Владимир Панфилович Яценко после расформирования своего КБ занимался в годы войны организацией серийного производства самолетов ЛаГГ-3, МиГ-3 и Ил-2. После войны он руководил заводским конструкторским отделом. Под его руководством велось, в частности, освоение серийного производства двухместного истребителя УТИ – МиГ-15.
Сталинские крылья
Опытные самолеты СК конструкции М.Р. Бисновата
В среде энтузиастов авиационной истории долгие годы существует мнение, что обозначение самолета СК следует расшифровывать как «Сталинские крылья». Вполне возможно, что так оно и было, примеров использования имени Сталина для обозначения образцов военной техники имеется предостаточно. Тем не менее, согласно имеющимся документам, понимать буквы СК в названии опытных самолетов М. Р. Бисновата следует как «Сменное крыло» (или крылья) – об этом нижеприведенное повествование.
Авиационный конструктор Матус Рувимович Бисноват в промышленности работал с начала 1930–х годов. В 1932 г. он руководил бригадой, осуществляющей сборку бомбардировщиков ТБ-3 на московском заводе № 39. Позднее перешел в конструкторское бюро Н. Н. Поликарпова, где участвовал в подготовке проектов истребителей ЦКБ-15, – 19, – 20, – 21, – 25 и некоторых других. Особо следует отметить, что в 1935—36 гг. Бисноват принимал участие в разработке самолетов И-18 и И-19, предназначенных для установления мирового рекорда скорости. Спустя несколько лет, уже работая в ЦАГИ, Бисноват предложил проект одноместного высокоскоростного самолета, возможным назначением которого могло стать как завоевание мирового рекорда скорости, так и использование его в качестве истребителя.
СК (ЦАГИ СК, СК-1)
Самолет СК проектировался в 26–м отделе ЦАГИ с 1938 г. как экспериментальный аппарат, предназначенный для достижения максимальных скоростей полета порядка 700–800 км/ч. Столь высокие значения с двигателем М-105 надеялись получить, прежде всего, за счет особо качественной аэродинамики и малого крыла площадью всего 9,5 м2, с высокой удельной нагрузкой (до 220 кг/м2). При этом предполагалось исследовать несколько сменных крыльев с различными профилями, определить характеристики устойчивости и управляемости при высокой удельной нагрузке на крыло.
Фюзеляж самолета СК максимально обжатый, с миделем всего 0,85 м2, с фонарем кабины пилота, выполненным заподлицо с верхней линией фюзеляжа. При взлете и посадке сиденье летчика приподнималось, одновременно вверх откидывался козырек, прикрывающий голову пилота.
Крыло двухлонжеронное, неразъемное, очень чисто выполненное в производственном отношении. Профиль крыла NACA-230. Дополнительная чистота поверхности крыла достигалась благодаря использованию специальной шпаклевки с пробковой пылью, нанесенной на приклеенную поверх металлической поверхности ткань. Данный прием позволил отполировать поверхность крыла до зеркального блеска. Для уменьшения взлетной и посадочной скорости на крыле использовались специальные выдвижные закрылки конструкции ЦАГИ – Власова. Во взлетном положении закрылки выдвигались, образуя дополнительную несущую поверхность, в посадочном положении – опускались, изменяя профиль крыла в районе их установки. Основное шасси, убираемое при помощи гидравлики по направлению к оси самолета, было снабжено колесами весьма малых размеров – 500×150 мм. Костыльное колесо, ориентирующееся при выполнении руления по земле и полностью убираемое в полете. Дополнительным нововведением в СК стала особая система жидкостного охлаждения двигателя, в которой площадь радиатора уменьшили до 0,17 м2, а вода циркулировала под давлением 1,1 кгс/см2.
Опытный самолет СК (СК-1) в ходе испытаний. Аэродром ЛИИ НКАП Раменское, 20 мая 1940 г.
Местом изготовления самолета назывались опытные мастерские ЦАГИ, одновременно указывался авиазавод № 156, на котором производилась окончательная сборка. Полеты экспериментального СК начались весной 1940 г., первоначально на лыжах без уборки шасси. Летал испытатель Г. М. Шиянов. Отмечалась недостаточная продольная и поперечная устойчивость, грелось моторное масло. 26 марта 1940 г. на посадке произошло несинхронное открытие посадочных щитков, едва не приведшее к аварии.
В ходе продолжения испытаний на самолете с полетным весом 2100 кг удалось добиться полетной скорости 577 км/ч на высоте 5500 м. Для первого этапа проведения экспериментов такое значение считалось вполне достаточным. Все летные испытания на устойчивость закончили 5 июля 1940 г., отчет по испытаниям подготовили к 1 августа. Основным недостатком самолета признавалось отсутствие обычного фонаря пилота, значительно затрудняющего выполнение полетов. Этот и другие недостатки предполагалось устранить на втором СК, называемом «дублером», или СК-2.
СК-2 (СК-дублер)
Второй опытный экземпляр, называемый СК-2, отличался наличием выступающего фонаря пилота, оборудованного системой аварийного сбрасывания. В процессе испытаний и проведения доводок в фонаре по левому борту установили форточку для улучшения обзора на посадке. Колеса основных стоек шасси 500×150 мм заменили на колеса размером 500×200 мм.
Кроме указанных изменений, в СК-2 предусматривалась установка двух синхронных пулеметов БС калибра 12,7 мм, которые крепились по бортам фюзеляжа и закрывались длинными обтекателями. В случае монтажа пулеметов в кабине пилота устанавливался прицел ПАН-23.
Еще до окончания постройки этого второго экземпляра новый заместитель наркома авиапромышленности по опытному самолетостроению А. С. Яковлев дал указание установить на нем вооружение уже в феврале 1940 г. Бисноват просил перенести сроки этой установки до 25 июня того же года. Очевидно, вооружение установили, однако при проведении дальнейших испытаний сняли. По крайней мере, на фото СК-2, относящихся к декабрю 1940 года, наблюдаются лишь следы от снятых обтекателей вооружения.
К описанию самолета следует добавить, что три топливных бака для 415 кг бензина размещались в фюзеляже. С таким запасом горючего заявленная конструктором дальность полета составляла 1000 км.
Первый полет СК-2 совершил Г. М. Шиянов 25 мая 1940 г. (по другим данным – 10 ноября 1940 г.). После Шиянова в облете экспериментального аппарата участвовали летчики Гаврилов и Гринчик. В полетах поначалу использовался воздушный винт ВИШ-52 диаметром 2,9 м, позднее установили ВИШ-61 такого же диаметра. В процессе выполнения полетов на машине выполнили ряд усовершенствований: например увеличили размер патрубков скоростного напора, размещенных в корневых частях центроплана.
В период зимы 1940—41 гг. СК-2 активно летал, в отдельных полетах удалось максимально приблизиться к заявленным значениям скорости – на высоте 4000 м скорость по прибору составила 680 км/ч. Достигнутый результат позволял оценивать СК-2 как самый скоростной из реально летающих советских самолетов.
Второй опытный СК-2 на аэродроме ЛИИ перед проведением полетов 8 января 1941 г.
В отношении летных характеристик указывалось, что самолет продольно устойчив, приятен в управлении, запас рулей достаточный. Несмотря на высокую посадочную скорость 170 км/ч, выполнение посадки летчиками оценивалось как простое. Одновременно признавалась недостаточной поперечная устойчивость, у земли СК-2 проявлял склонность к сваливанию на крыло.
Закрылки СК-2 установлены во взлетное положение
В ходе испытаний произошло несколько неприятностей, таких, например, как несинхронное открытие посадочных щитков, тогда же произошли две незначительные аварии. 7 декабря 1940 г. при совершении очередного полета оборвался трос управления замками шасси в убранном положении. В 12 часов 35 минут летчик Шиянов совершил благополучную посадку с убранным шасси на снежный покров аэродрома в Раменском. Спустя короткое время, после проведенного ремонта, СК-2 снова поднялся в воздух. 17 января 1941 г. летчик Гринчик получил задание на облет самолета с выпуском и уборкой шасси. Полет прошел нормально, однако при выполнении посадки Гринчик прошел дальше посадочного «Т» на 400 м и выкатился на неукатанную часть аэродрома. В результате маленькие колесики СК-2 зарылись в снег, самолет встал на нос, оказался погнутым воздушный винт. В происшествии обвинили Гринчика, однако на самом деле вины его не было. Полет совершался в конце рабочего дня, в условиях дымки и начинающихся сумерек, поэтому попасть в неукатанный на полосе снег оказалось не мудрено.
Аварийная посадка летчика Г.М. Шиянова 7 декабря 1940 г. на аэродроме ЛИИ по причине неисправности шасси
Весной 1941 г. предусматривались дальнейшие доводки СК-2 с целью получения более высоких значений максимальной скорости. В частности, предполагалась установка радиатора охлаждения, полностью убираемого в полете в фюзеляж. Работы эти затянулись, а в связи с начавшейся войной полностью прекратились.
Аварийная посадка летчика Г.М. Шиянова 7 декабря 1940 г. на аэродроме ЛИИ по причине неисправности шасси
Весной 1941 г. предусматривались дальнейшие доводки СК-2 с целью получения более высоких значений максимальной скорости. В частности, предполагалась установка радиатора охлаждения, полностью убираемого в полете в фюзеляж. Работы эти затянулись, а в связи с начавшейся войной полностью прекратились.
Основные технические и летные характеристики СК-2
*Посадочные щитки выпущены на 40°
ЦАГИ ИС (ИС-ЦАГИ)
Хотя экспериментальный СК во многом являлся прототипом истребителя, реальность его появления была весьма отдаленной, а перспективы неопределенны. Поэтому еще до окончания постройки первого опытного экземпляра СК в КБ ЦАГИ приступили к проектированию полноценного и вполне реального самолета – истребителя. Эта работа, которая велась в соответствии с необъявленным конкурсом на лучший прототип нового советского истребителя, получила наименование ЦАГИ ИС. Самолет проектировался по хорошо распространенной схеме свободнонесущего моноплана с низкорасположенным трапециевидным крылом. Двигатель М-105 с трехскоростным нагнетателем Э42А конструкции ЦИАМ или М-106, вооружение – два синхронных крупнокалиберных пулемета Березина и два синхронных ШКАС в фюзеляже.
Схемы экспериментального истребителя СК и СК-2
Проект истребителя ЦАГИ-ИС. 1940 г.
Общие виды эскизного проекта самолета ЦАГИ ИС конструктор Бисноват подписал 1 августа 1939 г. и уже на следующий день, 2 августа, вся документация была представлена для рассмотрения. Конструктивное исполнение поначалу замысливалось из дерева, затем проект с некоторым уменьшением размеров переработали полностью под металлическую конструкцию. Тоннель водяного радиатора первоначально предполагался за кабиной пилота с выходом охлаждающего воздуха в верхней части фюзеляжа. Однако результаты продувок в аэродинамической трубе ЦАГИ не подтвердили преимуществ этого варианта и от него отказались, остановившись на обычной подфюзеляжной схеме размещения радиатора.
Проект ЦАГИ-ИС в варианте с верхним размещением радиатора охлаждения
Разработка ЦАГИ ИС продолжалась в течение более полугода. В феврале – марте 1940 г. рассматривался макет самолета, готовность рабочих чертежей в этот период оценивалась на 70 %. Впрочем, дальнейшего развития самолет не получил. 4 марта 1940 г. работы по ЦАГИ ИС, в соответствии с постановлением правительства за № 127сс, были прекращены.
Основные расчетные характеристики ЦАГИ ИС
Летающая лаборатория ДБ-3 с установленным вертикально фрагментом крыла, предназначенным для исследования профилей «с ламинизированным пограничным слоем». Конструктивная разработка велась под руководством М.Р. Бисновата. 1941 г.
* С двигателем М-105 на высоте 5000 м
** С двигателем М-105 ПЦН на высоте 11 600 м
Другие работы
До июня 1941 г. в КБ ЦАГИ под руководством Бисновата велась конструктивная разработка нового крыла с концевыми элеронами для самолета УТ-1э, для самолета УТ-2 здесь спроектировали взлетно – посадочное устройство с использованием воздушной подушки по проекту Н. И. Ефремова и А. Д. Надирадзе. Здесь же велось оборудование ДБ-3 спецустановкой с вертикальным крылом. Данное крыло, точнее, его прямоугольный сегмент, устанавливалось вертикально над фюзеляжем бомбардировщика ДБ-3 и предназначалось для натурных аэродинамических испытаний в полете. Работа являлась более дешевым продолжением проекта «СК», позволяющим в практических условиях опробовать много вариантов различных крыльев.
Последней работой М. Р. Бисновата в довоенный период стало проектирование двухмоторного, двухместного истребителя СК-3. С двумя двигателями АМ-37 планировалось получение максимальной полетной скорости 700 км/ч. Полетный вес СК-3 по расчетам составлял 6290 кг, нагрузка на крыло – 188 кг/м2. Вооружение: две 23–мм пушки и два крупнокалиберных пулемета вперед, один пулемет 12,7 мм для обороны задней полусферы.
По другим данным, нагрузка на крыло для СК-3 составляла 192 кг/м2, площадь крыла 33,7 м2. Расчетная максимальная скорость 705 км/ч на 7000 м, дальность полета 710 км, посадочная скорость 121–131 км/ч, практический потолок 11900 м.
Разработка СК-3 не вышла далее подготовки эскизного проекта. Считалось, что двухмоторных многоцелевых самолетов в разработке находится уже достаточно, поэтому экспертная комиссия НКАП, рассмотревшая проект СК-3 29 августа 1940 г., признала его разработку нецелесообразной.
Истребители А. А. Боровкова и И. Ф. Флорова
Среди опытных самолетов – истребителей, построенных в Советском Союзе накануне Второй Мировой войны, встречается немало интереснейших летательных аппаратов. Несколько оригинальных бесстоечных бипланов, известных под общим обозначением как И-207, были спроектированы и построены под руководством конструкторов А. А. Боровкова и И. Ф. Флорова. В период 1936—41 гг. проходили летные испытания пять самолетов этого семейства со следующими обозначениями: № 7211 М-85; И-207/1 М-62 («Изделие 7» № 1); И-207/2 М-63 («Изделие 7» № 2); И-207/3 М-63 («Изделие 8»); И-207/4 М-63Р («Изделие 9»). Кроме перечисленных построенных образцов в активе конструкторского дуэта значились и другие перспективные проекты. Ниже приводится краткая история всех предвоенных разработок, осуществленных Алексеем Андреевичем Боровковым и Ильей Флорентьевичем Флоровым.
Опытный истребитель № 7211. Аэродром авиазавода № 21, 1937 г.
Практическая деятельность в авиации для двух молодых инженеров началась в начале 1930–х годов. На Горьковском авиазаводе № 21 работать им поначалу пришлось в Чертежно – конструкторском отделе (ЧКО), который обслуживал нужды серийного производства. Выпускаемый в ту пору авиазаводом истребитель И-5 начиная с 1933 г. являлся основным в советских ВВС, поэтому в отделе приходилось заниматься его улучшением и совершенствованием. В 1934 г. назрела острая необходимость создания двухместного учебно – тренировочного истребителя, который предполагалось построить на основе И-5. В воинских частях и летных школах для обучения и тренировок тогда в основном использовали двухместные разведчики Р-5, что, естественно, было явлением ненормальным. Управление ВВС, задавшись целью немедленно разрешить вопрос с учебным истребителем, в какой-то момент даже предлагало закупить итальянский двухместный биплан «Фиат». Однако построить отечественный аппарат такого предназначения представлялось более целесообразным, поэтому задание на его проектирование поручили горьковским инженерам. Для этого на заводе под руководством ведущего инженера Б. В. Куприянова организовали инициативную группу, в состав которой вошли А. А. Боровков и И. Ф. Флоров.
Модернизированный самолет был спроектирован и построен в течение месяца – уже 5 августа 1934 г. его успешно облетал заводской испытатель П. Л. Павлушев. Учебно – тренировочный И-5 имел серийный № 6211, что означало тип 6, авиазавод № 21, первый экземпляр. После благополучного прохождения необходимых летных испытаний машина получила обозначение УТИ-1 и была предложена для запуска в серийное производство. По неподтвержденным данным, всего в Горьком выпустили порядка 20 УТИ-1.
Первая самостоятельная работа двух инженеров ЧКО сформировала дуэт единомышленников, который продолжил совместную и вполне плодотворную деятельность. В 1936 г., в соответствии с введенным положением о главных конструкторах, существующий на заводе чертежно – конструкторский отдел (ЧКО) разбили на два самостоятельных отдела: бюро опытных конструкций (БОК) и бюро сопровождения серийного производства. БОК позднее стало именоваться Опытным конструкторским бюро (ОКО), в него вошли 43 человека из ЧКБ и еще 10 человек, приехавших из Москвы. Начальником ОКО и, соответственно, заместителем Н. Н. Поликарпова на заводе назначили И. Ф. Флорова. А. А. Боровков возглавил отдел сопровождения серийного производства.
Основной задачей ОКО в 1936 г. продолжало оставаться совершенствование всех модификаций И-16. В частности, заводским конструкторам, наряду с конструкторским бюро Поликарпова, было предложено разработать вариант истребителя под лицензионный двигатель Гном Рон «Мистраль Мажор» мощностью 800 л. с. Запущенный в серийное производство на запорожском заводе № 29 под обозначением М-85, этот двигатель, выполненный по типу двухрядной «звезды», обладал значительными возможностями по дальнейшему совершенствованию. Он позволял в обозримом будущем обеспечить И-16 значительное повышение летных характеристик и боевых возможностей. Действительно, новую моторную установку с двигателем М-85 заводские конструкторы Боровков и Флоров разработали. Однако на этом не остановились и далее спроектировали свой вариант истребителя.