В.Б.Шавров "История конструкций самолетов в СССР"
ИСТРЕБИТЕЛИ ОКБ Н.Н.ПОЛИКАРПОВА
В предыдущей книге - "История конструкций самолетов в СССР до 1938 г." - описание самолетов Н. Н. Поликарпова было доведено до И-15, И-15 бис, И-153 и И-16 во всех их модификациях с тем, чтобы не прерывать их историю. Это описание не доведено до определенного года или даты, где бы изложение остановилось по соображениям периодизации и хронологии. Теперь, продолжая его дальше, мы проследим отдельно работы по истребителям-полуторапланам, истребителям-монопланам и по другим классам самолетов.
И-190 - истребитель, повторявший по схеме и размерам И-153, дальнейшее его развитие, но с двигателем М-88 в 950 л. с. и с рядом конструктивных и технологических улучшений, сделанных с учетом опыта боев в Испании и на Халхин-Голе. Предназначался для ведения воздушного боя при высокой маневренности в групповом бою в сочетании со скоростными истребителями. Строился в 1939 г. в двух экземплярах.
Конструктивные особенности: полотно пришивалось по отверстиям с фестонами в полках нервюр, в канавках их профилей. Этот способ стал общепринятым. Вооружение: четыре пулемета ШКАС или две пушки ШВАК, бомб 200 кг. В И-190 было интересное нововведение - в коке винта было сделано осевое отверстие диаметром около 150 мм для охлаждения втулки и корневых участков лопастей винта, снабженных для этой цели вентиляторными лопастями в задней плоскости кока.
В производстве находился второй экземпляр самолета, который должны были снабдить мягкой герметической кабиной, а на моторе М-88 установить турбокомпрессор, но работы были прекращены.
Первый вылет произвел 30 декабря 1939 г. летчик А. И. Жуков который проводил и дальнейшие испытания. В процессе испытаний менялись моторы - М-88, М-88Р, М-88А и винты. Самолет показал скорость 450 км/ч на высоте 7050 м и потолок 12400 м. После аварии 13 февраля 1941 г. работы по самолету И-190 были прекращены.
И-190 был последний истребитель-полутораплан, доведенный до возможного совершенства, но уже безнадежно отживший и не способный конкурировать с истребителем-монопланом. Однако летом 1940 г. Н. Н. Поликарпов сделал проект истребителя-полутораплана И-195 с двигателем М-90 в 1500 л. с. без лент-расчалок. Расчетная скорость 580 км/ч при полетной массе 2916 кг (104 кг/м2 и 1,94 кг/л. с.). Капот с центральным входом воздуха, кабина закрытая. Преследовалась цель как-то сблизить и объединить в одном типе признаки маневренного и скоростного истребителей. Проект реализован не был.
И-180 - в нескольких вариантах проектировался и строился (в замену И-16) как массовый истребитель для тех полутораста тысяч летчиков, которые должны были быть выпущены в ближайшие годы согласно выдвинутому лозунгу. По схеме он повторял И-16, но с несколько большими размерами и мощностью и значительно более высокими летно-тактическими качествами. Предполагалась также и более совершенная, передовая для 1938 г. конструкция по типу самолета "Иванов" Н. Н. Поликарпова - с широким применением прессованных профилей, литья и штамповки. Исходя из этих соображений и проектировался И-180 с двигателем М-88. Однако в уступку серийному заводу была принята привычная для него смешанная конструкция типа И-16, к 1938 г. уже во многом устаревшая. Поэтому сразу же возник второй вариант при той же внешней форме, а первый вариант остался лишь в проекте; разработка его прогрессивной конструкции не была даже закончена.
И-180-1. Конструкция по типу И-16, смешанная. Фюзеляж - деревянный монокок, как у И-16, крыло профиля "Кларк-УН", с трубчатыми лонжеронами и нервюрами из дуралюминовых профилей, носок крыла дуралюминовый и к нему приклепана тесьма, за которой шла полотняная обшивка. Оперение дуралюминовое, обшивка рулей и элеронов - полотно. Шасси трехстоечное пирамидальное, уборка его пневматическая. Баки сварные из АМц, протектированные. ВИШ трехлопастный, диаметр капота двигателя М-88 - 1310 мм, длина его - 1260 мм. Вооружение - 4 пулемета ШКАС синхронных, бомб 40 кг, в перегрузку до 200 кг.
Самолет строился в 1938 г. и был вывезен на Центральный аэродром. На первом же вылете 15 декабря 1938 г. он разбился. Погиб В. П. Чкалов.
Причиной была остановка двигателя. В этот день был мороз 240С. При снижении самолета на малых оборотах переохлажденный двигатель заглох. В. П. Чкалову не хватило нескольких метров высоты, чтобы достичь аэродрома.
И-180-2 - измененный вариант предыдущего самолета, двигатель сначала М-87А, затем М-87Б, конструкция несколько модернизирована, размах и площадь крыла немного увеличены, учтен опыт первого самолета. Вооружение прежнее. Первый вылет совершил летчик Е, Г. Уляхин 19 апреля 1939 г., а 1 мая 1939 г. летчик С. П. Супрун участвовал на самолете И-180-2 в воздушном параде над Москвой. При дальнейших испытаниях, которые проводил Т. П. Сузи, в 53 полете (с заданием - полет на потолок) 5 сентября 1939 г. самолет потерпел катастрофу и летчик погиб. По заключению аварийной комиссии причиной катастрофы явилось ослепление летчика горячим маслом вследствие разрушения подкапотного маслорадиатора. Самолет, как таковой, не был опорочен, и катастрофа не отразилась на выпуске третьего опытного экземпляра и внедрении самолета в серию.
И-180-3 - внешние формы самолета остались прежними, но двигатель был новый - М-88Р (с редуктором) в 1000 л. с., и соответственно изменилась форма его капота. От И-180-2 отличался конструкцией крыла, выполненной по типу крыла самолета "Иванов". Полки лонжеронов (тавры) - из стали З0ХГСА, остальной материал крыла - дуралюмин. Нервюры - из угольников, клепка везде открытая. Полотно в обшивке рулей - по типу И-190. Шасси пирамидальное с пневматической уборкой. Вооружение: два пулемета ШКАС и два пулемета БС, собранных в одну батарею (впервые в мире) и стрелявших синхронно между верхними цилиндрами двигателя. Бомб 40 кг, в перегрузку - 200 кг.
Первый полет был 10 февраля 1940 г. Заводские испытания прошли в общем благополучно (летчик Е. Г. Уляхин); самолет показал очень высокие летные качества (Vmax =575 км/ч). Еще с августа 1939 г. было начато внедрение И-180 в серию. Правда, на госиспытаниях самолет разбился, потому что летчик Прошаков, выполняя неправильно "бочку", выбросился с парашютом и неуправляемая машина врезалась в землю. Постройка первой серии продолжалась. Было признано, что самолет в перегрузочном варианте может использоваться как штурмовик, а с под- весными баками - как истребитель сопровождения. Отмечалась лишь недостаточная местная прочность шасси с его механизмами.
И-180 серийный. Двигатель М-88Р, формы - как в И-180-3, но конструкция крыла снова была сделана по типу И-16 в уступку заводу. Силовая группа с вооружением была сделана отъемной на четырех точках. Серийная сборка была уже организована на потоке. Первые три самолета из серии в десять самолетов были выпущены в декабре 1939 г. и проходили серийные испытания. К 1 мая 1940 г. были выпущены все десять, а три из них были показаны на первомайском параде.
И-180Ш - серийный экземпляр И-180, но с изменением шасси, которое вместо пирамидального было сделано одностоечным, как в других истребителях. Постройка не была завершена в связи с прекращением серийного выпуска.
И-185 - развитие И-180 в общем при тех же размерах, но с двигателями по схеме двухрядной звезды гораздо большей мощности, при резком возрастании удельной нагрузки на крыло и усилении вооружения. Летно-тактические качества возросли значительно в соответ- ствии с требованиями обстановки 1939 - 1940 гг. (когда уже вышли в свет и были испытаны истребители Як, МиГ и ЛаГГ).
Проектирование И-185 было начато в 1940 г.; в дальнейшем было не- сколько вариантов его с единой у всех формой крыла площадью 15,53 м (удлинение 6,18) профиля NACA-230, относительной толщины 14 % на оси самолета, 12,2 % в разъемах крыла и 8 % на концах его. Попереч- ное V по плоскостям хорд 0, угол стреловидности 30 по линии фокусов. Одинаковым было и оперение. Шасси одностоечное, колея - 2,7 м, ход 305 мм, уборка пневматическая, как и хвостового колеса.
Варианты самолета И-185 различались двигателями, вооружением, длиной фюзеляжа и некоторыми деталями конструкции.
И-185 - М-90 ("Р"). Самолет был спроектирован в рекордно короткий срок, с 25 января по 10 марта 1940 г. Конструкция была новой, очень технологичной и приспособленной для массового производства, без усту- пок традициям заводов. Проектирование форсировалось, постройка - также.
Однако мотор М-90 запоздал и не был доведен. Только в декабре 1940 г. на самолете был установлен некондиционный экземпляр мотора М-90 для отработки винтомоторной группы. Испытаний самолета не проводилось, и этот экземпляр в дальнейшем был разобран. Пришлось ставить другие двигатели, что потребовало переделок. И-185 был первый отечественный истребитель по требованиям 1940 г. с двигателем воздушного охлаждения, тогда как все наши истребители этого года были с двигателями водяного охлаждения. Оригинальным был капот совершенно нового для СССР типа - с центральным отверстием в коке винта для входа воздуха с целью охлаждения втулки винта и двигателя. Было построено пять экземпляров И-185 с разными двигателями.
И-185 - М-81 ("РМ", "02"). Капот под этот новый двигатель был сделан с узкой кольцевой щелью и впервые в СССР герметизирован по стыкам прокладками, а центральное отверстие в коке упразднено. Вооружение было оставлено, как в первоначальном варианте - два пулемета ШКАС и два пулемета БС, бомб две по 250 кг.
Конструкция самолета была хорошо отработана. Фюзеляж - деревянный монокок по типу И-16, крыло цельнометаллическое с автоматическими предкрылками. Обшивка рулей и элеронов - полотно. Шасси одностоечное с пневматической уборкой, хвостовое колесо также убираемое. Управление ручное - жесткое, ножное - мягкое. Моторама сварная из труб, сталь З0ХГСА.
Самолет совершил первый вылет 11 января 1941 г. Однако ввиду недостаточной мощности двигатель М-81 был в мае 1941 г. заменен на М-71, с которым самолет и проходил заводские испытания.
И-185 - М-82А ("И", "06"). Конструкция - как в предыдущем варианте, очень хорошо отработанная и доведенная, но с удлиненным фюзеляжем. Разрушающая перегрузка на случай А"доведена до 13, что позволяло перегружать самолет дополнительным топливом или же вооружением. Масса пустого самолета - 2437 кг, в том числе фюзеляжа - 211 кг, крыла - 410 кг, оперения - 49 кг, с возможным облегче- нием всей конструкции примерно на 30 кг за счет более тонкой шпатлевки фюзеляжа и несущих поверхностей. Емкость топливных баков - 650 л, что обеспечивало дальность полетов на 0,9 Vmax- 950 км и на 0,8Vmax - до 1050 км. Центровка самолета - 24,1 % САХ (от 20,8 % до 25,7 %).
Вооружение было особо сильным - были установлены три синхронные пушки ШВАК калибра 20 мм (сверху и по бокам фюзеляжа) с боезапасом 500 - 540 снарядов. Масса секундного залпа стала 3,49 кг. Кроме того была оборудована подвеска четырех бомб по 100 кг и восьми РС-82. До этого установка синхронных пушек ШВАК калибра 20 мм для стрельбы через винт была осуществлена на серийном самолете И-153 (И-153П) в 1940 г.
Предложение по синхронизации пушек на истребителях было сделано Н. Н. Поликарповым и Б. Г. Шпитальным. До этого синхронно устанавливались только пулеметы калибра 7,62 и 12,7 мм.
Снаряд пушки ШВАК был вдвое тяжелее тяжелой пули БС, а по разрушающей способности он превосходил ее в несколько раз. В связи с этим возникли опасения, что попадание снаряда в лопасть винта при затяжном выстреле может вывести из строя самолет. В ОКБ Н. Н. Поликарпова этой работой руководил его помощник по вооружению А. Г. Ротенберг, в ОКБ Б. Г. Шпитального - его помощник К. А. Бортновский.
Возможность применения синхронных пушек ШВАК на истребителях была обеспечена относительно простыми переделками механизма синхронизации и его специальной регулировкой, а безопасность их применения доказана отстрелами в тире и в воздухе (летчик Е. Г. Уляхин), показавшими, что попадание снаряда пушки ШВАК в лопасть винта не приводит к аварии самолета.
Благодаря работам по синхронизации на самолете И-153П пушка ШВАК калибра 20 мм была принята на вооружение, и наши истребители в Великой Отечественной войне обладали вооружением, превосходившим вооружение истребителей противника.
Самолет успешно прошел госиспытания с 13 апреля по 5 июля 1942 г., войсковые испытания на Калининском фронте в ноябре 1942 г. и был рекомендован в серию, но не строился из-за дефицитности дуралюмина и по причине уже налаженного массового выпуска деревянных самолетов Ла-5 с тем же двигателем.
Летом 1941 г. по указанию НКАП чертежи винтомоторной группы и стрелковой установки синхронных пушек ШВАК самолета И-185 с М-82 были переданы Н. Н. Поликарповым в ОКБ А. И. Микояна, С. А. Лавочкина и А. С. Яковлева для ознакомления в порядке обычного обмена опытом.
И-185 - М-71 ("04"). Этот экземпляр проходил госиспытания и войсковые испытания на Калининском фронте одновременно с экземпляром с двигателем М-82А.
По оценке НИИ ВВС самолет превосходил все отечественные и немецкие серийные истребители, имелась возможность ряда модификаций. Скорость при испытаниях достигала 630 км/ч на высоте 6100 м и 556 км/ч у земли, дальность - 835 км при нормальном запасе топлива, скороподъемность у земли - 17,4 м/с, время набора высоты 5000 м - 5,2 мин. Конструкция была изменена: крыло - однолонжеронное (вместо двухлонжеронного во всех предыдущих вариантах), металлическое; полки лонжерона - тавровые профили из стали З0ХГСА, стенки - двойные, угол его установки +10 30'. Оперение дуралюминовое, обшивка рулей и элеронов - полотно. Колеса были приняты 650Х220 мм вместо 700)(220 мм до этого. Вооружение: два пулемета УБС (400 патронов) и два пулемета ШКАС (1400 патронов), бомб 4Х100 кг (или 8 РС-82 или 2Х250 кг). Были испытания и с тремя пушками ШВАК-20.
И-185 - М-71 (эталон для серии, И-186). На основе рекомендаций о серийном выпуске самолета И-185 с двигателем М-71 и трехпушечным вооружением ОКБ Н. Н. Поликарпова в апреле 1942 г. выпустило эталонный образец этого самолета..
В нем были некоторые изменения по сравнению с первым экземпля- ром: удлинен фюзеляж, как в И-185 - М-82А, улучшена его отделка, усовершенствован капот (герметизация), диаметр капота - 1400 мм, длина - 1360 мм, внесены мелкие улучшения. Вооружение - три пушки К- (500 снарядов, бомб до 500 кг, причем возможны были и две по 250 кг, или же восемь РС-82). Центровка - 23,6 % САХ (21,1 % - 285 %)
Самолет произвел первый вылет 10 июня 1942 г. успешно прошел в июне - октябре заводские испытания, а в ноябре 1942 г.- январе 1943 г.- госиспытания. По оценке НИИ ВВС, это был истребитель, превосходивший все истребители мира 1942 г., и притом перспективный. Было отмечено, что он прост по технике пилотирования и доступен летчикам средней квалификации. Особенностью И-185 - М-71 была непривычно большая удельная нагрузка на крыло - 240 кг/м2, вызывавшая много ущественной возражений споров.
Летные качества опытного экземпляра И-185 были исключительные: скорость достигала 680 км/ч на высоте 6100 м, у земли - 600 км/ч (на форсаже), скороподъемность у земли 20 м/с, набор высоты на боевом развороте 1200 - 1500 м. Самолет был и скоростным и маневренным. Он был единственным у нас истребителем, поднимавшим 500 кг~бомб. Шла подготовка его серийного производства. Однако при подготовке испытаний на дальность произошла катастрофа от совершенно случайной причины, не зависящей от конструкции и летных качеств самолета (засорился жиклер карбюратора). Из-за остановки двигателя на малой высоте погиб летчик-испытатель В. А. Степанченок.
Внедрение в серию самолета затормозилось, несмотря на все усилия Н.Н.Поликарпова, поскольку не было массового двигателя М-71 и завода для серии.
У Н.Н.Поликарпова был еще проект истребителя И-187 - М-71 с невиданным еще сильным вооружением - четыре пушки ШВАК-20 (2 синхронные и 2 в крыле) с 640 снарядами. Предполагалось установить и новые двигатели М-71Ф и М-90. Конструкция - по образцу И-185 - эталон, с автоматическими предкрылками, капот NАСА с реактивно- эжекторными патрубками и жалюзи; диаметр капота - 1,39 м; винт АБВ-118-А-Д диаметром 3,4 м. Двигатель М-71 имел взлетную мощность 2000 л. с., на высоте 2600 м - 1800 л. с. и на высоте 6250 м - 1670 л. с. Расчетная масса пустого самолета - 2490 кг, в том числе конструкция - 934 кг и силовая группа - 1556 кг, полетная масса - 3667 кг, удельная нагрузка на крыло - 213 кг/м2, на мощность - 2 кг/л. с. Емкость топливных баков составляла 690 л, масляного - 70 л. Проектирование было достаточно реальным, скорость могла быть достигнута, как у И-185, но условий для постройки во время войны не было. Разработан был также проект четырехпушечного истребителя И-188 под проектировавшийся мощный двигатель М-95.
HTTP://ATTEND.TO/COMMI
