В ПОИСКАХ ОПТИМУМА

В. КОНДРАТЬЕВ, инженер

В тот солнечный августовский день 1947 года гостевые Трибуны Тушинского аэродрома были заполнены до предела. Традиционные смотры достижений отечественной авиации, проводившиеся на этом взлетном поле еще в предвоенные годы, всегда воспринимались советскими людьми как всенародный праздник. В первые же послевоенные годы к восхищению мастерством пилотов примешивалась еще и гордость за славные победы советской авиации в Великой Отечественной войне. И авиаконструкторы, надо отметить, в полной мере осознавали это особое отношение народа к своей работе. К воздушному параду они подготовили целую серию новинок, свидетельствовавших о неустанном поиске. Всего год назад в авиационных “смотринах” участвовали только одиночные реактивные машины, а сейчас... Воздушную мощь Отчизны демонстрировали уже десятки самолетов нового поколения. “Гвоздем программы” был, конечно, пролет скоростных истребителей на предельно малой высоте. Зрители, загипнотизированные ревом и грохотом двигателей, пришли в себя только в тот момент, когда вверх круто взмыли два двухмоторных истребителя, замыкавших строй новейших реактивных машин. Эти самолеты и “сорвали” аплодисменты публики.

Тогда мало кто знал, что парад завершали первый реактивный истребитель генерального конструктора Павла Осиповича Сухого Су-9 и усовершенствованный его вариант Су-11 — первый из советских самолетов, оснащенных отечественными турбореактивными двигателями.

Окончательно отказаться от винта было непросто. На пути к новым машинам П. О. Сухой последовательно прошел все Стадии освоения реактивной техники, создав мотокомпрессорный Су-5 и Су-7 с жидкостным реактивным ускорителем. Разумеется, это были решения хотя и быстро осуществимые, но недостаточно эффективные и временные. Только турбореактивный двигатель мог открыть дорогу к большим скоростям и высотам. Однако в период войны промышленности приходилось все внимании уделять производству обычных поршневых моторов.

Лишь в 1945 году на наших заводах было налажено производство реактивных двигателей с индексами РД-10 и РД-20. Под них и разрабатывались первые советские турбореактивные самолеты. А. С. Яковлев и С. А. Лавочкин выбрали для своих машин традиционную однодвигательную компоновку. А. И. Микоян и П. О. Сухой, занимавшиеся в годы войны только опытными и экспериментальными машинами и меньше подверженные влиянию традиций, смогли подробнее проанализировать возможности одно- и двухмоторных самолетов. Действительно, тяга у первых реактивных составляла всего 800—900 кгс. Истребитель с таким мотором не мог еще конкурировать с поршневым. Другое дело двухдвигательный: при удвоенной тяге масса конструкции и аэродинамическое сопротивление возрастали всего раза в полтора. За счет же появившегося резерва стало возможным усилить вооружение, увеличить запас топлива и, наконец, повысить скорость.

Оценив, таким образом, перспективность двухмоторных машин, П. О. Сухой расположил двигатели, как это всегда делалось, на крыльях. Аэродинамически Су-9 был скомпонован весьма тщательно, не менее скрупулезно была продумана и конструкция самолета. Машину буквально нашпиговали всевозможными новинками. Большая их часть потребовалась из-за того, что Су-9 имел очень высокую удельную нагрузку на крыло, превышавшую 300 кг/м2, — это позволило уменьшить размеры самолета и повысить максимальную скорость. Однако взлетная и посадочная скорости и, соответственно, разбег и пробег тоже возросли. Пришлось применить пороховые ускорители и впервые — тормозной парашют — устройства, весьма широко использующиеся на очень многих современных самолетах, равно как и другие непременные их атрибуты, впервые опробованные на Су-9: катапультируемое кресло пилота, гидроусилители в системе управления и прочее.

Поначалу такую же схему — с расположением двигателей на крыле — выбрал для своего реактивного первенца и Артем Иванович Микоян. Однако, когда проект был уже почти готов, Микоян переоценил его и обнаружил, что реактивные двигатели, которые, как известно, не имеют воздушных винтов, в отличие от поршневых можно поставить рядом друг с другом в фюзеляже. Это позволило несколько снизить аэродинамическое сопротивление, массу и моменты инерции машины. Кроме того, компоновка двигателей в хвостовой части фюзеляжа естественно предполагает размещение кабины пилота в носовой, что существенно улучшает обзор. Увлеченный новой идеей, Артем Иванович настоял на полной переработке проекта. В результате МиГ-9 стал маневреннее и почти на 1 тыс. кг легче Су-9. Лучшими оказались и другие его летные данные, несмотря на меньшую тягу двигателей. Это и решило судьбу МиГ-9, ставшего первым советским массовым реактивным истребителем.

А “карьера” Су-9 кончилась, увы, тушинским парадом 1947 года. Однако урок был усвоен. В дальнейшем оригинальность и рационализм стали отличительной чертой большинства самолетов КБ П. О. Сухого. Справедливости ради надо отметить, что и его основной соперник МиГ-9 имел некоторые недостатки, и главный из них — попадание при стрельбе пороховых газов в воздухозаборники двигателей, что порой приводило к остановке моторов.

В свое время с этим явлением столкнулись немецкие конструкторы. Они так и не смогли найти оптимального решения. Именно поэтому пушки и воздухозаборники самолетов люфтваффе были разнесены достаточно далеко, как, скажем, на серийном истребителе Ме-262. Чтобы разместить на нем четыре пушки 30-мм калибра, выбрали схему с размещением двигателей на крыле.

Разработка машины началась еще в 1938 году, в 1941-м “262-й” совершил первый полет, но... с поршневыми двигателями. Испытания на реактивной тяге, начавшиеся в 1942 году, столь долго не давали положительных результатов, что самолет, не доработав, решили выпустить в бой только в 1944-м. Ме-262 имел фюзеляж треугольного поперечного сечения, что снижало сопротивление интерференции, то есть взаимного влияния крыла и фюзеляжа, а нижняя панель последнего к тому же создавала дополнительную подъемную силу. Крыло имело довольно большую стреловидность по передней кромке.

Самолет пилотировался плохо, его эксплуатация сопровождалась тяжелыми летными происшествиями. Тем не менее Гитлер в то время судорожно искал “оружие возмездия”, и по его приказу из Ме-262 попытались создать “неуязвимый молниеносный” бомбардировщик с бомбовой нагрузкой в 500 кг за счет снятия части пушечного вооружения. В таком варианте в основном и строилась эта машина, хотя возможность брать бомбы еще и не превращала ее в настоящий бомбардировщик.

В отличие от немцев конструкторы США долгое время не придавали серьезного значения реактивной авиации. Первый американский реактивный самолет П-59А поднялся в воздух лишь в 1942 году, причем два его двигателя строились по английскому проекту. Явно “переразмеренный” П-59А (с огромным крылом и фюзеляжем большого миделя, вплотную к которому были прижаты два двигателя) по летным данным уступал поршневым истребителям, и его выпуск ограничили тремя десятками экземпляров.

В то время как немцы и американцы устанавливали на свои самолеты двигатели с тягой 800—900 кгс, англичане сумели разработать вдвое более мощные моторы. С двумя такими двигателями истребитель “Метеор” фирмы Глостер, несмотря на сравнительно низкую удельную нагрузку на крыло, превосходил по скорости и скороподъемности, пожалуй, все существовавшие в то время западные истребители. “Метеор” в различных вариантах успешно использовался в годы войны и справлялся даже с беспилотными немецкими самолетами-снарядами ФАУ-1.

Реактивные двигатели с большой тягой были созданы и у нас в стране. Уже первый советский турбореактивный двигатель ТР-1, разработанный под руководством А. М. Люльки, имел тягу 1300 кг. Два таких мотора и установили на Су-11. Этим “обходным маневром” в конце концов преодолели недостаток первых реактивных — ограниченную тягу. Дальнейшему росту скорости и высоты полета теперь препятствовали только традиционные аэродинамические формы самолета. На очереди были стреловидные крылья и тонкие профили. С их помощью и предстояло машинам нового поколения “победить” звуковой барьер...

ДВУХМОТОРНЫЕ РЕАКТИВНЫЕ ИСТРЕБИТЕЛИ

	Су-9 (11)	МиГ-9 (11)	Ме-262 (7)	Глостер (10) “Метеор IV”	Р-59А (10)
Размах крыла, м	11,215	10,0	12,5	13,1	13,8
Длина самолета, м	10,575	9,75	10,6	12,5	11,5
Площадь крыла, м2	20,24	18,2	21,542	34,75	35,4
Тяга двигателя, кг	2Х900	2Х800	2Х900	2Х1816	2Х900
Взлетный вес, кг	5890— 6380	5054	6025	5705	5750
Скорость: у земли, км/ч	847	864	780	976	—
На высоте, м	900/3000	911/4500	850/1000	900/9000	660/9000
Время набора высоты 5000 м, мин.	4,2	4,3	4,2	2,9	6,1
Дальность полета, км	1140	800	680	1320	830
Потолок, м	12750	13500	12750	14900	14000
Пушечное вооружение, к-воХ калибр	1Х37 2Х23 и 500 кг бомб	1Х37 2Х23	4Х30 или 2Х30 и 500 кг бомб	4Х20	2Х20

РЕАКТИВНЫЙ ИСТРЕБИТЕЛЬ СУ-9

Су-9 имел традиционную для двухмоторного самолета компоновку и классическую конструкцию. Фюзеляж типа полумонокок овального сечения образован четырьмя лонжеронами, шпангоутами и обшивкой. В средней его части размещалась кабина пилота, а перед и за ней — топливные баки. Кабина с броневой защитой. Однолонжеронное крыло снабжалось элеронами, закрылками и оригинальными тормозными щитками, расположенными между элероном и мотогондолой. Щитки были разрезаны пополам по хорде. Нижняя часть их при заходе на посадку отклонялась вниз, работая как обычный посадочный щиток, а в режиме воздушных тормозов верхняя и нижняя половины отклонялись в противоположные стороны.

Управление щитками осуществлялось с помощью гидросистемы. В процессе испытаний Су-9 на самолет установили гидроусилители для управления элеронами и рулем высоты. Специальный механизм давал возможность изменять в полете угол установки стабилизатора от +3° до —6°30'. Самолет имел трехопорное убирающееся шасси с носовой стойкой. Все колеса — тормозные. Кроме того, для сокращения длины пробега на Су-9 установили тормозной парашют, вводившийся в действие сразу после касания земли колесами, а для облегчения взлета под фюзеляж подвешивались два пороховых ускорителя У-5 с тягой по 1150 кг. Ускорители работали 8 с, после чего сбрасывались с помощью специального замка. Эти нововведения помогли улучшить взлетнопосадочные характеристики самолета на 30—40%.

Два двигателя РД-10 развивали тягу по 900 кгс. Вооружение состояло из трех пушек: одной 37-мм и двух 23-мм. Кроме того, самолет мог нести бомбовую нагрузку: две 250-кг или одну 500-кг бомбу.

Двухдвигательные самолеты-истребители П. О. Сухого: 1 — пушка Н-37 (или Н-45), 2 — пушки НС-23, 3 — патронный ящик Н-37, 4 — патронные ящики НС-23, 5 — передний топливный бак, 6 — задний топливный бак, 7 — отсек радиооборудования, 8 — катапультируемое сиденье, 9 — рукоятка управления выбрасыванием, 10 — ручка управления рулем высоты и элеронами, 11 — пороховой ускоритель (вариант), 12 — типовой узел подвески руля высоты и руля направления.

Чертежи для печати

Источник: "Моделист-Конструктор" 1984, №1
OCR: mkmagazin.almanacwhf.ru