Дмитрий Соболев - Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг.

Результаты испытаний самолёта И-153 ДМ-2.

Для дальнейших испытаний был выделен истребитель И-153 № 6034. Этот биплан имел более мощный двигатель, убирающееся шасси, и по скорости превосходил И-15 бис на 70 км/ч.

К полётам на И-153 с двумя ДМ-2 приступили в сентябре 1940 г. Их выполняли П.Е. Логинов, А.И. Жуков и А.В. Давыдов. Средний прирост скорости при включении ДМ составил около 30 км/час.

Летом 1940 г. под руководством И.А. Меркулова были изготовлены новые прямоточные двигатели ДМ-4, отличающиеся увеличенными размерами.

3 октября 1940 г. прошёл первый полёт на И-153 с ДМ-4. Самолёт поднялся на высоту двух тысяч метров и при собственной скорости 388 км/ч после включения ПВРД увеличил скорость на 42 км/ч. Во время последующих полётов средний прирост скорости составил примерно 40 км/час по сравнению с полётом при неработающих воздушно-реактивных двигателях. 27 октября было достигнуто увеличение скорости на 51 км/ч.

И-153 с двигателями ДМ-4.

По результатам лётных испытаний самолёта И-153 с дополнительными моторами ДМ-4 был составлен следующий документ:

«В октябре 1940 года отдел изобретений завода № 1 провёл лётные испытания самолёта И-153 с воздушно-реактивными двигателями конструкции инженера Меркулова И.А. Воздушно-реактивные двигатели были установлены на самолёте в качестве дополнительных моторов под нижними плоскостями и укреплены на существующих бомбовых балках. Вес двух дополнительных моторов составил 60 кг.

Питание горючим дополнительные моторы получали из того же бензобака, что и основной М-62. Управление дополнительными моторами осуществлялось одной ручкой, установленной в кабине пилота.

Испытание самолёта И-153 производил лётчик Логинов П.Б. на Центральном аэродроме им. Фрунзе. Программа испытаний состояла из 20 полётов, предусматривающих проверку прочности самолёта с дополнительными моторами, испытания работы дополнительных моторов и определения прироста максимальных скоростей.

Лётные испытания позволили полностью установить факт эффективной работы воздушно-ракетных двигателей и увеличения благодаря их действию максимальной скорости полёта.

Испытанные воздушно-ракетные двигатели обладают способностью работать на любом сорте авиационного бензина…Долговечность двигателей проверена продолжительными испытаниями на земле и в полёте.

Лётные испытания установили, что самолёт И-153 при полёте на высоте 2 тыс. метров при работе воздушно-ракетных двигателей увеличивает свою максимальную скорость с 389 км/час до 440 км/час, т. е. увеличивает максимальную скорость полёта на 51 км/час» [329] Щербаков. С. 47. .

На самолете И-207/3 в 1941 г. выполнялись полёты с ПВРД.

Казалось бы, всё идёт хорошо — чем быстрее самолёт, тем больше прирост скорости от «дополнительных моторов». Но проблема была в том, что подвешенные под крылом ПВРД создавали немалое аэродинамическое сопротивление. В результате скорость истребителя после установки на него ДМ-4 снижалась на 40 км/ч, а включение этих двигателей позволяло увеличить её всего на 10 км/ч по сравнению с V максобычного И-153. Этот недостаток подтвердился позднее при испытаниях истребителя Як-7Б с двумя ДМ-4 — «чистый» прирост скорости составил всего 19 км/ч [330] Путилов К.А. Научно экспериментальная подготовка лётных испытаний ПВРД на самолёте конструкции А.С. Яковлева в 1942–1944 гг. // Из истории авиации и космонавтики. Вып. 3. М., 1965. С. 56. .

Чтобы ликвидировать этот недостаток, требовалось «вписать» ПВРД в контуры летательного аппарата. Это попытались сделать в ОКБ А.А. Боровикова и И.В. Флорова на подмосковном авиазаводе № 207 (бывший «Дирижаблестрой»). Во второй половине 1930-х годов Боровиков и Флоров спроектировали оригинальный бесстоечный истребитель-биплан И-207. Его скоростные качества оказались ниже ожидаемых, и военные утратили к нему интерес. Пытаясь спасти своё детище, в сентябре 1940 г. конструкторы решили добавить к основному мотору М-71 реактивные двигатели И.А. Меркулова. Их планировалось установить в нишах по бокам задней части фюзеляжа, выхлоп происходил через общее сопло под килем самолёта. Проект получил обозначение «самолёт № 11». По расчёту он мог развить скорость 654 км/ч на высоте 6000 м.

Комиссия НКАП под председательством Б.Н. Юрьева одобрила проект, посчитав постройку самолёта для эксперимента по применению ВРД целесообразной. Но тут Боровиков и Флоров обратились с новым предложением.

В письме заместителю наркома авиапромышленности А.С. Яковлеву от 10 декабря 1940 г. они утверждали: «Для увеличения скорости самолёта и для более эффективного использования воздушно-ракетного двигателя считаем целесообразным применить следующую схему самолёта — одномоторный моноплан с двухбалочным хвостом (в балках которого расположены воздушно-ракетные двигатели), с толкающим винтом, позволяющим использовать разработанный в ЦАГИ ламинарный профиль крыла…Просим об изменении выданного нам ранее задания и разрешить проектирование и постройку экспериментального самолёта новой схемы» [331] ЦГАМО. Ф. 4419. Оп. 1. Д. 96. Л. 210. . Возражений не последовало, И.А. Меркулову поручили изготовить новые прямоточные двигатели ДМ 12 для проектируемой машины. Предполагалось, что с перспективным поршневым двигателем М-120 мощностью 1850 л. с. и двумя ДМ-12 самолёт «Д» будет развивать на высоте 7000 м скорость 690 км/ч без реактивной тяги и 800–850 км/ч при включении ПВРД.

Для получения предварительного опыта под крыльями стоявшего без дела И-207/3 установили два ДМ 4. Испытания проходили в ЛИИ в 1941 г. Из-за войны и эвакуации успели выполнить только несколько полётов для отработки системы бензопитания и совместной работы двигателей. Хотя нормально работал лишь один из двух ПВРД, прирост скорости по сообщениям летавших на самолёте лётчика-испытателя П.М. Попелюшенко и начальника лётной части ЛИИ Д.С. Зосима был заметным [332] АРАН. Р-4. Оп. 14. Д. 2376. Л. 181–182. .

Проект самолёта «Д».

Работы по самолёту «Д» ограничились постройкой его макета и хвостовой балки с ПВРД.

Существовал ещё один довоенный проект истребителя с ПВРД Меркулова. Самолёт был разработан А.Я. Щербаковым в конце 1930-х годов и назывался ИВС («Иосиф Виссарионович Сталин»), Это должен был быть низкоплан с трёхколесным шасси с носовой опорой, с поршневым двигателем М-120, с пушкой, стреляющей через вал винта, и с пулемётами на крыльях. В задней части фюзеляжа за гермокабиной лётчика находился прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Он представлял собой тоннель переменного сечения, имеющий отверстие для забора воздуха снизу у задней кромки центроплана. Внутри тоннеля было несколько рядов форсунок, распыляющих бензин. Тепло, выделяемое при сгорании бензина, преобразовывалось в кинетическую энергию воздуха. В сужающейся выходной части тоннеля скорость воздуха ещё больше увеличивалась, и на выходе из сопла по расчёту создавала тягу 340 кгс (на Н=8000 м и V=700 км/ч). К воздушному тракту ПВРД по специальным трубам предполагалось подводить горячие выхлопные газы от поршневого мотора, что должно было дополнительно увеличить тягу. Расчётная максимальная скорость ИВС с работающим реактивным двигателем составляла 825 км/ч, потолок — 14 000 м.