Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Опыты с пороховыми двигателями показали принципиальную возможность полета реактивного летательного аппарата. Однако они не могли дать практического результата. Из-за кратковременности работы пороховых двигателей время полета, как правило, измерялось секундами. Эксперименты часто сопровождались взрывами и пожарами. В общем, как заявил С. П. Королевв докладе на Всесоюзной конференции по изучению стратосферы в 1934 году: “... если можно говорить о применении пороховых ракетных двигателей, то только в качестве вспомогательного средства и, в первую очередь, как мощного кратковременного действующего источника силы для взлета”.

В 30е годы появилась техническая возможность и началось создание турбореактивных и жидкостных ракетных двигателей. Поскольку ЖРД по конструкции гораздо проще ТРД, естественно, что и устанавливать их на самолетах стали раньше. Наибольших успехов в этом плане до войны достигла Германия. В 1935 году известный авиаконструктор Э. Хейнкельвстретился с Вернером фон Брауном, работавшим тогда под руководством профессора Г. Оберта над созданием ракет с ЖРД, и предложил ему свой самолет He112для проверки потенциальных возможностей применения ЖРД в авиации. Двигатель установили в хвостовой части фюзеляжа, дополнив этим обычный поршневой бензиновый двигатель. Испытывал машину военный летчик Э. Варзиц. В 1937 году самолет был опробован в полетах. Взлет происходил как обычно, с помощью поршневого двигателя, а ЖРД включали уже на высоте на короткое время; прирост скорости при этом составил около 100 км/ч. Но однажды Варзиц решился взлететь только на ракетном двигателе. Самолет круто набрал высоту, совершил полкруга над аэродромом и приземлился. Принципиальная возможность полета с ЖРД была доказана.

Тем временем инженер Вальтериз Кёльна создал новый, более совершенный тип ЖРД – HWK R1. Он мог развивать тягу 500 кг в течение 60 секунд (ЖРД конструкции фон Брауна мог работать только 30 секунд и был значительно сложнее в эксплуатации). Для испытания этого двигателя был построен экспериментальный самолет He176. На этот раз на самолете не предусматривалось ни пропеллера, ни поршневого двигателя. Пилот располагался в передней застекленной части фюзеляжа в полулежачем положении. Первый полет He176, пилотируемый тем же Э. Варзицем, состоялся 20 июня 1939 годаи продолжался 50 секунд. В июле было выполнено еще несколько полетов. Необычную машину приезжал посмотреть сам Гитлер. Из-за неэкономичности ЖРД горючего хватало только на очень короткое время, и как боевая машина He176 не представлял большого значения.

В Советском Союзе работы по ЖРД также продвигались достаточно успешно. В 1939 году в НИИ3 (до 1937 года – РНИИ) прошел стендовые испытания жидкостной ракетный двигатель РДА1150конструкции Л. С. Душкинас тягой 150 кг. Испытания его в воздухе было решено провести на планере РП3181С. П. Королева (сам Королев в это время находился в застенках НКВД). Вначале планер буксировался за самолетом Р5, после чего отцеплялся и производил планирующий спуск. Наконец, 28 февраля 1940 годалетчик Владимир Федоровпосле отцепки от самолета-буксировщика на высоте 2800 метров произвел планирование до высоты 2600 метров со скоростью 80 км/ч, затем включил ЖРД и после разгона в течение 5-6 секунд в горизонтальном полете до скорости 140 км/ч перешел в набор высоты со скоростью 120 км/ч, который 110 секунд до конца работы ЖРД. Последующие планирование и посадка производились с неработающими ЖРД.

Начавшаяся вторая мировая война положила конец экспериментам с ракетными самолетами. Однако необходимость отражения массированных налетов бомбардировщиков вызвала потребность в истребителях-перехватчиках, за считанные минуты достигающих любых высот. Такую скороподъемность могли дать только реактивные двигатели. Поэтому, несмотря на военную обстановку, продолжались работы по созданию самолетов с ТРД и ЖРД, но уже в практическом плане.

Начало войны для Советского Союза сложилось просто катастрофически. Сотни самолетов были уничтожены на земле и в воздухе. В условиях господства в воздухе немецкой авиации стало практически нечем бороться с немецкими бомбардировщиками. Поэтому, когда в июле 1941 года В. Ф. Болховитиновобратился к правительству с проектом истребителя-перехватчика с ЖРД, разработка которого велась еще с весны, он сразу же получил задание на постройку самолета в течение месяца. Работу по самолету, названному БИ (боевой истребитель), вели будущие главные конструкторы космических ЖРД А. М. Исаеви авиационных крылатых ракет А. Я. Березняк. За 40 дней был построен ракетный истребитель-перехватчик БИ1с прямым крылом, снабженный ЖРД Д1А1100тягой 1100 кг конструкции Л. С. Душкина и В. А. Штоколова, сотрудников НИИ3 (бывший РНИИ) Наркомата боеприпасов, и двумя пушками ШВАК20 калибра 20 мм. Причем сам самолет был в основном деревянной конструкции. Были проведены продувки в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ. Первоначально самолет испытывался на буксире в безмоторном полете за самолетом Пе2. После эвакуации на Урал началась подготовка к моторному полету.

15 мая 1942 годалетчик Григорий Бахчиванджисовершил первый успешный полет с работающим ЖРД в течение чуть более трех минут. Взлетная масса самолета в первом полете была ограничена 1300 кг, а двигатель отрегулирован на тягу 800 кг. Самописцы зафиксировали максимальную высоту полета 840 м, скорость 400 км/ч, скороподъемность – 23 м/с. В июне 1942 года началась постройка малой войсковой серии. Второй полет опытного самолета БИ-1 состоялся 10 января 1943 года. Вместе с Г. Бахчиванджи полеты совершал и К. Груздев. Испытания продолжались, и в них была зафиксирована максимальная скорость до 675 км/ч (расчетная 1020 км/ч на высоте 10 000 метров), вертикальная скороподъемность 82 м/с, высота полета 4000 метров, время полета 6 мин 22 с, продолжительность работы двигателя 84 секунды. Но 27 марта 1943 годалетчик Г. Бахчиванджи, совершая свой седьмой полет на третьем экземпляре БИ1, при выходе на максимальную скорость (800 км/ч) в горизонтальном полете был затянут в пикирование. Произошла катастрофа, летчик погиб.

После катастрофы несколько десятков (30-40) недостроенных самолетов БИ уничтожили, признав их опасными для полетов. Однако работы по этой теме продолжались еще некоторое время. С целью изучения возможности увеличения продолжительности полета ракетного истребителя-перехватчика типа «БИ», составлявшего всего 2 минуты, в 1943-1944 годах рассматривалась модификация этого самолета с прямоточными воздушно-реактивными двигателями на концах крыла. На шестом экземпляре (БИ-6) установили 2 ПВРД. Самолет испытали в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ весной 1944 года, но дальше трубных экспериментов дело не пошло.