Петр Асташенков - Главный конструктор

Эти раздумья и предложения С. П. Королева отвечали требованиям отечественной авиации того времени. Как известно, в 1943 году гитлеровцы стали применять высотные разведчики, и нужно было найти способ уверенно сбивать их.

Перед тем как осуществить идею превращения бомбардировщика Пе-3 в истребитель, Сергей Павлович проверил ее на самолете Пе-2 с моторами М-82. Среди документов военных лет хранится полный расчет высотного истребителя на базе бомбардировщика за счет добавления двух ракетных двигателей. Схема его действия описывалась Королевым так. «Самолет поднимается на бензиновых моторах до высоты 9000—11000 метров и совершает горизонтальный полет. При обнаружении летящего выше противника летчик переводит поршневые моторы на режим полного газа, включает реактивные двигатели РД-1 на полную тягу и в короткое время набирает нужную высоту. Далее, если необходимо догнать самолет противника, то дальнейший полет по горизонтали на „площадке“ происходит при полной тяге РД-1 (на Н = 15 000 м и Vmax. = 785 км/час). Если же нужно продержаться на большой высоте, то это происходит на минимально потребной тяге и крейсерских режимах (V = 500–660 км/час)».

Цифры, названные Королевым, не могли не поразить воображение — высота полета 15 000 метров (!), скорость — 785 километров в час. И это в то время, когда у лучшего истребителя фашистской Германии максимальная скорость на высоте 5000 метров составляла 584 километра в час, а у нашего Як-3 — 648 километров в час. Практический потолок бомбардировщиков тех лет был всего 7000 метров.

И эта модификация была продумана и просчитана С. П. Королевым до деталей. Что же предусматривал его проект? На Пе-2 устанавливались два дополнительных турбокомпрессора, чтобы повышать давление воздуха, поступающего в моторы в условиях разряжения на большой высоте. Кабины штурмана и летчика заменялись одной герметической кабиной.

Самолет максимально облегчался, снимались бомбовая нагрузка, часть горючего, оборудования и вооружения. Экипаж сокращался с трех человек до одного. Летчику-истребителю оставлялись две пушки калибром 20 миллиметров, располагавшиеся под бомбовым отсеком. На самолете монтировалась мощная реактивная установка с двумя двигателями и запасом реактивного топлива в 2100 килограммов.

Сама реактивная установка состояла из двух однокамерных двигателей, специальных приводов для вращения насосных агрегатов, кислотной и керосиновой систем и системы дренажирования, пусковой и электрической систем. Из этого перечисления уже видно, как с усложнением реактивной установки самолет все более включал в себя элементы будущей мощной ракеты.

Сергей Павлович рассчитал два варианта размещения камер сгорания и автоматики для управления их работой. Первый вариант уже был опробован в полетах на первом самолете Пе-2 с реактивной установкой. По этому варианту агрегаты РД-1 устанавливались в хвосте. По второму варианту камера сгорания и автоматика помещались в задней части мотогондол. В этом случае получалась меньше длина кислотных трубопроводов высокого давления. Да и все оборудование размещалось более компактно, доступ к нему был прост и удобен. Но эта схема еще нуждалась в проверке.

«Расчетные данные, — писал С. П. Королев, — не дают основания предполагать возникновение в этом случае каких-либо нежелательных явлений, и при подтверждении экспериментом схема будет принята к осуществлению».

Отсеки центроплана, где располагались кислотные баки, герметизировались и снабжались аварийными сливами кислоты за борт на случай течи или прострела. Предусматривалось иметь шесть баков для 1750 килограммов кислоты. Основной бак для керосина помещался в носовой части фюзеляжа, впереди герметической кабины. Общий запас керосина — 350 килограммов. Пуск двигателей осуществлялся нажатием кнопок, а регулирование режима работы — секторами газа.

Как же менялся вес самолета? Герметическая кабина весила 100 килограммов, реактивная установка — 250, реактивное топливо — 2100, турбокомпрессоры — 200 килограммов. Учитывая, что одновременно снималась часть оборудования, полетный вес высотного истребителя (9325 килограммов) был близок к весу бомбардировщика (8500 килограммов).

Таким образом, Сергей Павлович в этом своем проекте от разработки ускорителей для самолетов подошел к решению задачи обеспечения полета, как он говорил, «на высотах, больших винто-моторного потолка самолета при совместной работе бензиновых моторов и реактивных двигателей». Так самолет превращался в пилотируемую полуракету.

Какие же условия были необходимы, по мысли Сергея Павловича, чтобы достичь небывало большой для того времени высоты полета? «Существенным условием, — писал конструктор 9 февраля 1944 года, — является предварительное достижение максимально возможной высоты полета на бензиновых моторах, то есть достижение наибольшей начальной высоты включения РД-1 и надежной эффективной работы моторов и ТК (турбокомпрессора) на высотах до 16 000 метров.

Наличие максимально возможного запаса реактивного топлива на борту самолета (порядка 20–25 процентов от начального полетного веса на высоте) также является необходимым условием… Реактивная установка в высотном варианте потребует разработки ряда специальных агрегатов, устройств и конструкций в связи со спецификой полетов на столь больших высотах. Потребуется проведение значительных экспериментальных работ по доводке реактивных двигателей РД-1, в частности системы запуска для работы на больших высотах».

О перспективах реактивных установок С. П. Королев говорил так: «В дальнейшем, с ростом высоты винто-моторных самолетов, вспомогательные реактивные установки с двигателями РД-1 не потеряют своего значения, а соответственно в большей степени позволят увеличить высоту и продолжительность полета.

Эффект использования двигателей РД-1 резко увеличивается с повышением высоты полета».

«Ближайшей задачей, по нашему мнению, — заключал С. П. Королев свой обзор перспектив применения ЖРД на самолетах, — является разработка модификации винто-моторного самолета с реактивной установкой в высотном варианте с осуществлением опытной машины с рабочей высотой полета порядка 13 000—15 000 метров».

Как видим, С. П. Королев выдвигал все более весомые и перспективные предложения. Его начинания были подкреплены и организационно — Сергей Павлович возглавил бюро реактивных установок в опытном конструкторском бюро, работавшем в области ракетных двигателей.

…Как-то Владимир Михайлович Мясищев пригласил Королева зайти к нему на завод. Сергей Павлович пришел, захватив с собой готовый отчет о продолжавшихся испытаниях РУ-1 на Пе-2. Владимир Михайлович просмотрел отчет, пообещал подписать и подумать о выводах для Военно-Воздушных Сил. Потом посмотрел на Королева лукавым взглядом и сказал: