Авиация и время 2001 03

Макет И-250

К концу июля эскизный проект истребителя, получившего название И-250 и заводской шифр «Н», был готов и представлен руководству НКАП и ВВС. Кстати, это был первый цельнометаллический самолет разработки ОКБ Микояна и Гуревича. Ведущим инженером на время его проектирования и постройки назначили А.А.Андреева, а для сотрудников, занятых в проекте, объявили обязательный 10-часовой рабочий день. Главной задачей конструкторов стал выбор наиболее рациональной компоновки самолета, обеспечивавшей эффективную работу комбинированной силовой установки, а также уменьшение вероятности возникновения пожара. В результате была принята компоновка с водяным радиатором, расположенным в воздушном канале сразу за компрессором для большей равномерности поля скоростей на входе в камеру сгорания. При этом для плавного протекания воздуха по каналу на компрессор спереди и сзади установили обтекаемые коки. За радиатором расположили решетку, которая также спрямляла воздушный поток, закрученный лопатками компрессора. Это уменьшило потери на трение воздуха о стенки канала. Немало внимания уделили и поиску рациональной формы камеры сгорания.

Предназначенный для И-250 мотор ВК-107А отличался от обычного наличием коробки привода компрессора, смонтированной на задней части картера, на которую, в свою очередь, устанавливали центробежный нагнетатель мотора. Забор воздуха к нему производился из канала ВРДК за компрессором, что позволяло поднять высотность ВК-107А почти на 1000 м. Предусматривалось применение винта ВИШ-105СВ. Топливо решили разместить подальше от зоны высоких температур в трех мягких топливных баках: фюзеляжном, расположенном между кабиной пилота и мотором, и двух крыльевых.

При выборе габаритов И-250 исходили из условия получения максимальной скорости при минимальной взлетной массе. Исследования показали, что для этого наиболее целесообразно крыло площадью 15 м2 с относительной толщиной у корня 12%, а на конце – 10%. По результатам испытаний профилей ТВ-10 и RAF-38 выбор пал на последний.

В конструкции И-250 использовали и многие другие конструктивные решения, отработанные микояновцами ранее на истребителях серии «А». Так, киль и стабилизатор для удобства клепки выполнили разъемными по плоскости хорд. Каждую из половин собирали и обшивали отдельно, а далее их просто стягивали между собой болтами.

Основные стойки шасси были выполнены по рычажной схеме с качающейся полувилкой и выносным амортизатором. Такая схема позволила вынести колеса вперед без ущерба для работы амортизатора. Кроме того, при обжатии последнего ось колеса уходила вперед, увеличивая противокапотажный угол. Ниши колес имели щитки, автоматически закрывающиеся как в убранном, так и в выпущенном положениях шасси. Убираемый костыль выполнили по схеме, аналогичной примененной на МиГ-3, с той лишь разницей, что колесо с учетом температурных условий сделали металлическим.

Вместо заданных ТТТ одной 23-мм пушки и двух 12,7-мм пулеметов истребитель вооружили тремя универсальными 20-мм пушками Ш-20, одна из которых -мотор-пушка МШ-20 – должна была стрелять через полый вал редуктора, а две синхронные СШ-20 расположили симметрично по обеим сторонам мотора.

По расчетам, при полетной массе 3500 кг истребитель И-250 с использованием ВРДК должен был развивать максимальную скорость 825 км/ч на высоте 7000 м, а высоту 5000 м набирать за 3,9 минуты. Минимальное время виража с радиусом 253 м должно было составить 19,7 с. Благодаря столь высоким проектным данным и мощному вооружению, перечень тактических задач И-250 расширили, включив в него несение оперативной службы по прикрытию наземных частей с воздуха и воздушные бои на средних высотах.

19 сентября 1944 г. НКАП утвердил эскизный проект новой машины, одновременно с проектом Су-5 разработки ОКБ П.О.Сухого, а вскоре документ одобрило и командование ВВС. В утвержденном 27 сентября А.К.Репиным заключении отмечалось, что проектные величины максимальной скорости и скороподъемности вполне достижимы. Как отметил здесь же генерал-майор В.С.Пышнов, «работа над самолетом с подобной силовой установкой является весьма актуальной. Именно в этом направлении нужно ожидать дальнейший эффективный рост скорости полета». В связи с этим военные просили заместителя наркома А.С.Яковлева дать задание А.И.Микояну построить макет самолета И-250 и предъявить его на рассмотрение Государственной макетной комиссии. Вскоре макет был готов, но 26 октября комиссия его забраковала из-за неудовлетворительной компоновки кабины пилота. Разработчикам предложили изменить расположение оборудования. Однако рабочие чертежи уже были сданы в производство на 80%, а в цехах уже шло изготовление деталей фюзеляжа первого летного экземпляра истребителя. Поэтому указания и рекомендации комиссии пришлось вносить в уже выпущенную техдокументацию.

К тому времени на опытном производстве ОКБ-155 уже изготовили и сдали в ЦИАМ на стендовые испытания камеру сгорания. Ее двухчасовой «прогон» выявил необходимость утолщения стенок входного канала. После доработки испытания продолжили, завершив их 17 ноября. По предварительным данным, была получена расчетная величина тяги, что позволило начать работы по подготовке Э-30-20 к заводским испытаниям, правда, выход из строя мотора ВК-107А задержал их начало. Тем не менее, в декабре готовая силовая установка поступила на стендовые испытания. Они сопровождались постоянными доработками приводной коробки и вала, соединяющего компрессор с мотором, т.к. вал часто прогибался, срезая и обрывая болты крепления фланцев, вследствие чего разрушалась коробка приводов.

К 30 ноября ОКБ-155 полностью завершило рабочий проект самолета. Все чертежи поступили в производство, а имевшийся задел позволил в декабре приступить к окончательной сборке первого летного экземпляра И-250. До окончания его постройки в ЦАГИ и ЦИАМ провели оптимизацию формы камеры сгорания, а также отладили работу форсунок. В соответствии с утвержденным графиком первый И-250 должен был поступить на аэродром 5 февраля, а второй – 7 марта 1945 г. При этом в период с 25 декабря по 25 января должна была состояться продувка фюзеляжа И-250 №02 в аэродинамической трубе Т-101, после которой требовалось устранить выявленные дефекты, смонтировать шасси, хвостовое оперение и консоли крыла.

1* Первым подобное предложение сделал русский инженер Горохов, а чуть позже независимо от него – румын Коанд.

2 * Образован 28 февраля 1944 г. приказом НКАП № 149 на базе ГИРТ и завода №293.

Действительно, в феврале 1945 г. сборка первого экземпляра истребителя И-250 завершилась. Однако запланированный на 21 февраля вылет не состоялся, так как из-за отсутствия летного мотора на самолет пришлось временно поставить макетную силовую установку. Вместо предусмотренного проектом винта ВИШ-105СВ установили винт АВ-10П-60. Вообще стоит отметить, что для И-250 в ОКБ-120 разработали несколько вариантов винтов – конструкторам пришлось учитывать требования, предъявленные к винту в отношении достижения высокой скорости полета, хороших взлетно-посадочных характеристик и скороподъемности, с одновременным ограничением его габаритов и массы. В результате, благодаря применению нового скоростного винтового профиля ЦАГИ ВС-6, правильному выбору основных параметров лопасти и удачной конструкции винт АВ-10П-60 оказался по своим качествам наиболее совершенным, простым, легким и надежным. По рекомендации ЦАГИ пришлось изменить и аэродинамическую компоновку крыла. Теперь его составляла комбинация профилей 1А10 в корневой части и 1В10 на конце с плавным переходом от одного к другому. Кроме того, пушки Ш-20 заменили более легкими Б-20.