Самолеты мира 1996 02

Проектированием самолетов под установку ЖРД занимались ОКБ А. Я. Яковлева, С. А. Лавочкина, П. О. Сухого, А. И. Микояна, В. М. Петлякова. В свое время эти машины сыграли положительную роль в освоении больших скоростей полета и становлении советской реактивной авиации.

Одним из наиболее удачных самолетов с жидкостно-реактивным ускорителем стал экспериментальный истребитель-перехватчик Як-ЗРД, созданный в 1944 г. В качестве ускорителя был выбран ЖРД РД-1ХЗ с тягой 300 кг конструкции В. П. Глушко. Он устанавливался в хвосте и хорошо вписывался в обводы фюзеляжа. Крыло, оперение, силовая установка, шасси использованы с серийного Як-3. Фюзеляж доработан под установку ЖРД. Рули высоты и направления изготовили новые. В крыле, помимо бензобаков, установили емкости для 50 кг керосина и 200 кг концентрированной азотной кислоты, служивших топливом и окислителем для ЖРД. Такого запаса топлива хватало на три минуты работы ускорителя. Насосы для подачи керосина и кислоты приводились от основного двигателя ВК-105ПФ2 и устанавливались над ним перед кабиной летчика. Самолет был вооружен пушкой НС-23 калибра 23 мм. Взлетный вес Як-ЗРД составил 2980 кг.

Испытания, начавшиеся в декабре 1944 г., дали хорошие результаты: прирост скорости с работающим ЖРД составил 182 км/ч на высоте 7800 метров, а заданная максимальная скорость 780 км/ч была даже превышена. Однако выявился ряд недостатков, связанных с ненадежной работой ЖРД, сложностью его эксплуатации и опасностью обращения с азотной кислотой. Это препятствовало широкому распространению ЖРД, но если бы обстановка на фронте потребовала, то эта машина, возможно, была бы доведена и запущена в серийное производство.

Характерно, что Як-ЗРД лишь незначительно уступал в максимальной скорости лучшим турбореактивным истребителям 1944-1945 гг. и превосходил их по скороподъемности, маневренности, дальности и продолжительности полета.

Машина летала очень эффективно. Ее готовили к послевоенному воздушному параду 1945 г., но во время одной из репетиций ярко-красный Як-ЗРД вошел в пике и на огромной скорости врезался в землю. Летчик-испытатель Виктор Расторгуев погиб вместе с самолетом. Причины загадочной катастрофы, происшедшей на глазах десятков людей, так и остались невыясненными.

Только после окончания войны советские конструкторы получили возможность по-настоящему заняться вопросами реактивной авиации. Причем упор был сделан на создание турбореактивного двигателя.

Но создатели самолетов еще не раз обращались к ЖРД. В 50-х годах турбореактивные истребители с жидкостно-реактивными ускорителями строились как в СССР, так и за рубежом.

А в 1945 г. в ОКБ А. С. Яковлева параллельно с проектированием реактивного Як-15 еще продолжались активные работы по совершенствованию поршневых истребителей.

Следующим за Як-9ПД шагом в развитии высотного истребителя стало создание самолета Як-3 с высотным двигателем ВК-105ПВ (дальнейшее развитие М-105ПД) в начале 1945 года. По сравнению с серийным Як-3 на высотном были увеличены размах и площадь крыла. С двигателем взлетной мощностью всего 1220 л. с. высотный Як-3 показал скорость 710 км/ч на высоте 10000 метров, а его практический потолок превысил 13 километров.

Як-3 успешно развивался и как легкий фронтовой истребитель. Дальнейшее улучшение летных качеств фронтового истребителя требовало применения более мощного двигателя, поскольку все резервы снижения веса и улучшения аэродинамики самолета были уже исчерпаны. Еще в 1944 г. на Як-3 был установлен двигатель ВК-107А мощностью 1650 л. с. Скорость Як-3 с ВК-107А достигала 720 км/ч - больше, чем у всех воевавших в то время истребителей.

Вскоре в ОКБ В. Я. Климова был создан новый V-образный двигатель водяного охлаждения -ВК-108, мощность которого достигала уже 1800 л. с. Установка ВК-108 на Як-3 дала очень хороший результат: в начале 1945 г. машина показала скорость 745 км/ч, то есть практически был достигнут предел для поршневого самолета. Это был самый скоростной отечественный самолет с поршневым двигателем.

Но двигатели большой мощности с жидкостным охлаждением не нашли широкого применения на истребителях. В силу некоторых особенностей конструкции создание такого двигателя было сложной задачей. Хотя и существовали мощные двигатели с жидкостным охлаждением (например, советский АМ-42, установленный на штурмовике Ил-10, имел мощность 2000 л. с), но вес и габариты этих моторов были явно не истребительные. Не увенчались успехом и попытки создания мощного двигателя жидкостного охлаждения специально для истребителя, одним из которых стал ВК-108. Даже ВК-107А не отличался большой надежностью.

Иначе обстояло дело с двигателями воздушного охлаждения. Конструкторы всего мира понимали, что применение двигателя большой мощности открывало новые перспективы. Во-первых, можно было использовать на самолете мощное вооружение, и истребитель при этом приобретал, в какой-то степени, качества штурмовика. Такой путь избрали конструкторы истребителя Фокке-Вульф-190. Во-вторых, большая мощность давала потенциальную возможность получить мащину с хорошими летными характеристиками при неизменной аэродинамике и даже несмотря на рост веса. Эту возможность использовал С. А. Лавочкин, установив на тяжелый ЛаГГ-3 мотор М-82.

При переделке фронтового истребителя Як-3 под звездообразный мотор воздушного охлаждения АШ-82ФН мощностью 1850 л. с. А. С. Яковлев избрал свой, совершенно оригинальный путь - предельное облегчение машины. Небольшой вес в сочетании с высокой мощностью и отноститель-но низкой удельной нагрузкой на крыло позволил добиться отличных характеристик маневренности самолета, особенно на вертикалях, а также получить достаточно высокую скорость полета и хорошую скороподъемность, несмотря на большой «лоб» звездообразного двигателя. Безусловно, это был самый легкий в мире истребитель с двигателем такой мощности. Взлетный вес самолета не превышал 2790 кг. Соответственно, нагрузка на мощность, определяющая маневренные характеристики машины, также достигала рекордно низкого значения - всего 1,5 кг/л. с. (у серийного Як-3 эта величина составляла 2,1 кг/л, с, у Ла-5ФН - 1,9 кг/л, с, у Як-3 с ВК-107А- 1,8 кг/л. с.