Книга Реактивные первенцы СССР - МиГ-9, Як-15, Су-9, Ла-150, Ту-12, Ил-22 - Николай Якубович

О состоянии исследований в области аэродинамики сверхзвуковых скоростей можно судить по «Справочнику авиаконструктора», вышедшему из печати в 1937 году. В этом фундаментальном трехтомнике выражение «сверхзвуковая скорость» упоминается лишь три раза. Сначала разъясняется, что «при скоростях полета, больших, чем скорость звука, возмущающее действие тела не простирается вне конической звуковой волны (волны Маха), представляющей собой огибающую всех сферических звуковых волн, возбужденных движущимся телом…

Чем скорее летит тело, тем острее угол Маха».

Затем в разделе, посвященном аэродинамике воздушных винтов, говорится, что «лобовое сопротивление крыла при увеличении скорости растет сначала медленно, а по мере приближения к критической скорости значительно быстрей. Есть ПРЕДПОЛОЖЕНИЕ (выделено авт.), что коэффициент лобового сопротивления будет возрастать до достижения скорости звука, а при дальнейшем ее увеличении будет несколько убывать, оставаясь все же выше, чем при малых скоростях».

Чтобы не быть голословным, скажу, что в Советском Союзе в то время имелось лишь две сверхзвуковых аэродинамических трубы: одна в ЦАГИ (Т-15) с рабочей частью размером 100х100 мм, а другая — в Харьковском авиационном институте — с цилиндрической рабочей частью диаметром менее 50 мм. Испытываемые модели иначе как миниатюрными назвать нельзя.

Этого было явно недостаточно, чтобы определить облик сверхзвукового самолета. Ведь в те годы не было полноценных экспериментальных установок — сверхзвуковых аэродинамических труб и оборудования с рабочей частью, позволявших исследовать обтекание простейших тел и, тем более моделей самолетов, с точностью, необходимой для выбора сложной формы несущей поверхности.

Так что советским инженерам в своей работе приходилось больше рассчитывать на свою интуицию, чем на результаты чьих-то исследований.

Создавая очередной самолет, конструктор заботится не только о его аэродинамике, но и пытается решить множество сложнейших задач, одной из которых является минимизация его веса. Значительная доля веса самолета приходится на его силовую установку, создаваемую в специализированных КБ и которую конструктор не в силах облегчить. Но Бартини и здесь нашел «золотую середину», поставив задачу разработать силовую установку совместно с планером, так, чтобы она стала его неотъемлемой частью — своего рода «крыло-двигатель».

Роберт Людвигович работал на будущее, искал нестандартные, наиболее выгодные решения, но, к сожалению, по этой причине не находил сторонников среди «приземленных» чиновников.

Будущим инженерам, решившим посвятить себя авиации, хочется посоветовать не искать легких путей, иначе вы будете «топтаться» на одном месте. Смелее применяйте новые технические идеи и в то же время не превращайтесь в фантастов, не забывайте опыт Р. Л. Бартини.

Дальнейшим развитием идеи самолета «Р» стал истребитель-перехватчик «114Р», с чьей-то легкой руки получивший обозначение в советской печати Р-114. Самолеты «Р» и «114Р», на мой взгляд, разделять не следует, поскольку это были звенья одной цепи, свойственные одному проекту, только Бартини в поисках реальной конструкции пошел не по проторенному пути «от простого — к сложному», а по дороге «от сложного — к реальному», потратив на это около полутора лет.

«Если бы удалось создать самолет с вертикальной скоростью, равной уже достигнутой скорости пикирования, — рассуждал Бартини, — то дополнительно к существующим средствам противовоздушной обороны появилась бы зенитная авиация. Летчик-артиллерист выходит на огневые позиции со скоростью зенитного снаряда. Режим полета на больших скоростях изучен по опыту пикирующих истребителей. Значит, необходимо решить такую конструкторскую задачу — построить самолет, прочность которого при вертикальном подъеме будет такой же, как при пикировании».

Общий вид ракетоплана «114Р». Реконструкция М. В. Орлова.

Как свидетельствует И. Берлин, Роберт Людвигович анализировал барограммы полета снарядов разных калибров, выпущенных из зенитных орудий, и, разработав методику расчета вертикальных траекторий в среде переменной плотности, пришел к выводу, что тяговооруженность (отношение тяги двигателя к весу самолета) зенитного истребителя лишь ненамного должна превышать единицу.

Исходя из этого, в 1942 году Бартини предложил проект зенитного истребителя-перехватчика «114Р» с четырьмя жидкостно-реактивными двигателями конструкции В. П. Глушко тягой по 300 кгс. Как следует из отечественной технической литературы, крыло этого самолета имело угол стреловидности 33 градуса по передней кромке. На нем были предусмотрены устройство управления пограничным слоем крыла, инфракрасный локатор, разработанный К. Е. Полищуком, сбрасываемые после взлета колесные «тележки-шасси» и посадочная лыжа — полоз с амортизатором в виде резиновой воздушной камеры. Кроме этого, рассматривался старт перехватчика с аэроматки на высоте около 10 000 метров. Если при взлете с земли его расчетный потолок достигал 24 000 метров, то после отцепки от самолета-носителя — 40 000 метров!

Перехватчик «114Р» должен был развивать невиданную для тех лет скорость, соответствующую числу М=2! Все это по замыслам конструктора должно было обеспечить машине преимущество в бою над немецкими самолетами.

Я не видел графического изображения перехватчика, но имел удовольствие ознакомиться с «синьками» его безмоторного варианта «114Р-б», выполненного по классической схеме и датированного 17 января 1943 года. Судя по этому чертежу, планер имел управляемый стабилизатор, а для снятия усилий с ручки управления предусмотрели штурвал, с помощью которого изменялся угол установки горизонтального оперения.

Кстати, проект планера был утвержден (или согласован) известным до войны конструктором планеров А. А. Дубровиным, поскольку его фамилия фигурирует на «синьках». Особенностями планера «114Р-б», как, впрочем, и самолета, были герметичная кабина летчика и профили крыла, разработанные Бартини, так называемые дужки «Р».

На самолете предполагалось использовать связку ЖРД, разработанных под руководством В. П. Глушко также в тюремном конструкторском бюро, находившемся в годы войны в Казани, в виде эжекторного двигательного блока суммарной тягой 1200 кгс, в перехватчике, вероятнее всего, она находилась в хвостовой части фюзеляжа.

«Следов» же устройства, предназначенного для управления пограничным слоем крыла, и узлов крепления двигателей на сохранившихся чертежах машины «114Р-б» обнаружить не удалось, хотя известно, что отсос пограничного слоя с крыла осуществлялся струями ЖРД.

Построить ни «114Р», ни его безмоторный вариант так и не удалось. В. Б. Шавров объясняет это тем, что чиновники из Наркомата авиационной промышленности сетовали на отсутствие экспериментальных данных по стреловидным крыльям. Тем не менее есть все основания считать, что проект «114Р», разработанный в 1942 году, является первым в мире реальным предложением по созданию самолета со стреловидным крылом, угол которого по линии фокусов составлял 35 градусов. Поясню, что при такой стреловидности крыла волновой кризис, связанный с образованием сверхзвуковых течений на его поверхности, начинается при числе М, большем на 10 % по сравнению с прямым, свойственным дозвуковым летательным аппаратам. Впервые идею стреловидного крыла огласили в 1935 году доктор А. Буземан из Германии и профессор Т. Карман из США. Произошло это в Риме в ходе работы Международного конгресса по аэродинамике. Но это были результаты теоретических исследований. Первым же, кто предложил проект самолета с реактивным двигателем и стреловидным крылом, был Роберт Людвигович Бартини, обогнавший своих зарубежных коллег, но на этот отечественный приоритет почему-то до сих пор никто не обратил внимания.