Неизвестный «МиГ». Гордость советского авиапрома

Для достижения стратосферных высот требовались соответствующие моторы с наддувом. Возможности центробежных приводных от вала двигателя компрессоров, отбиравших значительную часть его мощности, были исчерпаны. Оставался один путь – использовать энергию выхлопных газов поршневого двигателя путем создания турбокомпрессоров. К решению этой задачи приступили еще до войны, но металл, созданных турбокомпрессоров, развивавших несколько десятков тысяч оборотов в минуту, не выдерживал огромных нагрузок и высоких температур, разрушаясь, порой, в самое неподходящее время.

В начале войны эта проблема отошла на второй план, но обстоятельства вынудили вновь вернуться к разработке этих агрегатов. Правительство и Наркомат авиационной промышленности меры приняли, но справиться с задачей не смогли.

Центральный институт авиамоторостроения и различные авиационные КБ, особенно, специализировавшиеся на создании истребителей, должны были ускорить установку турбокомпрессоров, которые повышали высотность двигателей, и в самые сжатые сроки сдать на испытания самолеты. Среди этих предприятий числилось и ОКБ Микояна, перед которым поставили задачу создания высотного истребителя-перехватчика с установкой на мотор турбокомпрессоров.

И-220 с мотором АМ-39

Такую машину, получившую обозначение И-220 (самолет «А» или МиГ-11) построили летом 1943 года, но летные испытания его начались лишь в декабре. Тем временем «Юнкерс» снова дал о себе знать. 23 августа из штаба Западного фронта ПВО за подписью командующего войсками генерал-лейтенанта М.С. Громадина, члена военного совета генерал-майора Орлова и начальника штаба Нагорного в адрес командующего артиллерией маршала Н.Н. Воронова и наркома А.И. Шахурина поступил доклад, где сообщалось:

«22 августа 1943 г. с 08 часов 40 минут до 10 часов 10 минут противник произвел разведку г. Москва и окрестностей одним высотным разведчиком типа Ю-86Р1 на высоте 12 000-13 000 м.

Самолет противника был обнаружен в 7 часов 42 минуты в районе Издешково и, пройдя по маршруту: Вязьма – Кубинка – Звенигород – Чкаловская – Москва – Гжатск, вышел из системы ВНОС в районе Издешково (40 км западнее Вязьмы).

В зоне огня и в районе г. Москва противник находился 1 час 30 минут (с 8 часов 40 минут до 10 часов 10 минут) и трижды прошел над центром города.

Для перехвата противника разновременно было поднято 15 истребителей с аэродромов: ЦА (Центральный аэродром. – Прим. авт.), Кубинка, Люберцы, Инютино, Внуково, из них три Як-9, по два «Спитфайр», «Аэрокобра» и МиГ-3, а также шесть Як-1.

Из всех поднятых истребителей только один – «Cпитфайр», пилотируемый старшим лейтенантом 16-го ИАП Семеновым, поднялся на 11 500 м и вел огонь по противнику с кабрирования, находясь ниже противника на 500 м и сзади на 200 м. Летчик Семенов израсходовал 30 снарядов и 450 пуль патронов, после чего пушка и пулеметы отказали из-за обледенения. Противник вел ответный огонь с правого борта и снизу трассирующими пулями.

В районе Москвы и на обратном пути до Можайска противника преследовали летчики: 12-го ГИАП – младший лейтенант Наливайко (Як-9), набравший только 11 100 м, 562-го ИАП – Полканов и Буцлов (Як-1), набравшие 9500 м, 28-го ИАП – Абрамов и Евдокимов «“Аэрокобра»), набравшие 9000 м, 565-го ИАП – Крупенин и Климов (МиГ-3), набравшие 10 800 м. Все летчики, из-за большой разности высот, боя не вели. Зенитная артиллерия огня по противнику не вела, ввиду недосягаемости высоты.

Выводы:

1. Противник в шестой раз с июля 1942 года произвел разведку г. Москва высотным разведчиком Ю-86Р1 безнаказанно, пройдя трижды над центром города. На самолете выявлены две огневых точки (снизу и с правого борта).

2. Имеющиеся в особой Московской армии ПВО истребители не могли набрать необходимой для боя высоты. Вооружение истребителей оказалось неподготовленным для ведения огня на больших высотах при низкой температуре.

3. Не исключена возможность сбрасывания противником в будущем при подобных безнаказанных полетах над г. Москва мелких бомб.

Несмотря на то, что противник уже более года ведет безнаказанную разведку г. Москва на большой высоте, вопрос о высотных истребителях для ПВО столицы до сих пор практически не решен.

Прошу Вас ходатайствовать перед Государственным Комитетом Обороны о спешном вооружении Особой Московской армии ПВО высотными истребителями и кислородным оборудованием.

И-222

Одновременно докладываю, что постановлением ГКО № 2946 1943 года на промышленность была возложена задача – обеспечить высотными авиамоторами истребительную авиацию г. Москва. До сего времени это постановление не выполнено».

Вначале попытались поднять потолок самолета путем снижения удельной нагрузки на крыло и применением более мощного двигателя. Так появился истребитель И-220. Внешне он отличался от серийного МиГ-3 прежде всего увеличенной на 3 м2 площадью крыла. Под его капотом был спрятан 1700-сильный двигатель АМ-38Ф, но без турбокомпрессоров. Самолет впервые в практике ОКБ укомплектовали двумя синхронными 20-миллиметровыми пушками ШВАК. Летные испытания (летчик А.И. Жуков) начались в декабре 1942 года, но заданных параметров он так и не достиг.

Вслед за этим попытались решить задачу заменой двигателя более сильным АМ-39. Но и на этот раз ничего не получилось. Более того, для полета в стратосфере требовались не только большая площадь крыла и турбокомпрессоры, но и максимальное облегчение машины, а ее наоборот утяжелили, разместив дополнительно два орудия ШВАК.

Турбокомпрессоры (ТК-2Б) впервые установили на двигатель второго варианта самолета «А», получившего обозначение И-221 или «2А».

Главным отличием от предшественника стала герметичная кабина летчика, позволявшая по замыслам проектантов, сохранять комфортные условия вплоть до практического потолка, который по расчетам должен был быть не ниже 14 500 метров. Одновременно площадь крыла уменьшили на один квадратный метр. Первый полет на этой машине выполнил летчик П.А. Журавлев 2 декабря 1943 г. Но испытания ее завершить не удалось, поскольку в одном из полетов летчик вынужден был покинуть машину на парашюте.

Созданию высотных самолетов в ОКБ Лавочкина, Микояна и Яковлева считалось столь важным, что их результаты ежедневно докладывались в наркомат. Но удача никому не сопутствовала, поскольку технологический уровень отечественной авиационной промышленности не позволял полностью решить задачу, стоявшую перед ней. Даже если бы удвоили или утроили усилия с привлечением дополнительных специалистов, ничто не изменилось бы.

Тем не менее работа по созданию высотных самолетов продолжилась, и 7 мая 1944 года А.И. Жуков поднял в воздух еще одну машину «3А» (И-222), оснащенную двигателем АМ-39Б-1, доработанным под установку турбокомпрессоров ТК-300Б. В ходе заводских испытаний удалось достигнуть высоты 14 500 метров и скорости 691 км/ч. Несмотря на высокие достижения И-222 на государственные испытания не передавали. Автор не успел найти в архиве документы, раскрывающие причины прекращения работ по И-222. Правда, как следует из юбилейного издания «ОКБ А.И. Микояна 60 лет», причиной тому стало то, что к тому времени фронт значительно отдвинулся от Москвы и необходимость в высотном перехватчике отпала.

И-224

Скорее всего авторы упомянутого труда слукавили, поскольку актуальность решения данной задачи не исчезла. Достаточно сказать, что по приказу НКАП С.А. Лавочкина обязали к 6 июня 1944 года построить десять стратосферных Ла-7 и работы в этом направлении не прекращались до 1946 г. Не остановились на достигнутом и ОКБ-155, выпустив на испытания осень 1944 года четвертый экземпляр самолета «А» (И-224). Полеты на нем начел летчик-испытатель А.П. Якимов 20 октября. На этот раз машину оснастили четырехлопастным воздушным винтом АВ-9Л-22Б с широкими лопастями и добавили пару орудий ШВАК, увеличили запас топлива. По логике взлетный вес И-224 должен был быть больше предшественника как минимум на 160–170 кг. В этом случае вполне оправданным будет и снижение его потолка на 500 метров. Однако согласно опубликованным в той же книге данным И-224 полегчал на 10 кг.

Последним высотным перехватчиком времен Великой Отечественной войны, разработанном в ОКБ-155 стал самолет И-225 («5А»). Самолет с 2000-сильным двигателем АМ-42Б и турбокомпрессорами ТК-300Б построили раньше машины «4А». Первый полет машины, пилотируемой А.П. Якимовым, состоялся 21 июля 1944 г. В ходе заводских испытаний 7 августа на И-225 была достигнута скорость 721 км/ч на высоте 8850 метров, но завершить их так и не удалось, поскольку на 15-м полете самолет потерпел аварию.

Для продолжения испытаний построили второй экземпляр И-225 с форсированным двигателем АМ-42БФ. Его испытания начались 14 марта 1945 года и продолжались недолго, поскольку в ОКБ-155 все усилия сосредоточили на создании полуреактивного истребителя И-250 («Н») с мотокомпрессорным или, как его тогда называли, воздушно-реактивным компрессорным двигателем (ВРДК).

Подводя итог сказанному лучше всего обратиться к выводам специалистов НИИ ВВС, сделанных в в 1942 году и изложенных в работе «Боевая эксплуатация ВВС Красной Армии в Отечественной войне»:

«МиГ-3 с АМ-35А – высотный истребитель, боевые высоты которого лежат выше 5000 м.

Самолет применялся для ведения воздушного боя, для разведки, штурмовки и бомбардирования, как днем, так и ночью.

Однако практика войны показала, что большая часть воздушных боев за прошедший год происходила на высотах ниже 4000 м, на которых <…> МиГ-3 уступает по летным данным другим нашим новым истребителям и истребителям противника. Это не давало возможности эффективно использовать его летно-тактические данные, как высотного истребителя.

Склонность самолета к срыву в штопор усложняла технику пилотирования и делало самолет трудным для освоения массовому летчику.

Вооружение самолета, состоящее из двух синхронных пулеметов ШКАС и одного БС, оказалось по мощности огня недостаточным.

Попытка увеличить мощность вооружения установкой двух крыльевых крупнокалиберных пулеметов привела к значительному снижению летных данных…».

Другой попыткой продлить «век» истребителя стало создание его улучшенного варианта МиГ-3У (И-230 или «Д») с двигателем АМ-35А с редукцией винта 0,732, против принятой на серийных моторах 0,902 и винтом АВ-5Л-126А диаметром 3,2 метра.

Улучшение заключалось, главным образом, в замене пулеметов двумя синхронными пушками ШВАК калибра 20 мм с боекомплектом по 150 патронов на ствол, а также установкой радиостанции, включашей передатчик РСИ-3 и приемник РСИ-4.

30 мая пилот В.Н. Савкин совершил на истребителе Д-01 первый полет. Из шести построенных машин один (Д-04) был с крылом увеличенной с 17,44 до 18,22 м2 площадью. Заводские испытания завершились 23 июля 1943 года, после чего машину передали в НИИ ВВС (ведущие инженер А.С. Розанов и летчик В.И. Хомяков). В ходе государственных испытаний, проходивших с 28 июля по 6 августа, получили скорость 656 км/ч на высоте 7000 метров и практический потолок – 11 900 метров, что было ниже требуемых значений. К тому же самолет обладал плохой маневренностью. Время его виража было 35–37секунд, а за боевой разворот он набирал лишь 400–450 метров. Тем не менее, работу по машине прекратили и после устранения дефектов передали на войсковые испытания в 12-й гвардейский иап 6-го авиакорпуса авиации ПВО. Однако из-за дефектов силовой установки испытания прервали.

В сентябре 1943 года началось проектирование И-231 («2Д») под 1800-сильный двигатель АМ-39А. Первый полет машины, пилотируемой Савкиным, состоялся 19 октября. Приходится удивляться, с каким завидным упорством авиаконструкторы пытались дать стране необходимые самолеты. В то время как моторостроители кормили их обещаниями, в принципе не имея возможности создать двигатели с необходимыми высотными характеристиками.

Из-за некондиционного двигателя полет 5 ноября чуть не закончился катастрофой. В тот день Савкину пришлось совершить вынужденную посадку в районе подмосковного Ногинска. Повреждения были серьезные, но самолет все же восстановили, и спустя 18 дней он отправился в очередной полет. В ходе испытаний самолет развил максимальную скорость 707 км/ч на высоте 7100 метров, На 5 км самолет поднимался за 4,5 минуты.

После завершения заводских испытаний в ОКБ-155 устранили отмеченные недостатки. Кроме того, самолет получил новый винт, который был на 25,3 кг легче прежнего.

На государственные испытания, начавшиеся 26 февраля 1944 года, И-231 предъявили с новым винтом АВ-5Л-126Е. Первые полеты обнадеживали, но 8 марта самолет снова был поломан.

П.М. Стефановский, пилотировавший «МиГ», обнаружил, что не выходят закрылки. Это было не самое страшное, поскольку взлетно-посадочная полоса аэродрома Чкаловская имела достаточную длину, и у самолета имелись тормоза. Но после касания выяснилось, что и они не работают, поскольку были связаны с одной пневмосистемой. Проскочил полосу, самолет врезался в сугроб и скапотировал… Сколько таких посадок было у Петра Михайловича, и каждый раз ангел-хранитель выносил его из, казалось бы, фатальных ситуаций, хорошо описанных в его воспоминаниях «Триста неизвестных».

Очередной ремонт самолета затянулся почти до середины мая, но и на этот раз ей не повезло. В полете 19 мая отказал двигатель, а другого не нашлось и дальнейшие работы по И-231 прекратили.

За годы серийной постройки завод № 1 выпустил 3242 самолета МиГ-1/МиГ-3, а в 1942–1943 годах на опытном заводе № 155 построили 36 машин. Истребитель завершил свою боевую карьеру в 1944 году в авиации ПВО. Любопытная статистика. На 1 января 1942 года в ПВО числился 351 МиГ-3, в 1942-м – 409 из них списали 192, в 1943-м – 215, которые к концу года все списали. Но в 1944-м (видимо, из ВВС) в авиацию ПВО привлекли еще 83 машины, которые к концу года окончательно списали. Для сравнения, в 1945-м в авиации ПВО числилось три И-16, из которых к концу последнего года войны списали лишь одну машину.

Глава 3 Опытные машины и нереализованные проекты самолетов с поршневыми двигателями

Пушечный бронированный штурмовик

В 1940 году коллектив ОКБ-155 решил попробовать свои силы и в создании пушечного бронированного самолета-штурмовика ПБШ. Последний вариант этой машины, оснащенной мотором АМ-38, рассматривался, причем с бипланной коробкой крыльев. Это по замыслам создателей ПБШ, позволяло снизить эволютивную скорость машины над полем боя. Внешне самолет, если убрать верхнее крыло напоминал МиГ-3. Модель биплана ОБШ продули в аэродинамической трубе Т-5 ЦАГИ, и на этом все кончилось. А в серийное производство пошел штурмовик Ил-2.

МиГ-5 (ДИС)

Куда более реальным оказался проект двухмоторного истребителя сопровождения ДИС-200 или МиГ-5 с двумя силовыми установками от истребителя И-200, включавшими двигатели АМ-37. Как и у МиГ-3 конструкция ДИС-200 была преимущественно деревянной конструкции с незначительным использованием алюминиевых сплавов и стали. Первый полет на ней совершил летчик А.И. Жуков 11 июня 1941 года, но начавшаяся война разрушила все планы. Эвакуация промышленности на восток исключила возможность серийно выпуска подобных машин, а потребность военных в истребителе сопровождения попытались удовлетворить с помощью самолетов Пе-3 и Пе-3бис мало приспособленных для ведения воздушного боя с истребителями фашистской Германии.

Модель самолета ПБШ

Двухмоторный истребитель сопровождения ДИС-200 с двигателями АМ-37

Позже, когда промышленность Советского Союза заработала на полную мощность, к идее создания двухмоторного истребителя сопровождения вернулись вновь. В 1942 году на ДИС-200, получивший заводское обозначение «ИТ», установили двигатели воздушного охлаждения М-82, и 28 января самолет совершил первый полет.

«Утка»

За время существования ОКБ-155 в его стенах было создано лишь два экспериментальных летательных аппарата: «Утка» (МиГ-8) и изделие «105» – аналог воздушно-космического самолета, создававшегося по теме «Спираль». Все остальные машины, хотя и разрабатывавшиеся по плану опытного строительства никакого отношения к экспериментальной авиации не имели, поскольку с самого начала их проектирования предусматривалось боевое применение.

Несмотря на то, что первым в истории авиастроения, начиная с самолета братьев Райт, был создан крылатый летательный аппарат по схеме «Утка», эта схема оказалась «твердым орешком» и используется чрезвычайно редко. Чтобы у читателя не возникали ненужные вопросы, поясню, что схема «Утка» предполагает не только переднее горизонтальное оперение, но и управление самолетом в канале тангажа с помощью установленных на нем рулей высоты. В качестве примеров скажу, что самолеты Ту-144 и Т-100 П.О. Сухого, равно как и все истребители, созданные на базе Су-27, с передним горизонтальным оперением никакого отношения к схеме «Утка» не имеют. Так, что в истории отечественного самолетостроения, летательный аппарат, созданный в ОКБ-155, является единственным, выполненным по этой схеме.

Строго говоря, единственной целью создания подобной машины должна была быть проверка его устойчивости и управляемости, т. е. поведения самолета в воздухе. Это было необходимо, чтобы ответить на единственный вопрос: стоит ли уделять внимание созданию подобных машин?

Другой особенностью машины стали концевые предкрылки с фиксированной щелью, видимо, для подстраховки на случай выхода на критические углы атаки.

Разработка МиГ-8 началась в феврале 1945 г.

Первый полет на МиГ-8 совершил 13 августа 1945 года летчик-испытатель А.И. Жуков. Облетал машину летчик-испытатель ЛИИ А.И. Гринчик. Первый этап летных испытаний, в ходе которых исследовали, главным образом, устойчивость и управляемость самолета, проходил в ЛИИ с 28 августа по 11 сентября 1945 г. Для обеспечения большей надежности на самолете установили концевые предкрылки с фиксированной щелью.

Экспериментальный самолет «Утка» (МиГ-8)

Тогда же по рекомендации ЦАГИ угол поперечного V крыла уменьшили до –1 градуса а верхние законцовки килевых шайб, установленных на концах несущей поверхности, повернули внутрь на 10 градусов.

По результатам испытаний самолета в ЛИИ МиГ-8 доработали на опытном заводе ОКБ. При этом вертикальное оперение перенесли приблизительно на середину консолей крыла, руль поворота оснастили весовыми балансирами, а на рулях высоты установили триммер. Одновременно увеличили размер колеса передней опоры. Испытания доработанной машины начались в середине февраля и продолжались до лета 1946 г. Столь длительный период испытаний объясняется постоянными доработками машины. В частности, еще раз уменьшили угол поперечного V крыла и сняли предкрылки, поскольку испытания в ЛИИ продемонстрировали явное нежелание самолета входить в штопор. А если его туда и «вгоняли», то машина быстро прекращала вращение.

«Утку» конструкторы ОКБ-155 сумели довести до кондиции, но результаты работ по экспериментальной машине, за исключением, пожалуй, опыта по разработке носовой опоры шасси, так и остались невостребованными.

После испытаний МиГ-8 использовали в ОКБ в качестве транспортно-связного самолета.

Глава 4 Первые реактивные

Полуреактивный И-250

В Уфимском ОКБ, возглавляемом В.Я. Климовым, в 1943 году, несмотря на трудности военного времени, для силовой установки самолетов был спроектирован и создан двигатель ВК-107Р, который представлял собой поршневой двигатель ВК-107А с приводом для вращения осевого компрессора воздушно-реактивного двигателя (ВРДК, у этих двигателей существовало еще одно обозначение – мотокомпрессорные).

ВРДК (изделие Э-30-20) был разработан в ЦИАМе под руководством К.В. Холщевникова, эвакуированного, как и ОКБ Климова в Уфу. По замыслам создателей, этот двигатель должен был служить в качестве допонительного, обеспечивая прирост скорости около 100 км/ч. Первыми оценили возможности новой силовой установки конструкторы ЦАГИ, проработав вариант размещения ВРДК на истребителе Як-9. Но реализовать эту идею удалось в ОКБ А.И. Микояна и П.О. Сухого.

Первый полет И-250 (самолет «Н»), пилотируемого А.П. Деевым, состоялся 4 апреля 1945 г. Спустя четыре дня, в третьем полете на И-250 опробовали ВРДК, при этом летчик на пикировании довел скорость до 710 км/ч по прибору на высоте 5000 метров. Ежедневные сводки о ходе испытаний, поступавшие в НКАП, свидетельствуют о том, что испытания шли трудно и сопровождались всевозможными отказами. Отработка силовой установки и устранение дефектов отнимала очень много времени.

Опытный истребитель И-250 с комбинированной силовой установкой, включавшей маршевый поршневой мотор ВК-107А и воздушно-реактивный компрессорный двигатель (ВРДК)

В полете 13 мая на определение максимальной скорости с работающим ВРДК на высоте 6700 м была достигнута истинная скорость 809 км/ч. Это, безусловно, стало большим достижением, но радость создателей машины омрачали все новые и новые дефекты машины, особенно ее силовой установки.

На дублере И-250 для улучшения обзора передней полусферы при рулежке у уменьшили стояночный угол с 14 до 12 градусов, уменьшив высоту основных опор шасси и одновременно сузили их колею с 2,76 до 2,157 метра.

А спустя три недели, 3 июля в 24-м полете А.П. Деев на высоте 6600 метров разогнал машину до 820 км/ч. Главная задача была решена: самолет по основным характеристикам соответствовал, предъявленным к нему требованиям. В том же месяце было решено построить опытную серию из 10 машин для проверки их эксплуатационных возможностей.

Казалось, все шло хорошо, но 5 июля 26-й полет первого экземпляра И-250 закончился трагедией. На скорости 670 км/ч по прибору и высоте около 250 метров отделилась левая половина горизонтального оперения. Самолет взмыл вверх, потерял скорость и вошел в штопор, унеся жизнь летчика-испытателя А.П. Деева.

Аварийная комиссия под председательством профессора А.И. Макаревского пришла к мнению, что причиной катастрофы стала большая перегрузка, возникшая при резком отклонении руля высоты на кабрирование при полете с максимальной скоростью на малой высоте.

Компоновка силовой установки истребителя И-250

Это официальная точка зрения. Однако, забегая вперед, можно обнаружить, что летные происшествия с разрушением горизонтального оперения имели место при испытаниях реактивных истребителей МиГ-9 и МиГ-15. Как известно, одно событие чаще всего классифицируется как случайное, два события – это уже что-то, а три – это уже закономерность, на которую в ОКБ-155 почему-то не обратили внимание. Причина у всех этих событий, на взгляд автора, одна – использование при расчете самолетов устаревших норм прочности, которые, как известно, разрабатывали в ЦАГИ.

И-250 сочетал в себе дальность самолета с поршневым двигателем и скорость реактивного истребителя. Но это было паллиативное решение, поскольку на пороге стояла эра реактивной авиации. Тем не менее на заводе № 381 в Москве в 1946 году построили восемь самолетов этого типа.

Согласно информации, гуляющей по страницам прессы, эти машины поступили на вооружение одной из частей авиации ВМФ. Принимать на вооружение десяток самолетов не было смысла, тем более не проходивших государственных испытаний. Скорее речь могла идти о войсковых испытаниях, но документов, подтверждающих факт передачи И-250 военным, пока не обнаружены. При этом следует учесть еще одно обстоятельство – начало летных испытаний реактивных истребителей Як-15 и МиГ-9, высотно-скоростные характеристики которых заметно отличались от И-250.

И-270

Параллельно с И-250 в ОКБ Микояна приступили к созданию еще одной реактивной машины – истребителя И-270 (самолет «Ж»)с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД). Самолет включили в план опытного самолетостроения на 1946-й, утвержденный постановлением СНК № 472–193 от 26 февраля того же года. Согласно заданию, ОКБ-155 предписывалось создать экспериментальный одноместный истребитель-перехватчик с ЖРД, способный летать у земли со скоростью 1100 км/ч, а на высоте 10 000 метров развивать не менее 1000 км/ч. Продолжительность полета при максимальной тяге двигателя – 5 минут, на минимальной тяге – 18 минут, потолок при остатке горючего на 1,2 минуты – 17 000 метров, а время подъема на эту высоту – 3,2 минуты. Вооружение задавалось из двух пушек калибра 23-мм.