Авиация и космонавтика 2016 11
Шрифт:
Проведение испытаний по такой схеме было вызвано еще и тем, что с началом войны пилоты ОКБ, ЛИИ и НИИ ВВС стали массово писать рапорты с просьбой отправить их на фронт. Не стал исключением и завод №51, а среди прочих ушел и Евгений Ульяхин, поднявший И-185 в первый полет. В 1942 г. испытателей стали возвращать на их основную работу, но Ульяхину не суждено было снова сесть в кабину И-185 - он погиб в воздушном бою.
Самолет И-185 №6204 прилетел в Раменское 28 июня 1941 г., где помимо снятия окончательных летных характеристик наконец-то начали испытания вооружения. Пулеметов военным уже было мало, и они требовали заменить крупнокалиберные БС-12,7 пушками ШВАК, дополнительно установив в крыле два ШКАСа или БС, или же пушки ШВАК. Но все это требовало замены ряда деталей фюзеляжа, а консоли вообще пришлось бы делать новые, и доработку отложили, сосредоточившись на бомбовом, химическом
На самолет можно было поставить четыре бомбодержателя емкостью по 100 кг или два по 250 с основным электрическим и аварийным механическим сбрасыванием. Таким образом, истребитель Поликарпова оказался сравним по ударной мощи с основными фронтовыми бомбардировщиками СБ, Су-2 и Пе-2, существенно превосходя их в скорости. С двумя ФАБ-250 разбег увеличивался с 270 до 550 м, но Заказчик счел это приемлемым. При подвеске этих бомб, которые в первоначальном проекте вовсе не предусматривались, пришлось уменьшить угол отклонения закрылков, тем не менее, посадка с ними оставалась возможной.
Испытания показали нормальную работу выливных авиационных'приборов ВАП-6М и отсутствие забрызгивания хвостовой части и оперения каплями отравляющих веществ.
На самолете также монтировались восемь реактивных орудий РО-82 «Флейта» под снаряды РС-82 с системой электроспуска. Колиматорный прицел ПБП-1А обеспечивал их применение и по воздушным, и по наземным целям.
В сентябре летчики ЛИИ на этом самолете выполнили испытания на штопор. На хвостовой части установили переходник с контейнером противоштопорного парашюта, но воспользоваться им не пришлось. Штопорные свойства истребителя были признаны удовлетворительными.
Конвейерная сборка моторов воздушного охлаждения М-82 конструкции А.Д. Швецова на заводе №19 в г. Молотов (ныне Пермь)
Установка верхней пушки ШВАК на истребителе И-185 М-82
В октябре 1941 г. испытания были прерваны в связи с эвакуацией ОКБ-51 и ЛИИ в Новосибирск, куда увезли и 3-ю машину. Но об этом позже, а пока вернемся немного назад.
Испытания переделанного под М-71 самолета №6202 возобновили 29 мая 1941 г. Их главной задачей была отработка мотора и систем силовой установки, в т.ч. маслорадиатора, который оказался снова маловат. Вслед за 3-й машиной 2-й самолет 26 сентября передали на СГИ, которые проводил в ЛИИ ведущий летчик-испытатель П.М. Попельнушенко. Он получил максимальную скорость у земли на номинальном режиме двигателя 503 км/ч, а на форсаже - 520 км/ч, на I границе высотности 3300 м скорость достигала 582 км/ч.
Если бы мотор выдавал паспортную мощность максимальная скорость должна была бы быть 620 км/ч на высоте 6150 м, но работа его на II скорости нагнетателя все еще была запрещена.
К тому времени проблемы с 2000-сильным 18-цилиндровым мотором М-71 стали уже в целом ясны. Хотя он был менее теплонапряженным, чем серийный 1100-сильный 9-цилиндровый М-63 (который, впрочем, уже исчерпал запасы прочности и ресурса, заложенные в 700-сильный М-25 и его американский прототип Райт R-1820-F3 «Циклон»), но были три ключевых узла, которые воспринимали вдвое большие нагрузки, чем аналогичные на прототипе. Это коленвал, редуктор и нагнетатель.
Их надо было делать заново, переходя на более качественные (а значит - дорогие и дефицитные) материалы, а также значительно повышая требования к допускам на точность изготовления деталей, а особенно - к термообработке и шероховатости поверхностей, влиявшим на ресурс. Те же проблемы, хотя и в меньшей степени, были с клапанами и с картером.
Складывалась интересная ситуация: принципиально новый и существенно более теплонапряженный мотор М-82 оказалось довести проще, чем использующий проверенные узлы в пределах разумных значений удельной литровой и весовой мощности, а также среднего эффективного давления в цилиндре и скорости поршня М-71.
Но парадокс объяснялся просто: в М-82 Швецов уже не использовал решения и конструктивные элементы старого прототипа М-25 начала тридцатых годов.
Верхняя панель фюзеляжа самолета И-185 М-82, которая устанавливалась непосредственно перед козырьком кабины. В конструкции капота этой модификации было много узлов, не взаимозаменяемых с другими вариантами
В 1940 г. конструктор КБ-19 И.П. Эвич предложил сократить ход поршней М-81 с 174,5 до 155 мм, что давало уменьшение габаритного диаметра мотора с 1375 до 1260 мм - это было даже меньше, чем у М-90, на который изначально ориентировался Поликарпов. Да, надо было перепроектировать шатуны, коленвал, картер, клапаны и ПЦН, но они-то и были источником неприятностей с М-81 и М-71. Давно пора было избавится от того, что мешало идти вперед, а новое можно было рассчитать на новые нагрузки и даже предусмотреть запас на будущее. Благодаря этому удалось увеличить среднее эффективное давление в цилиндре по сравнению с М-81 на 15% и нарастить мощность на всех режимах.
На взлете мотор М-82 выдавал 1700 л.с., номинальная мощность у земли составляла 1400 сил, на l-й скорости ПЦН боевой режим был 1540 л.с. на расчетной высоте 2050 м, а на ll-й - 1330 л.с. на 5400 м: он был слабее М-90 при том же весе 850 кг, зато надежнее.
В 1940 г. М-82 прошел Государственные испытания и был запущен в серийное производство. Однако вскоре вместо него пермскому заводу №19 неожиданно поручили выпуск АМ-35. Но этот мотор жидкостного охлаждения отличался от привычных предприятию звездообразных двигателей не только конструкцией, но и технологией, из-за чего одни участки и цеха завода простаивали бы, зато надо было создавать новые. Неразумное решение пересмотрели, выпуск М-82 в Перми все же пошел, но время было упущено, конструкторы- самолетчики переориентировались на другие марки и М-82 не нашел спроса. Из-за этого завод не только терпел убытки, но и не шла отработка мотора и не устранялись дефекты по результатам строевой эксплуатации.
Но к концу 1941 г. обстановка уже поменялась. И дело было не только в том, что Заказчик настоятельно требовал установить на И-185 пушки и увеличить скоростную дальность до 1000 км. Все это было Поликарпову известно, но главная неприятность заключалась в том, что первые серийные М-71 не прошли испытаний из-за ухудшения качества изготовления на потоке и их выпуск был приостановлен. А Швецов пока не мог им заняться, поскольку теперь имел иную главную задачу - доводку и совершенствование М-82. Надо было решать: устанавливать этот мотор меньших размеров на старый планер, закончить работу быстро и получить заведомое снижение летных данных, или делать практически новую машину.
Кабина самолета И-185 М-71 с ручкой управления старого типа. На фото машина №6202 или 6204 - их интерьеры были одинаковы
Это требовало гораздо больше времени и сил, но только так можно было «удержать» летные данные на должном уровне и решить все накопившиеся вопросы. Но было еще одно обстоятельство, о котором Поликарпов писал наркому Шахурину 13 мая 1941 г., когда работа над новой винтомоторной группой шла в его ОКБ уже примерно год: «Выбор нами второго варианта (со специальным переконструированным фюзеляжем) вызывается еще и тем, что мы вошли в соглашение с А. И. Микояном по изготовлению единообразной ВМГ, поскольку задачи и моторы у нас одинаковые... Для ускорения постройки мы используем готовые части 4-го самолета И-185 М-71, заканчивающегося постройкой, не трогая трех летных».
Поликарпов имел ввиду помощь в проектировании модификации МиГ-3 с М-82 - И-210. В тот же день 13 мая 1941 г. предложение было узаконено приказом по НКАП №438сс. Новому самолету был присвоен шифр «И», потому что он отличался от машины «РМ» всем, кроме крыла, оперения и стоек основного шасси.
Диаметр М-82 был меньше, чем у М-71 на 115 мм и на 36 мм - чему М-90, и капот сделали меньше. Там поместились три пушки ШВАК с общим нормальным боекомплектом 500 и перегрузочным 540 снарядов. По бокам верхней пушки шли два канала воздухозаборника ПЦН, не выступая за обвод капота, что значительно улучшило обтекание. Микоян пустил эти каналы сверху, заплатив за улучшенное охлаждение мотора потерей скорости. От МиГ-3 взяли систему воздушного запуска мотора, что позволило снять храповики улучшить форму кока винта. Наконец, сделали новый облегченный выхлопной коллектор, два патрубка которого стояли чуть выше, чем на самолете с М-71. Стремясь уменьшить мидель, Поликарпов пошел на применение вместо классического тоннельного сотового маслорадиатора кольцевого перед мотором, подобно тому, как это было сделано на первых ДБ-3.