Авиация и время 2015 02

Рабочие чертежи на И-153 были готовы в мае 1938 г., в августе конструкторы закончили документацию для производства головной серии. В том же месяце построили и подготовили к полетам первый опытный И-153 № 5001 с двигателем М-25В. В ходе проведения летных испытаний, закончившихся в октябре, определились некоторые дефекты самолета: недостаточная жесткость крыльев, вибрация элеронов, тряска хвостового оперения. Недостатки были учтены на втором опытном И-153, дублере с заводским № 6005. На этом, более тщательно изготовленном экземпляре, с рулей высоты сняли флеттнер (сервокомпенсатор), сами рули уменьшили по площади (на 0,107%) и увеличили их осевую компенсацию (с 16,5% до 18%). Для устранения вибрации увеличили жесткость элеронов, а их весовую компенсацию довели до 25%. Изменения коснулись и винтомоторной группы: удлинили мотораму, поставили новые замки капота, протестированный бензобак. В стойках шасси шлицевое соединение заменили на двузвенники, использовали диски колес из сплава «электрон» и новый амортизатор костыля.

Осенью 1938 г. постановлением правительства на заводе № 1 организовали единое конструкторское бюро (взамен четырех ранее существовавших) по внедрению И-153 в серийное производство. Начальником этого КБ был назначен М.Н. Тетивкин, ранее занимавшийся внедрением в серию И-15бис.

Зимой вторую опытную «Чайку» отправили в 60-ю авиабригаду Закавказского военного округа, дислоцировавшуюся в районе г. Баку. В начале 1939 г. к полетам на И-153 № 6005 приступил испытатель НИИ ВВС Павел Федрови. Было решено, что это будут одновременно и войсковые испытания, к которым подключатся самолеты из войсковой серии. На первой тестируемой машине № 6005 выполнили 454 полета. Удалось достигнуть максимальной скорости 424 км/ч на высоте 3500 м, практического потолка – 8700 м, добиться набора высоты 5000 м за 6,4 мин, а выполнения виража за 11-12 с. Эти результаты оценивались как промежуточные, считалось, что более высокие показатели можно получить на доработанных самолетах с двигателями М-62.

Между тем, летчики по-прежнему отмечали тряску оперения и вибрацию элеронов, высказывали замечания по шасси и вооружению. 11 апреля 1939 г. И-153 № 6008 из войсковой серии разрушился в воздухе, достигнув на пикировании скорости 500 км/ч. Причиной разрушения определили недостаточную прочность крыльев, которые решили усилить, и с 4-й серии передние кромки зашили фанерой по всему размаху. Чуть позднее передние несущие ленты-расчалки сделали двойными.

В июне 1939 г. начались Госиспытания доработанного истребителя, оснащенного двигателем М-62 со взлетной мощностью 1000 л.с. 16 июня И-153 № 6019 с М-62 и воздушным винтом фиксированного шага (ВФШ) перегнали с завода и в течение 60 дней полностью испытали. Самолет развивал максимальную скорость 443 км/ч на высоте 4600 м, выполнял вираж за 13- 13,5 с, его практический потолок составил 9800 м. В отчете записали, что И-153 М-62 Государственных испытаний не прошел, прежде всего из-за недостаточной максимальной скорости – надеялись получить не менее 460 км/ч (неизвестно, откуда и на каком этапе появилось это число, но еще при подготовке эскизного проекта конструкторы довольно четко рассчитали максимальную скорость 430 км/ч).

Припомнили и другие недостатки, например, недостаточный обзор из кабины пилота, особенно при взлете и рулении. Заказчики требовали установить новый центроплан также типа «чайка», но с улучшенным обзором, хвостовое баллонное колесо. Однако самолет уже строился серийно, поэтому реализовать подобные требования было затруднительно.

Улучшать летные характеристики попытались подбором более эффективных воздушных винтов, установкой винтов изменяемого шага (ВИШ), применением двигателя М-63 с максимальной мощностью 1100 л.с.

Первые два И-153 № 6012 и № 6039, оснащенные двигателями М-63, были готовы осенью 1939 г. Хотя эти самолеты засчитали серийными образцами, заняться их полноценными испытаниями поначалу оказалось нереально, прежде всего из-за недоведенности М-63. Кроме того, машина N2 6012 фактически относилась к разряду опытных – на ней испытывали новый моторный капот с подвижными створками охлаждения типа «юбка». В октябре 1939 г. на этом И-153 летал летчик-испытатель Б. Кудрин. Заметных преимуществ новый капот не дал, и это новшество на «Чайках» не прижилось. Что касается И-153 N2 6039, то на нем занимались отладкой охлаждения двигателя. Так как М-63 имел более напряженный тепловой режим работы, его укомплектовали увеличенным 9-дюймовым маслорадиатором,установленным под капотом двигателя. Несколько изменился и сам капот: были увеличены окна охлаждения в лобовой части, выходную щель на заднем обрезе расширили до 50 мм.

Госиспытания головного серийного И-153 № 6540 с двигателем М-63 начались 21 января 1940 г., когда самолет перелетел с Ходынки в Щелково. Испытания проводились на лыжном шасси вплоть до схода снега 31 марта. Была получена максимальная скорость 431 км/ч, которую в очередной раз посчитали недостаточной. Недобор ожидаемых показателей отнесли на счет лыж (хотя и убираемых) и неудовлетворительной регулировки карбюратора.

На этом самолете были проведены также ресурсные испытания – различные летчики НИИ ВВС выполнили на нем более 1500 фигур высшего пилотажа. Летали и на выполнение штопора, который беспокоил создателей самолета уже в течение года.

Первый опытный И-153 (сер. № 5001) во время заводских испытаний. Осень 1938 г.

Второй опытный И-153 (сер. № 6005). Весна 1939 г.

Проблема штопора

Долгие годы считалось, что самый опасный самолет по части штопора – истребитель И-16. «Ишачок» действительно легко сваливался на крыло при потере скорости, однако и выводился он из штопора почти идеально, путем установки рулей в нейтральное положение. Что касается И-153, то в отношении него при оценке техники пилотирования было записано: «Самолет парашютирует хорошо. При взятой ручке «на себя» и убранном газе стремления свалиться на крыло нет, тенденций к срыву в штопор также нет. Скорость на парашютировании 110-120 км/ч». Однако при проведении испытаний проверка на штопор была обязательной, тем более, что при резком пилотировании и потере скорости «Чайка» в штопор входила, а вот выходить не желала, что сразу отметили летчики.

Во время войсковых испытаний И-153 с М-25В в марте-апреле 1939 г. в Баку Управление ВВС обратило особое внимание на проведение штопорных испытаний. Тогда этот вопрос не нашел окончательного решения. Лишь летом 1939 г., когда новые истребители уже участвовали в боевых действиях в Монголии, в НИИ ВВС приступили к летной проверке И-153 на штопор. Для проведения тестирования использовали самолет № 6019 с двигателем М-62 и воздушным винтом фиксированного шага.

Результаты оказались малоутешительными. И-153 уже на третьем витке переходил в пологий штопор с неустановившимся характером вращения. Обычно на пятом витке останавливался мотор, после чего вывод машины в нормальный полет становился крайне затруднительным. Попытка выпускать шасси и тем самым смещать центр тяжести вперед не помогала. «Чайка» выходила из вращения со значительным, до 10-12 витков, запаздыванием. На выходе из штопора, т.е. при переходе в пикирование, зачастую сам собой запускался мотор. Странности поведения двигателя пытались объяснить ненормальной работой карбюратора АК-25-4ЛФ, пробовали использовать принудительную подачу топлива, но и это не помогло. Ситуация складывалась весьма неприятная. Производство самолетов нарастает, они уже идут в войска, а проблема безопасности полетов, оказывается, до сих пор не решена.

Осенью 1939 г. для решения вопроса приказом наркома авиапромышленности на заводе № 1 создали комиссию, в которую вошли Н. Поликарпов, бригадный инженер И. Петров и специалист по штопору профессор А. Журавченко. В результате работы комиссии и проведения полетов в ноябре 1939 г. была подготовлена «Инструкция по технике пилотирования И-153 М-62». Она подробно описывала все действия пилота в полете и на земле, а в самом ее интересном месте было записано: «Штопор на самолете И-153 полностью не изучен. Предварительные испытания выявили отрицательные штопорные свойства самолета. Выполнять штопор на самолете И-153 М-62 с целью тренировки запрещается».

И-153 с воздушным винтом изменяемого шага ВВ-1

Мотоустановка и маслобак И-153 (сер. № 6005)

Головной серийный И-153 (сер. № 6540) с мотором М-63 во время испытаний на лыжном шасси.

На верхнем снимке видна увеличенная выходная щель на заднем обрезе капота двигателя

Естественно, удовлетворить кого-либо такие выводы не могли, поэтому в начале 1940 г. для продолжения исследований выделили очередной самолет № 6566. От других экземпляров он отличался более тщательным изготовлением, окраской и отделкой. Полетная масса этого самолета увеличилась за счет усиления конструкции, установки инерционного стартера (РИ) и воздушного винта изменяемого шага, достигнув 1853 кг.

29 февраля 1940 г. на «Чайке» № 6566 начал летать летчик Кубышкин, а закончил полеты 13 мая к-н Прошаков. Опробовав все возможные варианты поведения самолета в воздухе, летчики определили: «Вывод из штопора производится энергичной дачей рулей в следующей последовательности: сначала дается нога до отказа против штопора и через пол витка-виток (по времени 1-2 секунды) ручка от себя за нейтральное положение. Элероны нейтральны. Малейшее отклонение от этого правила влечет к большим запаздываниям на выходе». В заключении было сказано, что при строгом выполнении «Инструкции» штопор безопасен. Предлагалось разрешить пилотам строевых частей производить тренировку на штопор до двух витков.