Авиация и Время 2016 № 02 (152)

Истребитель с ВРДК И-250

Истребитель Як-15

Сравнительные характеристики BMW 003 и Jumo 004В
	BMW 003	Jumo 004В
Длина, мм	3640	3935
Макс, диаметр, мм	690	810
Масса, кг	660	720
Число ступеней компрессора	7	8
Число ступеней турбины	1	1
Расход воздуха, кг/с	19,0	23,0
Тяга, кгс	800	900
Удельный расход топлива, кг/кг-ч	1,47	1,40
Макс, частота вращения, об/мин	9500	8700
Степень повышения давления	3,1	3,0
Температура газов в сопле, "С	620	630-690
Топливо	Керосин+15% солярного масла

Яковлева очень беспокоили все эти моменты, он сильно переживал и поделился своими сомнениями с Микояном. Александр Сергеевич считал себя «шефом» молодого конструктора, а Микоян, в свою очередь, всегда прислушивался к словам Яковлева. Этот момент Адлер описывает так: «Пока мы терзались сомнениями, Микоян решительно последовал за ОКБ Яковлева, также начав разрабатывать аналогичную схему, прозванную реданной, но, если честно признаться, технически далеко опередив своего наставника. Вместо одного ЮМО-004 с тягой 900 кгс он установил, также в носу, под углом, не один, а два ТРД БМВ-003 с тягой по 850 кгс каждый. Он скомпоновал совершенно новый самолет, а не дорабатывал серийный, хотя мог бы использовать свой МиГ-3, правда, давно уже снятый с производства».

Решение переделать свой двухдвигательный истребитель на реданную схему в ОКБ-155 было принято в июне 1945 г. Новый проект получил шифр «Ф» и обозначение И-300. Ведущим конструктором по проекту назначили А.Г. Брунова, а инженером по летным испытаниям — А.Т. Карева. По плану-графику, принятому Микояном, на проектирование и постройку самолета выделялось 5 месяцев. Начало летных испытаний И-300 запланировали на 15 октября 1945 г.

Для установки на самолет выбрали двигатели BMW, хотя их характеристики были хуже Jumo. Большая температура газов у Jumo увеличивала КПД и повышала тягу. Вот по степени сжатия BMW был незначительно лучше. Тут еще нужно помнить, что степень сжатия компрессора напрямую влияет на высотность самолета, которая ограничена явлением срыва пламени в камере сгорания. Высота, на которой происходит срыв, тем больше, чем больше степень сжатия. Например, при степени сжатия 3 срыв пламени произойдет на высоте 13000 м, при 4-х — на высоте 15000 м, при 20 — 24000 м. Хотя недостаток степени сжатия можно компенсировать скоростью полета и «отложить» начало срыва на большую высоту.

Определяющим преимуществом BMW был меньший на 120 мм максимальный диаметр двигателя, что облегчало размещение двух ТРД рядом друг с другом, вблизи центра масс. Для этого округлый фюзеляж И-260 расширили внизу, придав ему трапециевидное сечение. При такой компоновке летчик мог безопасно выключать один из двигателей в крейсерском полете, экономя топливо и увеличивая дальность полета.

Новая компоновка позволила резко уменьшить лобовое сопротивление, что увеличило скорость полета. А «чистое» крыло, в свою очередь, улучшило аэродинамическое качество и облегчило конструкцию.

Фюзеляжные топливные баки установили прямо над двигательным отсеком, еще шесть небольших баков разместили в крыле. Общий объем баков по сравнению с И-260 вырос на 200 л и составил почти 1600 л.

Близкое расположение двух ТРД заставило конструкторов задуматься о принудительном охлаждении как самого двигательного отсека, так и нижней части фюзеляжа, которая находилась непосредственно под воздействием реактивных струй. Для охлаждения двигателей на фюзеляже установили три небольших воздухозаборника. Поступающий из них воздух, проходя под капотами, охлаждал двигательный отсек.

Охлаждение нижней части фюзеляжа за реданом оказалось сложной проблемой, ведь газы за соплом имели температуру около 700° С, а максимально допустимый нагрев алюминиевых сплавов конструкции не мог превышать 100-120° С. Конструкторы решили сделать нижнюю обшивку двойной. Первый лист дюраля 0,5 мм крепился к силовому набору фюзеляжа. Второй лист играл роль теплового экрана и изготавливался из жаропрочной стали толщиной 1,2 мм. Экран крепился к фюзеляжу стальными скобами так, чтобы между ним и обшивкой оставался зазор 15 мм. Образовавшееся пространство продувалось забортным воздухом, который поступал через два воздухозаборника на боковой поверхности фюзеляжа, установленных под крылом в районе закрылков. Отработанный воздух выходил через два десятка прорезей, прозванных «жабрами», на плоской части экрана в районе хвостового оперения.

Воздухозаборник для двигателей устроили в носовой части фюзеляжа. Поступающий воздух разделялся центральной перегородкой на два потока и по независимым каналам напрвлялся к диффузорам — конической формы трубам, присоединенным к входным устройствам ТРД. Форма и длина каналов с диффузорами не приводила к большим потерям давления, поэтому разница в тяге между двигателем на стенде и двигателем на самолете обещала быть незначительной. В конструкции диффузора предусматривался отвод воздуха для охлаждения маслорадиаторов.

В перегородке воздухозаборника планировали разместить крупнокалиберную пушку, теперь уже целых 57 мм, с боезапасом 20 снарядов. Еще две 23-мм пушки устанавливались под воздухозаборником.

Форма хвостового оперения не изменилась. Приподнятый стабилизатор выводился из спутной струи крыла на больших скоростях. Осталась прежней и схема шасси — трехстоечная, с носовым колесом. Она исключала воздействия горячих газов на ВПП, а также существенно улучшала обзор из кабины при рулении, во время взлета и посадки. Кабина летчика закрывалась каплевидным фонарем. Радио и другое оборудование находилось в отсеках перед кабиной и за креслом летчика.

Проектирование нового истребителя закончили осенью 1945 г. Началось изготовление макета и опытной машины. Всего планировали построить три опытных образца: «Ф-1», «ф-2» и «Ф-3».

В декабре сборка первого экземпляра И-300 («ф-1») завершилась, и его передали на заводские испытания. На доводку систем и доработки конструкции ушло почти 3 месяца. Основные трудности встретились во время отработки силовой установки и теплозащитных экранов. Трофейные двигатели BMW 003 хоть и прошли полную переборку, запускались и работали плохо, а их ресурс составлял всего 10 ч. Кроме того, пришлось усиливать хвостовую часть машины, которая на статических испытаниях деформировалась при нагрузке всего лишь 40% от расчетной.

Как это часто бывало, официальное решение правительства по созданию новой техники появилось с запозданием. Только 26 февраля 1946 г. вышло постановление СНК СССР №472-191, в котором каждому конструкторскому бюро было сформулировано техническое задание на самолеты с трофейными двигателями. От ОКБ-155 требовалось построить 3 экземпляра истребителя и предъявить первый из них на испытания 15 марта 1946 г. Максимальная скорость машины у земли должна была составлять 900 км/ч, а на высоте 5000 м — 910 км/ч, время набора высоты 5000 м — 4 мин, потолок —13000 м, дальность полета — 820 км. Вооружение включало одну 57-мм или 37-мм пушку и две 23-мм.

Летчик-испытатель А.Н. Гринчик возле опытного истребителя И-300 «Ф-1»

Летные испытания

23 марта 1946 г. самолет разобрали и перевезли в ЛИИ г. Жуковский. Транспортировка осуществлялась на двух грузовиках. Фюзеляж прикрепили на жесткой сцепке к автомобилю, и он катился на собственных колесах. Крыло и стабилизатор перевозили отдельно. Погода была плохой, снежные заносы на дорогах затрудняли передвижение. В дальнейшем для такого случая разработают транспортировку МиГ-9 на санях, и в руководстве по эксплуатации машины появится следующая инструкция: «В отдельных случаях очень удобным способом оказывается способ транспортировки самолета на санях. Самолет необходимо прикрепить проволокой, тросами или веревками за стыковочные узлы на фюзеляже к скобам и брусьям саней. Буксировочный трос прикрепить к кольцам, вмонтированным в концы полозьев». Но в холодный мартовский день испытателям было не до саней, с большим трудом они доставили самолет на аэродром.