Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг.

Предварительные расчёты и чертежи Шевченко направил в экспертную комиссию НИИ ВВС. Замысел понравился, и для его реализации в 1938 г. при Московском авиатехникуме на 5-й Тверской-Ямской улице организовали Особое конструкторское бюро № 30. В помощь изобретателю, никогда не занимавшемуся постройкой самолётов, выделили конструктора Василия Васильевича Никитина вместе с группой инженеров и техников из Московского авиатехникума.

Первым делом изготовили действующий макет самолёта с убирающимся нижним крылом, который показали руководству ВВС и авиапромышленности. Рекламная акция сработала, и в марте 1939 г. маршал Ворошилов включил в план опытного самолётостроения на 1939 г. «экспериментальный истребитель-биплан со складным нижним крылом». На его создание выделили 2 млн 800 тыс. рублей. Но построить сложный по конструкции самолёт в мастерских учебного заведения, без квалифицированных рабочих было невозможно, поэтому в мае ОКБ-30 перевели на авиационный завод № 156. Теперь речь шла о постройке уже двух машин — одной с мотором М-63, другой — с более мощным М-88.

В августе 1939 г. были утверждены тактико-технические требования к экспериментальному маневренно-скоростному истребителю конструкции Шевченко и Никитина. Они предусматривали:

1. Ведение активного воздушного боя на основе сочетания огня с манёвром в схеме биплана и с использованием скорости в схеме моноплана.

2. Мощное стрелковое вооружение нормального и крупного калибра с достаточным для длительного боя запасом боеприпасов.

3. Действие на высотах, главным образом 5000–8000 м.

4. Действие днём и ночью при любых метеоусловиях.

5. Большой диапазон в скоростях полёта, хорошую устойчивость в обеих схемах и отличный обзор.

6. Отличную манёвренность в схеме биплана и способности к длительному пикированию в обеих схемах.

7. Малую посадочную скорость в схеме биплана.

8. Управление механизмом уборки и выпуска крыльев, обеспечивающее лётчику нормальное пилотирование самолётом в период его действия и не отвлекающее его внимания. Время уборки крыла не должно превышать 10 сек., время выпуска — 20 сек.

Максимальная скорость на высоте 5000 м с мотором М-63 должна была составлять 528 км/ч в варианте моноплана и 420 км/ч в варианте биплана, а с мотором М-88 — соответственно 590 км/ч и 480 км/ч [306] .

ИС-1 на испытаниях осенью 1940 г.

Машину с М-63 изготовили в ноябре 1939 г. Она получила название ИС-1 (истребитель складной-1). Второму экземпляру с мотором М-88 дали обозначение ИС-2.

306

РГВА. Ф. 24708. Оп. 9. Д. 369 // Ivan Rodionov’s Chronology of Soviet Aviation.

По конструкции ИС-1 был одноместным металлическим полуторапланом с закрытой кабиной и убирающимся шасси. Размах верхнего крыла равнялся 8,6 м, нижнего — 6,7 м. Крылья свободнонесущие, без стоек и расчалок. Двигатель воздушного охлаждения с взлётной мощностью 1100 л. с. был закрыт капотом NACA. Органы управления обычные, за исключением того, что элероны имелись только на верхнем крыле.

Уборка нижнего крыла происходила следующим образом. Под действием механизма с гидравлическим приводом центроплан крыла, присоединенный на шарнирах к фюзеляжу, поворачивался на 90 градусов и входил в выемки по бокам фюзеляжа. Одновременно консоль поднималась вверх, оставаясь параллельной своему первоначальному положению. Она вдвигалась в нишу на нижней поверхности верхнего крыла, образуя монопланное крыло с нормальным профилем. Шасси убирались одновременно с крылом, вместе с центропланом колёса входили в выемки в стенках фюзеляжа. При складывании крыла площадь несущей поверхности уменьшалась с 20,8 до 13 м².

Фрагмент приборной панели самолёта ИС-1.

Уже была сформирована комиссия по заводским испытаниям под председательством директора завода Ленкина, когда на статиспытаниях выявилась недостаточная прочность центроплана и шасси (вес самолёта, 2300 кг, на полтонны превысил расчётный). Работы по усилению конструкции затянулись до весны следующего года. 20 мая 1940 г. ИС-1 перевезли на аэродром ЦАГИ в Раменское, первый вылет состоялся 29 мая (лётчик В.Ф. Кулешов). В облёте самолёта участвовали также Г.М. Шиянов (вскоре его назначили ведущим испытателем по ИС-1), С.П. Супрун, А.Н. Гринчик.

В первых полётах досаждали вибрации хвостового оперения, наблюдалась нехватка путевой и продольной устойчивости. В конце июня испытания прекратили и занялись доработкой хвостового оперения — была увеличена его площадь, усилена конструкция. Устойчивость улучшилась, вибрации стали слабее, но полностью избавиться от них не удалось.

12 октября полёты возобновили. 26 октября Г.М. Шиянов провёл главное испытание — убрал в полёте нижнее крыло. Он сделал это дважды, а на следующий день повторил эксперимент. Шевченко докладывал наркому авиапромышленности Шахурину: «Самолёт „ИС“ ОКБ № 30 после предварительных испытаний в биплане и ряда доводок в связи с этими испытаниями был впервые 26/Х-40 г. превращен в воздухе лётчиком-испытателем ЦАГИ тов. Шияновым в моноплан. Превращения самолёта из биплана в моноплан как в первый раз, так и в дальнейшем прошли отлично. Все механизмы работали безотказно, нагрузки на механизмы и масляно-пневматическую систему совпадают точно с нашими расчетами» [307] .

307

РГАЭ. Ф. 8044. Оп. 1. Д. 667. Л. 252.

Но возникла новая проблема: перегревалось масло в двигателе. После безуспешных попыток исправить этот дефект в январе 1941 г. решили заменить двигатель на другой, М-62. В результате самолёт простоял на земле почти пять месяцев, полёты возобновились только 7 мая. Во избежание неприятностей с температурным режимом поставили дополнительный маслорадиатор. Последний вылет ИС-1 состоялся 7 июня 1941 г.

ИС-1 после замены двигателя. Январь 1941 г.

Всего было сделано 40 полётов продолжительностью 11 часов 52 минуты. Уборка крыла в воздухе осуществлялась 10 раз.

Лётная оценка самолёта была в целом положительная. В отчёте по испытаниям сказано:

«Горизонтальный полёт и виражи в варианте биплана.

Самолёт прост в пилотировании и плотно сидит в воздухе. Продольная и поперечная устойчивость самолёта положительная и достаточная. Устойчивость пути близка к нейтральной. Скорость самолёт набирает быстро. По прибору скорость доводилась до 300 км/час. До скорости 230 км/час наблюдаются небольшие вибрации хвостового оперения типа бафтинга, которые с увеличением скорости исчезают.

Виражит самолёт устойчиво. Скорость и крен на вираже удерживаются легко. На виражах явление бафтинга усиливается и при кренах 60°—70° доходит до значительных размеров.

Вариант моноплана.

Уборка крыла и шасси происходят плавно и надёжно. Самолёт в течение всего процесса уборки сохраняет устойчивый полёт и не требует дополнительной работы рулями. Вибраций, срывов и других ненормальных явлений не наблюдается. Уборка происходит в течение 6–7 секунд. В процессе уборки самолёт плавно набирает скорость и начинает несколько тянуть на нос.

Величина усилий на ручке изменяется незначительно и триммером можно не пользоваться. По ощущениям лётчика процесс уборки и выпуска крыльев может быть уподобен уборке и выпуску шасси обычной машины. Разница в значительно большем перепаде скоростей.

Надежность работы механизма и устойчивое поведение самолёта позволяли производить в последних полётах уборку крыла у земли непосредственно после отрыва.

В варианте моноплана самолёт становится приятным и „мягким“ в управлении. Продольная и поперечная устойчивость растет. Устойчивость пути остается недостаточной. Явление бафтинга не наблюдается на всём диапазоне скоростей до 460 км/час по прибору.