Самолёты, Истребители, Поликарпов И-1
Первые советские истребители разрабатывались под руководством Н.Н.Поликарпова (в содружестве с И.М.Косткиным) и Д.П.Григоровича под единственный в начале 20-х годов лицензионный мотор водяного охлаждения "Либерти" мощностью 400 л. с. Название мотора нашло отражение и в обозначении первого истребителя Н.Н.Поликарпова — ИЛ-400 (истребитель с "Либерти" в 400 л. с.), разработка которого началась в марте 1923 г.
Подавляющее большинство зарубежных истребителей того времени имели бипланную схему, Н.Н.Поликарпов проектировал ИЛ-400 по схеме свободнонесущего моноплана. Трапециевидное крыло его не имело подкосов или других поддерживающих элементов. Вся силовая конструкция находилась внутри крыла. Основным конструкционным материалом являлось дерево, поэтому относительная толщина свободнонесущего крыла была довольно большой и составляла 20% в корне и 15% на концах, что увеличило профильное сопротивление крыла.
Основным преимуществом ИЛ-400 по сравнению с другими истребителями являлась его аэродинамическая схема. Из-за меньшего, чем у биплана, лобового сопротивления она позволяла получить лучшие летные данные, в первую очередь, скорость. По расчетам она составляла 260 км/ч — очень высокую по тому времени.
К лету 1923 г. самолет был построен. Испытывать его должен был К.К.Арцеулов — известный летчик, впервые в России выполнивший преднамеренный штопор. В первом же полете 15 августа 1923 г. произошла авария: сразу после отрыва от земли самолет круто пошел вверх несмотря на то, что летчик с максимальным усилием отжимал ручку управления от себя (на пикирование), скорость стала снижаться, летчик выключил мотор, самолет, потеряв скорость, завис и с небольшой высоты (по разным источникам от 15 до 50 м) упал на землю. Быстрые и грамотные действия летчика спасли ему жизнь, но самолет разрушился. Последующий анализ причин аварии показал, что она стала следствием чрезмерно задней центровки самолета (52% средней аэродинамической хорды вместо общепринятых 20-30%), т.е. из-за статической неустойчивости. Это со всей очевидностью подтвердили детальные исследования модели ИЛ-400 в аэродинамической трубе ЦАГИ, где было выявлено влияние положения центра тяжести на продольную устойчивость этого истребителя и разработаны соответствующие рекомендации для конструкторов.
Неудача с первым истребителем не изменила мнения конструкторов о его перспективности. Проект его варианта ИЛ-400б был рассмотрен 27 марта 1924 г. в Научно-Техническом Комитете Управления Военно-Воздушных Сил (НТК УВВС), который разрешил заводу приступить к постройке истребителя.
Истребитель ИЛ-400б существенно отличался от прототипа. Центровка его составляла 30% средней аэродинамической хорды, а в конструкции был использован появившийся тогда советский кольчугалюминий, что позволило уменьшить относительную толщину крыла (до 16% в корне и 10% на конце); нервюры крыла, каркас оперения, некоторые узлы фюзеляжа были выполнены из кольчугалюминия, а обшивка крыла и оперения — из гофрированного кольчугалюминия. Большой лобовой радиатор был заменен радиаторами под двигателем и между стойками шасси. Были немного изменены и геометрические параметры самолета.
18 июля 1924 г. К.К.Арцеулов совершил первый полет на ИЛ-400б, затем к испытаниям подключились летчики А.И.Жуков и А.Н.Екатов, которые в октябре 1924 г. завершили заводские испытания. На самолете выполнялись почти все фигуры высшего пилотажа, в том числе, глубокие виражи, спирали, петли Нестерова, штопор. Летчики отмечали, что самолет выполняет высший пилотаж чисто и весьма послушен в управлении. На государственных испытаниях ИЛ-400б подтвердились его высокие характеристики, превосходившие требования ВВС. Одновременно выявились и недостатки. В частности, отмечалось, что для управления самолетом при выполнении фигур высшего пилотажа от летчика требуются слишком большие физические усилия; предъявлялось также требование об увеличении грузоподъемности, облегчении подходов к мотору при его осмотре и др. Считалось, что после выполнения этих требований самолет можно принять на вооружение. Было заказано 33 самолета.
Серийные самолеты начали выпускаться в начале 1926 г. Им дали название И1-М5 (истребитель первый с мотором М5). Они отличались от ИЛ-400б формой оперения и деревянной конструкцией. Последнее было обусловлено необходимостью ускорить и упростить освоение И-1 в серии, а также острой дефицитностью кольчугалюминия в те годы. Статические испытания показали недостаточную прочность крыльев. На серийных самолетах пришлось их усиливать, что повлекло за собой увеличение массы конструкции почти на 60 кг, да и качество серийных истребителей оказалось заметно ниже, чем ИЛ-400б, из-за чего существенно снизились летные данные. Но главный недостаток серийных самолетов заключался в том, что их центровка после всех переделок вновь стала чрезмерно задней. В ходе испытаний серийного И-1 летчик А. И. Шарапов так и не смог вырвать его из штопора и только чудом остался жив. Природа штопора тогда еще не была достаточно изучена и многое приходилось выяснять только в полете. Полный опасности и риска полет совершил летчик-испытатель М.М.Громов: истребитель И-1 не вышел из штопора несмотря на все усилия летчика и он вынужден был воспользоваться парашютом. Кроме того, истребитель оказался слишком строгим в управлении, а выполнение фигур высшего пилотажа требовало от летчика высокой квалификации. Самолет очень резко выходил из пикирования, а при пилотаже зависал на спине, теряя при этом высоту и управляемость. Все это было отмечено в отчете по испытаниям серийного И-1 в НИИ ВВС в 1927 г. По результатам этих испытаний истребитель И-1 был признан опасным для полетов и не принят на вооружение. Было построено только 18 самолетов И-1.
Таким образом, первая попытка создания истребителя свободнонесущей монопланной схемы оказалась неудачной. В какой-то мере это обусловливалось и явно недостаточной изученностью как теоретически, так и экспериментально целого ряда вопросов, связанных с устойчивостью и штопором. Тем не менее, опыт постройки и испытаний И-1 оказался весьма ценным.
Во-первых, был получен экспериментальный материал, необходимый для анализа явлений; во-вторых, приобретенный опыт способствовал ускорению и углублению исследований по некоторым важным направлениям авиационной науки; в-третьих, опыт создания И-1 показал, что на этапе проектирования нельзя игнорировать аэродинамические испытания моделей и что необходимо проводить испытания на прочность.
Конечно, в середине 20-х годов истребитель И-1, выполненный по схеме свободнонесущего моноплана, не обладал заметными преимуществами перед бипланами. Его еще нельзя было с полным основанием назвать скоростным монопланом. Но он как бы предвосхищал основные тенденции развития самолетов этого класса. Спустя 10 -12 лет эта схема стала господствующей в истребительной авиации.
Другой истребитель, также названный И-1, разрабатывался под руководством Д. П. Григоровича и вышел на испытания в октябре 1923 г. По схеме это был одностоечный биплан деревянной конструкции. Верхнее и нижнее крылья имели одинаковую форму в плане. Самолет испытывался на Московском аэродроме и не показал ожидаемых данных: скорость оказалась равной лишь 230 км/ч, а скороподъемность неудовлетворительной; никак не удавалось наладить охлаждение мотора. Имелись и другие недостатки. Словом, требовалась основательная доводка самолета.
Конструкторы самолета И-1 сделали огромной важности дело. Они впервые в мире создали истребитель — свободнонесущий моноплан. Это было достижением большого значения. Примененная ими схема через десять лет, когда появилось убираемое в полете шасси, стала господствующей для истребителей во всем мире.
|
| |||||||||||||||
| ||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||
Туполев Ту-10 :: Туполев Ту-160 :: Туполев Ту-22 :: Туполев Ту-4 :: Яковлев ББ-22 :: Яковлев Як-28 :: Armstrong Whitworth A.W.41 "Albermarle" :: Caudron G.4 :: Микоян, Гуревич МиГ-1 :: Maurice Farman MF.11 "Shorthorn" :: Handley Page HP.52 "Hampden" :: North American B-25 "Mitchell" :: Voisin VIII :: Анатра "Анаде" :: Анатра "Анасаль" :: Антонов Ан-2Ф :: Бериев А-50 :: Ильюшин Ил-20 :: Лебедь "Лебедь-11" :: Микоян, Гуревич МиГ-17 :: Микоян, Гуревич МиГ-21Р :: http://www.lugr.ru