Samoloty bojowe. Latający IS-1
Niezbędna przedmowa. Mówimy o latach 30. ubiegłego wieku, kiedy w biurach projektowych na całym świecie starły się dwie ideologie: szybki i zwrotny myśliwiec. Po prostu nie wyszło od razu i okazało się, że muszę pracować w dwóch kierunkach.
Zwrotny myśliwiec bojowy był dwupłatowcem, szybki był jednopłatem.
Tutaj wszystko jest w porządku, fizyka, a dokładniej aerodynamika. O piłce decydowało specyficzne obciążenie skrzydła, czyli stosunek masy samolotu do powierzchni skrzydła. I we wskazanych czasach to właśnie ten parametr w dużej mierze determinował właściwości lotu każdego samolotu.
Dwupłatowce o dużej powierzchni skrzydeł miały niską prędkość startu i krótki rozbieg oraz były bardzo zwrotne na niebie. Ale trzeba było za to zapłacić niską prędkością lotu poziomego.
Monoplany, przeciwnie, były szybsze, ale potrzebowały dłuższych pasów startowych i środków do mechanizacji skrzydeł: listew, klap, klap, hamulców aerodynamicznych.
Oczywiście narysowano coś pomiędzy, samolot, który mógł łączyć krótki start, dobrą manewrowość i dużą prędkość.
Taką próbę podjął były sowiecki wynalazca Iwan Iwanowicz Makhonin.
Do 1921 r. mieszkał i pracował w Rosji, ale potem został zmuszony do wyjazdu do Francji, ponieważ w domu nie okazywali zainteresowania jego projektami, których było wiele.
We wrześniu 1929 roku Makhonin przedstawił projekt samolotu jednopłatowego o zmiennej rozpiętości skrzydeł. Tak, długość skrzydła wahała się od 13 do 21 m, a powierzchnia od 19 do 33 mXNUMX. m.
Zewnętrzne części konsol mogły się teleskopowo schować do nasady skrzydeł, gdy nie było potrzeby nadmiernego podnoszenia. Dzięki temu podczas lotu z dużą prędkością opór powietrza został znacznie zmniejszony. Pierwszy lot samolotu Mak.10, wyposażonego w silnik Lorraine 12Eb o mocy 480 KM, odbył się 11 sierpnia 1931 roku. Po 4 latach testów został znacznie zmodernizowany i otrzymał nowy silnik Gnome K.14 (800 KM) i oznaczenie Mak.101. Samolot osiągnął prędkość 378 km/h.
To pierwszy na świecie samolot o zmiennej geometrii skrzydeł.
Samolotem zainteresowali się Niemcy. Gdy tylko rozpoczęła się okupacja Francji, do Machonina przybyli przedstawiciele Luftwaffe. Iwan Iwanowicz kategorycznie odmówił współpracy, a samolot został skonfiskowany. Samochód wraz z pilotem testowym został przewieziony na testy do Rekhlinu, gdzie już w pierwszym locie francuski pilot, który podzielał „miłość” do Niemców z Machoninem, rozbił samolot na strzępy.
Na tym historia pierwszy na świecie samolot ze zmienną geometrią skrzydeł dobiegł końca, a my zaczynamy historię pierwszego udanego samolotu z tej rodziny.
Ogólnie rzecz biorąc, autor projektu samolotu, Władimir Wasiljewicz Szewczenko, w bezpośrednim znaczeniu nie był konstruktorem. Tak, ukończył Moskiewską Wyższą Szkołę Techniczną, a nawet w tej samej grupie z Siergiejem Korolowem, ale pragnienie nieba wygrało pod każdym względem. Po ukończeniu WWTU w 1929 r. Szewczenko wylądował w Odessie, a następnie służył w Siłach Powietrznych Armii Czerwonej, pilotując myśliwce R-1 i I-4.
Szewczenko okazał się bardzo dobrym pilotem, o czym świadczy jego udział w paradach lotniczych nad Placem Czerwonym w ramach Stepanchonki na I-5 i Kokkinaki na I-16.
A od 1933 r. Szewczenko pracował jako pilot testowy w Instytucie Badawczym Sił Powietrznych Armii Czerwonej, gdzie brał udział w testach wielu samolotów: I-16, I-153, R-5, Pe-8, Ił-2, I-180, Ła-5, Me-108, Me-110. A w 1939 odwiedził Niemcy, gdzie latał na Ju-88 i FW-189.
Bazując na swoim bardzo dużym doświadczeniu, Szewczenko spróbował swoich sił w opracowaniu nowego samolotu na tamte czasy, łączącego właściwości zarówno jednopłata, jak i dwupłatowca.
Pomysł Szewczenki polegał na złożeniu dolnego skrzydła dwupłatowca po starcie, przekształcając go w jednopłat. W tym samym czasie koła zostały usunięte w boczne nisze kadłuba, tu również usunięto nasadową część skrzydła za pomocą specjalnego mechanizmu podnoszącego, a część końcowa wpasowała się we wgłębienie dolnej części górnej płaszczyzny.
Szewczenko przekazał szkice obliczeń i rysunków do rozpatrzenia radzie naukowej Sił Powietrznych. Projekt został uznany za bardzo interesujący i oryginalny, jedyną krępującą rzeczą było to, że nie zdarzyło się to wcześniej w światowej praktyce. Nie miał odpowiedników na świecie, że tak powiem.
Projekt został uruchomiony. Major Szewczenko, który nagle został projektantem, otrzymał pokój w starym budynku Moskiewskiego Instytutu Lotniczego, zorganizował finansowanie (bardzo skromne w tym czasie) i zespół do budowy modelu.
Dowiedziawszy się o uznaniu projektu Szewczenki, wybitni piloci, Bohaterowie Związku Radzieckiego Grigorij Krawczenko, Stepan Suprun i Anatolij Serow poparli kolegę.
A w kwietniu 1938 roku grupie pilotów i inżynierów Instytutu Badawczego Sił Powietrznych przedstawiono działający model nowego samolotu, któremu Szewczenko i zespół pracujący nad samolotem nadali nazwę IS-1.
W latach 60. pojawiła się wersja, w której IS-1 oznacza „Folding Fighter”. W rzeczywistości nie zachowały się potwierdzone dowody Szachurina i Poskrebyszewa (sekretarza Stalina, jeśli ktoś nie wie), że sam Szewczenko mówił o inicjatywie zespołu roboczego, aby nazwać samolot w ten sposób w raporcie do Stalina.
Nawiasem mówiąc, Stalin nie sprzeciwiał się szczególnie, ale zasugerował, że o takiej nazwie samolot po prostu musiał latać i latać dobrze.
Ale w 1938 roku samolot wywołał oszałamiającą reakcję pilotów, którzy lepiej niż inni rozumieli istotę projektu.
Były też wady. Wymagana była najwyższa precyzja w produkcji elementów i zespołów lotniczych, zwłaszcza hydrauliki, która chowała skrzydła. Przecież najmniejszy luz w systemie może doprowadzić do niedociągnięcia skrzydła, a w konsekwencji do ewentualnych uszkodzeń konstrukcyjnych z powodu nadciągającego strumienia powietrza.
Generalnie czyszczenie i wypuszczanie dolnego skrzydła obfitowało w wiele niespodzianek, często nieprzyjemnych. Składane na zawiasach i podciągane do górnego skrzydła, dolne skrzydło porusza się w poprzek strumienia wokół samolotu przez całe siedem sekund lotu. Pod względem prędkości nakreślono złożony schemat startu i lądowania.
Obecny model został zbadany przez Ludowego Komisarza Obrony Woroszyłowa, Szefa Sił Powietrznych Loktionowa, Ludowego Komisarza Przemysłu Lotniczego Kaganowicza. W zasadzie wszyscy byli zadowoleni. Ale decyzja pozostała przy Stalinie, dzięki któremu rozwój w dziedzinie lotnictwo.
A Szewczenko wdał się w osobistą rozmowę z przywódcą, która odbyła się po przedłużonym spotkaniu pracowników przemysłu lotniczego, gdzie otrzymał formalne pozwolenie Stalina na nazwanie samolotu.
Samolot IS-1 był eksperymentalny, zbudowany głównie do badania i testowania mechanizmu chowania skrzydła i podwozia w locie. Chociaż w przyszłości zaplanowano dla niego broń. Cztery ShKAS były dość normalnie umieszczone w środkowej części górnego skrzydła.
Dolne skrzydło składało się z części środkowej i składanych konsol. Mechanizm hydrauliczny w kadłubie obrócił środkową część do kadłuba i złożył dolne skrzydło. Mechanizm podnoszący składał się z siłownika hydraulicznego i dwóch kolumn wahacza. Ciśnienie robocze 60 atmosfer wytworzyła pompa zamontowana na silniku. Podwozie i płoza ogonowa zostały wciągnięte jednocześnie z chowaniem skrzydeł. Kula została usunięta za pomocą mechanizmu linowego.
Należy pamiętać, że jest to rok 1938. W kilku modelach podwozie jest chowane, aw myśliwcach odbywa się to poprzez obrót uchwytu mechanizmu linowego. Tutaj, oprócz kuli, wszystko zrobiła hydraulika.
Podwozie i kula wyposażone były w amortyzatory, koła w hamulce.
Osobnym arcydziełem była deska rozdzielcza, składająca się z trzech paneli. Centralny panel miał gumowe amortyzatory antywibracyjne i oświetlenie, mieścił wszystkie przyrządy lotnicze i nawigacyjne.
Na prawym panelu umieszczono sterowanie aparaturą tlenową i sterowanie silnikiem. Po lewej - lampki sygnalizacyjne układu hydraulicznego, hamulców, manometrów i wyłączników magneto.
Samolot wywołał poruszenie wśród pilotów testowych. Nie codziennie maszyna zbudowana przez innego pilota wzbija się w powietrze. Była kolejka ludzi, którzy chcieli latać samolotem.
Pierwszy lot wykonał 29 maja 1940 r. pilot doświadczalny Wasilij Kuleszow. Kuleszow wykonał jednak pięć lotów bez zdejmowania skrzydła. Nie oczekiwali wiele od samochodu, ponieważ silnik M-25 o mocy 635 KM. i nie mógł nadać samochodowi wyjątkowych właściwości użytkowych. Ważne było sprawdzenie ogólnej zdolności IS-1 do latania.
Skrzydło zostało usunięte w locie 21 czerwca 1940 r. przez pilota doświadczalnego Georgy Shiyanov. Samolot zachowywał się bez zarzutu, co po prostu zaskoczyło Shiyanova, który w końcowym raporcie napisał:
„Wyposażenie kokpitu IS-1 jest podobne do samolotu I-153, I-16. Urządzenia są dogodnie zlokalizowane. Kontrole silnika, samolotu i uzbrojenia są umieszczone w odpowiednim miejscu. Lądowanie w kokpicie jest wygodne, ale widok na kołowanie jest zbyt wąski.
Przy starcie samolot łatwo odrywa się i nie boi się bocznego wiatru (wiatr boczny - ok. aut.). Istnieje możliwość startu z eksplozją (pod maksymalnym kątem natarcia. - ok. aut.). Przy dużych kątach natarcia nie ma tendencji do przeciągania. Najkorzystniejsza ustawiona prędkość to 200-210 km/h. Przy prędkości wznoszenia 240 km/h obserwuje się nieznaczne wibracje jednostki ogonowej typu bufetowego.
Samolot jest łatwy w pilotażu i „siedzi ciasno” w powietrzu. Przy niskich prędkościach następuje lekkie drżenie ogona. Kręci się równomiernie, ale brakuje mocy silnika. Widoczność w powietrzu również jest niewystarczająca. Według przyrządu prędkość została zwiększona do 300 km / h na wysokości 2000 m. Plany IS-1 stabilnie pozwalają na planowanie z porzuconymi sterami. Podejście do ziemi po lądowaniu z prędkością 190 km/h. Ale przegląd lądowania nie wystarczy.
Bieg jest bardzo stabilny. Lądował z bocznym wiatrem do 45 m/s i siłą 10 m/s. Nie ma wątpliwości co do samolotu."
Przy starcie samolot łatwo odrywa się i nie boi się bocznego wiatru (wiatr boczny - ok. aut.). Istnieje możliwość startu z eksplozją (pod maksymalnym kątem natarcia. - ok. aut.). Przy dużych kątach natarcia nie ma tendencji do przeciągania. Najkorzystniejsza ustawiona prędkość to 200-210 km/h. Przy prędkości wznoszenia 240 km/h obserwuje się nieznaczne wibracje jednostki ogonowej typu bufetowego.
Samolot jest łatwy w pilotażu i „siedzi ciasno” w powietrzu. Przy niskich prędkościach następuje lekkie drżenie ogona. Kręci się równomiernie, ale brakuje mocy silnika. Widoczność w powietrzu również jest niewystarczająca. Według przyrządu prędkość została zwiększona do 300 km / h na wysokości 2000 m. Plany IS-1 stabilnie pozwalają na planowanie z porzuconymi sterami. Podejście do ziemi po lądowaniu z prędkością 190 km/h. Ale przegląd lądowania nie wystarczy.
Bieg jest bardzo stabilny. Lądował z bocznym wiatrem do 45 m/s i siłą 10 m/s. Nie ma wątpliwości co do samolotu."
Słynny pilot Stepan Suprun również brał udział w locie IS-1. IS-1, pod kontrolą Supruna, zademonstrował zarówno prędkość, jak i wysoką zwrotność. Pilot natychmiast po starcie zdjął skrzydło i podwozie. W podsumowaniu testów IS-1 Suprun napisał:
„Podczas kołowania widoczność do przodu jest niewystarczająca. Start jest prosty. Tłumienie podwozia jest normalne. Podczas wchodzenia pod kąt wznoszenia samolot lekko się trzęsie, co nie jest niebezpieczne. Mechanizm czyszczenia skrzydeł i podwozia jest bardzo wygodny i prosty. Skrzydło i podwozie łatwo się chowa, zachowanie samolotu w tym momencie jest normalne, nie ma wyciągnięcia. Samolot jest posłuszny w pilotażu. Tura i tura walki sprawdzają się bardzo dobrze. Możesz skręcić z przechyleniem 70 stopni przy prędkości 300 km/h. Wniosek z zakrętu bojowego przy prędkości 220 km/h. Zrównoważony samolot dobrze lata z rzuconym kijem. Stateczność boczna i wzdłużna samolotu jest bardzo dobra. Po zwolnieniu skrzydła i podwozia zachowanie samolotu jest normalne. Lądowanie jest łatwe”.
W styczniu 1941 roku gotowy był drugi samolot o nazwie IS-2. Ten samochód był podobny do IS-1, ale zamontowano silnik M-88 o mocy 950 KM.
Cud się nie zdarzył, ale okazał się po prostu pięknym samochodem. Ponieważ M-88 był głową i ramionami nad M-25, IS-2 nie tylko latał. Prędkość pozioma sięgała 600 km/h, mniejszy rozmiar silnika umożliwił zainstalowanie dwóch BS zamiast dwóch ShKAS. Oznacza to, że uzbrojenie stało się bardzo rozsądne: dwa karabiny maszynowe 12,7 mm i dwa karabiny maszynowe 7,62 mm.
Pod względem masy drugiej salwy jest porównywalny z Jak-1 czy Me-109. ŁaGG-3 i MiG-3 (w wersji pięciopunktowej) były chłodniejsze, ale te samoloty były również pierwotnie pomyślane do innych zadań.
Oprócz mocniejszego silnika, IS-2 miał znacznie zmniejszoną sekcję środkową kadłuba, zwiększoną jego wydłużenie i bardziej opływową maskę silnika. Jednocześnie powierzchnia skrzydeł jest nieco zmniejszona.
IS-2 przeszedł cykl lotów testowych i to wszystko. Wojna się rozpoczęła.
Oczywiście wraz z wybuchem wojny wszelką pracę przerwano. IS okazał się drogim i zaawansowanym technologicznie myśliwcem, co nie było zaletą w warunkach wojennych.
Ponadto okazało się, że niestety nie można było wykorzystać zalet dwupłatowca w walce manewrowej, ponieważ skrzydło i podwozie były chowane synchronicznie. Zalety dwupłatowca zostały zrealizowane tylko podczas startu i lądowania.
Szewczenko nie poddał się i dalej walczył o pomysł swojego samolotu. Powstał projekt myśliwca IS-4 z silnikiem M-71F o mocy 2000 KM.
Jego szacunkową prędkość maksymalną przy ziemi przyjęto na 660 km/h, a na wysokości 6000 m – 720 km/h. Maksymalny pułap projektowy to 13 m. Uzbrojenie miały stanowić 300 działa SzWAK, dwa w nasadzie górnego skrzydła, dwa synchroniczne w komorze silnika.
Statki, według ekspertów, którzy zapoznali się z projektem w 1944 roku, a byli to Iosif Lazarev i Nikołaj Polikarpow, samolot naprawdę mógł wykazywać takie parametry.
W porównaniu z pierwszymi maszynami, IS-4 miał bardziej skomplikowany kształt kadłuba z kołem przednim zamiast płozy ogonowej.
Wnęki po bokach kadłuba do czyszczenia skrzydła i podwozia musiały być zamknięte specjalnymi automatycznie chowanymi ściankami, podwozie było chowane do części środkowej, niezależnie od czyszczenia dolnego skrzydła. Kabina ciśnieniowa z latarnią w kształcie kropli.
Niestety Siły Powietrzne nie były zainteresowane IS-4. Wojna dobiegała końca, a wraz z nią era samolotów śmigłowych faktycznie odchodziła. Wszystkie oczy były już skierowane na samoloty odrzutowe. Ostatnim dziełem konstruktora Szewczenki był samolot IS-14, już odrzutowy, a także nowej koncepcji. Ale to zupełnie inna historia.
Tutaj kończy się nasza historia. Szewczenko miał pecha. W 1938 r. nasza branża nie była zbyt przygotowana do produkcji tak skomplikowanej technicznie maszyny. A tym bardziej w czasie wojny. Te cechy lotu, które pokazały samolot montowany i polerowany w Biurze Projektowym, nie przypominają maszyny, która byłaby wykonana w zimnych warsztatach rękami kobiet i nastolatków. A wyniki mogą tylko zaszkodzić konstruktorowi.
Nie można powiedzieć, że Szewczenko pracował na próżno. Jest to na ogół człowiek, który wiódł życie z wielką korzyścią. 6000 godzin lotu jako pilot testowy i pilot myśliwski. Podczas wojny projektant Szewczenko ponownie został myśliwcem, dowódcą oddzielnej eskadry lotniczej specjalnego przeznaczenia. 122 wypady.
Plus cztery próbki samolotów, które poleciały, nawet jeśli nie weszły do produkcji. Pomysł nie odszedł w zapomnienie. Zasada, nad którą pracował Władimir Szewczenko i jego zespół inżynierów, składający się z Wasilija Nikitina, Piotra Nosikowa, Władimira Teplakowa, Nikołaja Stołbowoja, Wsiewołoda Smirnego, Anatolija Frolowa, Wiktora Abramowa, Nikołaja Cygira, Jewgienija Kolesnikowa, Anatolija Andriejewa, Tamara Reinwalda poszła dalej !
Możesz zmienić obszar skrzydła na różne sposoby. A dzisiaj, patrząc na zdjęcie tego śmiesznego samolotu imieniem Stalina, trudno sobie wyobrazić, że potomkami tej maszyny są MiG-23, MiG-31, Su-24, Tu-160.
I to jest fakt.
LTH IS-2
Rozpiętość skrzydeł, m: 8,60.
Długość, m: 7,36.
Wzrost, m: 2,68.
Powierzchnia skrzydła (całkowita), kw. m: 20,83.
Waga kg:
- puste samoloty: 1;
- maksymalny start: 2 180.
Silnik: 1 x M-88 x 950 KM
Maksymalna prędkość, km/h: 588.
Prędkość przelotowa, km/h: 453.
Zasięg praktyczny, km: 600.
Praktyczny sufit, m: 10.
Załoga, ludzie: 1.
Uzbrojenie:
- cztery karabiny maszynowe ShKAS kal. 7,62 mm lub
- dwa karabiny maszynowe BS kal. 12,7 mm i dwa karabiny maszynowe ShKAS kal. 7,62 mm.
informacja