Сделано в СССР. Часть 4. Опытные высотные истребители И-20
Сделано в СССР. Альтернативные истребители И-20 Часть 4 Опытные высотные истребители
Данная статья является продолжением статей «Сделано в СССР. Уловка 22. Альтернативный истребитель ВТ-22», «Сделано в СССР. Альтернативные истребители И-16» и «Сделано в СССР. Альтернативные истребители И-18». Перед тем как выложить статью я хочу поблагодарить уважаемого коллегу товарища Сухова за модель альтернативного истребителя, на основе которой был создан мой И-20, и уважаемого коллегу Евгения Аранова за консультацию по советскому авиационному вооружению времен Великой Отечественной войны.
Помимо серийных модификаций истребителя И-20 справедливым будет рассказать и об опытных модификациях этой машины. Эти варианты, хотя и не были растиражированы в больших количествах, сыграли большую роль в развитии советской авиации, поскольку заложенные в их конструкцию технические решения были использованы при создании самолетов других типов.
* * *
Воздушные бои Великой Отечественной войны в основном проходили на малых и средних высотах, где работали штурмовики и пикировщики. Выпуск высотного И-19 АМ-35 свернули, но нужда в машине такого класса оставалась, и НКАП в мае 1943 года одновременно с выпуском первых серийных истребителей И-20 М-72Ф издал приказ №835сс о высотной модификации И-20 с двигателем М-72Ф и турбокомпрессором ТК-3. КБ Николая Поликарпова на эскизный проект получило 20 дней.
В силу ряда обстоятельств, включая доводку самого турбокомпрессора, И-20 с ТК-3 (И-20ТК) впервые поднялся в воздух лишь в октябре 1943 года. Уже в первых полетах была получена скорость 670 км/ч на высоте 8000 метров и потолок 12500 метров, компрессор работал нормально, правда, мотор перегревался. По летным данным и характеристикам И-20 с ТК-3 уступал разработанному в том же КБ истребителю ЦКБ-44 с двигателем АМ-39 (будущий И-21 АМ-39, разработанный бригадой Микояна и Гуревича).
Однако полученные результаты уже не соответствовали новым требованиям, согласно которым предстояло довести потолок до 13000 метров. Тогда винтомоторную группу самолета переделали, установив М-72ФН с двумя ТК-3. Этот вариант и прошел основную программу испытаний, которую провели летчик-испытатель ЛИИ Юганов и шеф-пилот КБ Поликарпова Валерий Чкалов. Доработанный И-20ТК летал с июля до сентября, когда мотор сняли, так как в цилиндрах нашли стружку.
схема опытного истребителя И-20ТК; вид сбоку
схема опытного истребителя И-20ТК; вид сверху
схема опытного истребителя И-20ТК; вид спереди
После замены двигателя полеты возобновились в ноябре. К работе подключился еще один летчик ЛИИ Шиянов. К концу ноября выполнили 33 полета, в том числе 18 с набором высоты более 9 километров. Самолет весьма уверенно летал на высоте 12500 метров, но установившемуся полету на большей высоте препятствовал перегрев масла и головок цилиндров. Борясь с перегревом мотора, ЦИАМ предложил либо увеличить степень обогащения смеси (при этом не сгоравшая часть бензина отбирала бы тепло и уносила его через выхлоп), либо перейти на бензоспиртовое горючее, или подавать в цилиндры воду. Это вскоре и сделали, но полеты показали, что проблема осталась.
опытный истребитель И-20ТК
К концу сентября 1943 года подготовили проект «дублера» И-20ТК, рассчитанный на боевую высоту 13500 метров. Самолет имел много отличий: увеличенный размах крыла и стабилизатора, двигатель М-72ФН с двумя ТК-3 новой серии, водо-воздушный радиатор в магистрали наддува. Кабину спроектировали герметичной, а летчик получил новую кислородную маску, рассчитанную на высоту до 14 километров. НКАП предложил сделать опытную серию И-20ТК, представив два первых самолета на испытания к 30 января, а четыре последних - к 30 марта 1944 года. На это Николай Николаевич просил 100 квалифицированных рабочих, содействие ЦИАМ, завода №289 и КБ по гермокабинам А. Я. Щербакова, а также моторных заводов №19 и №300. Все это было предоставлено, а сверх того на горьковский 21-й завод направили специалистов ОКБ Мясищева, имевших большой опыт, полученный во время работы над гермокабинами бомбардировщика «102».
схема опытного истребителя И-20ТК «дублер»; вид сбоку
схема опытного истребителя И-20ТК «дублер»; вид сверху
схема опытного истребителя И-20ТК «дублер»; вид спереди
«Дублер» И-20ТК был построен в январе 1944 года, но мотор оказался с браком - полеты еще не начались, а в нем нашли стружку. Пока с завода прибывал новый высотный М-72ФН, испортилась погода. Лишь в марте сделали два полета на проверку устойчивости и управляемости, не подымаясь выше 3000 метров. Основная программа испытаний была начата в середине марта. Новая силовая установка оказалась хуже старой. Температура головок цилиндров доходила до 240-260°С при подъеме выше двух километров, на пяти километрах резко падало давление в топливной системе, а ТК начинали дымить так, что нечем было дышать в кабине. Происходило много других неприятностей. После доработок с большим трудом удалось забраться на высоту 12750 метров. Чтобы подняться выше, следовало заменить серийный винт АВ-9Л-26 на специальный высотный и снизить нагрузку на крыло.
опытный истребитель И-20ТК «дублер»
Тем временем разведка докладывала, что, кроме высотного разведчика Ju 86P, совершавшего полеты над Москвой на высоте 12-13 километров, противник уже испытывает бомбардировщики и истребители с высотностью 15-17 километров и разрабатывает самолеты, способные длительно летать на высотах 18-20 километров. Работы по высотным истребителям взял на контроль член ГКО Г. М. Маленков. В наркомате авиационной промышленности за эту тему отвечал начальник 7-го главка Алексеев. С середины мая он отчитывался о ходе испытаний высотного варианта И-20 ежедневно, но дело не двигалось. Мало того, участились отказы. 27 мая пришлось прервать полет «дублера» И-20ТК на высоте 10500 метров, т.к. из суфлера начало бить масло. 11 июня масло потекло на высоте 11000 метров, а через два дня - на 9500 метров. Полеты прерывали для доработок. Но и после них в начале июля удалось достичь только 7800 метров, при этом потеря масла за 33 минуты полета составила 15 кг.
Завершить заводские испытания «дублера» И-20ТК надо было к 15 июля. Но прошел июль, затем август, а добиться надежной работы двигателя на высоте все никак не удавалось, причем сам ТК-3 нареканий не вызывал. Становилась очевидной необходимость специального высотного мотора.
В конце сентября доработали маслосистему, но «перестарались» - на 10000 метрах температура масла упала ниже предела. 5 октября Чкалов полетел на замер расходов топлива и определение наивыгоднейшего режима впрыска воды на высоте 3500 метров. В полете началось факеление правого турбокомпрессора. Летчик спас машину, но правый борт И-20ТК обгорел. Это стало концом программы высотного И-20ТК. К этому времени война уже несколько месяцев как закончилась, и Ju 86P летали над Москвой исключительно в качестве трофеев.
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тип:
И-20ТК
И-20ТК «дублер»
Назначение:
истребитель-перехватчик
истребитель-перехватчик
Статус:
опытный
опытный
Экипаж, чел:
1
1
Силовая установка:
тип двигателя
М-72Ф+2×ТК-3
М-72Ф+2×ТК-3
мощность у земли, л.с.
2200
2200
мощность, л.с.
1750
1750
на высоте, м
8000
8000
Размеры:
размах крыла, м
11,050
14,070
длина, м
8,815
8,815
площадь крыла, м²
18,9
22,3
Масса:
пустого, кг
2860
3050
взлетная, кг
3440
3630
Летные характеристики:
максимальная скорость, км/ч
у земли
585
555
на высоте
670
645
высота, м
8000
8000
время набора высоты 5000 метров, мин
4,8
5,4
практический потолок, м
12500
14000
дальность полета, км
1040
970
Вооружение:
Пушки (синхронизированные)
2×20
2×20
источники вдохновения и цитат:
Маслов М. А. «Роковой истребитель Чкалова. И-17, И-180, И-185. Самая страшная катастрофа сталинской эпохи» - М.: Коллекция, Яуза, ЭКСМО, 2007. - 96 с.
Высотный Ла-5ТК - Airpages.ru
В заключение традиционная подборка цветных профилей:
Источник - http://alternathistory.com/sdelano-v-sssr-alternativnye-istrebiteli-i-20-chast-4-opytnye-vysotnye-istrebiteli/