Экспериментальный перехватчик Ла-162
В 1946 году в план опытного самолетостроения, утвержденный 26.02.1946 постановлением СНК №472-193, было включено два практически идентичных задания на проектирование ракетных перехватчиков. Опытному конструкторскому бюро Микояна (ОКБ-155) поручили разработать и построить одноместный экспериментальный истребитель-перехватчик с жидкостным реактивным двигателем. ОКБ Лавочкина (ОКБ-301) поручили проектирование и постройку экспериментальный одноместный истребитель, оснащенный жидкостным реактивным двигателем, радиолокационным прицелом и реактивным оружием. Новый истребитель должен был иметь следующие летно-тактические характеристики: максимальная скорость на высоте 5 тыс. м – 1100 км/ч (М=0,95), скорость у земли – 1050 км/ч (М=0,855), продолжительность полета на минимальной тяге – 21,5 мин., на максимальной тяге - 6 мин., практический потолок - 18 тыс. м, вооружение – 6 х ТРС-82. На летные испытания самолет должны были предъявить 1 мая 1947 года.
Первоначально приняли весьма смелую схему перехватчика КБ Лавочкина "162" – с оперением прямой стреловидности и крылом обратной стреловидности. В данной схеме явно прослеживалось влияние немецких трофейных самолетов. Однако вскоре от нее отказались и запроектировали самолет с прямым крылом, относительная толщина которого составляла 12%. Аналогичное крыло чуть ранее спроектировали для истребителя "152", оснащенного двигателем РД-10. На "152" такое крыло было уместно, так как двигатель не позволял развить скорость более 850-900 километров в час (М около 0,8). Но такое крыло не позволяло достичь заявленные 1100 км/ч (М=0,95) с жидкостным реактивным двигателем Душкина. Становилось понятно, что конструкторы и руководители МАП поспешили с принятием данных обязательств на себя.
Тогдашняя несостоятельность центрального аэрогидродинамического института проявилась и в июле 1946 года, при рассмотрении проекта конструктора Москалева А.С. в Министерстве авиапромышленности. Это был невооруженный экспериментальный ракетный самолет "РМ", оснащенный двухкамерным жидкостными реактивными двигателями РД-2МЗВ. Данный самолет предназначался для исследования в полете аэродинамической перспективной схемы "Стрела", над которой Москалев начал работать еще до войны.
Такая революционная аэродинамическая схема вынудила комиссию МАП лавировать экспертную. В состав комиссии входили известные авиационные авторитеты: Чесалов А.В., Остославский И.В., Поликовский В.И., Залесский П.Я., Петров Н.И., Алексеев В.Н., Бендерский М.Г., Матюк Н.З. и др. В заключении говорилось:
"1. Идея использования для скоростных самолетов стреловидных крыльев малого удлинения заслуживает внимания.
Реализация данной идеи наталкивается на ряд трудностей, нерешенных до настоящего времени:
- самолеты типа "Стрела" колеблются вокруг своей продольной оси, до настоящего времени меры борьбы с данным явлением не найдены;
- малое удлинение крыльев затрудняет управляемость в продольном направлении во время посадки, решение данной проблемы также не найдено;
- при больших числах Маха органы управления такого самолета теряют свою эффективность, делая самолет опасным на больших скоростях.
2. Разработкой самолетов с крылом малого удлинения последнее время занимается ЦАГИ.
3. Создание самолета – летающего крыла малого удлинения, который предназначается для полета на значительных скоростях, не может быть предпринято впредь до решения Центральным аэрогидродинамическим институтом связанных с ним выше упомянутых вопросов".
На самом же деле, специалистам Центрального аэрогидродинамического института было не до разработки и исследований революционных схем, так как они не могли решить и более насущных задач. Руководство МАП собственную отсталость в области исследований аэродинамики не хотело признавать и "преждевременный" проект отвергло – даже несмотря на поддержку, оказанную командованием ВВС Москалеву.
Но Лавочкину и Микояну отказаться от выполнения заданий уже включенных в план опытного самолетостроения было невозможно.
Впрочем, проблема аэродинамики была не единственной для конструкторов боевых самолетов. Спецификой разрабатывавшихся перехватчиков было то, что ограниченный запас топлива давал возможность провести лишь одну скоротечную атаку сходу, а это накладывало значительные ограничения на используемое оружие. Истребитель, имеющий при малом боезапасе большой секундный залп, имел намного больше шансов уничтожить цель, по сравнению с истребителями, имеющими малый секундный залп и большой боезапас – последний попросту не успевал израсходовать имеющиеся боеприпасы. Военные принимали активное участие в обсуждении вариантов. Кроме традиционного пушечного оружия предлагалось использовать ракетное вооружение.
В КБ-2 Минсельскохозмаша (главный конструктор Артемьев) завершалась разработка "турбореактивных" снарядов ТРС-82, начатая в 1943 году. В отличие от РС-82, данные снаряды были неоперенные и в полете стабилизировались за счет вращения вокруг продольной оси путем истечения пороховых газов через 6 реактивных сопел слегка "закрученных" относительно нее. Благодаря данной технологии, рассеивание РС-82 уменьшалось, и большинство считало, что единый залп шестью-десятью снарядами предпочтительнее, чем долгий огонь из пушек.
В конструкторском бюро-1 завода №81 МАП (директор и главный конструктор Шебанов И.П.) создали для ведения огня снарядами ТРС-82 реактивные однозарядные орудия ОРО-82, которые представляли собой гладкостенную трубу, имеющую сзади выходное отверстие для пороховых газов. Эти орудия могли не только подвешиваться под крыло, но и устанавливаться внутри фюзеляжа. Последний вариант значительно снижал аэродинамическое сопротивление самолета.
Именно такое вооружение применялось не самолете "162", разработанном в ОКБ Лавочкина: устанавливались шесть ОРО-82 по бортам фюзеляжа. Предполагалось, что при залповой стрельбе вероятность поражения цели одним снарядом составит: с дистанции 400 м – 0,92, 600 м – 0,82. Правда, у ТРС-82 имелся значительный недостаток – невысокая максимальная скорость (около 300 м/сек), что ограничивало дальность прицельной стрельбы.
ОКБ Лавочкина сделало в создании полноценного перехватчика еще один немаловажный шаг. Прежде чем поразить цель, ее необходимо обнаружить, причем вне зависимости от погодных условий и времени суток. Малая продолжительность полета только усугубляла сложность выполнения задачи, и без радиолокационного спец. прицела она не решалась. Еще в 1941 году разработчики самолета "БИ" попытались заказать в НКЭП "радиоискатель самолетов" (РИС), чтобы оснастить свой перехватчик, однако данная инициатива не получила продолжения.
В Англии, Германии и США в годы Второй мировой войны создали и серийно производились так называемые "ночные" перехватчики, которые оснащались бортовыми радиолокационными станциями. Применение данных РЛC в боевых действиях дало определенные результаты. В тот же период в СССР в НИИ-20 НКЭП создали самолетные радиолокационные станции метрового диапазона "Гнейс-2" (1942 год) и "Гнейс-5" (1944 год), принятые на вооружение. Большие энергопотребление, габариты, а также специфика расположения антенн (этакие "рогульки" на крыльях и в носу) и необходимость специального оператора РЛС на борту не позволяли устанавливать подобные станции на одномоторных истребителях. Начиная с 1943 года, под ночные истребители переделывались импортные двухмоторные бомбардировщики "Бостон" A-20-B.-G, летные характеристики которых были недостаточными для осуществления перехвата.
Несовершенство самих станций – наличие "мертвой" зоны, невысокая точность и малая дальность – не позволяли атаковать полностью "вслепую". Перед стрельбой на заключительном этапе сближения летчику необходимо было прицелиться визуально. Это удавалось сделать только в лунную безоблачную ночь (отсюда и название - ночные, а не всепогодные перехватчики). Поэтому эффективность этих самолетов невысокая. Для надежного решения задач перехвата необходимы были более совершенные бортовые радиолокационные станции, имеющие параболическую антенну и сантиметровый диапазон.
В конце 1944 года разработкой самолетных радиолокационных станций различного назначения занялся в структуре МАП специально созданный институт - НИИ-17, куда и был переведены разработчики "Гнейсов". НИИ-17 к 1946 году был загружен большим количеством ответственных правительственных заданий по радиолокационным бомбоприцелам (поначалу копировались с американских образцов), ответчикам и запросчикам радиолокационного опознавания.
Здесь были начаты работы по созданию самолетных РЛС прицеливания и перехвата сантиметрового диапазона двух типов: для многоместных истребителей – "Торий-1", для одноместных истребителей – "Торий-2". Главным конструктором обоих был лауреат Сталинской премии Слепушкин А.Б. В годовом отчете НИИ-17 за 1946 г. отмечалось,"... разработка станции "Торий-2" ведется для конкретного самолета, проектируемого Главным конструктором тов. С.А. Лавочкиным, и, в частности, законченная конструктивная часть разработки эскиз-проекта "Торий-2" апробирована представителями опытно-конструкторского бюро Лавочкина. Ее признали удовлетворительной...".
В ОКБ Лавочкина С.А. к концу 1946 года закончили эскизный проект и создали макет перехватчика. Ла-162 представлял собой свободнонесущий цельнометаллический моноплан со средним размещением крыла. Взлетная масса составляла 5 тыс. кг, запас топлива – 3 тыс. кг. В хвосте фюзеляжа размещался двухкамерный жидкостный реактивный двигатель РД-2МЗВ. Самолет оборудовался герметической кабиной забронированной спереди. Взлет осуществлялся с двухколесной спец. тележки, которая сбрасывалась после отрыва. Посадку производили на специальное лыжное шасси и предохранительное хвостовое колесо.
Однако целесообразность постройки данного самолета ставилась под большое сомнение. В техническом отчете опытно-конструкторского бюро за 1946 год отмечалось:
Лавочкиным было приведено пять отрицательных доводов:
- в двигателе Душкина используется азотная кислота, а все «прелести» использования такого двигателя КБ уже прочувствовало во время установки на поршневые «120Р» и Ла-7Р ускорителя Глушко РД-1;
- малая мощность турбонасосного агрегата и парогазогенератора не обеспечивала электроэнергией бортовую РЛС;
- требуемый запас топлива делал очень громоздкими баки и фюзеляж;
- требование двигателистов создать в баках подпор в 1 атмосферу вынуждало брать запас сжатого воздуха, это снижало и без того небольшую тяговооруженность;
- двигатель имеет сложную автоматику, большое количество соединений трубопроводов, которые работают под высоким давлением (50 атмосфер), что сказывается на эксплуатационной надежности.
Кроме того, по мнению Лавочкина, жидкостный реактивный двигатель не является лучшим для перехватчика, и он делал следующий вывод: "... конечно, возможно осуществление перехватчиков с турбореактивным двигателем или прямоточным воздушно-реактивным двигателем, тем более, что будущие дальние бомбардировщики будут летать на именно на таких двигателях и на высотах, свойственных им. Учитывая эти соображения и крайнюю затруднительность эксплуатации жидкостных реактивных двигателей, мы прекратили работы по "162" и продолжаем исследовательские работы по перехватчику оснащенному другими двигателями".
Летно-технические характеристики экспериментального перехватчика Ла-162:
Размах крыла – 8,96 м;
Длина – 11,04 м;
Высота – 3,62 м;
Площадь крыла – 28,30 м2;
Взлетная масса – 5490 кг;
Тип двигателя – жидкостный реактивный двигатель РД-2М-3В;
Мощность – 1450 л.с.;
Максимальная скорость у земли – 1350 км/ч;
Максимальная скорость на высоте – 1330 км/ч;
Продолжительность полета – 27 мин;
Скороподъемность – 1825 м/мин;
Практический потолок – 18 тыс. м;
Экипаж – 1;
Вооружение – 6 х ОРО-82.
Первоначально приняли весьма смелую схему перехватчика КБ Лавочкина "162" – с оперением прямой стреловидности и крылом обратной стреловидности. В данной схеме явно прослеживалось влияние немецких трофейных самолетов. Однако вскоре от нее отказались и запроектировали самолет с прямым крылом, относительная толщина которого составляла 12%. Аналогичное крыло чуть ранее спроектировали для истребителя "152", оснащенного двигателем РД-10. На "152" такое крыло было уместно, так как двигатель не позволял развить скорость более 850-900 километров в час (М около 0,8). Но такое крыло не позволяло достичь заявленные 1100 км/ч (М=0,95) с жидкостным реактивным двигателем Душкина. Становилось понятно, что конструкторы и руководители МАП поспешили с принятием данных обязательств на себя.
Тогдашняя несостоятельность центрального аэрогидродинамического института проявилась и в июле 1946 года, при рассмотрении проекта конструктора Москалева А.С. в Министерстве авиапромышленности. Это был невооруженный экспериментальный ракетный самолет "РМ", оснащенный двухкамерным жидкостными реактивными двигателями РД-2МЗВ. Данный самолет предназначался для исследования в полете аэродинамической перспективной схемы "Стрела", над которой Москалев начал работать еще до войны.
Такая революционная аэродинамическая схема вынудила комиссию МАП лавировать экспертную. В состав комиссии входили известные авиационные авторитеты: Чесалов А.В., Остославский И.В., Поликовский В.И., Залесский П.Я., Петров Н.И., Алексеев В.Н., Бендерский М.Г., Матюк Н.З. и др. В заключении говорилось:
"1. Идея использования для скоростных самолетов стреловидных крыльев малого удлинения заслуживает внимания.
Реализация данной идеи наталкивается на ряд трудностей, нерешенных до настоящего времени:
- самолеты типа "Стрела" колеблются вокруг своей продольной оси, до настоящего времени меры борьбы с данным явлением не найдены;
- малое удлинение крыльев затрудняет управляемость в продольном направлении во время посадки, решение данной проблемы также не найдено;
- при больших числах Маха органы управления такого самолета теряют свою эффективность, делая самолет опасным на больших скоростях.
2. Разработкой самолетов с крылом малого удлинения последнее время занимается ЦАГИ.
3. Создание самолета – летающего крыла малого удлинения, который предназначается для полета на значительных скоростях, не может быть предпринято впредь до решения Центральным аэрогидродинамическим институтом связанных с ним выше упомянутых вопросов".
На самом же деле, специалистам Центрального аэрогидродинамического института было не до разработки и исследований революционных схем, так как они не могли решить и более насущных задач. Руководство МАП собственную отсталость в области исследований аэродинамики не хотело признавать и "преждевременный" проект отвергло – даже несмотря на поддержку, оказанную командованием ВВС Москалеву.
Но Лавочкину и Микояну отказаться от выполнения заданий уже включенных в план опытного самолетостроения было невозможно.
Впрочем, проблема аэродинамики была не единственной для конструкторов боевых самолетов. Спецификой разрабатывавшихся перехватчиков было то, что ограниченный запас топлива давал возможность провести лишь одну скоротечную атаку сходу, а это накладывало значительные ограничения на используемое оружие. Истребитель, имеющий при малом боезапасе большой секундный залп, имел намного больше шансов уничтожить цель, по сравнению с истребителями, имеющими малый секундный залп и большой боезапас – последний попросту не успевал израсходовать имеющиеся боеприпасы. Военные принимали активное участие в обсуждении вариантов. Кроме традиционного пушечного оружия предлагалось использовать ракетное вооружение.
В КБ-2 Минсельскохозмаша (главный конструктор Артемьев) завершалась разработка "турбореактивных" снарядов ТРС-82, начатая в 1943 году. В отличие от РС-82, данные снаряды были неоперенные и в полете стабилизировались за счет вращения вокруг продольной оси путем истечения пороховых газов через 6 реактивных сопел слегка "закрученных" относительно нее. Благодаря данной технологии, рассеивание РС-82 уменьшалось, и большинство считало, что единый залп шестью-десятью снарядами предпочтительнее, чем долгий огонь из пушек.
В конструкторском бюро-1 завода №81 МАП (директор и главный конструктор Шебанов И.П.) создали для ведения огня снарядами ТРС-82 реактивные однозарядные орудия ОРО-82, которые представляли собой гладкостенную трубу, имеющую сзади выходное отверстие для пороховых газов. Эти орудия могли не только подвешиваться под крыло, но и устанавливаться внутри фюзеляжа. Последний вариант значительно снижал аэродинамическое сопротивление самолета.
Именно такое вооружение применялось не самолете "162", разработанном в ОКБ Лавочкина: устанавливались шесть ОРО-82 по бортам фюзеляжа. Предполагалось, что при залповой стрельбе вероятность поражения цели одним снарядом составит: с дистанции 400 м – 0,92, 600 м – 0,82. Правда, у ТРС-82 имелся значительный недостаток – невысокая максимальная скорость (около 300 м/сек), что ограничивало дальность прицельной стрельбы.
ОКБ Лавочкина сделало в создании полноценного перехватчика еще один немаловажный шаг. Прежде чем поразить цель, ее необходимо обнаружить, причем вне зависимости от погодных условий и времени суток. Малая продолжительность полета только усугубляла сложность выполнения задачи, и без радиолокационного спец. прицела она не решалась. Еще в 1941 году разработчики самолета "БИ" попытались заказать в НКЭП "радиоискатель самолетов" (РИС), чтобы оснастить свой перехватчик, однако данная инициатива не получила продолжения.
В Англии, Германии и США в годы Второй мировой войны создали и серийно производились так называемые "ночные" перехватчики, которые оснащались бортовыми радиолокационными станциями. Применение данных РЛC в боевых действиях дало определенные результаты. В тот же период в СССР в НИИ-20 НКЭП создали самолетные радиолокационные станции метрового диапазона "Гнейс-2" (1942 год) и "Гнейс-5" (1944 год), принятые на вооружение. Большие энергопотребление, габариты, а также специфика расположения антенн (этакие "рогульки" на крыльях и в носу) и необходимость специального оператора РЛС на борту не позволяли устанавливать подобные станции на одномоторных истребителях. Начиная с 1943 года, под ночные истребители переделывались импортные двухмоторные бомбардировщики "Бостон" A-20-B.-G, летные характеристики которых были недостаточными для осуществления перехвата.
Несовершенство самих станций – наличие "мертвой" зоны, невысокая точность и малая дальность – не позволяли атаковать полностью "вслепую". Перед стрельбой на заключительном этапе сближения летчику необходимо было прицелиться визуально. Это удавалось сделать только в лунную безоблачную ночь (отсюда и название - ночные, а не всепогодные перехватчики). Поэтому эффективность этих самолетов невысокая. Для надежного решения задач перехвата необходимы были более совершенные бортовые радиолокационные станции, имеющие параболическую антенну и сантиметровый диапазон.
В конце 1944 года разработкой самолетных радиолокационных станций различного назначения занялся в структуре МАП специально созданный институт - НИИ-17, куда и был переведены разработчики "Гнейсов". НИИ-17 к 1946 году был загружен большим количеством ответственных правительственных заданий по радиолокационным бомбоприцелам (поначалу копировались с американских образцов), ответчикам и запросчикам радиолокационного опознавания.
Здесь были начаты работы по созданию самолетных РЛС прицеливания и перехвата сантиметрового диапазона двух типов: для многоместных истребителей – "Торий-1", для одноместных истребителей – "Торий-2". Главным конструктором обоих был лауреат Сталинской премии Слепушкин А.Б. В годовом отчете НИИ-17 за 1946 г. отмечалось,"... разработка станции "Торий-2" ведется для конкретного самолета, проектируемого Главным конструктором тов. С.А. Лавочкиным, и, в частности, законченная конструктивная часть разработки эскиз-проекта "Торий-2" апробирована представителями опытно-конструкторского бюро Лавочкина. Ее признали удовлетворительной...".
В ОКБ Лавочкина С.А. к концу 1946 года закончили эскизный проект и создали макет перехватчика. Ла-162 представлял собой свободнонесущий цельнометаллический моноплан со средним размещением крыла. Взлетная масса составляла 5 тыс. кг, запас топлива – 3 тыс. кг. В хвосте фюзеляжа размещался двухкамерный жидкостный реактивный двигатель РД-2МЗВ. Самолет оборудовался герметической кабиной забронированной спереди. Взлет осуществлялся с двухколесной спец. тележки, которая сбрасывалась после отрыва. Посадку производили на специальное лыжное шасси и предохранительное хвостовое колесо.
Однако целесообразность постройки данного самолета ставилась под большое сомнение. В техническом отчете опытно-конструкторского бюро за 1946 год отмечалось:
Лавочкиным было приведено пять отрицательных доводов:
- в двигателе Душкина используется азотная кислота, а все «прелести» использования такого двигателя КБ уже прочувствовало во время установки на поршневые «120Р» и Ла-7Р ускорителя Глушко РД-1;
- малая мощность турбонасосного агрегата и парогазогенератора не обеспечивала электроэнергией бортовую РЛС;
- требуемый запас топлива делал очень громоздкими баки и фюзеляж;
- требование двигателистов создать в баках подпор в 1 атмосферу вынуждало брать запас сжатого воздуха, это снижало и без того небольшую тяговооруженность;
- двигатель имеет сложную автоматику, большое количество соединений трубопроводов, которые работают под высоким давлением (50 атмосфер), что сказывается на эксплуатационной надежности.
Кроме того, по мнению Лавочкина, жидкостный реактивный двигатель не является лучшим для перехватчика, и он делал следующий вывод: "... конечно, возможно осуществление перехватчиков с турбореактивным двигателем или прямоточным воздушно-реактивным двигателем, тем более, что будущие дальние бомбардировщики будут летать на именно на таких двигателях и на высотах, свойственных им. Учитывая эти соображения и крайнюю затруднительность эксплуатации жидкостных реактивных двигателей, мы прекратили работы по "162" и продолжаем исследовательские работы по перехватчику оснащенному другими двигателями".
Летно-технические характеристики экспериментального перехватчика Ла-162:
Размах крыла – 8,96 м;
Длина – 11,04 м;
Высота – 3,62 м;
Площадь крыла – 28,30 м2;
Взлетная масса – 5490 кг;
Тип двигателя – жидкостный реактивный двигатель РД-2М-3В;
Мощность – 1450 л.с.;
Максимальная скорость у земли – 1350 км/ч;
Максимальная скорость на высоте – 1330 км/ч;
Продолжительность полета – 27 мин;
Скороподъемность – 1825 м/мин;
Практический потолок – 18 тыс. м;
Экипаж – 1;
Вооружение – 6 х ОРО-82.
Информация