И-1.2хМ-107. Дальний истребитель. Проект. Болховитинов. СССР. 1940г
В 1936 г. заведующий кафедрой самолетостроения Военно-воздушной академии им. Н. Е. Жуковского Виктор Болховитинов, удовлетворенный достигнутым успехом при создании четырехмоторного тяжелого бомбардировщика ДБ-А, обращается к проблеме создания скоростного боевого самолета. Из многих вариантов компоновок он выбирает схему с двумя двигателями М-103, установленными один за другим (тандемом) с передачей на соосные воздушные винты.
Для решения этой задачи он конструирует спаренную установку двигателей с последующей отработкой на стенде. Стендовые испытания дели обнадеживающие результаты, поэтому в 1937 г. под руководством Болховитинова разрабатывается проект скоростного ближнего бомбардировщика, получившего индекс «С» (существовало несколько вариантов расшифровки индекса: «Сталин», «Спарка», «Спартак»).
Параллельно с постройкой ближнего бомбардировщика ОКБ В.Ф. Болховитинова, характерное регулярно меняющимся контингентом слушателей, которые входили в его состав, начало проектирование других самолетов, снабженных аналогичной спаренной силовой установкой. Так был начат проект дальнего скоростного истребителя И-1 с двумя двигателями М-107.
В КБ Болховитинова эта машина получила обозначение «И». Разработка велась до весны 1941 г. Пришлось преодолеть большое количество трудностей конструктивного и технологического характера. Однако неожиданное препятствие остановило разработку машины. 25 апреля 1941 г. Болховитинов был вызван на совещание к заместителю наркома авиапромышленности Баландину. Присутствующие на совещании директор моторного завода Лаврентьев и главный конструктор двигателей Климов сообщили о невозможности создания спарки двигателей М-107П.
Основной причиной отказа было чрезмерное форсирование М-107П; считалось, что на этом сверх напряженном двигателе при установке удлиненного вала на рабочих оборотах могут возникнуть опасные резонансные явления, которые приведут к разрушению конструкции, Кроме того, завод имел огромный план по выпуску двигателей, вел сложную работу по доводке двигателей М-105, М-107, М-120. Загнанному в угол Болховитинову было предложено выбрать любой другой тип двигателя из имеющихся в стране и переработать под него свой проект. После размышлений конструктор выбрал дизель М-40, который хотя и был тяжеловат, но расходовал в два раза меньше топлива.
Смена двигателя повлекла за собой и изменение всего проекта. Предварительные изыскания, проведенные в мае – июне 1941 г., вернули конструктора к схеме «С».
И-1 тогда был включен в план опытного самолетостроения на 1941 г., благодаря большому сходству схемы и конструкции с самолетами "С", 2М-103 и "С-2", снабженным одним двигателем М-103 (передний двигатель для центровки был оставлен на месте, но его трансмиссия была отключена от второго пропеллера.
В общем и целом проект И-1 был неким повторением опробованного самолета "С", но со значительно более мощными моторами М-107 того же семейства двигателей, над которыми работало ОКБ В.Я.Климова. К отличиям от прототипа было однокилевое вертикальное оперение и хвостовой костыль, выполненный в виде качающейся пяты из стали с амортизатором. Масло- и водорадиаторы были разработаны по типу машины "С", но с некоторым завышением размеров проходного сечения из-за более теплонапряженного режима двигателей по сравнению с М-103. Стабилизатор был выполнен обычным с размахом 4,5 м без применения концевых шайб, которые были нужны предыдущей машине для наилучшего обзора назад бортовому стрелку. Наибольшая скорость, которую должен был развивать самолет оценивалась в эскизном проекте 750 км/ч. Время набора высоты 5000 м составляло 5 мин. Потолок - 9500 м. Ударной была расчетная дальность полета - 2000 км на 0,8 Умакс.
Все стрелково-пушечное вооружение находилось в крыле. За обтекателями стоек шасси были устроены две 23-х мм пушки ВЯ системы Волкова и Ярцева, далее по размаху - четыре крупнокалиберных пулемета М.Е. Березина. Под консолями крыла была возможна внешняя подвеска двух или четырех бомб калибра от 100 кг до 250 кг.
Однако, в свете известных событий той поры, а его истребитель не был достроен из-за перенацеливания деятельности ОКБ на ближний истребитель с ЖРД БИ.
С началом войны тема И-1 вместе с другими запроектированными самолетами была закрыта. С ракетами перехватчиком БИ ОКБ мучилось вплоть до 1947 г.
В проекте И-1 были намечены многие новые технологические приемы сборки, клепки и склейки деталей самолета, катапультирование летчика в полете, соответствующее диапазону скоростей 600-750 км/ч.
Примерно в середине 1941 г. были закончены исследования соосных воздушных винтов в ЦАГИ, позволившие сделать следующие выводы:
1. КПД соосных винтов при больших относительных поступях (большая поступь винта, т. е. большой шаг соответствует высокой полетной скорости) на 2 – 4% выше, чем КПД одного из одиночных винтов комбинации.
2. На режиме взлета при углах установки лопастей меньше 35° КПД соосных винтов несколько меньше, чем КПД одиночных винтов. При больших значениях коэффициента мощности тяга соосных винтов па режиме взлета больше, чем тяга одиночных винтов с покрытием (равноценной рабочей поверхностью), равным суммарному покрытию соосных.
3. Для того чтобы мощности переднего и заднего винтов были одинаковы при достижении максимального КПД, угол установки лопастей заднего винта должен быть на 1 -1,5° меньше, чем угол установки переднего винта.
4. Изменение расстояния между винтами комбинации в пределах, допустимых по конструктивным соображениям (в пределах ширины лопастей), заметного влияния на величину КПД не оказывает,
В течение войны, однако, применить на практике результаты исследований не представилось возможным. После ее окончания из трофейных немецких архивов стало известно, что в Германии в период 1941-19 42 гг, были проведены обширные исследования соосных воздушных винтов в аэродинамической трубе института DVL , которые практически совпали с советскими исследованиями. Совпадали они и с выводами американских ученых из NACA , но, как уже говорилось, настало время реактивной авиации.
ЛТХ:
Модификация И-1
Размах крыла, м 13.80
Длина, м 12.96
Высота, м
Площадь крыла, м2 22.90
Масса, кг
пустого самолета 2560
максимальная взлетная 4810
Тип двигателя 2 ПД АМ-107
Мощность, л.с.
максимальная 2 х 1400
номинальная на высоте 2 х 1250
Максимальная скорость , км/ч
у земли 640
на высоте 750
Практическая дальность, км 2000
Скороподъемность, м/мин 1000
Практический потолок, м 10000
Экипаж 2
Вооружение:
две 23-мм пушки ВЯ и четыре 12.7-мм пулемета БС
две-четыре бомбы калибра от 100 кг до 250 кг.
Размах крыла, м 13.80
Длина, м 12.96
Высота, м
Площадь крыла, м2 22.90
Масса, кг
пустого самолета 2560
максимальная взлетная 4810
Тип двигателя 2 ПД АМ-107
Мощность, л.с.
максимальная 2 х 1400
номинальная на высоте 2 х 1250
Максимальная скорость , км/ч
у земли 640
на высоте 750
Практическая дальность, км 2000
Скороподъемность, м/мин 1000
Практический потолок, м 10000
Экипаж 2
Вооружение:
две 23-мм пушки ВЯ и четыре 12.7-мм пулемета БС
две-четыре бомбы калибра от 100 кг до 250 кг.
Информация