Опытный истребитель И-21 (ИП-21)
И-21 (ИП-21, истребитель Пашинина) — это советский опытный истребитель, созданный в конце 1930-х годов. Он разрабатывался в качестве возможной замены истребителя И-16. Разработкой самолета занималось ОКБ-21 в Горьком (сегодня Нижний Новгород), работами руководил авиаконструктор Михаил Михайлович Пашинин. Самолет был создан в рамках реализации программы модернизации ВВС РККА в конце 1930-х годов, но так и не достиг стадии производства. Всего было построено 3 самолета данного типа.
История опытного истребителя И-21 была показательна для многих самолетов разработки 1938-1941 годов, которые не пошли в серийное производство по причине так и не устраненных «детских болезней». В 1939 году увидело свет постановление о коренной модернизации истребительного парка ВВС РККА. Работавший в это время в Горьком Пашинин решил взяться за самостоятельную разработку самолета, благо уже обладал достаточным накопленным опытом. Здесь можно сказать и о самом авиаконструкторе. Михаил Михайлович Пашинин (1902-1973 годы) после окончания МАИ был направлен на работу на московский авиазавод №1, здесь он трудился на различных должностях, в том числе и ведущим конструктором. В 1938 году его переводят в Горький на авиазавод №21. Здесь он занимает должность заместителя главного конструктора Н. Н. Поликарпова. Спустя короткое время Пашинин сам становится главным конструктором данного авиазавода. Он занимается внедрением в серию новых модификаций истребителя Поликарпова — И-16, а также занимается отработкой разного рода усовершенствований.
Небольшой коллектив конструкторского бюро во главе с Пашининым осенью 1939 года предъявил заказчику эскизный проект истребителя ИП-21 (истребитель Пашинина завода №21 или И-21). Если истребитель И-180 Поликарпова представлял собой глубокую модернизацию И-16 путем установки на него нового двухрядного двигателя воздушного охлаждения М-88, то истребитель И-21 представлял собой глубокую модернизацию все того же истребителя И-16, но путем установки на него двигателя жидкостного охлаждения М-105. Благодаря подобному подходу к проектированию самолета 60-70% всех его деталей и узлов были схожи или полностью тождественны тем, что ставились на И-16. Это позволяло в случае необходимости очень быстро развернуть выпуск нового самолета, так как И-16 был отлично освоен советской авиационной промышленностью.
ИП-21 представлял собой одноместный истребитель-низкоплан стандартной схемы, конструкция смешанная. Конструкция самолета опиралась на привычную для авиационного завода №21 технологию: в носовой части фюзеляж представлял собой пространственную сварную ферму из хромансилевых труб с обшивкой из дюралюминия, хвостовая часть фюзеляжа была деревянной, по типу истребителя И-16. Крыло самолета смешанной конструкции состояло из отъемных консолей и центроплана. В плане крыло истребителя было трапециевидным, с закругленными законцовками. На задней кромке центроплана были установлены щитки-закрылки. Консоли крыла со стальными лонжеронами, фанерной обшивкой и дюралевыми нервюрами. Стабилизатор и киль истребителя цельнодеревянные, рули — дюралевые с обшивкой из полотна.
Шасси самолета с колесами размером 600х180 мм убиралось назад с поворотом стоек на 90 градусов. Небольшие обтекатели шасси в убранном положении были продолжены вперед, выступая за кромку крыла, они заканчивались воздухозаборниками масляных пластинчатых радиаторов оригинальной конструкции.
Впервые для истребителя Пашинин предложил крыло с симметричным безмоментным профилем NАСА-0012-0009. Использование подобного крыла позволяло в пикировании развивать скорость до 950 км/ч по условиям прочности крыла. В реальности полет на такой скорости был просто невозможен по условиям обеспечения продольной устойчивости. В то же время сама идея достижения высокой скорости пикирования истребителя была очень актуальной на тот момент времени и соответствовала общей тенденции перехода от боевого маневрирования на виражах к совершению динамических вертикальных маневров.
По расчетам конструкторов ОКБ-21, взлетный вес нового истребителя не должен был превышать 2400 кг. Предполагалась, что на высоте 5000 метров самолет будет развивать скорость 613 км/ч, у земли — 523 км/ч. При этом Пашинин рассчитывал установить на свой самолет более мощный двигатель М-107, однако его выпуск был освоен советской промышленностью лишь в 1942 году, поэтому на опытные самолеты устанавливался более слабый поршневой двигатель М-105П («П» означает пушечный, с возможностью установки авиационной пушки в развале цилиндров). Резервом для улучшения скоростных характеристик своего самолета конструкторы из Горького считали использование реактивных патрубков, которые создавали дополнительную тягу. Практический потолок истребителя И-21 они оценивали в 10 400 метров, а 5000 метров высоты машина должна была набирать за 4,75 минуты.
Вооружение истребителя должна была составить одна 20-мм пушка ШВАК, стреляющая через втулку винта, и два 7,62-мм пулемета ШКАС с боезапасом 190 и 500 патронов на ствол соответственно. Позднее было решено установить на самолет более мощную 23-мм пушку ВЯ-23 конструкции Волкова-Ярцева. Осколочное действие снаряда пушки ВЯ-23 было в два раза больше, чем у авиационной пушки ШВАК.
В целом конструкция нового истребителя была легкой и рациональной. Редким для 1939 года достоинством самолета был каплевидный фонарь кабины пилота, который обеспечивал ему круговой обзор. При разработке эскизного проекта самолета с двигателем М-105 при подсчете центровок полетный вес указывался — 2477 кг. Запас топлива при этом должен был составить 400 литров, оно размещалось в 5 топливных баках (три в центроплане и два в фюзеляже самолета).
Рабочее проектирование истребителя ИП-21 началось в феврале 1940 года. Но существенная часть подготовительных работ была выполнена заранее. В составлении техдокументации на самолет принимали участие 50 конструкторов, для постройки истребителя Пашинин полностью отдал опытный цех №40, обладавший наиболее квалифицированными мастерами. Первый опытный экземпляр истребителя И-21 поднялся в небо 11 июля 1940 года. Он взлетел с заводского аэродрома авиазавода № 21 в Горьком, полет продолжался 18 минут. Самолет поднял в небо летчик-испытатель П. В. Фокин. До августа 1940 года в ходе заводских испытаний было выполнено 33 полета, общий налет составил 16 часов. Начиная с 3 августа, несколько испытательных полетов Фокина предполагали выполнение фигур высшего пилотажа. По отзывам летчика, новый самолет хорошо слушался рулей, был устойчив на пикировании, взлет и посадка оценивались им, как более простые в сравнении с широко распространенным И-16. Поперечная и путевая устойчивость были хорошими, продольная требовала проведения дальнейших исследований.
Во второй половине августа первый опытный истребитель ИП-21 был отправлен в Москву, где 18 августа принял участие в демонстрационном полете на празднике, посвященном Дню авиации в Тушино. После этого истребитель некоторое время находился на Центральном аэродроме Москвы. В этот период его облет выполняли летчики НИИ ВВС, которые отметили тенденцию истребителя Пашинина к сваливанию на крыло при посадке на больших углах атаки. Для устранения выявленного недостатка Пашинину предложили собрать еще один опытный экземпляр с автоматическими предкрылками на отъемных частях крыла.
Второй опытный экземпляр самолета был полностью закончен к началу октября 1940 года. Рулежка по аэродрому началась 6 октября, а уже 8 октября Фокин впервые поднял этот самолет в воздух. Полеты с заводского аэродрома продолжались до ноября 1940 года. По словам летчиков-испытателей предприятия Фокина и Большакова, самолет в воздухе вел себя устойчиво. 21 ноября того же года истребитель был переправлен на подмосковный аэродром Чкаловский, 27 числа того же месяца самолет был допущен к государственным испытаниям. Ведущими летчиками были назначены опытные Супрун и Стефановский, особо указывалось, что испытания истребителя Пашинина являлись одной из первоочередных задач 1-го отдела НИИ ВВС.
Проведенные государственные испытания самолета выявили ряд недостатков, устранение которых требовало времени. На совещании первого отдела 7-го (истребительного) Главного управления НКАП, которое состоялось 4 декабря 1940 года, было принято решение прекратить дальнейшее совершенствование истребителя Пашинина. При этом в соответствии с еще более ранним приказом от 10 октября того же года ОКБ и опытное производство завода №21 в Горьком передавались главному конструктору С. А. Лавочкину.
Несмотря на это, история самолета И-21 пока еще не закончилась. В январе 1941 года был готов третий опытный экземпляр истребителя. В период с 1 марта по 26 мая 1941 года машина проходила испытания в ЛИИ НКАП с целью определения летных характеристик. Третий экземпляр самолета получил ряд существенных изменений. Крыло истребителя было большей стреловидности, концы его стали прямоугольными. Вместо двух крыльевых на третьем опытном образце появился один серпообразный маслорадиатор, установленный под моторамой. Также была уменьшена высота водорадиатора. Вместо индивидуальных патрубков на моторе поставили выхлопные коллекторы. Также была незначительно увеличена площадь киля, а бортовое вооружение состояло теперь из мотор-пушки калибра 23 мм и двух синхронных пулеметов ШКАС.
Третий экземпляр истребителя Пашинина отличался достаточно хорошей управляемостью и устойчивостью, простотой пилотирования. Летчики-испытатели отмечали просторную кабину самолета, отличающуюся хорошим обзором на всех режимах полета, кроме посадки истребителя. При этом посадка на нем была более сложной, чем на уже принятых в серийное производство истребителях ЛаГГ-3 и Як-1. Путевая устойчивость по-прежнему оставалась недостаточной, также отмечались перегрев двигателя и малая эффективность элеронов.
Отчет по испытаниям истребителя ИП-21 начальник ЛИИ НКАП М. М. Громов утвердил 6 июня 1941 года. В заключении комиссии отмечалось: «Предъявленный истребитель И-21, вследствие его недоведенности и наличия в серийной постройке образцов с аналогичными летно-техническими характеристиками, передавать на государственные испытания нецелесообразно». Также военных не устраивала сравнительно высокая посадочная скорость самолета, составлявшая 165 км/ч, так как во фронтовых условиях использование больших взлетно-посадочных полос представлялось затруднительным (для сравнения у И-16 посадочная скорость составляла обычно от 107 до 130 км/ч). Вместо истребителя ИП-21 в серийное производство пошли другие машины: Як-1, ЛаГГ-3. В то же время некоторые удачные конструктивные решения (кок винта, капоты мотора и др.), которые были получены при разработке истребителя ИП-21, в дальнейшем нашли себе применение на серийно строящихся самолетах, оснащенных двигателями семейства М-105.
Летно-технические характеристики И-21:
Габаритные размеры: длина — 8,29 м, высота — 3,24 м, размах крыла — 9,4 м, площадь крыла — 15,46 м2.
Масса пустого самолета — 1210 кг.
Взлетная масса — 2670 кг.
Силовая установка — поршневой двигатель М-105П, мощностью 1050 л.с.
Максимальная скорость полета — 573 км/ч (на высоте), у земли — 488 км/ч.
Практическая дальность полета — 760 км.
Практический потолок — 10 600 м.
Вооружение — 23-мм пушка ВЯ-23 и 2х7,62-мм пулемета ШКАС.
Экипаж — 1 человек.
Источники информации:
http://www.aviarmor.net/aww2/aircraft_exp/ussr/i-21.htm
http://www.airpages.ru/ru/i21.shtml
http://www.airwar.ru/enc/fww2/i21.html
http://alternathistory.com/opytnyi-istrebitel-pashinina-ip-21-sssr
Материалы из открытых источников
История опытного истребителя И-21 была показательна для многих самолетов разработки 1938-1941 годов, которые не пошли в серийное производство по причине так и не устраненных «детских болезней». В 1939 году увидело свет постановление о коренной модернизации истребительного парка ВВС РККА. Работавший в это время в Горьком Пашинин решил взяться за самостоятельную разработку самолета, благо уже обладал достаточным накопленным опытом. Здесь можно сказать и о самом авиаконструкторе. Михаил Михайлович Пашинин (1902-1973 годы) после окончания МАИ был направлен на работу на московский авиазавод №1, здесь он трудился на различных должностях, в том числе и ведущим конструктором. В 1938 году его переводят в Горький на авиазавод №21. Здесь он занимает должность заместителя главного конструктора Н. Н. Поликарпова. Спустя короткое время Пашинин сам становится главным конструктором данного авиазавода. Он занимается внедрением в серию новых модификаций истребителя Поликарпова — И-16, а также занимается отработкой разного рода усовершенствований.
Небольшой коллектив конструкторского бюро во главе с Пашининым осенью 1939 года предъявил заказчику эскизный проект истребителя ИП-21 (истребитель Пашинина завода №21 или И-21). Если истребитель И-180 Поликарпова представлял собой глубокую модернизацию И-16 путем установки на него нового двухрядного двигателя воздушного охлаждения М-88, то истребитель И-21 представлял собой глубокую модернизацию все того же истребителя И-16, но путем установки на него двигателя жидкостного охлаждения М-105. Благодаря подобному подходу к проектированию самолета 60-70% всех его деталей и узлов были схожи или полностью тождественны тем, что ставились на И-16. Это позволяло в случае необходимости очень быстро развернуть выпуск нового самолета, так как И-16 был отлично освоен советской авиационной промышленностью.
ИП-21 представлял собой одноместный истребитель-низкоплан стандартной схемы, конструкция смешанная. Конструкция самолета опиралась на привычную для авиационного завода №21 технологию: в носовой части фюзеляж представлял собой пространственную сварную ферму из хромансилевых труб с обшивкой из дюралюминия, хвостовая часть фюзеляжа была деревянной, по типу истребителя И-16. Крыло самолета смешанной конструкции состояло из отъемных консолей и центроплана. В плане крыло истребителя было трапециевидным, с закругленными законцовками. На задней кромке центроплана были установлены щитки-закрылки. Консоли крыла со стальными лонжеронами, фанерной обшивкой и дюралевыми нервюрами. Стабилизатор и киль истребителя цельнодеревянные, рули — дюралевые с обшивкой из полотна.
Шасси самолета с колесами размером 600х180 мм убиралось назад с поворотом стоек на 90 градусов. Небольшие обтекатели шасси в убранном положении были продолжены вперед, выступая за кромку крыла, они заканчивались воздухозаборниками масляных пластинчатых радиаторов оригинальной конструкции.
Впервые для истребителя Пашинин предложил крыло с симметричным безмоментным профилем NАСА-0012-0009. Использование подобного крыла позволяло в пикировании развивать скорость до 950 км/ч по условиям прочности крыла. В реальности полет на такой скорости был просто невозможен по условиям обеспечения продольной устойчивости. В то же время сама идея достижения высокой скорости пикирования истребителя была очень актуальной на тот момент времени и соответствовала общей тенденции перехода от боевого маневрирования на виражах к совершению динамических вертикальных маневров.
По расчетам конструкторов ОКБ-21, взлетный вес нового истребителя не должен был превышать 2400 кг. Предполагалась, что на высоте 5000 метров самолет будет развивать скорость 613 км/ч, у земли — 523 км/ч. При этом Пашинин рассчитывал установить на свой самолет более мощный двигатель М-107, однако его выпуск был освоен советской промышленностью лишь в 1942 году, поэтому на опытные самолеты устанавливался более слабый поршневой двигатель М-105П («П» означает пушечный, с возможностью установки авиационной пушки в развале цилиндров). Резервом для улучшения скоростных характеристик своего самолета конструкторы из Горького считали использование реактивных патрубков, которые создавали дополнительную тягу. Практический потолок истребителя И-21 они оценивали в 10 400 метров, а 5000 метров высоты машина должна была набирать за 4,75 минуты.
Вооружение истребителя должна была составить одна 20-мм пушка ШВАК, стреляющая через втулку винта, и два 7,62-мм пулемета ШКАС с боезапасом 190 и 500 патронов на ствол соответственно. Позднее было решено установить на самолет более мощную 23-мм пушку ВЯ-23 конструкции Волкова-Ярцева. Осколочное действие снаряда пушки ВЯ-23 было в два раза больше, чем у авиационной пушки ШВАК.
В целом конструкция нового истребителя была легкой и рациональной. Редким для 1939 года достоинством самолета был каплевидный фонарь кабины пилота, который обеспечивал ему круговой обзор. При разработке эскизного проекта самолета с двигателем М-105 при подсчете центровок полетный вес указывался — 2477 кг. Запас топлива при этом должен был составить 400 литров, оно размещалось в 5 топливных баках (три в центроплане и два в фюзеляже самолета).
Рабочее проектирование истребителя ИП-21 началось в феврале 1940 года. Но существенная часть подготовительных работ была выполнена заранее. В составлении техдокументации на самолет принимали участие 50 конструкторов, для постройки истребителя Пашинин полностью отдал опытный цех №40, обладавший наиболее квалифицированными мастерами. Первый опытный экземпляр истребителя И-21 поднялся в небо 11 июля 1940 года. Он взлетел с заводского аэродрома авиазавода № 21 в Горьком, полет продолжался 18 минут. Самолет поднял в небо летчик-испытатель П. В. Фокин. До августа 1940 года в ходе заводских испытаний было выполнено 33 полета, общий налет составил 16 часов. Начиная с 3 августа, несколько испытательных полетов Фокина предполагали выполнение фигур высшего пилотажа. По отзывам летчика, новый самолет хорошо слушался рулей, был устойчив на пикировании, взлет и посадка оценивались им, как более простые в сравнении с широко распространенным И-16. Поперечная и путевая устойчивость были хорошими, продольная требовала проведения дальнейших исследований.
Во второй половине августа первый опытный истребитель ИП-21 был отправлен в Москву, где 18 августа принял участие в демонстрационном полете на празднике, посвященном Дню авиации в Тушино. После этого истребитель некоторое время находился на Центральном аэродроме Москвы. В этот период его облет выполняли летчики НИИ ВВС, которые отметили тенденцию истребителя Пашинина к сваливанию на крыло при посадке на больших углах атаки. Для устранения выявленного недостатка Пашинину предложили собрать еще один опытный экземпляр с автоматическими предкрылками на отъемных частях крыла.
Второй опытный экземпляр самолета был полностью закончен к началу октября 1940 года. Рулежка по аэродрому началась 6 октября, а уже 8 октября Фокин впервые поднял этот самолет в воздух. Полеты с заводского аэродрома продолжались до ноября 1940 года. По словам летчиков-испытателей предприятия Фокина и Большакова, самолет в воздухе вел себя устойчиво. 21 ноября того же года истребитель был переправлен на подмосковный аэродром Чкаловский, 27 числа того же месяца самолет был допущен к государственным испытаниям. Ведущими летчиками были назначены опытные Супрун и Стефановский, особо указывалось, что испытания истребителя Пашинина являлись одной из первоочередных задач 1-го отдела НИИ ВВС.
Проведенные государственные испытания самолета выявили ряд недостатков, устранение которых требовало времени. На совещании первого отдела 7-го (истребительного) Главного управления НКАП, которое состоялось 4 декабря 1940 года, было принято решение прекратить дальнейшее совершенствование истребителя Пашинина. При этом в соответствии с еще более ранним приказом от 10 октября того же года ОКБ и опытное производство завода №21 в Горьком передавались главному конструктору С. А. Лавочкину.
Несмотря на это, история самолета И-21 пока еще не закончилась. В январе 1941 года был готов третий опытный экземпляр истребителя. В период с 1 марта по 26 мая 1941 года машина проходила испытания в ЛИИ НКАП с целью определения летных характеристик. Третий экземпляр самолета получил ряд существенных изменений. Крыло истребителя было большей стреловидности, концы его стали прямоугольными. Вместо двух крыльевых на третьем опытном образце появился один серпообразный маслорадиатор, установленный под моторамой. Также была уменьшена высота водорадиатора. Вместо индивидуальных патрубков на моторе поставили выхлопные коллекторы. Также была незначительно увеличена площадь киля, а бортовое вооружение состояло теперь из мотор-пушки калибра 23 мм и двух синхронных пулеметов ШКАС.
Третий экземпляр истребителя Пашинина отличался достаточно хорошей управляемостью и устойчивостью, простотой пилотирования. Летчики-испытатели отмечали просторную кабину самолета, отличающуюся хорошим обзором на всех режимах полета, кроме посадки истребителя. При этом посадка на нем была более сложной, чем на уже принятых в серийное производство истребителях ЛаГГ-3 и Як-1. Путевая устойчивость по-прежнему оставалась недостаточной, также отмечались перегрев двигателя и малая эффективность элеронов.
Отчет по испытаниям истребителя ИП-21 начальник ЛИИ НКАП М. М. Громов утвердил 6 июня 1941 года. В заключении комиссии отмечалось: «Предъявленный истребитель И-21, вследствие его недоведенности и наличия в серийной постройке образцов с аналогичными летно-техническими характеристиками, передавать на государственные испытания нецелесообразно». Также военных не устраивала сравнительно высокая посадочная скорость самолета, составлявшая 165 км/ч, так как во фронтовых условиях использование больших взлетно-посадочных полос представлялось затруднительным (для сравнения у И-16 посадочная скорость составляла обычно от 107 до 130 км/ч). Вместо истребителя ИП-21 в серийное производство пошли другие машины: Як-1, ЛаГГ-3. В то же время некоторые удачные конструктивные решения (кок винта, капоты мотора и др.), которые были получены при разработке истребителя ИП-21, в дальнейшем нашли себе применение на серийно строящихся самолетах, оснащенных двигателями семейства М-105.
Летно-технические характеристики И-21:
Габаритные размеры: длина — 8,29 м, высота — 3,24 м, размах крыла — 9,4 м, площадь крыла — 15,46 м2.
Масса пустого самолета — 1210 кг.
Взлетная масса — 2670 кг.
Силовая установка — поршневой двигатель М-105П, мощностью 1050 л.с.
Максимальная скорость полета — 573 км/ч (на высоте), у земли — 488 км/ч.
Практическая дальность полета — 760 км.
Практический потолок — 10 600 м.
Вооружение — 23-мм пушка ВЯ-23 и 2х7,62-мм пулемета ШКАС.
Экипаж — 1 человек.
Источники информации:
http://www.aviarmor.net/aww2/aircraft_exp/ussr/i-21.htm
http://www.airpages.ru/ru/i21.shtml
http://www.airwar.ru/enc/fww2/i21.html
http://alternathistory.com/opytnyi-istrebitel-pashinina-ip-21-sssr
Материалы из открытых источников
Информация