- За
- Против
Предлагаю ввести в ветку развития авиации СССР Пе-2 с жидкостным реактивным двигателем РД-1 в качестве ускорителя или Пе-2РД(Пе-2 № 15/185).Данную технику предлагаю ввести в качестве приза за БП.Предлагаю БР с 4.7 до 6.7.
История
8 января 1943 года в составе ОКБ была создана группа №5, руководителем которой стал Сергей Королёв. Незадолго до этого он направил в Наркомат авиационной промышленности (НКАП) пояснительную записку к новому проекту. В её первом разделе сообщалось: скоро будут завершены доводочные работы по двигателю РД-1 конструкции Глушко, что откроет прямой путь к созданию «реактивного перехватчика» (РП).
Разумеется, Королёв понимал, что до реализации проекта в полном объёме ещё далеко. Поэтому в качестве начального этапа рассматривал возможность создания экспериментального ракетоплана на основе пикирующего бомбардировщика Пе-2.
В реализации идеи помог Владимир Михайлович Мясищев, который в то время занимал должность главного конструктора Казанского авиационного завода №22, выпускавшего Пе-2. Подробнее о начале работ по модернизации самолёта можно узнать из докладной записки Королёва начальнику 4-го Спецотдела НКВД (датирована 18 октября 1943 года):
«Прибыв 19/XI-1942 г. в Казань, я имел задание ознакомиться с работами, ведущимися по реактивным двигателям.
ОКБ завода №16 работало над созданием четырёхкамерного реактивного двигателя РД-1 с тягой 1200 кг на жидком топливе с питанием от автономно действующего турбонасосного агрегата для самолётов.
Эта работа была построена таким образом, что вначале отрабатывалась секция РД-1 в виде одной камеры с тягой 300 кг и системой питания от постороннего источника энергии (на стенде — от электромотора).
Объём всей работы по РД-1 достаточно велик и технически труден, и потому первый её этап — однокамерный двигатель с приводом являлся наиболее реальным и близким к осуществлению. Одновременно простейшие подсчёты показали, что целесообразна установка однокамерного РД-1 тягой 300 кг в качестве вспомогательного двигателя на самолёт Пе-2 с приводом от мотора М-105.
В этой постановке становилась реальной не только задача в кратчайший срок испытать и отработать РД-1 в воздухе, но и самолёт с реактивной установкой приобретал лётные данные, могущие представить самостоятельный интерес для боевого применения. Несомненно также, что опыт установки реактивного двигателя на самолёте в качестве вспомогательного двигателя должен послужить надёжной базой для создания в будущем чисто ракетного самолёта».
Расчётно-проектные работы по оснащению Пе-2 реактивной установкой РУ-1 заняли у группы Королёва, состоявшей из шестнадцати специалистов, четыре месяца. Анализ проекта показал, что модернизация бомбардировщика заметно улучшит его характеристики. За счёт реактивной тяги скорость в полёте на высоте 7 км должна была возрасти на 108 км/ч — весьма солидная прибавка, которая достигалась за 80-100 секунд. Расчёт также подтвердил, что чем больше высота, тем эффективнее РУ-1. Но не только в увеличении скорости заключался смысл реактивной установки: в случае необходимости она помогала сократить взлётный разбег Пе-2 на 70 м
Окончательный расчёт самолёта с дополнительным ракетным двигателем Королёв утвердил 24 мая 1943 года. С целью упрощения задачи и сокращения сроков доводки РУ-1 изготовлялась с одним двигателем РД-1, а не с двумя, как предусматривалось проектом. На первом этапе испытаний была намечена наземная отработка РУ-1, смонтированной на Пе-2; затем должны были начаться полёты с запуском двигателя на взлёте и высотах до 3,5 км.
Модернизация самолёта велась быстрыми темпами. Вскоре на аэродроме завода №22 можно было увидеть внешне обычный Пе-2, который стоял отдельно от своих собратьев и время от времени извергал огненную струю из сопла, помещённого в хвостовой части. В документах он значился под номером 15/185.
Пилотировать модернизированный Пе-2 взялись штатные испытатели лётно-экспериментальной станции завода №22: капитан Александр Григорьевич Васильченко и подполковник Александр Силуянович Пальчиков. Королёв также был включен в экипаж как инженер-экспериментатор.
Впервые Пе-2 отправился в полёт с запуском ракетного двигателя 1 октября 1943 года. РУ-1 проработала две минуты, и её выключили, когда машина вошла в облака. К моменту остановки двигателя скорость увеличилась на 92 км/ч. Через день — повторный полёт: двигатель включили на скорости 365 км/ч, и он проработал три минуты. После этого обороты главных моторов увеличили, и РУ-1 тянула ещё минуту. Ощущения пилота описаны в отчёте:
«В первые секунды создавался небольшой кабрирующий момент, и ощущалось ускорение. Возникало давление на штурвал, которое легко устранялось лётчиком. Условия пилотирования не ухудшались».
Всего на модернизированном Пе-2 было совершено 110 полноценных полётов, из них 67 были выполнены для отработки зажигания РУ-1. В первоначальной программе эта задача не ставилась, но в процессе испытаний выяснилось, что эфирно-воздушная система зажигания с искровой свечой, которая отлично показала себя в наземных условиях, при полёте отказывается устойчиво работать. По итогам экспериментов её решили поменять на химическое зажигание, в связи с чем двигатель РД-1 получил особый индекс — РД-1ХЗ.
В течение всех испытаний Сергей Королёв, как правило, непосредственно находился на борту Пе-2. Однажды, 12 мая 1945 года, полёт едва не закончился для него трагически. На высоте 7100 м при скорости 340 км/ч конструктор запустил РУ-1. Нормально загорелись сигнальные лампочки «работа» и «зажигание», но двигатель не включился, а через семь секунд взорвалась камера сгорания. Возник пожар в хвостовом отсеке. Горячие газы проникли в кабину, где сидел Королёв. К счастью, экипажу удалось погасить пожар и благополучно посадить самолёт на заводской аэродром. В результате аварии хвостовое оперение машины было серьёзно повреждено, а бо́льшая часть реактивной установки уничтожена. Королёв получил ожог слизистой оболочки глаз, и врачи опасались за его зрение. К счастью, всё обошлось.
Результаты полигонных испытаний РД-1:
Тактические:
- Опыт использования жидкостного реактивного двигателя РД-1 в качестве вспомогательного движителя винтомоторного самолета с целью повышения на короткое время летных качеств машины дал положительные результаты.
Подобная форма применения этого типа двигателей на данной ступени их развития является наиболее целесообразной и эффективной.
- Летные характеристики, полученные для самолета Пе-2 № 15/185 с РД-1, показывают, что вспомогательные установки подобного типа могут быть использованы в следующих вариантах:
а) ускорителя — для увеличения горизонтальной скорости полета при догоне противника или необходимости быстрого ухода машины из опасной зоны (для Пе-2 получается среднее приращение скорости 15%); особенно эффективные результаты можно получить на одномоторных легких истребителях на значительной высоте полета;
б) ускорителя — для повышения скороподъемности при наборе высоты при полете перегруженной машины, а также при подъеме на высотах, превосходящих границу высотности авиамоторов и близких к потолку (для Пе-2 увеличение скороподъемности составляет 30%);
в) высотном — для повышения потолка легких одномоторных истребителей и обеспечения возможности полета на высотах, превышающих винтомоторный потолок самолета;
г) стартовом — для облегчения взлета (отрыва и разгона) и набора высоты при прохождении над препятствиями перегруженных машин легкого и среднего веса (в последнем случае эффективной будет установка нескольких агрегатов РД-1); применение самолетного ускорителя взлета с продолжительностью действия порядка 30 с и более позволит существенно увеличить бомбовую нагрузку или запас горючего на борту самолета, оборудованного таким ускорителем, и, следовательно, повысит его дальность.
Реактивная установка с РД-1 может представить интерес для самолетов, идущих крупной серией и начавших несколько отставать по своим летным качествам от современного уровня.
Монтаж реактивной установки может быть произведен на любом самолете без коренной переделки его и по своей трудоемкости при серийном изготовлении невелик.
Технические:
-
Двигатель РД-1 с химическим зажиганием надежно работает и запускается как на земле, так и в воздухе до высоты 7000 м. Двигателю обеспечена работа на малом газе.
-
Двигатель РД-1 позволяет производить повторные запуски, количество которых определяется емкостью пускового бачка для зажигательной жидкости.
-
Самолетная реактивная часть в процессе двухлетней эксплуатации в целом работала хорошо. Отдельные мелкие недостатки могут быть в последующих модификациях легко устранены.
-
При работе на самолете двигателя РД-1 с химическим зажиганием не наблюдались явления перегрева, тряска, удары и пр.
Автоматизированное управление двигателем как при запуске, так и в полете осуществляется чрезвычайно просто — одним передвижением сектора.
На самолете Пе-2 № 15/185 пуск двигателя осуществлялся от кнопки, а изменение режима — от сектора.
-
Самолетные тонкостенные баки для азотной кислоты достаточно устойчивы при условии тщательного выполнения сварных швов в соответствии со специальной инструкцией.
-
Трубопроводы для азотной кислоты длительно работают, если в материале нет посторонних включений, трещин, волосовин.
-
Для кислотной аппаратуры необходимо употреблять стали, термически обработанные до твердости Кс = 24-33.
-
Применение в качестве одного из компонентов реактивного топлива высококипящей азотной кислоты не вызывает особых затруднений при эксплуатации при условии ознакомления технического персонала с правилами обращения и точного соблюдения инструкции по технике безопасности.
-
Наземное оборудование, построенное для самолета Пе-2, вполне удовлетворительно обслуживает нужды самолета. Для самолетов, имеющих значительный запас реактивного топлива, необходимо спроектировать и построить специальный автозаправщик.
Результаты испытаний Пе-2 С РД-1:
- Реактивная установка на самолете Пе-2 № 15/185 с двигателем РД-1ХЗ (с химическим зажиганием) успешно прошла заводские летные испытания.
Опыт использования жидкостного реактивного двигателя РД-1ХЗ в качестве вспомогательного двигателя винтомоторного самолета с целью повышения в отдельные моменты полета его летных качеств полностью оправдался.
-
В процессе испытаний самолет Пе-2 № 15/185 надежно облетан и всесторонне испытан до высоты 7000 м. Двигатель полностью удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям.
-
Считать целесообразным предъявить реактивную установку с двигателем РД-1ХЗ на самолете Пе-2 № 15/185 на испытания совместно с представителями ВВС КА по согласованной программе.
-
Отметить, что полученные результаты — технические данные, типовые схемы, агрегаты и конструкции, осуществленные и проверенные впервые на самолете Пе-2 № 15/185, были использованы в качестве исходных материалов при создании реактивных установок на боевых самолетах других типов.
-
Для дальнейшего повышения эффективности вспомогательных установок на винтомоторных самолетах считать необходимыми в текущем году разработку, выпуск и испытание вспомогательного реактивного двигателя по типу РД-1ХЗ, но с тягой 600 кг, каковую задачу следует поставить перед ОКБСД (т. Глушко) и заводом № 16 НКАП.
-
Для испытания в воздухе новых образцов реактивного двигателя необходимо оборудование в текущем году реактивной установкой одного современного скоростного бомбардировщика (например, типа Ту-2) с передачей его ОКБ специальных двигателей т. Глушко на заводе № 16 НКАП.
-
В развитие приказа НКАП от 14 марта 1943 г. в целях дальнейшего совершенствования реактивной техники считать весьма желательным оборудование реактивными установками с двигателями РД-1ХЗ (по типу реактивной установки на самолете Пе-2 № 15/185) пяти современных двухмоторных бомбардировщиков (например, типа Ту-2).
-
Реактивные установки специализированного типа с двигателем РД-1 дадут наилучшее возможное в настоящее время решение задачи, например, в вариантах: высотном, для полета на сверхвысотах, большого винтомоторного потолка, стартовом — при значительной перегрузке машин бомбами или горючим.
С 1944 года РД-1 стал устанавливаться на Пе-2И с двигателями ВК-107А,существует вариация с 1 реактивным двигателем и с 2 реактивными двигателями:
«По своим боевым данным, — писал Королев, — самолет «И» с реактивной установкой в варианте бомбардировщика и истребителя оставит далеко позади все известные самолеты не только этих классов, но и одноместные истребители. Как бомбардировщик самолет Пе-2И с реактивной установкой будет неуязвим для истребителей с учетом роста их скоростей за период создания серийных машин типа «И». Как истребитель самолет «И», обладая высокими качествами, может быть использован для решения самых разнообразных истребительных задач. Реактивная установка, включаемая в необходимые моменты боя, обеспечивает ему решающее превосходство в воздухе над противником».
По итогам испытаний был составлен подробный отчёт, который вместе с альбомом фотографий направили на утверждение наркому авиационной промышленности Алексею Ивановичу Шахурину. К посылке прилагалась просьба разрешить участие экспериментального Пе-2 в авиационном параде 18 августа 1945 года. Для демонстрации предлагалась специальная окраска машины — серебристый цвет с красной стрелой вдоль фюзеляжа. Подготовка, взлёт и посадка должны была состояться на аэродроме в Раменском. Пе-2 должен был пролететь вдоль трибун на высоте 100 м и на расстоянии 200 м от линии зрителей с включением ракетного двигателя и набором высоты.
Нарком поддержал инициативу, и Королёву оформили командировку с 11 августа по 10 сентября. Он выехал в столицу, но в параде его Пе-2 участия так и не принял. В личном архиве конструктора сохранилась записка из НКАП по этому поводу: «Парад отменён, прошу помочь Гл. конструктору возвр. в Казань любым местом».
Источники
- Асташенков П. Главный конструктор. — М.: Воениздат, 1975
- Асташенков П. Первые реактивные установки на самолётах // Авиация и космонавтика. 1971. №1
- Бирюков В., Комаров В. О казанском периоде жизни и деятельности С.П. Королёва (ноябрь 1942 г. — сентябрь 1945 г.) // Из истории авиации и космонавтики. Вып 61. — М.: АН СССР, 1990
- Ветров Г. С.П.Королёв и его дело. Свет и тени в истории космонавтики. — М.: Наука, 1998
- Глушко В. Ракетные двигатели ГДЛ-ОКБ. — М.: Издательство Агентства печати «Новости», 1975
- Качур П., Глушко А. Валентин Глушко. Конструктор ракетных двигателей и космических систем. — СПб.: Политехника, 2008
- Королёва Н. С.П. Королёв: Отец. К 100-летию со дня рождения. В 3-х книгах. — М.: Совет РАН по космосу, 2007
- Озеров Г. [Кербер Л.] Туполевская шарага. — Франкфурт-на-Майне: Посев, 1973
- Первушин А. Империя Сергея Королёва. — СПб.: Пальмира; М.: ООО «Книга по Требованию», 2017
- Райзман Д. «Мальдяк» в жизни Королёва. — М., 1998
- С.П. Королёв. Энциклопедия жизни и творчества / Гл. ред. В. Лопота. –— М.: РКК «Энергия», 2014
- Шавров В. История конструкций самолётов в СССР 1938-1950 гг. 2-е изд., исправл. — М.: Машиностроение, 1988