с половиной часа для включения РУ в режиме максимальной скорости на высоте 2500, 5000 и 7000 метров. После этих испытаний экипажу нужно было готовиться к полетам при двухкратном включении реактивного «сердца» и тоже на максимальной скорости. Планировалось два таких полета.
Далее в программе значились полеты с двумя запусками ракетного двигателя на малой высоте, у земли. Затем следовали три полета с включением РУ-1 на взлете, еще два в режиме набора высоты. Всего планировалось шестнадцать полетов.
Программа испытаний в действительности сильно разрослась. Всего на Пе-2 было совершено 110 полетов, в том числе 29 с включенной реактивной установкой. Четырнадцать раз экипаж поднимался для отладки оборудования, 67 полетов было выполнено для отработки зажигания. Эта последняя задача в первоначальной программе испытаний не значилась, а потребовала, как видим, львиной доли летного времени. Дело в том, что поначалу пусковая смесь зажигалась с помощью электрической свечи накаливания. Но свеча работала неустойчиво, особенно на больших высотах. Тогда главный конструктор двигателя В. П. Глушко разработал систему химического зажигания двигателя (ХЗ) и к названию двигателя добавились две буквы: РД-1ХЗ. Эту систему опробовали, а затем доводили в многочисленных полетах.
«Двигатель РД-1 с химическим зажиганием, — отмечалось в отчете об испытаниях, — надежен на земле и в воздухе. Допускает повторные включения, число которых зависит от запаса пусковой самовоспламеняющейся жидкости». Реактивная часть самолета в течение двух лет работала хорошо.
Все эти испытания заняли два года времени. Первый раз самолет Пе-2 с включенным жидкостным реактивным двигателем летал 1 октября 1943 года. Ракетное «сердце» билось тогда в течение 2 минут, и его выключили, когда самолет вошел в облака. К моменту остановки давление в камере сгорания возросло до 20–30 атмосфер, а скорость полета увеличилась на 92 километра в час.
Экипаж, взволнованный первым успехом, приземлился и, не уходя от машины, решил проверить, нет ли дефектов в реактивном оборудовании. Никаких дефектов не выявилось. «Значит, можно в новый полет», — решил С. П. Королев и дал команду товарищам: отдохнуть и подготовиться к следующему вылету. Через день — повторный полет. Ракетный двигатель включили на скорости 365 километров в час, и он работал 3 минуты. После этого обороты моторов увеличили, и РД тянул еще минуту. И опять все оборудование после полета оказалось полностью в исправности.
Что же чувствовал летчик при включении «реактивного помощника» на борту? «В первые секунды, — говорилось в отчете, — создавался небольшой кабрирующий момент и ощущалось ускорение. Возникало давление на штурвал, которое легко устранялось летчиком. Условия пилотирования не ухудшались».
4 октября 1943 года экипаж шесть раз поднимался с бетонной полосы при включенной реактивной установке. Она работала каждый раз по минуте и каждый раз сокращала длину разбега. Затем начались систематические полеты, продолжавшиеся до мая 1945 года. РД включался десятки раз на разных высотах и на максимальных скоростях.
В течение всех испытаний Сергей Павлович, как правило, непосредственно находился на борту летающей реактивной лаборатории и вместе со всем экипажем делил опасности и трудности освоения нового устройства в воздухе. Поначалу реактивная установка преподносила экипажу сюрпризы. Так, в одном из полетов вышла из строя газовая трубка на высоте 2500 метров, в другой раз упало давление в камере сгорания, а как-то двигатель даже самовыключился. По возвращении из таких полетов Сергей Павлович вместе с другими членами экипажа не уходил с аэродрома, пока не устранял неполадки. А в следующий летный день экипаж снова шел в небо, чтобы довести проверку ракетного «сердца» до конца.
Руководство установкой на самолеты первых жидкостных реактивных двигателей и проведение летных испытаний было очень сложным и рискованным делом. Вот что вспоминает о тех днях К. И. Трунов, работавший в то время с С. П. Королевым и ставший впоследствии одним из близких его друзей:
«Сергей Павлович был очень искусен в испытании техники, особенно в полетах. Это умение пришло к нему благодаря инженерной эрудиции и летному опыту, выработавшему привычку к риску. Там, где был риск, он всегда старался проделать эксперимент лично. Он был находчив, умел заметить и устранить неисправности. Профессиональная строительная школа, которую он окончил в юности, дала ему навык все делать своими руками, что также было полезно в полете.
Когда во время войны он занялся установкой жидкостных реактивных двигателей на некоторые самолеты, дело это было абсолютно новое и, как оказалось, весьма рискованное. Двигатели тогда еще только отрабатывались и иногда взрывались. Вот что произошло, например, с самолетом Пе-2, когда на нем испытывался жидкостный ракетный ускоритель.
Сергей Павлович попросил меня зайти и посмотреть, как работает жидкостный двигатель на самолете, на котором ему предстояло подняться в воздух. „Ты как летчик скажи мне свое мнение“, — попросил он. Мы отправились на аэродром. На земле двигатель работал нормально. „Надо все же испытать его в воздухе и убедиться лично, что все работает исправно“, — сказал Сергей Павлович.
Он занял место в задней кабине самолета, летчик дал газ, и самолет вырулил на старт. Взлетел, набрал небольшую высоту и пошел над аэродромом по курсу, на котором должен запускаться ускоритель. Мы на земле ждали этого момента. Наконец пуск ускорителя состоялся. Но что произошло? Почему самолет как-то неестественно пошел на посадку? Вот он подрулил к месту стоянки. Мы кинулись к нему. Сергея Павловича нашли в кабине с окровавленной головой. Помогли ему выбраться из самолета, забинтовали голову и сдали на попечение врача. Как оказалось, он был ранен в лицо осколками взорвавшегося двигателя, но, к счастью, не тяжело. „Хорошо, что я летел сам, а то потом все время терзался бы догадками: что при запуске было сделано не так? Почему двигатель взорвался? Вот главное, что надо установить!“ И это он говорил в больнице.
Немного поправившись, Сергей Павлович продолжал испытание двигателей. С повязкой на голове. Снять ее врачи еще не позволили».
О размахе, с которым велись летные испытания жидкостных ускорителей, можно судить хотя бы по тому, что на бомбардировщике Пе-2 с двигателем РД-1ХЗ было выполнено 110 полетов. Еще задолго до завершения испытаний стало ясно: надежды конструкторов оправдываются. В начале 1944 года Сергей Павлович записал: «Испытания показывают, что двигатель РД и реактивная установка в целом работают нормально. Хорошо совпадают экспериментальные и расчетные данные. Таким образом, в настоящее время имеется опробованная в воздухе материальная часть вспомогательного двигателя и реактивной установки Пе-2».
Среди документов периода войны есть заключение по реактивной установке С. П. Королева, подписанное известным авиаконструктором В. М. Мясищевым и директорами заводов: «Считать целесообразным предъявить реактивную установку с двигателями РД-1ХЗ на самолете Пе-2 № 15/185 на испытания совместно с представителями ВВС КА по согласованной программе».
Какие же тактические выгоды получал самолет с реактивной установкой? Эта установка, по мнению Сергея Павловича, могла служить ускорителем для увеличения горизонтальной скорости полета при догоне противника и необходимости быстрого ухода из опасной зоны. Реактивная тяга повышала скороподъемность машины при наборе высоты, обеспечивала достижение высот, превосходящих возможности винтомоторных самолетов. Во время старта ракетный двигатель облегчал отрыв и разгон самолета, взлет с аэродрома, окруженного препятствиями, подъем перегруженных машин, что важно для увеличения бомбовой нагрузки или запаса горючего. Как вывод звучали слова Королева: «Пе-2 с РУ-1 сможет успешно выполнять боевые задания в 1944 году с учетом роста скоростей современных истребителей. Запас топлива предусматривает возможность уйти от вражеских самолетов при выполнении боевого задания и возвращении на свою базу. Ближайшей задачей, — писал в заключение С. П. Королев, — является испытание и проверка в боевых условиях опробованной в воздухе реактивной установки с двигателями РД-1 путем постройки серии самолетов Пе-2 с РУ-1».
Полковник С. П. Королев и полковник Ю. А. Победоносцев в 1946 году.
Во всем, что сказано, чувствуются неуемная воля и энергия Сергея Павловича, его умение придать новому делу большой размах. С юности обуреваемый мечтами о высотных и скоростных полетах, он рисует картину за картиной новых и разнообразных применений реактивной тяги на разных типах бомбардировщиков, рассчитывает и настойчиво предлагает «ореактивить» модификацию «Петлякова» — Пе-3, рассчитывает и предлагает построить высотный истребитель.
На Пе-3 он предложил поставить два реактивных двигателя, чтобы получить от них тягу уже не в 300, а в 600 килограммов. Таким путем Сергей Павлович рассчитывал превратить Пе-3 в истребитель с дальностью полета около тысячи километров и с высокими летными качествами.
«В этом случае, — писал С. П. Королев в феврале 1944 года, — Пе-3 на участке догона противника по максимальной скорости становится на уровень новейших истребителей. Значительное увеличение скороподъемности и одновременно высоты боевого применения позволит с успехом использовать Пе-3 для уничтожения самолетов противника, идущих на большой высоте. Запас реактивного топлива на Пе-3 обеспечивает последнему выполнение ряда новых тактических задач».
Эти раздумья и предложения С. П. Королева отвечали требованиям отечественной авиации того времени. Как известно, в 1943 году гитлеровцы стали применять высотные разведчики, и нужно было найти способ уверенно сбивать их.
Перед тем как осуществить идею превращения бомбардировщика Пе-3 в истребитель, Сергей Павлович проверил ее на самолете Пе-2 с моторами М-82. Среди документов военных лет хранится полный расчет высотного истребителя на базе бомбардировщика за счет добавления двух ракетных двигателей. Схема его действия описывалась Королевым так. «Самолет поднимается на бензиновых моторах до высоты 9000—11000 метров и совершает горизонтальный полет. При обнаружении летящего выше противника летчик переводит поршневые моторы на режим полного газа, включает реактивные двигатели РД-1 на полную тягу и в короткое время набирает нужную высоту. Далее, если необходимо догнать самолет противника, то дальнейший полет по горизонтали на „площадке“ происходит при полной тяге РД-1 (на Н = 15 000 м и Vmax. = 785 км/час). Если же нужно продержаться на большой высоте, то это происходит на минимально потребной тяге и крейсерских режимах (V = 500–660 км/час)».