шесть – в воздухе, и только в двух полетах сделали площадки со снятием характеристик машины.
Из 45 запусков РД-1 отказывали 15 раз, из них шесть по вине зажигания, дважды менялись камеры сгорания.
Размещение ЖРД РД-1ХЗ на самолете Ла-7Р-2
Максимальный прирост скорости составил около 95 км/ч на высоте 2600 м. Испытания завершились 27 марта взрывом ЖРД. В тот день у самолета, пилотируемого Г.М. Шияновым, на высоте 6000 м не запустился вспомогательный двигатель. Снизившись до 3000 м, Георгий Михайлович повторил попытку, но раздался взрыв, видимо, из-за скопившихся в камере сгорания компонентов топлива. От взрыва больше всего пострадали рули высоты, от которых остались одни лохмотья. Чуть лучше выглядел руль поворота.
Размещение ЖРД РД-1ХЗ на самолете Ла-7Р-2
Но беда не приходит одна. Кабина почти неуправляемого самолета заполнилась ядовитыми парами азотной кислоты. Лишь чудом пилот спас израненную машину. Свыше двух недель ушло на ремонт Ла-7Р-2, но доработанный за это время ЖРД по-прежнему не желал запускаться на больших высотах. Лишь использование РД-1ХЗ с химическим зажиганием позволило сдвинуть проблему запуска с мертвой точки, но повысить надежность ЖРД не удалось.
Разобраться в неудачах с этим двигателем удалось лишь к середине лета, и с 11 июля по 16 ноября 1945 года выполнили 14 полетов на Ла-7Р-2. За это время сменили четыре камеры сгорания и два насоса, сделали 49 пусков, из них восемь – в воздухе. ЖРД отказывали 23 раза, из них по вине зажигания – два раза. В пяти полетах удалось выполнить горизонтальные площадки со снятием скоростных данных самолета. В частности, зарегистрировали максимальную скорость 795 км/ч на высоте 6300 метров. Однако сделать из деревянного Ла-7 боевую машину с ЖРД так и не удалось.
Испытания Ла-7Р-2, пилотируемого Г.М. Шияновым, завершились 27 марта 1945 года взрывом ЖРД
В 1945 году более скоростным и поэтому более предпочтительным истребителем для установки ЖРД был самолет «120». Однако прежде чем установить на него РД-1ХЗ, машину пришлось основательно перекомпоновать и полностью заменить хвостовую часть фюзеляжа с оперением. В частности, бак с окислителем, как и на Ла-7Р, разместили в центроплане, а одну из пушек НС-23 заменили на Б-20. Мотор АШ-83 для центровки сместили на 70 мм вперед. Переехали на другие места аккумулятор, маслобак и воздушный баллон. Были и другие, более мелкие изменения.
Испытания «120Р» проходили параллельно с испытаниями Ла-7Р-2. Кроме доводки ЖРД пришлось повозиться с доработкой топливной и масляной систем истребителя. Фактически все полуреактивные истребители ОКБ-301 стали летающими лабораториями по отработке ЖРД. Даже на последней машине из шестнадцати полетов с работающим ЖРД удалось сделать лишь семь. В одном из них зарегистрировали скорость 725 км/ч, получив прирост 103 км/ч.
Самолет «120» с ЖРД РД-1ХЗ
Третьим построенным самолетом был полуреактивный Ла-7Р с однокамерным ЖРД Л.С. Душкина РД-3В. Машину предписывалось передать на летные испытания в августе 1945 года, но документов, проливающих свет на ее биографию, обнаружить не удалось.
Кульминацией в истории с «120Р» стал пролет летчика А.В. Давыдова на воздушном празднике в Тушино в 1946 году. Полеты «120Р» завершились 13 августа, когда из-за воспламенения смеси компонентов топлива в подкапотном пространстве ЖРД обгорела хвостовая часть фюзеляжа и оперения. К этому времени ресурс АШ-83 был почти выработан, да и планер оказался подпорчен азотной кислотой.
Так завершилась биография самолета «120», но идею использования на самолете ЖРД не похоронили. Реактивных истребителей в Советском Союзе еще не было, а угроза со стороны капиталистического мира была столь велика, что для борьбы с бомбардировщиками вероятного противника пришлось продолжить разработку истребителей с комбинированной силовой установкой.
Последней попыткой создания самолета с ЖРД был проект цельнометаллического истребителя «130Р» с мотором АШ-82ФН на базе проектировавшегося Ла-9. Компоновка самолета во многом повторяла предшественника – «120Р»: в хвостовой части устанавливался ЖРД РЛ-1ХЗ, бак с окислителем – в центроплане, а с керосином – перед кабиной пилота. Для сохранения требуемых запасов устойчивости и управляемости увеличили площадь оперения, а обшивку рулей поворота и высоты заменили металлической. Из вооружения оставили лишь две пушки НС-23 с боекомплектом 160 патронов. Были и другие отличия от машины «130», обусловленные установкой вспомогательного двигателя.
В таком виде самолет начали строить на опытном заводе ОКБ-301, но в 1946 году эту тему закрыли, правда, не совсем. Спустя десять лет ЖРД пытались использовать на перехватчиках с ТРД. Но и в конце 1950-х годов, когда ЖРД, казалось, были доведены, их «неукротимый нрав» продолжал давать о себе знать. В авиации раз и навсегда пришлось отказаться от «услуг» ракетных двигателей, если не считать американский вертикально взлетающий воздушно-космический самолет «Спейс Шаттл». Но это уже другая история.
Между прошлым и будущим
Альтернативой ЖРД могли стать прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ПВРД). В отличие от первых им не требовался бортовой запас окислителя. Если учесть, что эти жидкости (за исключением жидкого кислорода) очень агрессивны и токсичны, то эксплуатация ВРД значительно упрощалась. Вдобавок общий вес силовой установки и горючего уменьшался, а продолжительность полета возрастала. Но «прямоточек», готовых к установке на самолеты, еще не было, а те, что имелись, требовали длительной доводки.
В годы войны разработкой ПВРД в СССР занимались небольшие конструкторские группы во главе с И.А. Меркуловым и М.М. Бондарюком. Первый отрабатывал ДМ-4 на истребителе Як-7Б, а ВРД-1 Бондарюка предстояло исследовать на летающей лаборатории ЛаГГ-3 выпуска 1942 года с мотором М-105ПФ. На принципе работы ПВРД останавливаться, думаю, не надо, он достаточно описан в литературе. Отметим, что исследованный ВРД-1 имел длину 2,15 метра и диаметр диффузора 0,14 метра при весе 16 кг. О величине тяги двигателя ничего не известно, но напомним, что она напрямую связана со скоростным напором воздуха на его входе.
Самолет «164» с ПВРД-430
Перед началом летных испытаний ПВРД несколько раз пытались запустить на земле, используя в качестве вентилятора еще один ЛаГГ-3. Однако неравномерность поля скоростей воздушного потока и недостаточный скоростной напор позволили сделать это лишь дважды, при этом определить параметры двигателя не удалось.
Летные исследования двигателей, проходившие в августе 1942 года, проводил летчик-испытатель Г.А. Мищенко. Прирост скорости при включении ПВРД получился небольшой, около 15 км/ч. Поскольку задача получения максимальной скорости при включении ПВРД не ставилась, то и требования к аэродинамике узлов его крепления к крылу, «съедавших» 35–40 км/ч, не предъявлялись. Полеты показали, что до установки ПВРД на боевой самолет необходимо обеспечить устойчивое горение топлива с автоматическим регулированием состава смеси и запуск ПВРД на больших высотах.
ПВРД-430 под крылом самолета «164»
Исследования и разработка новых двигателей ПВРД-430 Бондарюка (ВРД-430 диаметром 430 мм) затянулись почти на два года. Весной 1944 года сначала прорабатывался вариант установки пары таких двигателей на самолет «120», а затем на истребитель «126», получивший обозначение «164».
Летные испытания последнего начались в июне 1946 года. За два месяца с небольшим А.В. Давыдов и А.А. Попов совершили на самолете «164» 34 полета и в 30 из них запускали ПВРД. Надежность усовершенствованных двигателей хоть и возросла, но они по-прежнему давали сбои в работе и требовали доводки. В то же время улучшение аэродинамики узлов сопряжения прямоточных двигателей с крылом в совокупности с возросшей их тягой позволило довести прирост скорости по сравнению с самолетом с отключенными ПВРД до 104–109 км/ч в зависимости от высоты полета. По отношению к самолету без дополнительных двигателей этот прирост был в пределах 62–64 км/ч.
По сравнению с летающей лабораторией ЛаГГ-3 это был существенный прогресс, тем более что имелась возможность еще немножко снизить лобовое сопротивление комбинации крыла и силовой установки. Простота эксплуатации машины очень подкупала, да и пилотажные характеристики с работающими ускорителями остались, как и у самолета «126». Все это послужило поводом для рекомендаций по установке ВРД-430 на перспективный истребитель «130», который впоследствии получил обозначение «138».
Самолет «164» с ПВРД-430
В соответствии с постановлением Совета Министров СССР самолет «138» должен был развивать максимальную скорость у земли 660 км/ч (590 км/ч с отключенными ПВРД) и 760 км/ч на высоте 6400 м (660 км/ч – без ПВРД), набирать 5000 м за 6 минут. При этом его дальность должна быть не менее 1100 км в полете на высоте 1000 м, а длина разбега и пробега – в пределах 450 метров.
Самолет еще был на бумаге, а в мае 1947 года по приказу министерства для участия в воздушном параде Лавочкина обязали закончить летную отработку двух экземпляров самолета «138» и подготовить их к 27 июля. Одновременно директору завода № 21 предписывалось к тому же оборудовать еще десять Ла-9 реактивными ускорителями РД-430.
Самолет «138»
Вес пустого самолета при неизменном пушечном вооружении возрос почти на 200 кг.
Попытка объединить в самолете «138» дальность поршневого и скорость реактивного истребителей не дала желаемого результата. Дальность действительно получилась неплохая, но скорость оставляла желать лучшего. По расчету «прямоточки» Бондарюка развивали тягу 220 кгс у земли при скорости набегающего потока воздуха около 700 км/ч. В действительности она была меньше, поскольку с такой скоростью самолет «138» не летал. По сравнению с Ла-9 скорость на высоте 3000 метров выросла лишь на 45 км/ч, хотя ожидалась добавка 70—100 км/ч, но при выключенных ПВРД она оказалась на 60–80 км/ч. При всех работающих двигателях дальность полета не превышала 112 км (при нормальном полетном весе), а продолжительность – 10 минут.