0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самолет с ракетным двигателем «БИ-1»

Ракетный перехватчик БИ-1 (СССР)

БИ-1 на лыжном шасси. Что ни говори — красивый был самолет.

История создания перехватчика БИ-1

В конце 1930-х, начале 1940-х г., в Советском Союзе, авиационная отрасль переживала небывалый взлет — в строй один за другим вступали новейшие скоростные истребители, такие как Як-1 и МиГ-3. Однако, хотя предел развития поршневых машин был ещё не пройден, мысль конструкторов была устремлена далеко вперед. К весне 1940 года уже были успешно закончены испытания серийного истребителя И-153 с прямоточным воздушно-реактивным двигателем и опытного ракетоплана РП-318-1 с жидкостным ракетным двигателем.

Все шло к закономерному финалу — созданию боевого реактивного (ракетного) самолета. Так как малый вес и большая тяга реактивного двигателя обеспечивали не только максимальную горизонтальную скорость полёта в районе 800-850 км/ч, но и высокую скороподъёмность – почти в 10 раз превышающую скороподъёмность лучших истребителей с поршневыми двигателями, по типу, перспективный самолет мог быть только истребителем-перехватчиком. В немалой степени сказывался и главный недостаток реактивного двигателя — малое время полета. Для перехватчика, этот недостаток был не критичен.

Хотя интерес к принципиально новому самолету проявили все ведущие авиаконструкторы СССР, в числе первых оказалось экспериментальное конструкторское бюро Виктора Фёдоровича Болховитинова, созданное при заводе 293 по инициативе Военно-Воздушной Академии имени Н. Е. Жуковского, и занимающееся проектированием летательных аппаратов принципиально новых типов.

Как только были сформулированы все условия будущего ракетоплана, два конструктора этого КБ, аэродинамик А. Я. Березняк и двигателист А. М. Исаев, в инициативном порядке начали работы над проектом истребителя-перехватчика с двигателем конструкции Леонида Степановича Душкина, возглавлявшего «группу ЖРД» в НИИ-3, более известном под названием Ракетный Научно-Исследовательский Институт (РНИИ). Самый последний и самый простой из их проектов получил одобрение у главного конструктора и был включён в план работ, но на правах факультативного, в апреле 1941 года.
Бригада получила отдельное помещение, а сам проект получил официальное название «БИ» – по первым буквам фамилий конструкторов Березняка и Исаева.

Общая схема реактивного истребителя БИ-1

Конструкция перехватчика БИ-1

Реактивный перехватчик БИ-1 представлял собой одноместный свободнонесущий низкоплан с фюзеляжем типа полумонокок, в основном деревянной конструкции. Трапециевидное неразъёмное крыло самолёта БИ имело конструкции кессонного типа. Кессон состоял из десяти отдельных лонжеронов, склеенных между собой через накладки, идущие по всему размаху крыла – по верхнему и нижнему теоретическому контуру.

Для уменьшения посадочной скорости на задней кромке крыла на участке между бортом фюзеляжа и небольшим элероном, длиной равным примерно трети крыла, устанавливались посадочные щитки Шренка с углом отклонения до 50 градусов. Элероны, рули и закрылки имели металлический каркас, обитый полотном.

Хвостовое оперение самолёта – обычного типа, но с тремя особенностями: между килем, стабилизатором и фюзеляжем установлены расчалки, на концах стабилизатора имеются круглые вертикальные шайбы, а также установлен подфюзеляжный киль-плавник, в который убиралась хвостовая опора шасси самолёта.

Кабина лётчика имела защиту, состоящую из передней бронеплиты, бронеспинки толщиной 5,5 мм и бронестекла. Перед кабиной лётчика в верхней части фюзеляжа на деревянном лафете под съёмной (на замках) крышке устанавливались две пушки ШВАК калибра 20 мм с боезапасом по 45 снарядов. Внутри нижней передней части фюзеляжа располагались два воздушных и два керосиновых баллона. За кабиной пилота размещались баллоны с азотной кислотой и воздухом.

Жидкостный реактивный двигатель ЖРДД-1-А-1100 установлен в хвостовой части фюзеляжа, в качестве топлива использовался – тракторный керосин, а в качестве окислителя применялась концентрированная 96-98%-ая азотная кислота, которые подавались в двигатель под давлением воздуха из бортовых баллонов (на 1 кг керосина приходилось 4,2 кг окислителя). Двигатель расходовал до 6 кг керосина и кислоты в секунду при максимальной тяге. Общий запас топлива на борту самолёта, равный 705 кг, обеспечивал работу двигателя в течение почти 4 минут (на максимальной тяге).

Характеристики БИ-1 (БИ, БИ-ВС)

Испытания перехватчика БИ-1

22 июня 1941 г. В. Ф. Болховитинов направил в Народный комиссариат авиационной промышленности официальную заявку на создание ракетного истребителя-перехватчика БИ. С этого момента все остальные проекты КБ были прекращены, так как фронту требовались боевые самолёты как можно скорее, а БИ выглядел наиболее перспективным.

Эскизное проектирование было закончено за 12 дней и уже 9 июля в ГКО было отправлено подробное письмо, подписанное семью участниками проекта – конструкторами и инженерами. 1 августа 1941 года, после приёма коллектива разработчиков в Кремле, Государственный Комитет Обороны (ГКО) специальным постановлением обязал В. Ф. Болховитинова построить и испытать реактивный истребитель-перехватчик. Нарком авиационной промышленности А. И. Шахурин и его заместитель по опытному самолётостроению А. С. Яковлев подготовили подробный приказ, в котором на постройку самолёта для лётных испытаний отводилось всего 35 дней, даже несмотря на отсутствие чертежей. И всё же 15 сентября 1941 г, с опозданием всего на 5 дней, планер первого опытного самолёта «БИ-1» был подготовлен к исследованиям в аэродинамической трубе ЦАГИ.

Двигатель для БИ-1 был таким же революционным, как сама идея ракетоплана. По сравнению с предыдущими конструкциями, он имел десятикратный прирост мощности и назывался «Д-1-А-1100» (двигатель первый азотнокислый с номинальной тягой 1100 кг). В его конструкции была применена вытеснительная подача топлива, роль которого играли азотная кислота и керосин, он имел глубокий диапазон регулирования тяги, и самое главное, был многоразовым.

Успешно были завершены испытания самолета в планерном варианте (на буксире за бомбардировщиком Пе-2). Война уже была в разгаре, и почти все летчики-испытатели из «ракетопланной группы» успели попасть на фронт, но ободренное успехами командование и руководство НКАП начало их спешный отзыв. Казалось, остался ещё один рывок и… грянула эвакуация заводов и конструкторских бюро из под Москвы, было это 16 октября 1941 года.

БИ-1 на лыжном шасси, вид спереди

Оказавшись в поселке Билимбай в 60 километрах от Свердловска, КБ первое время пришлось думать не о своем самолете, а о том, как хотя бы обогреть доставшиеся им цеха заброшенного литейного завода. Морозы и нехватка буквально всего затормозили доводку и отладку двигательной системы, и все таки, вопреки всему, к концу января 1942 года работы были продолжены. К апрелю 1942 года двигатель Д-1-А-1100 был доведен до рабочего состояния и установлен на самолет.

25 апреля 1942 г., БИ-1 был отправлен на аэродром в Кольцове, 27 апреля состоялась первая проба работы двигателя на самолете, а с 30 апреля Г. Я. Бахчиванджи вместе с А. В. Палло начали запускать двигатель из кабины самолета. На 12 часов дня 15 мая 1942 года был назначен первый полет истребителя БИ-1.

Самолет взмыл в воздух, а спустя 3 минуты 09 секунд, выполнив программу-минимум вновь показался над взлетной полосой. Посадка получилась жесткая, при приземлении надломилась одна из стоек шасси, однако, первый полет БИ-1 был успешно завершен.
Не зря председатель государственной комиссии по первому полету БИ-1 В. С. Пышнов, подводя итог испытаниям, сказал, что этот полет открыл собой эру реактивной авиации. БИ-1 действительно был первым боевым истребителем с жидкостным реактивным двигателем, который полностью прошел Государственные испытания. Зарубежные эксперименты, к тому времени, всё ещё оставались экспериментами (формально Me-262 «старше» БИ-1, но в 1942 г., у него даже ещё не был готов двигатель!) — их перспективные машины летали, в большинстве случаев, без вооружения, да и испытывать их всерьез, было ещё рано.

В отчете о полете летчик-испытатель отмечал, что «полет на самолете «БИ-1» в сравнении с обычными типами самолетов исключительно приятен: перед летчиком нет винта и мотора, не слышно шума, выхлопные газы в кабину не попадают; летчик, сидя в передней части самолета, имеет полный обзор передней полусферы и значительно лучший, чем на обычном самолете, обзор задней полусферы; расположение приборов и рычагов управления удачное, видимость их хорошая, кабина не загромождена; по легкости управления самолет превосходит современные ему истребители«.

Макет истребителя БИ-1

Эксплуатация перехватчика БИ-1

Однако, не все было так радужно. Во-первых, новый самолет вел себя в воздухе совершенно отлично от привычных поршневых истребителей, и требовал от летчика большой сноровки. Во-вторых, от воздействия паров азотной кислоты и нескольких других повреждений планер первого опытного самолета очень быстро пришел в негодность.

Для следующих испытаний были построены второй и третий опытные самолеты, отличавшиеся от первого лыжным шасси. Одновременно с этим, было решено начать постройку небольшой серии самолетов для войсковых испытаний, которые были названы БИ-ВС («войсковая серия»).
От БИ-1 БИ-ВС отличался наличием дополнительного вооружения: кроме 2х20-миллиметровых пушек ШВАК, под фюзеляжем перед кабиной пилота устанавливалась бомбовая кассета, закрытая обтекателем, в которой размещались мелкие бомбы, массой до 2,5 кг каждая. Предполагалось, что перехватчик будет заходить на строй бомбардировщиков, и что сбрасываемые бомбы будут поражать их ударной волной и осколками.

Читать еще:  Доклад командира 51-й ракетной дивизии генерал-майора И.Д. Стаценко о действиях дивизии в период с 12 июля 1962 года по 1 декабря 1962 года

Начиная с четвертого опытного самолета и далее вплоть по девятый все самолеты проекта БИ комплектовались именно этим набором вооружения.

Второй полет, реактивного истребителя состоялся только 10 января 1943 года под управлением Г. Я. Бахчиванджи. Из-за номера, он носил уже другой индекс — БИ-2. Прошли ещё несколько успешных испытательных полетов (хотя однажды при посадке у самолета отвалилась лыжа), итог которым был подведен метким высказыванием одного из испытателей, подполковника Константина Афанасьевича Груздева:

— И быстро, и страшно, и очень позади. Как черт на метле.

Были зафиксированы рекордные показатели: максимальная скорость до 675 км/ч, вертикальная скороподъемность 82 м/с, высота полета 4000 м, время полета 6 мин 22 с, однако седьмой вылет «БИ» (на БИ-3, третьем самолете) закончился катастрофой, и, гибелью пилота.

Комиссия так и не смогла найти причин аварии, и только ввода в эксплуатацию новой аэродинамической трубы больших скоростей Т-106 ЦАГИ, стало ясно, что шансов у летчика не было. Истребитель БИ-3 разбился из-за неучтенных при проектировании самолета особенностей обтекания прямого крыла и оперения на околозвуковых скоростях и возникающего при этом явления затягивания самолета в пикирование.

Внутреннее устройство истребителя БИ-1, за кабиной (2,3) баллоны с азотной кислотой и керосином, дальше (5), баллоны со сжатым воздухом

По странной случайности примерно в это же время сгорел цех завода, в котором стояли все самолеты серии БИ-ВС, как уже достроенные, так и только заложенные, общим количеством около 60 экземпляров. Гибель ведущего летчика-испытателя и уничтожение готовой к войсковым испытаниям машины были страшным ударом. И хотя работы были продолжены, прежнего энтузиазма уже не было. Конструкцию «БИ» улучшили, явив миру: БИ-6 с дополнительными ПВРД на концах крыльев, БИ-7 с измененной формой зализов крыла, и «БИ» с герметичной кабиной. Последней точкой в деле перового советского «ракетного» истребителя (дело было в 1945 г.), стала едва не постигшая БИ-7 авария из-за разрушения стойки шасси. После этого инцидента, проект «БИ» окончательно свернули.

Первый крупносерийный советский реактивный истребитель появился только в 1946 году, им стал МиГ-9.

Подводя итог повествованию, нельзя не отметить, что истребители «БИ» оставили заметный след в истории авиации. Приведу лишь две цитаты связанные с ними:

  • Друзья мои, спасибо за все, за труд ваш, за пожелание здоровья. Но я знаю — я разобьюсь на этом самолете! Я нахожусь в трезвом уме и отдаю отчет своим словам. Мы находимся на передовом краю технической битвы, и без жертв все равно не обойтись. Я иду на это с полным сознанием долга. (Григорий Яковлевич Бахчиванджи, летчик испытатель, погиб на БИ-3).
  • Без полетов Григория Бахчиванджи, возможно, не было бы и 12 апреля 1961 года. (Юрий Гагарин, первый космонавт Земли).

Источник: компиляция на основе сведений находящихся в открытом доступе сети интернет

Самолет с ракетным двигателем «БИ-1»

Самолет с ракетным двигателем «БИ-1»

Разумеется, Сергей Королев был далеко не единственным конструктором, понимавшим, какие преимущества дает ракетный двигатель самолету и авиации. О необходимости проектирования и строительства экспериментальных летательных аппаратов с реактивными моторами говорили многие и хотя большинство из них видели в решении этой задачи лишь возможность для качественного улучшения самолетного парка, задел «приземленных» конструкторов вполне мог стать первой ступенью на пути к звездам, как мечтали о том Фридрих Цандер и Сергей Королев.

Так, идея скоростного истребителя с ракетным двигателем возникла и получила развитие в ОКБ известного советского авиаконструктора Виктора Федоровича Болховитинова. Весной 1941 года два инженера ОКБ — начальник бригады механизмов Александр Яковлевич Березняк и начальник бригады двигателей Алексей Михайлович Исаев — по своей инициативе начали разработку эскизного проекта истребителя нового типа, обещавшего скорость 800 км/ч и более.

Перед тем, в 1940 году, они посетили РНИИ, где познакомились с конструктором Леонидом Душкиным, который как раз работал над жидкостно-реактивным двигателем для стартового ускорителя реактивного истребителя «302», создававшегося тогда в институте. Вероятно, именно Душкин сумел заинтересовать двух инженеров-авиационщиков идеей, оставшейся в наследство от Королева.

Уже на этапе эскизного проектирования, который осуществлялся в свободное от работы время, Березняку и Исаеву удалось решить ряд сложнейших технических задач. Первоначально они проектировали самолет под двигатель с тягой в 1400 килограммов и с турбонасосной подачей топлива в камеру сгорания, но затем с целью сокращения времени создания самолета более сложная, тяжелая и нуждавшаяся в доводке турбонасосная подача топлива была заменена более простой и уже доведенной вытеснительной подачей с использованием сжатого до 145–148 атмосфер воздуха из бортовых баллонов емкостью 115 литров. За счет этого предполагалось уменьшить размеры машины, улучшить ее разгонные характеристики. Этот вариант самолета с двигателем «Д-1А» (конструкции Леонида Душкина и Владимира Штоколова) стал основным и получил обозначение «БИ»; он выполнялся по обычной в то время схеме одноместного свободнонесущего низкоплана в основном деревянной конструкции.

С началом войны Березняк и Исаев предложили своему шефу Болховитинову подать проект постановления о разработке перспективного перехватчика. Было подготовлено и послано письмо от РНИИ и завода, которое подписали 7 участников, в том числе конструкторы самолета, конструктор двигателя Душкин, директор завода Болховитинов и главный инженер РНИИ Костиков. Любопытно, что во время обсуждения проекта и подготовки письма высказывалось мнение, что такой истребитель будет через полгода не нужен, поскольку к тому времени война закончится победой Красной Армии.

Письмо отправили 9 июля 1941 года, и вскоре все заинтересованные лица были вызваны в Кремль. Предложение инженеров руководство страны одобрило и постановлением Государственного комитета обороны, подписанным Сталиным, бюро Болховитинова поручалось в кратчайший срок (35 дней, вместо трех-четырех месяцев, как того хотели Березняк и Исаев) создать истребитель-перехватчик с ЖРД, а НИИ-3 (так к тому времени назывался РНИИ) — двигатель «РДА-1-1100» для этого самолета.

ОКБ Болховитинова было переведено «на казарменное положение», работали, не выходя с завода. Проектирование закончили за 12 дней. Самолет, согласно этому проекту, имел размах крыльев всего 6,5 метра, длину — 6,4 метра, взлетный вес составил 1650 килограммов, из них 710 килограммов — азотная кислота и керосин. Строили самолет без детальных рабочих чертежей, основные элементы вычерчивали в натуральную величину на фанере — так называемая плазово-шаблонная технология. Однако стальные баллоны для сжатого воздуха, прочные сварные баки для кислоты и керосина, редукторы, трубопроводы, клапаны, рулевое управление, приборы и электрооборудование требовали совсем других сроков конструирования и изготовления.

1 сентября, с опозданием на пять дней, первый экземпляр самолета был отправлен на испытания. На аэродроме были прежде всего начаты пробежки и подлеты на буксире, а силовая установка еще дорабатывалась.

По требованию заместителя наркома авиационной промышленности по опытному самолетостроению Александра Яковлева планер самолета «БИ» был подготовлен к исследованиям в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ. Продувки «БИ» проводились под руководством Георгия Бюшгенса (через 45 лет он будет давать заключение по аэродинамике «Бурана»). Сразу после завершения аэродинамических исследований начались летные испытания самолета «БИ» в планерном варианте на буксире за самолетом «Пе-2».

За 15 полетов летчик Борис Николаевич Кудрин снял все основные летные характеристики «БИ» на малых скоростях. Испытания подтвердили, что все аэродинамические данные самолета, характеристики устойчивости и управляемости соответствуют расчетным. Более того, Кудрин и другие летчики, управлявшие планером «БИ», доказали, что после выключения ракетного двигателя перехватчик с высоты 3000–4000 метров сможет вернуться на свой или другой ближайший аэродром в режиме планирования.

16 октября 1941 года, в самый разгар немецкого наступления на Москву, руководство приняло решение об эвакуации КБ и завода Болховитинова на Урал. Уже на следующий день стенд был демонтирован, вся материальная часть и документация отправлены в Свердловск (Екатеринбург). Туда же в 20-х числах октября были эвакуированы сотрудники и оборудование НИИ-3 вместе с КБ Душкина.

После перебазирования на Урал работы над созданием перехватчика «БИ» продолжились в декабре 1941 года в небольшом поселке Билимбай (60 километров западнее Свердловска). КБ и заводу Болховитинова была отведена территория старого литейного завода, где в чрезвычайно трудных условиях и в короткий срок были выполнены восстановительные работы.

Для продолжения отработки самолетной двигательной установки на берегу прилегающего к заводу водоема, на бывшей плотине, построили фанерную времянку, в которой разместили стенд-люльку. От РНИИ испытаниями руководил Арвид Палло, а от ОКБ — инженер Алексей Росляков.

Вместо заболевшего летчика-испытателя Кудрина командование ВВС направило капитана Григория Яковлевича Бахчиванджи (Бахчи), который тут же едва не погиб. 20 февраля 1942 года при запуске двигателя на испытательном стенде, несмотря на грамотные действия Бахчиванджи, произошел взрыв. Струя азотной кислоты под давлением облила лицо и одежду стоявшего рядом Арвида Палло. При взрыве головка двигателя сорвалась с креплений, пролетела между баками азотной кислоты, ударилась о бронеспинку сиденья пилота и сорвала крепежные болты. Бахчиванджи швырнуло головой на доску приборов. Обоих сразу увезли в больницу. К счастью, Бахчиванджи отделался легкой травмой, а глаза Палло спасли очки, хотя ожог на лице последнего остался на всю жизнь.

Читать еще:  Ракетно-ядерное оружие и современная война

В марте 1942 года стенд был восстановлен, а в систему питания ЖРД были внесены изменения. На летном экземпляре двигателя провели контрольные гидравлические и 14 огневых испытаний.

25 апреля самолет был переправлен из Билимбая в Кольцово (НИИ ВВС). 30 апреля провели два контрольных запуска двигателя (первый — Палло, второй — Бахчиванджи). Начались работы по подготовке «БИ» к полету.

В конечном виде этот ракетоплан выглядел так. Конструкция — цельнодеревянная, фюзеляж — фанерный монокок, оклеенный полотном, крыло — многолонжеронное с фанерной обшивкой, оперение — фанера в 2 миллиметра, рули и элероны с полотняной обшивкой, баки-баллоны — сварные из хромансиля, шасси — с колесами малых размеров, убираемое пневматически в крыло в направлении оси самолета. Для уменьшения посадочной скорости на задней кромке крыла на участке между бортом фюзеляжа и небольшим элероном устанавливались посадочные щитки Шренка с углом отклонения 50°. Хвостовое оперение нормальное, стабилизатор расчален к фюзеляжу и килю. Небольшие круглые «шайбы» вертикального оперения на концах стабилизатора были установлены уже после постройки опытного самолета в процессе аэродинамических и летных испытаний. Элероны, рули и закрылки имели металлический каркас, обшитый полотном.

Внутри нижней передней части фюзеляжа располагались два воздушных и два керосиновых баллона. За кабиной летчика размещались баллоны с азотной кислотой и воздухом. Кабина летчика имела бронезащиту из передней бронеплиты и бронеспинки толщиной 5,5 миллиметра. Две пушки ШВАК-20 (с 45 снарядами каждая) были установлены перед кабиной летчика в верхней части фюзеляжа на деревянном лафете под съемной (на замках) крышкой. Самолет по вооружению был полноценным истребителем: имелось электроуправление огнем и пневматическая перезарядка.

Двигатель «Д-1А-1100» тягой 1100 килограммов устанавливался в хвостовой части фюзеляжа. Топливо — тракторный керосин, а в качестве окислителя применялась концентрированная 96–98 %-ная азотная кислота, которые подавались в двигатель под давлением воздуха из бортовых баллонов (на килограмм керосина приходилось 4,2 килограмма окислителя). Двигатель расходовал 6 килограммов керосина и кислоты в секунду. Общий запас топлива на борту самолета, разный 705 килограммам, обеспечивал работу двигателя в течение почти 2 минут.

БИ-1 первый ракетный советский самолет

В СССР в области авиатехники стремился не отстать от Запада. Создавалась научная база, строили массу авиазаводов.

Большое внимание советское руководство уделяло переспективным разработкам, но никто не знал какая разработка будет перспективной, а какая тупиковой.

В СССР был в разработке свой турбореактивный двигатель Архипа Люльки, но война отсрочила его постройку и доводку.

Был зато жидкостный реактивный двигатель его и решили использовать в производстве ближнего истребителя БИ-1. Его конструкторами были А. Березняк и А. Исаев (БИ иногда так и расшифровывали).

Идея поставить на самолёт ракетный двигатель возникла у А. Березняка после ознакомления с таким мотором С. Душкина.

Появилась идея построить такой самолёт чтобы быстро взлететь набрать высоту, поразить цель и спланировать на аэродром. Немцы тоже додумались до этого и даже применяли подобный самолёт.

С двигателем Д-1-А-1100 не все было ладно 20 февраля 1942 г. он даже взорвался на стенде. Пострадал летчик-испытатель Бахчиванджи и специалист по двигателю Паоло получили ожоги от азотной кислоты. Топливом у двигателя была азотная кислота и керосин.

Но уже в марте работы были продолжены.

В апреле самолёт перебазировали на аэродром НИИ ВВС близ Кольцово, в Свердловской области, производство начали в поселке Билимбай 60 км западнее Свердловска.

15 мая самолёт впервые взлетел с помощью ракетного двигателя полет продолжался около 3 минут, за минуту работы жидкостного-реактивного двигателя была достигнута высота свыше 800 метров, максимальная скорость была невысока 400 км/ч, скороподъемностт составила 23 м/с.

Было принято решение о создании ещё двух машин и войсковой серии самолета (30 — 40 единиц). Помимо двух пушек войсковой самолёт БИ-ВС получил десять мелких 2,5-кг бомб для того чтобы поражать бомбардировщики идущие строем.

27 марта 1943 г. состоялся испытательный полет в котором Бахчиванджи должен был разогнать самолёт до максимальной скорости. Со стороны все выглядело нормально самолёт разогнался, но вдруг он вошёл в пике и врезался в землю, видимых попыток вывести самолёт из пике не было замечено.

По наиболее вероятной версии самолёт достиг очень больших скоростей, появился не изученный эффект волнового кризиса, когда машину затягивало в пикирование на скоростях свыше 800 км/ч.

Катастрофа привела к отмене выпуска самолетов. Закрытию других проектов.

К тому же была проблема с двигателем, второго экземпляра не было, Исаев был вынужден построить свой РД-1, он был поставлен на самолёт БИ-7, произвели несколько полетов.

Но к середине 40-х стало ясно, что ракетные истребители бесперспективное направление. На конвейер должны были встать самолёты с турбореактивными двигателями.

Накопленный опыт пригодился Березняку в разработке крылатых ракет. А Исаеву в разработке жидкостных реактивных двигателей для космических аппаратов.

БИ (БИ-1)
реактивный истребитель-перехватчик

Экспериментальный, первый истребитель-перехватчик с ЖРД — жидкостно-реактивным (ракетным) двигателем.
Конструкторы самолета БИ — инженеры Александр Яковлевич Березняк и Алексей Михайлович Исаев — сотрудники ОКБ В.Ф.Болховитинова. Березняк был начальником бригады механизмов, Исаев — двигателей. Ранней весной 1941 г. они по своей инициативе начали разработку эскизного проекта истребителя нового типа — с ЖРД, обещавшего скорость 800 км/ч и более.
В 1940 г. они посетили Реактивный научно-исследовательский институт, где познакомились с конструктором-двигателистом Леонидом Степановичем Душкиным, который руководил работами над ЖРД для стартового ускорителя реактивного истребителя «302», создававшегося тогда в институте.
Уже на этапе эскизного проектирования им удалось решить ряд технических задач. Самолет А.Я.Березняка и А.М.Исаева первоначально проектировался под двигатель с тягой 1400 кгс и с турбонасосной подачей топлива в камеру сгорания, но затем с целью сокращения времени создания самолета более сложная, тяжелая и нуждавшаяся в доводке турбонасосная подача топлива была заменена более простой и доведенной вытеснительной подачей с использованием сжатого до 145-148 атм воздуха из бортовых баллонов емкостью 115 л. За счет этого предполагалось уменьшить размеры машины, улучшить ее разгонные характеристики. Этот вариант самолета с двигателем Д-1А стал основным и получил обозначение «БИ»; он выполнялся по обычной в то время схеме одноместного свободнонесущего низкоплана в основном деревянной конструкции.
С началом войны они предложили Болховитинову подать проект постановления. Было послано письмо от РНИИ и завода, которое подписали 7 участников, в том числе конструкторы самолета Березняк и Исаев, конструктор двигателя Душкин, директор завода Болховитинов и главный инженер института Костиков. Письмо было отправлено 9 июля 1941 г., и вскоре все были вызваны в Кремль. Предложение было одобрено, принято, А.И.Шахуриным и А.С.Яковлевым был составлен проект постановления, которое через несколько дней (в августе) было утверждено. Постановлением ГКО, подписанном Сталиным, КБ Болховитинова поручалось в кратчайший срок (35 дней, вместо трех месяцев, как хотели А.Я.Березняк и А.М.Исаев) создать истребитель-перехватчик с ЖРД, а НИИ-3 во главе с А.Г.Костиковым — двигатель РДА-1-1100 для этого самолета. На его основе был уточненный приказ по НКАП.
В задачу КБ Болховитинова входило создание топливных баков и системы питания ЖРД по принципиальной гидравлической схеме НИИ-3, а задачей КБ Душкина (в составе НИИ-3) было обеспечение переменного режима работы двигателя от 400 до 1100 кг тяги при многократном запуске.
Все ОКБ Болховитинова было объявлено «на казарменном положении», работали не выходя с завода месяц и десять дней. К 1 сентября первый экземпляр самолета был отправлен на испытания в НКАП. Строили самолет почти без детальных рабочих чертежей, вычерчивая в натуру на фанере его части, по плазам. Это облегчалось малыми размерами самолета.
На аэродроме были прежде всего начаты пробежки и подлеты на буксире, а силовая установка еще отрабатывалась. Здесь было много новизны и трудностей, особенно с азотной кислотой, разъедавшей баки и проводку. Требовался ряд мер по технике безопасности из-за вредности для человека даже паров азотной кислоты, были случаи ожогов. Но с этим удалось более или менее справиться.
Дефицит времени заставил отрабатывать двигатель сразу по самолетной схеме на стенде в КБ Болховитинова, минуя этап автономных испытаний двигателя. Эти испытания начались уже в сентябре 1941 года. В основном доводилась надежность системы запуска двигателя.
По требованию заместителя наркома авиационной промышленности по опытному самолетостроению А.С.Яковлева, планер самолета «БИ» был подготовлен к исследованиям в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ. Продувки «БИ» проводились под руководством Г.С.Бюшгенса и А.Л.Райха. Сразу после завершения аэродинамических исследований начались летные испытания самолета «БИ» в планерном варианте на буксире за самолетом Пе-2. Летчик Б.Н.Кудрин в 15 полетах снял все основные летные характеристики «БИ» на малых скоростях. Испытания подтвердили, что все аэродинамические данные самолета, характеристики устойчивости и управляемости соответствуют расчетным. До эвакуации большего сделать не удалось.
16 октября 1941 г. руководство приняло решение об эвакуации КБ и завода Болховитинова на Урал. На следующий день стенд был демонтирован, вся материальная часть и документация отправлены в Свердловск (Екатеринбург). Туда же в 20-х числах октября были эвакуированы НИИ-3 вместе с КБ Душкина.
После перебазирования на Урал работы над созданием самолета БИ продолжились в декабре 1941 года в небольшом поселке Билимбай (60 км от Екатеринбурга). КБ и заводу Болховитинова была отведена территория разрушенного временем литейного завода, где в чрезвычайно трудных условиях и в короткий срок были выполнены восстановительные работы. Для продолжения отработки самолетной двигательной установки на берегу прилегающего к заводу водоема, на бывшей плотине, построили фанерную времянку, в которой разместили стенд-люльку. От РНИИ испытаниями руководил Палло, а от ОКБ — Росляков.
Вместо заболевшего летчика-испытателя Б.Н.Кудрина командование ВВС направило капитана Г.Я.Бахчиванджи.
20 февраля 1942 года при запуске двигателя на испытательном стенде, несмотря на грамотные действия Бахчиванджи, произошел. взрыв. Струя азотной кислоты под давлением облила лицо и одежду Арвида Палло. При взрыве головка двигателя сорвалась с креплений, пролетела между баками азотной кислоты, ударилась о бронеспинку сиденья пилота и сорвала крепежные болты. Бахчиванджи ударился головой о доску приборов.
В марте 1942 года стенд был восстановлен, в систему питания ЖРД были внесены изменения. На летном экземпляре двигателя провели контрольные гидравлические и 14 огневых испытаний, из которых 3 заключительных провел Г.Я.Бахчиванджи. 25 апреля самолет был переправлен из Билимбая в Кольцово (НИИ ВВС). 30 апреля провели 2 контрольных запуска двигателя (первый — Палло, второй — Бахчиванджи). Начались работы по подготовке БИ к полету.
Для первого полета истребителя «БИ» (иногда обозначавшегося как БИ-1) была создана Государственная комиссия под председательством В.С.Пышнова. В комиссию вошли также В.Ф.Болховитинов, начальник НИИ ВВС П.И.Федоров, ведущий инженер по самолету «БИ» от НИИ ВВС М.И.Таракановский, ведущий инженер по двигателю А.В.Палло. Ведущим летчиком был назначен летчик-испытатель НИИ ВВС Г.Я.Бахчиванджи.
Первый полет на истребителе «БИ» летчик Г.Я.Бахчиванджи выполнил 15 мая 1942 г. Взлетная масса самолета в первом полете была ограничена 1300кг, а двигатель отрегулирован на тягу 800 кгс. Полет продолжался 3 мин 9 с. Самописцы зафиксировали максимальную высоту полета 840 м, скорость 400 км/ч, скороподъемность — 23 м/с. В послеполетном донесении летчик-испытатель отмечал, что полет на самолете «БИ» в сравнении с обычными типами самолетов исключительно приятен: перед летчиком нет винта и мотора, не слышно шума, выхлопные газы в кабину не попадают; летчик, сидя в передней части самолета, имеет полный обзор передней полусферы и значительно лучший, чем на обычном самолете, обзор задней полусферы; расположение приборов и рычагов управления удачное, видимость их хорошая, кабина не загромождена; по легкости управления самолет превосходит современные ему истребители.
По оценке Государственной комиссии — «Взлет и полет самолета БИ-1 с ракетным двигателем, впервые примененным в качестве основного двигателя самолета, доказал возможность практического осуществления полета на новом принципе, что открывает новое направление развития авиации». Этот полет был первым в мире полетом истребителя-перехватчика с ЖРД, спроектированным для выполнения задач, присущих этому классу самолетов, и соответствующим образом вооруженным. За рубежом к маю 1942 г. летали только экспериментальные самолеты с ЖРД без вооружения (Хейнкель 176 и DFS 194 — прототип ракетного истребителя Мессершмитт 163В, Gloster G.40 (Англия)).
В связи с износом конструкции планера первого опытного самолета (главным образом от воздействия паров азотной кислоты) последующие летные испытания самолета «БИ» проводились на втором (БИ-2) и третьем опытных самолетах, отличавшихся от первого только наличием лыжного шасси. Одновременно было принято решение начать постройку небольшой серии самолетов «БИ-ВС» для их войсковых испытаний. От опытных самолетов «БИ-ВС» отличались вооружением: в дополнение к двум пушкам под фюзеляжем по продольной оси самолета перед кабиной летчика устанавливалась бомбовая кассета, закрытая обтекателем. В кассете размещалось десять мелких бомб массой по 2,5 кг, обладавших большой взрывной силой. Предполагалось, что эти бомбы будут сбрасываться над бомбардировщиками, идущими в боевом строю, и поражать их ударной волной и осколками.
Второй полет опытного самолета «БИ-2» состоялся 10 января 1943 г. За короткий срок на нем были выполнены четыре полета: три летчиком Г.Я. Бахчиванджи и один (12 января) летчиком-испытателем К.А.Груздевым. В этих полетах были зафиксированы наивысшие летные показатели самолета «БИ» — максимальная скорость до 675 км/ч (расчетная 1020 км/ч на высоте 10 000 м), вертикальная скороподъемность 82 м/с, высота полета 4000 м, время полета 6 мин 22 с, продолжительность работы двигателя 84 с.
В полете Груздева при выпуске шасси перед посадкой оторвалась одна лыжа, но он благополучно посадил самолет. В воспоминаниях А.В.Палло имеется колоритное высказывание Груздева после полета на БИ: «И быстро, и страшно, и очень позади. Как черт на метле».
Полет на БИ был труден и не только от непривычки. Сесть на нем можно было только после выработки горючего, неприятно было соседство с азотной кислотой под большим давлением, иногда прорывавшейся наружу через стыки проводки, а то и через стенки трубок и баков. Эти повреждения приходилось все время устранять, что сильно задерживало полеты, продолжавшиеся всю зиму 1942-1943 гг.
Шестой и седьмой полеты выполнялись Г.Я.Бахчиванджи на третьем опытном самолете (БИ-3). Задание летчику на седьмой полет, состоявшийся 27 марта 1943 г, предусматривало доведение скорости горизонтального полета самолета до 750 — 800 км/ч по прибору на высоте 2000 м. По наблюдениям с земли, седьмой полет, вплоть до конца работы двигателя на 78-й секунде, протекал нормально. После окончания работы двигателя самолет, находившийся в горизонтальном полете, опустил нос, вошел в пикирование и под углом около 50° ударился о землю. Комиссия, расследовавшая обстоятельства катастрофы, в то время не смогла установить подлинные причины перехода в пикирование самолета «БИ». Но в своем заключении она отмечала, что еще не изучены явления, происходящие при скоростях полета порядка 800-1000 км/ч. По мнению комиссии, на этих скоростях могли появиться новые факторы, воздействующие на управляемость, устойчивость и нагрузки на органы управления, которые расходились с принятыми в то время представлениями, а следовательно, остались неучтенными.
В 1943 г. в эксплуатацию была пущена аэродинамическая труба больших скоростей Т-106 ЦАГИ. В ней сразу же начали проводить широкие исследования моделей самолетов и их элементов при больших дозвуковых скоростях. Была испытана и модель самолета «БИ» для выявления причин катастрофы. По результатам испытаний стало ясно, что «БИ» разбился из-за неучтенных при проектировании самолета особенностей обтекания прямого крыла и оперения на околозвуковых скоростях и возникающего при этом явления затягивания самолета в пикирование, преодолеть которое летчик не мог.
После гибели Г.Я.Бахчиванджи недостроенные 30 — 40 самолетов «БИ-ВС» были уничтожены, но работы по этой теме продолжались еще некоторое время. С целью изучения возможности увеличения продолжительности полета ракетного истребителя-перехватчика типа «БИ», составлявшего всего 2 мин, в 1943-1944 гг. рассматривалась модификация этого самолета с прямоточными воздушно-реактивными двигателями на концах крыла. На шестом экземпляре (БИ-6) установили 2 ПВРД. Самолет испытали в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ Т-101 весной 1944-го, но дальше трубных экспериментов дело не пошло. Была попытка — незавершенная — на одном из самолетов сделать кабину герметической путем оклейки всех швов резиновыми полосками.
В январе 1945 г., по возвращении в Москву, на самолете «БИ» с лыжным шасси и двигателем РД-1 А.М.Исаева, являвшимся развитием двигателя Д-1А-1100, летчик Б.Н.Кудрин выполнил два полета. В одном из этих полетов при взлетной массе самолета 1800кг и скорости 587 км/ч вертикальная скорость «БИ» у земли составила 87 м/с. При полетах БИ-7, отличавшегося от остальных БИ формой зализов крыла и наличием на моторных капотах обтекателей дугового пускача, возникла вибрация и тряска хвостового оперения. Чтобы выяснить причины этих явлений, по аналогии с компоновкой БИ-7 были модифицированы БИ-5 и БИ-6. В марте — апреле 1945 года проводились их летные испытания в планерном варианте (т.е. без включения ЖРД). В качестве буксировщика использовался бомбардировщик B-25J. БИ-5 испытывался с лыжным шасси, а БИ-6 — с обычным колесным. Никакой тряски или вибрации на них выявить не удалось. Судя по всему, эти полеты были последними для истребителей БИ, так как вскоре работы по данной тематике свернули. Для проведения различных испытаний было построено 9 самолетов «БИ».
Стало ясно, что самолет БИ как истребитель принят быть не может из-за чрезмерно малой продолжительности полета, что не покрывалось полуторакратным перевесом в скорости. Самолет БИ послужил для накопления опыта в подобного рода работах — в других проектах истребителей с ЖРД и в установках ЖРД на поршневых самолетах в качестве временных ускорителей полета.

  • Конструкция. ТТХ.Схема.
Читать еще:  Схема ракеты «Фау-2» («А-4»)

  1. История конструкций самолетов в СССР(1938-50), т.2 / В.Б.Шавров /
  2. «Самолеты страны Советов» / «Multimedia service», 1998, CD-ROM /
  3. «Последние БИ» / Вестник воздушного флота, 3-4 1996 /
  4. Четыре встречи с Арвидом Палло / А.Локтев, «Вестник» №18(225), 31 августа 1999 /
  5. Полет в реактивную эру. В.Мишин / Авиация и космонавтика /
  6. BI-1/. /BI-7, A.Ya.Bereznyak/ A.M.Isaiev / A.Savin’s RAM /
  7. Bereznyak-Isayev BI rocket jet interceptor / Venik’s Aviation Page /

Copyright © 1998-2020 =SB=
© Все права на фотографии и информацию принадлежат их авторам.
© All rights on the images and information reserved to their authors.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector