Битва за звезды-1. Ракетные системы докосмической эры
Шрифт:
Оперение самолета — стреловидное. Управление всеми рулями самолета жесткое. Стабилизатор управляемый, с размахом 2,4 метра. Система управления имела ряд необычных для того времени нововведений: в случае потери эффективности руля высоты в полете на больших скоростях можно было управлять самолетом при помощи стабилизатора, подключавшегося летчиком к ручке управления.
В качестве самолета-носителя использовали тяжелый бомбардировщик «Пе-8» с двигателями «АШ-82ФН». Под правой консолью его крыла, между фюзеляжем и гондолой внутреннего двигателя, установили специальный пилон, к которому подвешивался самолет «5». При испытаниях самолет «5» буксировали до высоты 7000–7500 метров.
Согласно расчетам, самолет
Для снижения риска полеты нового самолета на начальном этапе испытаний проводили без включения ЖРД, то есть в планерном варианте, и по единому плану: пикирование, выход в горизонтальный полет с перегрузкой 2–3 g, торможение до скорости срыва, увеличение скорости и выполнение заданных эволюции: на высоте 1500–2000 метров выполнение задания прекращалось. На этапе посадки самолета изучались особенности устойчивости, управляемости и пилотажные качества на сравнительно небольших скоростях.
В ходе проектирования самолета «5» были построены крупномасштабные модели, снабженные двигателем и автопилотом. Предварительную отработку автопилота на одной из моделей провели в аэродинамической трубе ЦАГИ Т-104. Запуски моделей позволили получить большое количество полезной информации еще до того, как самолет «5» вышел на летные испытания. В частности, было определено аэродинамическое сопротивление планера до скорости, соответствующей М = 1,45.
Летные испытания последовательно прошли два самолета «5» под обозначением «5–1» и «5–2». Ведущим по испытаниям назначили летчика Пахомова.
Первый полет самолета «5–1» состоялся 14 июля 1948 года При отделении от самолета-носителя он зацепил за упор фермы подвески на «Пе-8» и повредил обшивку консоли крыла, частично заклинило продольное управление. Но летчику все же удалось совершить посадку, хотя и не на взлетно-посадочную полосу аэродрома. Самолет «5–1», получив значительные повреждения, был отправлен на завод дня ремонта.
В процессе восстановления «5–1» претерпел некоторые изменения. Для предотвращения возможного удара самолета о «Пе-8» был изменен угол крепления «пятерки» относительно оси самолета-носителя (с 0 до -4°). Доработали и систему управления, которая впоследствии действовала безотказно. В таком виде «5–1» совершил еще два полета. Масса самолета «5–1» в ходе испытаний в планерном варианте достигала 1565 килограммов.
Анализ результатов предварительных летных испытаний, а также продувки самолета в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ Т-101 показал, что самолет «5–1» обладает неблагоприятным соотношением между поперечной и путевой устойчивостями. Это отчасти послужило причиной аварии «5–1» в третьем полете, состоявшемся 5 сентября 1948 года. Самолет подошел к взлетно-посадочной полосе с креном, вначале коснулся земли одной консолью крыла, затем ударился другой и в конце пробега резко клюнул носом. Летчик остался цел, но самолет был разбит и восстановлению не подлежал.
Произошедшая авария задержала испытания. Они продолжились только в январе 1949 года, когда был выпущен самолет «5–2». Конструктивно он почти не отличался от «5–1», но на нем выполнили ряд доработок. В частности, для улучшения путевой устойчивости увеличили удлинение и стреловидность вертикального оперения, что повлекло увеличение длины самолета до 11,2 метра; подкрыльные дуги заменили специальными амортизирующими костылями, поглощавшими энергию удара в момент касания земли.
Полеты на самолете
В ходе ремонта самолета «5–2» шло его дальнейшее усовершенствование. Посадочную лыжу установили параллельно строительной горизонтали фюзеляжа, это сделало пробег самолета более устойчивым и позволило отказаться от хвостового костыля, а позже на его месте расположить подфюзеляжный киль для увеличения путевой устойчивости.
После ремонта самолета «5–2» испытатель Шиянов выполнил на нем второй полет, закончившийся благополучно. Анализ результатов первого и второго полетов показал, что нужное соотношение между поперечной и путевой устойчивостями все еще не достигнуто. Чтобы улучшить его, конструкторы нашли оригинальное решение: установили на консолях так называемые «ласты».
После всех доработок самолета Шиянов совершил на «5–2» еще шесть полетов, последний из которых состоялся в июне 1949 года. Масса самолета составляла 1710 килограммов, а наибольшая скорость, достигнутая в пикировании на высоте 5400 метров, соответствовала 0,775 Маха. Самолет обладал удовлетворительными пилотажными качествами. Управление с помощью необратимых гидроусилителей (бустеров) практически не отличалось от обычного. Все системы были отлажены и самолет подготовлен для полетов с ЖРД, но было принято решение о прекращении дальнейших работ. К этому времени опытные самолеты с турбореактивными двигателями уже вышли на рубеж скорости 1200 км/ч и необходимость в продолжении испытаний ракетоплана исчезла.
В ходе испытаний самолета «5» и его модификаций впервые в СССР были исследованы особенности отделения летательных аппаратов со стреловидным крылом от самолетов-носителей, а при доводках накоплен практический опыт, использованный при создании новых скоростных самолетов. На базе самолета «5» Бисноват и Исаев создали крылатую ракету «воздух-поверхность» «Р-1».
Судьба самолета «5» весьма типична для конца 40-х годов космического века. Ракетопланы уверенно вытеснялись турбореактивными машинами Микояна, Лавочкина, Яковлева и Сухого. Эти новые самолеты оказались более экономичны и надежны в эксплуатации, ВВС с удовольствием принимали их на вооружение. История «космической» авиации закончилась, не успев начаться. По крайней мере, именно так могло показаться со стороны…
Альтернатива-2: Аэрокосмические войска для товарища Сталина
В книге Германа Оберта «Пути осуществления космического полета» я наткнулся на такой пассаж: «В конечном счете можно сказать, что ракетный самолет не представляет переходной ступени от самолета к средству межпланетного сообщения. Это — многообещающее в будущем родственное изобретение».
Увы, даже друг и соратник Макс Валье не сумел убедить Оберта в том, что ракетный самолет (или, если угодно, пилотируемая крылатая ракета) может стать основой для отдельного (и, может быть, даже базового) направления в развитии космонавтики. Авторитет Германа Оберта плюс успехи членов «Немецкого ракетного общества» в деле освоения ракет «Мирак» и «Репульсор» привели к тому, что среди немецких ракетчиков альтернативная аэрокосмическая схема даже не обсуждалась.