16
7

Преодолев в 1948 г. на истребителе МиГ-15 (И-310, С) тысячекилометровый рубеж скорости, в ОКБ-155, возглавляемом главным конструктором А. И. Мико­яном, совместно со специалистами ЦАГИ почти сразу же наметили мероприятия по дальней­шему её повышению. Уже 26 июля 1949 г. в воздух поднимается опытный экземпляр истребителя МиГ-17 (И-330, СИ), на котором по сравнению с его предшественником для снижения влияния сжимаемости воздуха увеличили стреловидность крыла по линии 1/4 хорд с 35° до 45°, а также применили более тонкие аэродинамические профили. В связи с установкой нового крыла на МиГ-17 соответствующей доработке также подвергли хвостовую часть фюзе­ляжа и хвостовое оперение. Эти мероприятия позволили при том же, что и у МиГ-15бис (И-317, СД), двигателе ВК-1 с тягой 2700 кгс повысить максимальную скорость с 1076 до 1114 км/ч.

Истребитель И-350 на пути к сверхзвуку

 

Однако было очевидно, что для достижения ещё больших скоростей требовались не только более мощные силовые установки. Проведённые в дальнейшем коллективом ОКБ-45 главного конструк­тора В. Я. Климова работы по форсированию двигателя ВК-1 позволили поднять его тягу до 3380 кгс. Последовавшая затем установка двигателя, получившего название ВК-1Ф, на самолёт МиГ-17Ф (СФ) позволила без изменения его аэродинамики увеличить максимальную скорость истребителя до 1145 км/ч.

Необходимо обратить внимание на то, что использование вместо ВК-1 форсированного двигателя ВК-1Ф сопровождалось незначительным приростом максимальной скорости. Если тяга ВК-1 по сравнению с РД-45Ф увеличилась на 19%, а скорость МиГ-15бис по сравнению с МиГ-15 выросла на 2,8%, то при увеличении тяги ВК-1Ф ещё на 25% скорость МиГ-17Ф по сравнению с МиГ-17 выросла всё на те же 2,8%. Это объясняется тем, что даже при включении форсажа истребитель МиГ-17Ф в горизонтальном полёте не достигал сверхзвуковых скоростей. На государственных испытаниях опытного самолёта, проведённых в ГК НИИ ВВС в 1953 году, было достигнуто максимальное число М равное 0,998, которое определили путём пересчёта полученных данных и приведения их к условиям стандартной атмосферы. То есть МиГ-17Ф лишь вплотную подошёл к скорости звука и мог выйти на неё только в условиях отличных от стандартных.

Более существенный рост максимальной скорости при использовании форсажа получается лишь тогда, когда самолёт выходит на сверхзвуковую скорость. В этом случае при увеличении числа М не наблюдается интенсивного увеличения коэффициента профильного и вредного сопротивлений, что и приводит к достаточно значительному увеличению максимальной скорости. Аэродинамическая компоновка МиГ-17 явно не отвечала требованиям сверхзвукового полёта.

В связи с этим ещё в июле 1949 г. коллектив ОКБ-155 приступил к разработке экспериментального самолёта с целью достижения скорости звука. К концу года эскизный проект новой машины был доведён до 70% готовности.

Тем временем, помимо ОКБ-45 В. Я. Климова, работы по созданию перспективных реактивных двигателей вели также коллективы ОКБ-165 и ОКБ-300, возглавляемые соответственно A. M. Люлькой и А. А. Микулиным. Под созданные ими новые реактивные двигатели ТР-3А и АМ-5 в начале 50-х годов в ОКБ-155 разработали три новых истребителя.

Истребитель И-350 на пути к сверхзвуку

 

Первый из них, фронтовой истребитель И-350, строился в соответствии с «Планом опытного строи­тельства самолётов на 1950-51 гг.», утверждённым 10 июня 1950 г. Постановлением Совета Министров СССР и доведённым до всех соисполнителей последовавшим 14 июня приказом МАП. Ожидалось, что устанавливаемый на самолёт двигатель ТР-3А с тягой 5200 кгс обеспечит ему сверхзвуковую скорость полёта. В соответствии с заданием И-350 должен был иметь максимальную скорость 1200… 1300 км/ч на высоте 5000 м, практический потолок 16 000 м, дальность полёта 1100 км, а с подвесными топливными баками 1500 км. Высоту 5000 м самолёт должен был набирать за 2 мин. Вооружение предполагалось или из одной 37-мм и двух 23-мм пушек, или из трёх 23-мм пушек.

Фронтовой истребитель предписывалось построить в двух экземплярах. Причём первый экземпляр надлежало оснастить уже существующей радиолокационной станцией (РЛС) «Коршун», а второй – станцией «Изумруд», разработка которой в НИИ-17 уже подходила к завершению. В апреле 1951 г. машину требовалось предъявить на государственные испытания. Одновременно с этим из плана опытных работ ОКБ-155 исключили задание на разработку экспериментального самолёта, в связи с тем, что включённый в план на 1950-51 гг. истребитель И-350 по своим лётным данным был анало­гичен ему.

Между тем проектные работы по созданию И-350 в ОКБ-155 развернули ещё в августе 1949 г., а эскизный проект новой машины был готов к июлю следующего года. В июне начали постройку макета самолёта и изготовление моделей для продувки в аэродинамических трубах ЦАГИ, а в октябре – постройку первого лётного экземпляра и машины для статических испытаний.

Истребитель И-350, получивший заводской шифр «М», во многом отличался от своих предшест­вен­ников и главным образом аэродинамической компоновкой, способной обеспечить уверенный полёт на сверхзвуке.

Истребитель И-350 на пути к сверхзвуку

Самолёт имел тонкое крыло со стреловидностью 57° и относительным удлинением 2,6. Для предот­вращения перетекания воздушного потока вдоль размаха крыла, на верхней поверхности каждой консоли было установлено четыре аэродинамических гребня. Ввиду малой толщины крыла полу­вилки главных опор шасси после уборки находились снаружи, и закрывались они специальными обтекателями, размещёнными на щитках колес. Для сокращения пробега после посадки самолёт оснастили тормозным парашютом.

По расчётам И-350 при взлётной массе 8030 кг должен был иметь максимальную скорость 1240 км/ч у земли, 1244 км/ч на высоте 5000 м и 1266 км/ч на высоте 10 000 м. Его практический потолок оценивался в 16 600 м. Высоту 5000 м самолёт должен был набирать за 1,1 мин, а 10 000 м – за 2,65 мин. Запас горючего, размещённый в двух фюзеляжных и шести крыльевых топливных баках, обеспечивал дальность полёта 1117 км. Применение подвесных баков увеличивало дальность до 1620 км.

На первом экземпляре нового самолёта изначально предполагали, как того требовало задание, установить РЛС «Коршун». Однако к этому времени в НИИ-17 завершили разработку более перспек­тивной станции «Изумруд», опытный образец которой летом 1950 г. установили на опытном истре­бителе-перехватчике МиГ-15Пбис (СП-5) для проведения лётных испытаний. Поэтому в случае получения в процессе испытаний хороших результатов конструкторы предусмотрели возможность установки РЛС «Изумруд» также и на первом экземпляре И-350, что в дальнейшем и было сделано. Кроме радиолокационной станции в состав спецоборудования самолёта входили УКВ-радиостанция РСИУ-3, система госопознавания «Барий-М» и оборудование слепой посадки ОСП-48.

Вооружение истребителя И-350 состояло из одной 37-мм пушки Н-37 с боезапасом 50 патронов и двух 23-мм пушек Ш-3 с общим боезапасом 290 патронов. Всё пушечное вооружение с боеком­плектом разместили на опускающемся лафете по аналогии с истребителями МиГ-15 и МиГ-17. В перегрузку была предусмотрена подвеска под крылом двух бомб калибром от 50 до 250 кг или двух шестиствольных пусковых установок ПУ-85 для стрельбы турбореактивными снарядами ТРС-85. Бронирование самолёта включало 16-мм бронеплиту, 8-мм бронеспинку, 16-мм бронезаголовник и 105-мм бронестекло.

Для обеспечения работоспособности лётчика во всём диапазоне высот истребитель оснастили герметической кабиной вентиляционного типа. Полёты на больших высотах обеспечивал кисло­родный прибор КП-14 с тремя двухлитровыми кислородными баллонами. Средства спасения были аналогичны применённым на самолётах МиГ-15бис и МиГ-17.

В соответствии с директивным графиком проектирования и постройки изделия «М», утверждённым А. И. Микояном 28 июня 1950 г., первый экземпляр истребителя И-350 должен был покинуть сбороч­ный цех к 1 января 1951 г. Однако заданные сроки оказались нереальными. Проектирование и выпуск рабочих чертежей закончили только к концу года, а техническая готовность первого лётного экземпляра и машины для статиспытаний составила 62%.

То, что уложиться в первоначально установленные сроки не получится, стало ясно уже в начале августа. Это было связано с тем, что в конструкцию самолёта приходилось постоянно вносить изменения. В частности, РЛС «Коршун» заменили станцией «Изумруд» и сократили количество топливных баков в крыле с шести до четырёх. Кроме того, статические испытания выявили, что прочность фюзеляжа в районе шпангоута №18 составляет 90% от расчётной нагрузки, а это требо­вало проведения дополнительных мероприятий по усилению конструкции самолёта. Поэтому пришлось скорректировать план работ, и 2 сентября главный конструктор утвердил новый дирек­тивный график, в соответствии с которым первая машина должна была поступить на аэродром 30 января 1951 г. В августе 1950 г. наряду с первым лётным экземпляром в ОКБ-155 планировали приступить к изготовлению в опытном производстве второй машины, получившей заводской шифр «М-2». Её испытания должны были начаться в мае следующего года. Однако и в этом случае сроки пришлось сдвинуть, и к концу года техническая готовность «М-2» составила всего 22%. В соответ­ствии с утверждённым 24 марта 1951 г. графиком второй опытный экземпляр должен был посту­пить на испытания 16 июня, но и этот срок вскоре был перенесён на сентябрь месяц.

Истребитель И-350 на пути к сверхзвуку

Пока в ОКБ-155 шли работы по изготовлению самолёта И-350, с удовлетворительными результатами завершились государственные 100-часовые стендовые испытания двигателя ТР-3А № 3А-165-11, акт по которым был утверждён Постановлением Совета Министров СССР 28 марта 1951 г. Этим же Постановлением двигателю ТР-3А присвоили наименование АЛ-5.

Между тем для устранения явления помпажа на взлётном режиме при отрицательных значениях температуры окружающего воздуха, выявленного на госиспытаниях в декабре 1950 г., на предна­значавшийся для самолёта Ла-190 двигатель ТР-3А № 3А-165-13 в феврале 1951 г. установили новый двухрядный направляющий аппарат 7-й ступени компрессора. Но во время контрольных испытаний двигатель пришлось остановить, так как начался большой выброс пламени из реактивного сопла. При его разборке выяснилось, что произошёл обрыв всех лопаток колеса 7-й ступени компрессора из-за имевших место значительных вибраций.

Истребитель И-350 на пути к сверхзвуку

К моменту утверждения акта по государственным испытаниям на длительные 100-часовые испы­та­ния был предъявлен двигатель № 3А-165-15, на котором провели ряд мероприятий для устране­ния выявленных недостатков. Кроме того, на двигателе № 3А-165-10 прошли тензометрирование лопатки 7-й ступени компрессора, включая шесть усиленных. Однако испытания АЛ-5 № 3А-165-10 показали, что проведённое усиление лопаток не дало значительного снижения напряжений от вибрационных нагрузок по сравнению с неусиленными.

В связи с открывшимися обстоятельствами специалистам ОКБ-165 пришлось искать новые кон­структивные решения. Для устранения выявленного недостатка они разработали шесть различных мероприятий, из которых наилучшие результаты показал разворот концевых сечений лопаток 7-й ступени компрессора на 4° и 7° (два варианта) в сторону уменьшения угла атаки. Испытания на АЛ-5 № 3A-165-15 показали, что вибрационные напряжения снизились с 6…7 кг/мм² до 1,2…1,5 кг/мм². Но основании полученных результатов главный конструктор A. M. Люлька принял решение оснастить диск 7-й ступени компрессора двигателя № 3А-165-15 вариантом лопаток с изменённым на 4º углом установки и предъявить его на 100-часовые испытания для оценки мероприятий, направленных на устранение ранее выявленных дефектов.

Кроме этого, двигатель АЛ-5 № 3А-165-08 после аналогичной доработки в мае 1951 г. отправили в ЛИИ МАП для проведения испытаний на летающей лаборатории Пе-8 № 42310 с целью определе­ния запаса по помпажу и тензометрирования работы лопаток компрессора. Выполненные в начале июня два полёта показали, что на высотах 8000 м и 10 000 м явления помпажа на максимальных оборотах отсутствуют. Однако на высоте 8000 м на взлётных режимах работы двигателя были зафиксированы явления автоколебаний лопатки с максимальной величиной напряжений около 3 кг/мм².

Истребитель И-350 на пути к сверхзвуку

Пока в ОКБ-165 решали проблемы своего двигателя, в опытном производстве ОКБ-155 после доработки киля, стабилизатора и фюзеляжа, проведённой по результатам статиспытаний, 31 мая 1951 г. завершили сборку первого экземпляра И-350. А уже 1 июня машину передали на лётную станцию ОКБ-155 в ЛИИ для заводских испытаний. В соответствии с утверждённой программой, в ходе их проведения планировалось выполнить 93 полёта, в том числе 13 полётов для подготовки самолёта к воздушному параду, посвященному Дню Воздушного Флота.

В связи с тем, что после усиления конструкции самолёта статиспытания хвостового оперения были проведены только до 90% расчётной нагрузки, после чего их пришлось прекратить по техническим причинам, специалисты ЦАГИ дали следующие ограничения для первого экземпляра И-350:

  • скоростной напор не более 6200 кг/м² (по расчёту 6600 кг/м²);
  • число М не более 1,1 (по расчёту при пикировании М=1,5, в горизонтальном полёте М=1,15).

Стоит отметить, что на И-350 стоял двигатель АЛ-5 № 3А-165-12, который, как и АЛ-5 № 3А-165-14, предназначенный для Ла-190, не был принят военным представительством АТК ВВС на заводе № 165 (ОКБ-165). Отказ в приёмке двигателей военпреды мотивировали тем, что в данные экземп­ляры были внесены конструктивные изменения в виде установки расширенного соплового аппа­рата турбины с проходным сечением 1838,3 см². Тем самым они отличались от эталонного двигателя, прошедшего государственные 100-часовые стендовые испытания. А принимать двигатели с таким усовершенствованием без проведения длительных 100-часовых испытаний на надёжность работы, без проверки сохранения основных технических данных в течение гарантированного 100-часового ресурса и без проверки устранения явления помпажа при отрицательных температурах окружаю­щего воздуха военные не могли.

В связи с этим двигатель АЛ-5 № 3А-165-12 установили на первый опытный экземпляр самолёта И-350 под личную ответственность главного конструктора A. M. Люлька, а на заводе №165 начали готовить для ОКБ-155 новый двигатель – АЛ-5 № 3А-165-20.

Приказом МАП от 16 июня 1951 г. для проведения заводских лётных испытаний истребителя И-350 утвердили бригаду в составе лётчика-испытателя Г. А. Седова, ведущего инженера К. П. Ковалев­ского, механика Г. Е. Павлова и моториста М. А. Рыжкова. В этот же день, после завершения назем­ной части испытаний и устранения выявленных недостатков, состоялся первый вылет И-350.

Истребитель И-350 на пути к сверхзвуку

Самолёт на взлёте вёл себя нормально. Набор высоты 1800…2000 м также прошёл без замечаний. В полёте скорость была доведена до 680 км/ч по прибору. Однако на 8-й минуте при дросселиро­ва­нии двигателя на высоте 1800 м он остановился. В связи с этим лётчику-испытателю Г. А. Седову пришлось выполнять посадку на аварийной машине в экстремальных условиях, так как отказ силовой установки привёл к нарушению работы гидросистемы, со всеми вытекающими послед­ствиями. Но несмотря на сложившуюся обстановку лётчику удалось совершить нормальную посадку на аэродроме ЛИИ. Благо не подвела аварийная пневмосистема выпуска шасси, щитков-закрылков и тормозного парашюта. Причём шасси удалось выпустить буквально за несколько секунд до посадки.

Необходимо отметить, что явление самовыключения в полёте двигателя АЛ-5 при давлении топлива перед форсунками, составлявшем около 16 кг/см², было выявлено и на самолёте Ла-190, который проходил заводские лётные испытания на аэродроме ГК НИИ ВВС.

Истребитель И-350 на пути к сверхзвуку

В связи с новыми обстоятельствами для продолжения полётов главный конструктор A. M. Люлька установил следующие ограничения, которые требовалось неукоснительно выполнять при эксплу­атации АЛ-5:

  • сброс оборотов в полёте от режима максимально допустимых до минимальных производить плавным перемещением сектора газа за время не менее 15… 17 секунд на высотах до 5000 м;
  • минимально допустимое давление топлива перед форсунками в полёте должно быть не менее 20…22 кг/см² до высоты 10 000 м;
  • при снижении самолёта на посадку с высоты 300…500 м разрешалось переводить двигатель на режим малого газа плавным перемещением рычага управления.

Уже 19 июня лётчик-испытатель Г. А. Седов совершил второй полёт до высоты 4000 м, соблюдая указанные ограничения. Полёт, занявший 20 минут, прошёл без замечаний, при этом максимальная скорость была доведена до отметки 750 км/ч по прибору. На следующий день Г. А. Седов на летаю­щей лаборатории Пе-8 на высоте 4000 м и скорости 300 км/ч по прибору проверил работу АЛ-5 при мгновенном перемещении сектора газа с 6600 до 2500 об/мин. При этом двигатель работал нормально, а минимальное давление топлива перед форсунками составляло 12 кг/см².

Анализ причин самовыключения двигателя АЛ-5 при полёте со скоростью более 500 км/ч показал, что перемещение сектора газа с максимальных оборотов в сторону их снижения приводит к резкому обеднению смеси (увеличению коэффициента избытка воздуха) в камере сгорания, превышающему границу устойчивого горения. В свою очередь резкое обеднение смеси в камере сгорания происхо­дило из-за регулятора, стремившегося снизить обороты двигателя в соответствии с новым поло­же­нием сектора газа, путём уменьшения подачи топлива. В то же время снижению оборотов препят­ство­вала скорость набегающего потока, изменение которой зависело от времени изменения скорости полёта. Так как регулятор не имел ограничителя снижения давления топлива, то он продолжал уменьшать подачу топлива, причём в большей степени, чем это было необходимо для работы двигателя на оборотах, соответствующих новому положению сектора газа. А так как граница устойчивого горения в камере сгорания была недостаточно высокой, то горение прекращалось ещё при довольно высоком давлении топлива (12… 14 кг/см²), то есть при коэффициентах избытка воздуха, находящихся в диапазоне 30…35.

На основании проведённого анализа в ОКБ-165 разработали и представили военному представи­тельству план мероприятий по устранению явления самовыключения двигателя АЛ-5 в полёте, который предусматривал проведение работ по двум направлениям:

  • повышение границы устойчивого горения в камере сгорания при обеднении смеси;
  • введение в конструкцию регулятора оборотов элемента, ограничивающего падение давления топ­лива перед форсунками в полёте до минимально допустимого предела, при котором обедне­ние смеси не выходит за границу устойчивого горения.

Из-за выявившихся проблем в работе силовой установки от выполнения программы заводских испытаний И-350 пришлось отойти и сосредоточить всю работу на исследовании работы двигателя. Кроме этого по решению главного конструктора А. И. Микояна в опытном производстве ОКБ-155 с 21 июня 1951 г. были прекращены работы по изготовлению второго лётного экземпляра истреби­теля И-350 до окончания доводки двигателя АЛ-5. К этому времени готовность агрегатов машины «М-2» составляла 90%.

В соответствии с вышеупомянутым планом уже 22 июня на стендовые испытания поставили двига­тель № 3А-165-15 с новым вариантом горелок камеры сгорания. У горелок, получивших обозначе­ние ЭБ-3408, изменили конструкцию корпуса и завихрителя, что позволило изменить скоростное поле перед горелками и количество воздуха в зоне воспламенителя. За счёт этих изменений пред­пола­галось повысить устойчивость горения. Предварительные испытания горелки в ЦИАМ показали, что граничный коэффициент равнялся 90 против ранее существовавшего значения 30…35.

После завершения 25-часовых стендовых испытаний АЛ-5 № 3А-165-15 без разборки был отправ­лен в ЛИИ для установки на Пе-8 № 42310. В полёте на летающей лаборатории двигатель работал устойчиво на высотах до 9500 м при давлении топлива перед форсунками 7…11 кг/см². На высотах до 8000 м при скорости полёта до 300 км/ч по прибору при резкой уборке сектора газа за 0,5 секунды с максимального режима до давления топлива 4,2…4,9 кг/см² двигатель не самовыклю­чался. Кроме этого в последний день июня на 25-часовые стендовые испытания поставили двига­тель №3А-165-03 с новыми горелками, которые должны были обеспечить устойчивое горение в камере сгорания при больших значениях коэффициента, чем горелки двигателя № 3А-165-15.

Тем временем контрольные испытания прошёл двигатель АЛ-5 № 3А-165-20 с первым вариантом горелок камеры сгорания, и 28 июня его отправили в ОКБ-155 для установки на самолёт И-350. Через два дня прошёл контрольные испытания с такими же горелками и двигатель АЛ-5 № 3А-165-16, предназначенный для Ла-190, и 2 июля его отправили в ОКБ-301. По указанию A. M. Люлька с целью повышения устойчивости горения на рабочие форсунки обоих двигателей после отправки их с завода №165 также установили колпачки, перекрывавшие кольцевой зазор между горелкой и форсункой.

Пока в опытном производстве ОКБ-155 меняли двигатель на истребителе И-350, на заводе №165 и в ЛИИ продолжались испытания двигателей № 3А-165-03 и № 3А-165-15. Причём последний был дополнительно оснащён специальным клапаном с целью сохранения в полёте минимального давления топлива перед форсунками. Кроме того, для комплексной оценки всех усовершенство­ваний, направленных на устранение явления самовыключения, в ОКБ-165 начали готовить двига­тель АЛ-5 № 3А-165-18 для проведения длительных 100-часовых стендовых испытаний.

На стендовых испытаниях двигатель № 3А-165-03 со вторым вариантом горелок работал хорошо, а установленный на нём новый смеситель с большим количеством отверстий позволил на 2% снизить удельный расход топлива. Кроме того, проведённые в ЦИАМ испытания показали, что такой смеси­тель также способствовал повышению устойчивости горения. Однако разборка двигателя выявила смещение зоны высоких температур ближе к горелкам, что привело к прогару смесителей. А это в свою очередь требовало проведения дальнейшей доводки.

С целью доработки регулятора оборотов в ОКБ-165 помимо упоминавшегося выше клапана мини­мального давления, который показал неудовлетворительные результаты, разработали ещё два варианта клапанов: клапан слива и клапан замедлителя. Но на испытаниях последний также показал неудовлетворительные результаты. В связи с этим для повышения стабильности регули­ро­вания подачи топлива на двигатели, предназначенные для самолётов И-350 и Ла-190, были уста­нов­лены только клапаны слива.

В отличие от АЛ-5 № 3А-165-03 двигателю № 3А-165-15 не повезло. 16 июля Пе-8 № 42310 при посадке потерпел аварию из-за лопнувшей покрышки левого колеса. Самолёт занесло, и он выехал с взлётно-посадочной полосы на мягкий грунт, что привело к поломке шасси. При ударе о грунт машина загорелась, и её спасти не удалось. В результате пожара у двигателя АЛ-5 обгорели коммуникации и имелись прогары от внешнего воздействия пламени, в связи с чем его отправили на завод №165 для разборки и дефектации.

После установки двигателя АЛ-5 № 3А-165-20 на истребителе И-350 лётчик-испытатель Г. А. Седов выполнил на нём ещё два полёта, 17 и 19 июля. Они показали, что клапан слива ОП8049-00, обес­печивая минимальные заданные давления топлива перед форсунками, наряду с большей устой­чи­востью горения в камере сгорания позволил устранить дефект самовыключения АЛ-5 в полёте. После этого на двигателе установили новый клапан слива, который позволил улучшить характери­стики регулирования.

1 августа 1951 г. после завершения доработки топливной системы лётчик-испытатель Г. А. Седов в пятый раз поднял машину в воздух. Полёт проходил на высотах до 5000 м, а скорость доводилась до 580 км/ч по прибору. При этом оказалось, что на высоте 5000 м при уборке газа до режима холостого хода минимальные обороты двигателя составляли 5300 об/мин, а при уборке и даче газа двигатель вяло выходил на заданные обороты. Такие же результаты были получены 4 августа на самолёте Ла-190, испытания которого перенесли в ЛИИ, когда на высоте 7000 м при скорости 650 км/ч по прибору после перевода сектора газа на холостой ход минимальные обороты составляли 5700 об/мин.

Истребитель И-350 на пути к сверхзвуку

Результаты обоих полётов подтвердили, что клапан слива и новые горелки обеспечили работу двигателя без самовыключения при уборке сектора газа. Однако введение клапана слива в топлив­ную систему вызвало новые проблемы. Во-первых, с увеличением высоты полёта более 5000 м излишне возросли обороты малого газа. Во-вторых, увеличилось время приёмистости до 60 секунд, и двигатель вяло выходил на заданные обороты.

Для устранения новых дефектов разработали и отправили на стендовые испытания храповик замедлителя регулятора. Вместе с этим на двигателе № 3А-165-03 продолжали работы по повышению устойчивости горения и обеспечению стабильности регулирования подачи топлива в полёте при минимально допустимом давлении. В частности, был разработан и в августе 1951 г. прошёл стендовые испытания новый вариант горелок с диафрагмой, представлявшей собой двухрядную решетку, расположенную между завихрителями и форсунками, с уменьшенным сечением отверстий и без зазора между горелкой и форсунками. На испытаниях в ЦИАМ такая горелка показала дальнейшее улучшение устойчивости горения. Кроме этого на двигателе № 3А-165-08 прошёл испытания, правда неудовлетворительно, новый вариант смесителя.

После завершения стендовых испытаний храповик замедлителя регулятора оборотов и новый вариант горелок планировалось установить на АЛ-5 №№ 3А-165-12 и 3А-165-14, предназначенные соответственно для самолётов И-350 и Ла-190. Сборку этих двигателей на заводе № 165 предпо­лагали завершить к середине августа. Главный конструктор A. M. Люлька гарантировал, что двига­тели АЛ-5 с указанными усовершенствованиями обеспечат полёт на всех высотах до скоростей, соответствующих М=1,3, и при минимальном давлении топлива 10 кг/см². После получения на лётных испытаниях удовлетворительных результатов двигатель АЛ-5 в новой компоновке плани­ро­валось предъявить на 100-часовые стендовые испытания, проводить которые предусматри­валось по программе государственных.

К сожалению, с ходу решить новоявленные проблемы не удалось. Храповик замедлителя регуля­тора оборотов на испытаниях и при доводке на стенде забраковали из-за ряда выявленных кон­структивных дефектов. В связи с этим для ограничения падения давления топлива при переводе сектора газа на холостой ход в ОКБ-165 вместо храповика разработали новую систему с клапаном, который включался в гидравлическую часть сервомотора замедлителя.

Новую разработку проверили на стенде для отработки регуляторов и на двигателе. Так как она показала удовлетворительные результаты, то к 20 августа на базе имевшихся клапанов собрали первый экземпляр клапана замедлителя, изготовленный по новым чертежам, после чего агрегат, получивший наименование «клапан малого газа ММ», отправили на стендовые испытания.

В последних числах августа на контрольные испытания были поставлены двигатели АЛ-5 №№ 3А-165-12 и 3А-165-14, на которых помимо доработанной камеры сгорания (новые горелки с двойной диафрагмой, смещённые на 3 мм в сторону турбины форсунки, улучшенное охлаждение смесителей) установили клапаны МГ-1. В случае получения удовлетворительных результатов на лётных испытаниях указанных двигателей на самолёте И-350 или Ла-190 аналогично доработанный АЛ-5 № 3А-165-18 планировалось поставить на длительные 100-часовые стендовые испытания.

Однако к этому времени из-за «сырого» двигателя интерес к самолёту И-350 пропал. Уже вскоре после последнего полёта Постановлением Совета Министров СССР от 10 августа 1951 г. работы по самолёту И-350 были официально прекращены в связи с началом работ по созданию истребителя сопровождения И-360 (СМ-2) с двумя двигателями АМ-5 разработки ОКБ-300 главного конструктора А. А. Микулина.

Естественно, изготовление второго экземпляра И-350, техническая готовность которого составляла 75%, не возобновлялось, а двухместный вариант истребителя остался лишь на бумаге. Программа испытаний И-350 была выполнена всего на 12%, а машина находилась в воздухе в общей сложности около 1,5 часов.

Тем временем в ОКБ-165 продолжали работы по доводке двигателя АЛ-5. После устранения ряда выявленных дефектов в первый день сентября завершились контрольные испытания АЛ-5 № 3А-165-14, предназначенного для самолёта Ла-190, а 7 сентября – АЛ-5 № 3А-165-12, предназна­чавшегося для И-350. Однако в связи с прекращением испытаний обоих истребителей двигатели с завода № 165 в адрес ОКБ-301 и ОКБ-155 не отправляли.

В связи со сложившейся обстановкой главный конструктор A. M. Люлька предпринял попытку добиться через руководство МАП решения вопроса о проверке в лётных условиях на самолётах ОКБ А. С. Лавочкина или ОКБ А. И. Микояна двигателя АЛ-5 с последним вариантом доработки. В то же время на заводе № 23 продолжалось переоборудование бомбардировщика Ту-4 № 230113 в новую летающую лабораторию, предназначенную для отработки двигателя АЛ-5, работы над которой планировалось завершить только к 10 октября.

Также в середине сентября заместитель главнокомандующего ВВС генерал-майор ИАС М. Т. Шишкин направил письмо на имя заместителя министра авиационной промышленности П. В. Дементьева с просьбой о срочном продолжении лётных испытаний самолёта Ла-190 с двигателем АЛ-5 № 3А-165-14 и о начале лётных испытаний АЛ-5 № 3А-165-12 на самолёте И-350 с целью проверки мероприятий по устранению ранее выявленных дефектов.

В ответе, отправленном 18 октября заместителем министра С. Н. Шишкиным, сообщалось, что проверка в лётных условиях мероприятий, предложенных ОКБ главного конструктора A. M. Люлька для устранения дефектов двигателя АЛ-5, будет продолжена на самолёте Ту-4, переоборудование которого в летающую лабораторию завершалось в ОКБ-23 главного конструктора В. М. Мясищева.

Что касается использования самолёта И-350, то С. Н. Шишкин сообщал, что для этого необходимо решение Правительства, так как работы по этой машине с ОКБ-155 сняли в связи с получением им нового задания. Испытания самолёта Ла-190 также временно прекратили по причине того, что ОКБ С. А. Лавочкина получило специальное задание Правительства, имеющее срочный характер. В свою очередь двигатели АЛ-5 устанавливались на вновь строящиеся скоростные бомбар­ди­ров­щики – «150», разработанный в ОКБ-1 главного конструктора Б. Бааде, и Ил-46, созданный в ОКБ-240 главного конструктора С. В. Ильюшина.

Истребитель И-350 на пути к сверхзвуку

Истребитель И-350 на пути к сверхзвуку

Поэтому проверку работы двигателя АЛ-5 на больших скоростях полёта планировалось провести во время лётных испытаний указанных бомбардировщиков.

Таким образом, первая попытка создания сверхзвукового истребителя в ОКБ главного конструктора А. И. Микояна успехом не увенчалась, впрочем, та же участь постигла и ОКБ С. А. Лавочкина с самолётом Ла-190. А двигатель АЛ-5 так и не был запущен в серийное производство из-за посто­янно возникавших проблем, в основном вызванных его неудачной компоновкой. Однако опыт, полученный специалистами ОКБ-165 при его разработке и доводке, послужил необходимой базой для создания более совершенного двигателя АЛ-7, который был запущен в серийное производство и применялся на отечественных самолётах.


источник: Евгений АРСЕНЬЕВ «ИСТРЕБИТЕЛЬ И-350. НА ПУТИ К СВЕРХЗВУКУ. К 60-летию первого полета» // Авиация и космонавтика 06/2011

1
Комментировать

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
1 Цепочка комментария
0 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
1 Авторы комментариев
NF Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
новее старее большинство голосов
Уведомление о
NF

++++++++++

×
Зарегистрировать новую учетную запись
Сбросить пароль
Compare items
  • Включить общее количество Поделиться (0)
Сравнить