Декабрь 2017 |
Авиация
Экспериментальный истребитель Як-19
Як-19 (по кодификации НАТО — Type 7) стал первым экспериментальным истребителем ОКБ Яковлева, выполненным по фюзеляжной схеме. Помимо этого, он был первым советским истребителем, получившим ТРД с форсажной камерой и первым цельнометаллическим истребителем ОКБ Яковлева. Первый полет экспериментальный истребитель совершил в январе 1947 года. Всего было построено два экземпляра Як-19.
Именно в 1947 году в СССР на реактивных истребителях Як-19 и Ла-156 впервые были испытаны в полете форсажные камеры (ФК), которые разрабатывались соответственно в ОКБ Яковлева и в ОКБ Лавочкина. Использование на самолетах ФК позволяло значительно увеличить скорость полета, что являлось первым шагом к освоению сначала околозвуковых, а затем уже и сверхзвуковых скоростей полета. Побудительными мотивами по созданию форсажных камер была небольшая тяга (не более 900 кгс) использовавшихся тогда немецких двигателей ЮМО-004 и их советских копий РД-10. Также свое влияние могла оказать появляющаяся информация о ведении подобных работ за границей.
29 апреля 1946 года Постановлением Совета народных комиссаров №952-397 и приказом НКАП от 8 мая того же года, нескольким советским КБ предписывалось разработать истребитель, который оснащался бы двигателем ТР-1 отечественного производства. Помимо ОКБ Яковлева, к работам подключались ОКБ Лавочкина («154»), ОКБ Сухого (Су-11), ОКБ Микояна (И-305 на основе МиГ-9) и ОКБ Алексеева (И-211). Правительственное задание, выданное 1 августа, предписывало создать самолет, который мог бы развивать у земли скорость 850 км/ч, на высоте 5000 метров — 900 км/ч. Практический потолок нового истребителя должен был составить 14 000 метров, дальность полета 700 км, набор высоты — 5000 метров за 3,8 минуты.
В связи с задержкой в работах над созданием двигателя ТР-1, было решено начать работу с РД-10. В ОКБ Яковлева работы по разработке форсажной камеры начались еще в 1945 году, с данной инициативой выступил Л. Шехлер, который на протяжении многих лет заведовал начальным этапом проектирования новых самолетов данного КБ. Изначально работы над форсажной камерой велись в связи с монтажом ТРД ЮМО-004 на поршневой истребитель Як-3, то есть в процессе создания первого реактивного истребителя Як-15. Тогда планировалось добиться увеличения взлетной тяги в первую очередь для улучшения взлетных данных истребителя. Данные наработки в 1946 году были использованы и при создании экспериментального истребителя Як-19.
В феврале 1946 года ЦИАМ (Центральный институт авиационного моторостроения) совместно с ОКБ Яковлева провели первые в Советском Союзе стендовые испытания форсированной тяги по методу сжигания дополнительного топлива за турбиной. ФК или «вторичная топка» (согласно терминологии 1946 года) включала в себя удлиненное сопло, которое было создано в ОКБ Яковлева, а также топливо-впрыскивающую систему с шестью форсунками. Горючее в форсажной камере самовоспламенялось при температуре 65° С. При этом тяга возрастала на 28% с 860 кгс до 1100 кгс. Удлинение цилиндрической части сопла составило 2,6 метра, что привело к уменьшению тяги без форсажа на 80 кгс. Но такое удлинение создавало гораздо более благоприятные условия для дополнительного сгорания топлива, а в случае форсирования данная потеря тяги просто компенсировалась.
С октября 1946 по май 1947 года в НИИ-1 проводились летные испытания двигателя РД-10 с форсажной камерой ОКБ Яковлева. Испытания проводились на специальной летающей лаборатории, которая была оборудована на самолете В-25 «Митчелл». При этом РД-10 был смонтирован на усиленном верхнем гаргроте фюзеляжа на специальной динамической платформе. Всего было совершено 17 полетов. В Советском Союзе это были первые летные испытания ТДР с форсажной камерой. В ходе проведения испытаний было установлено, что форсаж надежно применялся во всем охваченных испытаниями диапазонах высот — до 7300 метров и скоростей — до 450 км/ч. При скорости полета 360 км/ч тяга двигателя с ФК у земли возрастала с 570 до 770 кгс (на 35%), на высоте 5000 метров — с 385 до 540 кгс (на 40%), на высоте 7000 метров — с 325 до 460 кгс (на 41,5%).
Стендовые испытания нового двигателя, которые прошли в ЦИАМ в феврале и мае 1946 года позволили конструкторам начать процесс проектирования истребителя Як-19. Если Як-15, который был построен в 1945 году, был первым в СССР истребителем с «реданной» схемой установки ТРД (выхлоп направлен под фюзеляж), то Як-19 в 1946 году имел уже «фюзеляжную» схему (выхлоп располагается по оси фюзеляжа). С точки зрения аэродинамики последняя схема была совершеннее. Экспериментальный самолет Як-19 приобрел типичный для всех последующих реактивных истребителей внешний вид: в носовой части фюзеляжа кабина, в задней части — двигатель.
Стоит отметить, что экспериментальный истребитель Як-19 был спроектирован и построен в рекордные сроки — всего за 4 месяца. Процесс начался 1 августа и закончился 29 ноября 1946 года. Изначально ведущим инженером проекта был Л. Шехлер, которого затем сменил Н. Скржинский. А уже в период летных испытаний Л. Селяков, который перешел в ОКБ Яковлева незадолго до этого после ликвидации ОКБ Мясищева. Именно под руководством Селякова в конструкторском бюро был впервые построен деревянный натурный макет будущего самолета с прокладкой всех необходимых коммуникаций.
Как уже говорилось выше, при создании нового истребителя конструкторы решили отказаться от «реданной схемы», которая применялась на истребителях Як-15/17, в пользу классической схемы с расположением ТРД в фюзеляже по оси симметрии. В СССР Як-19 стал первым истребителем, построенным по данной схеме. Впоследствии она стала стандартной для многих истребителей. Также это был первый цельнометаллический самолет, который был создан в ОКБ Яковлева. Свое название Як-19 самолет получил 27 октября 1946 года. Использование нового варианта ТРД РД-10 с форсажной камерой позволило добиться 28% прироста тяги по сравнению с предшественником, двигатель развивал на стенде усилие в 1100 кгс.
На самолете было применено среднерасположенное крыло, прямое, двухлонжеронное, трапециевидной формы. Профиль крыла был тонким, ламинированным с относительной толщиной 12%. Кабина пилота была негерметичной, но бронированной. Использовалось переднее бронестекло толщиной 57 мм, а также передняя бронеплита — 6 мм и бронеспинка — 8 мм, установленная на катапультном кресле. В фюзеляже самолета располагалось два топливных бака емкостью 815 литров топлива, а также 11 литров масла. Шасси самолета было трехстоечным.
Оборудование экспериментального самолета состояло из радио РСИ-6, ответчика «свой-чужой» СЧ-3, радиополукомпаса РПКО-10М, генератора ГСК-1200, кислородного аппарата КП-14, оснащенного двухлитровым кислородным баллоном, а также фотокинопулемета ПАУ-22. Пушечное вооружение истребителя Як-19 также можно было отнести лишь к опытному. Оно состояло из двух 23-мм пушек Ш-3 конструкции Б. Г. Шпитального. Боезапас составлял по 75 снарядов на каждую пушку. При этом именно на Як-19 данные пушки прошли государственные испытания.
30 ноября 1946 года полностью законченный Як-19-1 (желтый 24) был вывезен на Центральный аэродром, где начались рулежные испытания машины. При этом 12 декабря во время запуска двигателя возник пожар. Причиной пожара стало вытекание горящего топлива через некачественную прокладку, установленную в двигателе. Отремонтирован самолет был только 26 декабря. При этом летательный аппарат перебазировали на аэродром ЛИИ в Раменское. Рулежные испытания возобновились уже на следующий день. А 8 января 1947 года летчик-испытатель М. Иванов впервые поднял Як-19 в воздух. Благодаря этому именно Як-19 стал первым советским самолетом, оснащенным ТРД с форсажной камерой, которому удалось подняться в воздух.
Со 2 марта по 18 мая 1947 года полеты не проводились по причине замены двигателя (его длительное время не могли получить с завода). По этой причине первое включение форсажной камеры в воздухе произошло только 21 мая 1947 года, на месяц позже, чем на самолете Ла-156. Форсаж был включен на высоте полета 3 тысячи метров. При этом приборы зафиксировали рост скорости полета с 580 до 670 км/ч, а на следующий день с 600 до 700 км/ч.
6 июня 1947 года в небо был поднят Як-19-2 (Дублер). Испытания данного самолета, в том числе и с ПТБ, выполнял летчик-испытатель С. Анохин. Второй прототип был незначительно изменен. В частности на законцовках его крыла по типу Як-17 были установлены два топливных бака по 200 литров. В будущем некоторые изменения были внесены и в конструкцию первого самолета. В заводских летных испытаниях принимали участие 2 самолета Як-19-1 №0011501 (на фюзеляже цифра 24, на киле — 5) и Як-19-2 №0011502 (на фюзеляже цифра 25, на киле — 2). Всего на двух этих машинах было совершено 64 полета. Общая продолжительность полетов составила 23 часа 30 минут.
3 августа 1947 года Анохин на самолете Як-19-2 принял участие в воздушном параде, приуроченном ко дню воздушного флота. 3 октября того же года Як-19-2 был перегнан в Чкаловскую на аэродром ГК НИИ ВВС, где были организованы его государственные испытания. Они проходили с 17 октября 1947 года по 30 января 1948 года. Ведущим летчиком испытателем стал А. Прошков. В ходе проведения испытаний был сделан вывод о том, что форсирование турбокомпрессорных воздушно-реактивных двигателей с помощью дополнительного сжигания топлива в реактивном сопле можно считать эффективным средством для увеличения тяги двигателя в момент взлета и при наборе высоты, а также в горизонтальном полете в течение 2-4 минут. Наряду с этим отмечалась ненадежность ФК, большие усилия на РУС от элеронов, сложность управления дожиганием топлива, недостаточно бронезащита пилота, отсутствие системы вентиляции и обогрева кабины пилота. Вследствие всех вышеуказанных причин истребитель не был рекомендован к принятию на вооружение.
Использование на взлете форсажа вело к снижению длины разбега в среднем на 24% и взлетной дистанции на 20%. При этом на высоте скорость полета вырастала на 125 км/ч, а по сравнению с Як-15 рост составлял 102 км/ч. Однако дальнейшие работы по самолету Як-19 и форсажной камере в ОКБ Яковлева не проводились, так как уже в ноябре 1946 года коллектив начал переключаться на работы по проектам самолетов Як-23 и Як-25. Оба этих самолета получали ТРД РД-500 (Дервент-V) с тягой 1590 кгс. При этом изначально даже осуществлялись расчеты по самолету Як-19 с установкой на него «Дервента». Уже в 1948 году Як-25 показал максимальную скорость полета 972 км/ч, а его стреловидный вариант, получивший обозначение Як-30 развил скорость 1025 км/ч.
Летно-технические характеристики Як-19:
Габаритные размеры:
размах крыла — 8,70 м,
площадь крыла — 13,5 м2,
длина самолета — 8,36 м.
Нормальная взлетная масса — 3000 кг.
Максимальная взлетная масса — 3350 кг.
Масса пустого самолета — 2192 кг.
Силовая установка:
1 ТРД РД-10Ф,
бесфорсажная тяга — 900 кгс,
форсажная — 1100 кгс.
Максимальная скорость полета — 907 км/ч.
Практическая дальность — 580 км.
Максимальная дальность полета с ПТБ — 970 км.
Вооружение — 2х23мм пушки Ш-3 (150 снарядов)
Экипаж — 1 человек.
Именно в 1947 году в СССР на реактивных истребителях Як-19 и Ла-156 впервые были испытаны в полете форсажные камеры (ФК), которые разрабатывались соответственно в ОКБ Яковлева и в ОКБ Лавочкина. Использование на самолетах ФК позволяло значительно увеличить скорость полета, что являлось первым шагом к освоению сначала околозвуковых, а затем уже и сверхзвуковых скоростей полета. Побудительными мотивами по созданию форсажных камер была небольшая тяга (не более 900 кгс) использовавшихся тогда немецких двигателей ЮМО-004 и их советских копий РД-10. Также свое влияние могла оказать появляющаяся информация о ведении подобных работ за границей.
29 апреля 1946 года Постановлением Совета народных комиссаров №952-397 и приказом НКАП от 8 мая того же года, нескольким советским КБ предписывалось разработать истребитель, который оснащался бы двигателем ТР-1 отечественного производства. Помимо ОКБ Яковлева, к работам подключались ОКБ Лавочкина («154»), ОКБ Сухого (Су-11), ОКБ Микояна (И-305 на основе МиГ-9) и ОКБ Алексеева (И-211). Правительственное задание, выданное 1 августа, предписывало создать самолет, который мог бы развивать у земли скорость 850 км/ч, на высоте 5000 метров — 900 км/ч. Практический потолок нового истребителя должен был составить 14 000 метров, дальность полета 700 км, набор высоты — 5000 метров за 3,8 минуты.
В связи с задержкой в работах над созданием двигателя ТР-1, было решено начать работу с РД-10. В ОКБ Яковлева работы по разработке форсажной камеры начались еще в 1945 году, с данной инициативой выступил Л. Шехлер, который на протяжении многих лет заведовал начальным этапом проектирования новых самолетов данного КБ. Изначально работы над форсажной камерой велись в связи с монтажом ТРД ЮМО-004 на поршневой истребитель Як-3, то есть в процессе создания первого реактивного истребителя Як-15. Тогда планировалось добиться увеличения взлетной тяги в первую очередь для улучшения взлетных данных истребителя. Данные наработки в 1946 году были использованы и при создании экспериментального истребителя Як-19.
В феврале 1946 года ЦИАМ (Центральный институт авиационного моторостроения) совместно с ОКБ Яковлева провели первые в Советском Союзе стендовые испытания форсированной тяги по методу сжигания дополнительного топлива за турбиной. ФК или «вторичная топка» (согласно терминологии 1946 года) включала в себя удлиненное сопло, которое было создано в ОКБ Яковлева, а также топливо-впрыскивающую систему с шестью форсунками. Горючее в форсажной камере самовоспламенялось при температуре 65° С. При этом тяга возрастала на 28% с 860 кгс до 1100 кгс. Удлинение цилиндрической части сопла составило 2,6 метра, что привело к уменьшению тяги без форсажа на 80 кгс. Но такое удлинение создавало гораздо более благоприятные условия для дополнительного сгорания топлива, а в случае форсирования данная потеря тяги просто компенсировалась.
С октября 1946 по май 1947 года в НИИ-1 проводились летные испытания двигателя РД-10 с форсажной камерой ОКБ Яковлева. Испытания проводились на специальной летающей лаборатории, которая была оборудована на самолете В-25 «Митчелл». При этом РД-10 был смонтирован на усиленном верхнем гаргроте фюзеляжа на специальной динамической платформе. Всего было совершено 17 полетов. В Советском Союзе это были первые летные испытания ТДР с форсажной камерой. В ходе проведения испытаний было установлено, что форсаж надежно применялся во всем охваченных испытаниями диапазонах высот — до 7300 метров и скоростей — до 450 км/ч. При скорости полета 360 км/ч тяга двигателя с ФК у земли возрастала с 570 до 770 кгс (на 35%), на высоте 5000 метров — с 385 до 540 кгс (на 40%), на высоте 7000 метров — с 325 до 460 кгс (на 41,5%).
Стендовые испытания нового двигателя, которые прошли в ЦИАМ в феврале и мае 1946 года позволили конструкторам начать процесс проектирования истребителя Як-19. Если Як-15, который был построен в 1945 году, был первым в СССР истребителем с «реданной» схемой установки ТРД (выхлоп направлен под фюзеляж), то Як-19 в 1946 году имел уже «фюзеляжную» схему (выхлоп располагается по оси фюзеляжа). С точки зрения аэродинамики последняя схема была совершеннее. Экспериментальный самолет Як-19 приобрел типичный для всех последующих реактивных истребителей внешний вид: в носовой части фюзеляжа кабина, в задней части — двигатель.
Стоит отметить, что экспериментальный истребитель Як-19 был спроектирован и построен в рекордные сроки — всего за 4 месяца. Процесс начался 1 августа и закончился 29 ноября 1946 года. Изначально ведущим инженером проекта был Л. Шехлер, которого затем сменил Н. Скржинский. А уже в период летных испытаний Л. Селяков, который перешел в ОКБ Яковлева незадолго до этого после ликвидации ОКБ Мясищева. Именно под руководством Селякова в конструкторском бюро был впервые построен деревянный натурный макет будущего самолета с прокладкой всех необходимых коммуникаций.
Как уже говорилось выше, при создании нового истребителя конструкторы решили отказаться от «реданной схемы», которая применялась на истребителях Як-15/17, в пользу классической схемы с расположением ТРД в фюзеляже по оси симметрии. В СССР Як-19 стал первым истребителем, построенным по данной схеме. Впоследствии она стала стандартной для многих истребителей. Также это был первый цельнометаллический самолет, который был создан в ОКБ Яковлева. Свое название Як-19 самолет получил 27 октября 1946 года. Использование нового варианта ТРД РД-10 с форсажной камерой позволило добиться 28% прироста тяги по сравнению с предшественником, двигатель развивал на стенде усилие в 1100 кгс.
На самолете было применено среднерасположенное крыло, прямое, двухлонжеронное, трапециевидной формы. Профиль крыла был тонким, ламинированным с относительной толщиной 12%. Кабина пилота была негерметичной, но бронированной. Использовалось переднее бронестекло толщиной 57 мм, а также передняя бронеплита — 6 мм и бронеспинка — 8 мм, установленная на катапультном кресле. В фюзеляже самолета располагалось два топливных бака емкостью 815 литров топлива, а также 11 литров масла. Шасси самолета было трехстоечным.
Оборудование экспериментального самолета состояло из радио РСИ-6, ответчика «свой-чужой» СЧ-3, радиополукомпаса РПКО-10М, генератора ГСК-1200, кислородного аппарата КП-14, оснащенного двухлитровым кислородным баллоном, а также фотокинопулемета ПАУ-22. Пушечное вооружение истребителя Як-19 также можно было отнести лишь к опытному. Оно состояло из двух 23-мм пушек Ш-3 конструкции Б. Г. Шпитального. Боезапас составлял по 75 снарядов на каждую пушку. При этом именно на Як-19 данные пушки прошли государственные испытания.
30 ноября 1946 года полностью законченный Як-19-1 (желтый 24) был вывезен на Центральный аэродром, где начались рулежные испытания машины. При этом 12 декабря во время запуска двигателя возник пожар. Причиной пожара стало вытекание горящего топлива через некачественную прокладку, установленную в двигателе. Отремонтирован самолет был только 26 декабря. При этом летательный аппарат перебазировали на аэродром ЛИИ в Раменское. Рулежные испытания возобновились уже на следующий день. А 8 января 1947 года летчик-испытатель М. Иванов впервые поднял Як-19 в воздух. Благодаря этому именно Як-19 стал первым советским самолетом, оснащенным ТРД с форсажной камерой, которому удалось подняться в воздух.
Со 2 марта по 18 мая 1947 года полеты не проводились по причине замены двигателя (его длительное время не могли получить с завода). По этой причине первое включение форсажной камеры в воздухе произошло только 21 мая 1947 года, на месяц позже, чем на самолете Ла-156. Форсаж был включен на высоте полета 3 тысячи метров. При этом приборы зафиксировали рост скорости полета с 580 до 670 км/ч, а на следующий день с 600 до 700 км/ч.
6 июня 1947 года в небо был поднят Як-19-2 (Дублер). Испытания данного самолета, в том числе и с ПТБ, выполнял летчик-испытатель С. Анохин. Второй прототип был незначительно изменен. В частности на законцовках его крыла по типу Як-17 были установлены два топливных бака по 200 литров. В будущем некоторые изменения были внесены и в конструкцию первого самолета. В заводских летных испытаниях принимали участие 2 самолета Як-19-1 №0011501 (на фюзеляже цифра 24, на киле — 5) и Як-19-2 №0011502 (на фюзеляже цифра 25, на киле — 2). Всего на двух этих машинах было совершено 64 полета. Общая продолжительность полетов составила 23 часа 30 минут.
3 августа 1947 года Анохин на самолете Як-19-2 принял участие в воздушном параде, приуроченном ко дню воздушного флота. 3 октября того же года Як-19-2 был перегнан в Чкаловскую на аэродром ГК НИИ ВВС, где были организованы его государственные испытания. Они проходили с 17 октября 1947 года по 30 января 1948 года. Ведущим летчиком испытателем стал А. Прошков. В ходе проведения испытаний был сделан вывод о том, что форсирование турбокомпрессорных воздушно-реактивных двигателей с помощью дополнительного сжигания топлива в реактивном сопле можно считать эффективным средством для увеличения тяги двигателя в момент взлета и при наборе высоты, а также в горизонтальном полете в течение 2-4 минут. Наряду с этим отмечалась ненадежность ФК, большие усилия на РУС от элеронов, сложность управления дожиганием топлива, недостаточно бронезащита пилота, отсутствие системы вентиляции и обогрева кабины пилота. Вследствие всех вышеуказанных причин истребитель не был рекомендован к принятию на вооружение.
Использование на взлете форсажа вело к снижению длины разбега в среднем на 24% и взлетной дистанции на 20%. При этом на высоте скорость полета вырастала на 125 км/ч, а по сравнению с Як-15 рост составлял 102 км/ч. Однако дальнейшие работы по самолету Як-19 и форсажной камере в ОКБ Яковлева не проводились, так как уже в ноябре 1946 года коллектив начал переключаться на работы по проектам самолетов Як-23 и Як-25. Оба этих самолета получали ТРД РД-500 (Дервент-V) с тягой 1590 кгс. При этом изначально даже осуществлялись расчеты по самолету Як-19 с установкой на него «Дервента». Уже в 1948 году Як-25 показал максимальную скорость полета 972 км/ч, а его стреловидный вариант, получивший обозначение Як-30 развил скорость 1025 км/ч.
Летно-технические характеристики Як-19:
Габаритные размеры:
размах крыла — 8,70 м,
площадь крыла — 13,5 м2,
длина самолета — 8,36 м.
Нормальная взлетная масса — 3000 кг.
Максимальная взлетная масса — 3350 кг.
Масса пустого самолета — 2192 кг.
Силовая установка:
1 ТРД РД-10Ф,
бесфорсажная тяга — 900 кгс,
форсажная — 1100 кгс.
Максимальная скорость полета — 907 км/ч.
Практическая дальность — 580 км.
Максимальная дальность полета с ПТБ — 970 км.
Вооружение — 2х23мм пушки Ш-3 (150 снарядов)
Экипаж — 1 человек.