С двигателями АМ-9

При создании практически любого самолета всегда появляется желание расширить его функциональные возможности. Так, истребитель со временем может превратиться в истребитель-бомбардировщик, пассажирский лайнер – в грузовой, а учебно-тренировочный самолет – в штурмовик.

Не стал исключением и перехватчик Як-25 с двигателями АМ-5. Большой объем фюзеляжа, занимаемый радиолокационным прицелом, позволял разместить в носу штурмана, а если «потеснить» топливные баки, то можно за кабиной летчика устроить неплохой грузовой отсек для разведывательного и бомбардировочного вооружения. Так перехватчик «120» стал разведчиком Як-25Р и бомбардировщиком «125Б». Но время шло, и военным потребовались современные фронтовые сверхзвуковые машины – перехватчик, разведчик и бомбардировщик. Основанием для их разработки стало мартовское 1955 года Постановление Совета Министров СССР.

Перехватчик получил в ОКБ обозначение «121», а в серии – Як-27. Второй – разведчик-истребитель «122», будущий Як-27Р, и третий – бомбардировщик «123», или Як-26. Все они рассчитывались под двигатели РД-9. Напомним, что, начиная с 1940-х годов, истребителям присваивались нечетные, а бомбардировщикам – четные номера.

Все три машины имели общую основу – крыло, оперение, шасси, силовую установку и компоновку кабины летчика, сохранившую катапультное кресло со шторкой от Як-25.

Согласно правительственному документу, перехватчик «121», создававшийся на базе Як-25М, должен был развивать максимальную скорость до 1300 км/ч на высоте 10 км, подниматься на эту высоту за 2,5 минуты, иметь практический потолок 16–17 км и летать на расстояние до 2000 км, сохраняя при этом аэронавигационный запас топлива. На самолет требовалось установить две пушки калибра 30 мм с общим боезапасом 200 патронов, а также 24 неуправляемых авиационных ракеты (НАР) АРС-57 или два турбореактивных снаряда ТРС-190. В декабре 1955 года машину следовало предъявить на совместные с заказчиком испытания.

Достигнуть таких характеристик можно было лишь путем увеличения тяги двигателей и снижения коэффициента лобового сопротивления. Поскольку главной составляющей лобового сопротивления на сверхзвуковых скоростях является волновое, то снизить его можно было лишь путем увеличения стреловидности крыла или его относительной толщины. Пошли по первому пути, увеличив стреловидность крыла по линии фокусов до 45 градусов. При этом относительная толщина профиля в сечениях по потоку cнизилась от 4,2 % у корня до 5 % на концах.

Двухместный истребитель-перехватчик Як-27 с пушечным вооружением и двигателями РД-9АК тягой на форсаже по 3250 кгс построили в 1956 году. В мае этого же года завершились заводские испытания (ведущие – летчик-испытатель В. М. Волков и инженер-испытатель Б. Б. Соловьев), показавшие, что летные характеристики Як-27 в основном соответствуют заданию, за исключением скорости, не превышавшей 1235 км/ч (М=1,15).

Параметры шасси остались, как у Як-25. В носовой части фюзеляжа разместили модифицированный радиолокационный прицел «Сокол-М» («Сокол-2»). Самолет укомплектовали стандартным пилотажно-навигационным и связным оборудованием, в частности, связной радиостанцией РСИУ-4, автоматическим радиокомпасом АРК-5, запросчиком-ответчиком СРЗО-2 и маркерным радиоприемником МРП-48П.

В 1956 году начались заводские испытания второго экземпляра перехватчика, но уже с форсированными двигателями РД-9Ф и рассчитанного на подвеску двух управляемых ракет. Самолет отличался усиленным крылом и переставным стабилизатором. По сравнению с первой машиной максимальная скорость без ракетного вооружения возросла до 1400 км/ч, практический потолок довели до 17 км, продолжительность полета – до 2,5 часа.

В ходе испытаний перехватчика выявился реверс элеронов, связанный с недостаточной жесткостью утонченного крыла. Усиливать его – значит увеличивать вес, что, в свою очередь, приведет к снижению летных характеристик. Эту задачу решили иным путем. С крыла сняли консольные закрылки, а элероны перенесли ближе к центроплану.

В середине 1950-х авиаконструкторы, как и в годы войны, пытались поднять потолок и скорость самолетов путем использования дополнительных ЖРД. Одним из инициаторов идеи установки ракетных ускорителей на реактивные истребители был Е. Я. Савицкий, еще в 1953 году обращавшийся с этим предложением в правительство.

В соответствии с приказами министерства (июль и декабрь 1956 г.) в хвостовой части первого опытного истребителя Як-27 установили дополнительную силовую установку С-155 с ЖРД Л. С. Душкина (ОКБ-1) и доработанные для обеспечения устойчивой работы на больших высотах двигатели РД-9АКЕ. Сократили экипаж, оставив одного летчика. Сняли часть оборудования, тормозной парашют, тем самым облегчив машину. В связи с этим изменили угол установки стабилизатора с +4 на –2 градуса.

Аварийная посадка истребителя Як-27. Видна антенна радиолокационного прицела «Сокол-2»

Известно, что на высотах около 18 км температура кипения крови человека приближается к 36,6 градуса, и в случае разгерметизации кабины это может привести к мгновенной смерти летчика. Для безопасности пилота пришлось ввести в его экипировку скафандр СИ-3 (высотно-компенсирующих костюмов тогда еще не было), ведь заданием предусматривалось достижение скорости 2000 км/ч и практического потолка 25 км. Кстати, во время одного из полетов скафандр проверили, разгерметизировав кабину самолета на высоте 14 300 метров, при этом самочувствие летчика было удовлетворительным.

ЖРД должен был работать на режиме максимальной тяги на высоте 20 км не менее трех минут.

В конце апреля самолет, получивший обозначение Як-27В (встречается обозначение Як-27РС), передали на летные испытания, и 16 ноября 1956 года летчик-испытатель ОКБ В. Г. Мухин выполнил на нем первый контрольный полет без включения ЖРД продолжительностью 13 минут. Ведущим инженером по испытаниям был В. А. Забора.

Летные испытания установки ЖРД С-155 на Як-27В проводились по специальной программе ОКБ-1, согласованной с ОКБ-155 и утвержденной заместителем министра. Перед началом летных испытаний провели наземные обкаточные и контрольно-сдаточные испытания С-155 на самолете.

Кроме этого, в ходе летных испытаний занимались доводкой скафандра СИ-3М.

Заводские испытания завершились 3 июля 1958 года, выполнив 29 полетов общей продолжительностью 10 часов 20 минут.

В ходе летных испытаний достигли скорости 1900 км/ч и высоты 23 500 метров при расчетной 24 км. В то же время специалисты считали, что это не предел и потолок можно довести до 26 км.

Представляет интерес отзыв В. Г. Мухина:

«Як-27В является современным высотным истребителем-перехватчиком, позволяющим решать задачи по перехвату самолетов противника до высоты 25 000 м…

Полеты <…> выполнялись с заправкой 20, 50, 75 и 90 процентов компонентов ЖРД. Взлеты производились на максимальном режиме работы двигателей; взлетное положение стабилизатора +2 градуса для весов с заправкой 75 процентов компонентов ЖРД. На взлете самолет устойчив, хорошо сохраняет направление взлета и доступен летчику средней квалификации.

Набор высоты производился на максимальном и форсированном режиме работы ТРД с последующим включением ЖРД; обороты ТНА ( турбо-насосный агрегат. – Прим. авт.) на «закольцовке».

В полетах с 90-процентной заправкой компонентов ЖРД получены высоты до 23 500 м и числа М до 1,8. Характер каждого полета был следующий: «Взлет и набор высоты на максимальном режиме ТРД до истинной скорости 870 км/ч до высоты 9000 м, затем ТРД переводились на форсаж, и набор продолжался со скоростью 940–960 км/ч; на высоте около 14 000 м включался ЖРД на «закольцовку», при этом обороты ТНА составляли 12 000 об/мин; через 5—10 секунд ЖРД переводился на «огонь», обороты ТНА возрастали до 14 000 об/мин; через 3–5 секунд ЖРД резко переводился на «максимал», при этом обороты ТНА увеличивались до 17 000 об/мин.

Выполнялся полет с продолжительностью пребывания на высоте 20 000 м до трех минут, ЖРД – на малом газе, М=1,5–1,6.

На всех высотах и числах М самолет хорошо управляем в поперечном и продольном отношениях. В путевом отношении на числах М, больших 1,3, управление самолетом несколько затруднено ввиду больших усилий на педали, поэтому желательно в систему ножного управления ввести бустер.

При работе с ЖРД и при сливе компонентов ( топлива. – Прим. авт.) продольная балансировка самолета заметно не нарушается.

Двигатели РД-9АКЕ при наборе высоты на форсажном режиме с высоты 9000 м работали надежно; самовыключения, раскрутки, увеличения температуры не наблюдалось.

Опытный двигатель С-155 включался хорошо на всех высотах с 6000 до 14 500 м и работал без отказов.

Просторная кабина и удобное расположение приборов, рычагов и тумблеров дают возможность использовать опытный высотный скафандр СИ-3М и нормально пилотировать в нем самолет.

Общее впечатление о самолете хорошее. Самолет может выполнять задачи по высотному перехвату самолетов противника».

Однако завершить летные испытания машины с ЖРД не удалось из-за катастрофы 4 декабря 1956 года. В тот день летчику-испытателю Г. А. Тинякову предстоял полет с целью установить мировой рекорд высоты. До этого летчик выполнил 33 полета, из них три с запуском ЖРД. Самолет, оторвавшись от ВПП аэродрома ЛИИ, без выдерживания перешел в набор высоты с прогрессивно нараставшим углом тангажа. На высоте около 15 метров летчик включил форсаж, но, набрав лишь 50 метров, «як» сорвался в штопор и при ударе о землю взорвался. Наиболее вероятной причиной катастрофы тогда посчитали отрыв от ВПП на меньшей скорости, чем положено.

Забегая вперед, отмечу, что спустя год при аналогичных обстоятельствах погиб еще один Як-27. Сразу же после отрыва от взлетно-посадочной полосы самолет задрал нос, потерял скорость и, рухнув с высоты 80–100 метров, унес жизни летчика-испытателя ЛИИ А. Н. Алферова и командира полка подполковника В. С. Царева.

17 января 1958 года – еще одна катастрофа. После отрыва от ВПП переднего колеса появилась тенденция к дальнейшему росту угла атаки. Летчик-испытатель В. Н. Завадский и военный летчик Хитров не смогли справиться с машиной, поскольку стабилизатор стоял в положении на кабрирование под углом –0,25 градуса вместо положенных +1,5 градуса. В результате – прогрессирующий рост угла атаки с потерей скорости и сваливание.

Две недели спустя заводской летчик-испытатель А. И. Гришин облетывал серийный Як-27 № 0103, первый самолет со смещенными к корневой части крыла элеронами. При заходе на посадку истребитель попал в нисходящий поток воздуха и, просев, зацепил столб для трамвайных проводов. Спустя почти три месяца этот же пилот посадил «як» на фюзеляж. Как выяснилось, произошло ложное срабатывание пожарной сигнализации правого двигателя, отвлекшее внимание летчика. В итоге – поврежденная машина.

Высотный перехватчик Як-27В с дополнительным жидкостно-реактивным двигателем

В 1957 году на заводе № 292 началось серийное производство еще не прошедшего государственные испытания перехватчика. В этом же году завод выпустил десять Як-27 с двигателями РД-9Ф. Восемь из них были с доработанным крылом, отличавшимся смещенными к корневой нервюре элеронами и отклоненными вниз носками его концевых частей.

Появление перехватчика Як-27 совпало с созданием первых отечественных самонаводящихся ракет. По итогам конкурса, в котором участвовали конструкторские коллективы Торопова (ракета К-7), С. Л. Берия (ракетой К-9) и М. Р. Бисноват, победителем стал М. Р. Бисноват, создавший УР К-8.

Летом 1957 года самолет № 0201 первым доработали под систему К-8.

Летные испытания «восьмерки» начались в Ахтубинске в январе 1958 года на доработанном перехватчике Як-27К с РЛС «Сокол-2К» и двигателями РД-9Ф. Радиолокационную станцию, переименованную впоследствии в «Орел», разработали в ОКБ-339 ГКАТ под руководством Г. М. Кунявского. Ожидалось, что максимальная скорость самолета с ракетами не превысит 1260 км/ч. Однако летные испытания позволили получить скорость большую на 10 км/ч, практический потолок 16 200 метров и максимальную дальность 1260 км.

В одном из полетов Як-27К, так же как и первый экземпляр перехватчика, попал в область «аэродинамической ложки» (когда самолет переходит из устойчивого состояния в канале тангажа в неустойчивое), при этом погиб летчик-испытатель. Испытания же ракеты К-8 продолжили на других машинах и успешно завершили в апреле 1959 года.

В соответствии с распоряжением правительства в 1958 году заводу в Саратове предписывалось изготовить из прошлогодних заделов 19 перехватчиков, предназначавшихся для испытаний управляемых ракет, оборудования и двигателей, отработки систем перехвата и накопления опыта эксплуатации ЖРД. Для ВВС планировалось передать четыре Як-27 с пушечным вооружением и два с ракетами К-8. Для авиационной промышленности – восемь машин с ракетами К-8 и пять Як-27В с ЖРД. Всего же 292-й завод построил в 1957-м десять перехватчиков Як-27, в том числе три Як-27К и в следующем году пять Як-27В.

В том же году по распоряжению правительства все работы по пушечному варианту Як-27 прекратили, что вызвало у Яковлева протест, а в начале 1959-го по предложению председателя ГКАТ П. В. Дементьева прекратились все работы по Як-27В, как, впрочем, и по другим самолетам с комбинированной силовой установкой.

По одному самолету Як-27 и Як-27К укомплектовали двигателями РД-9Ф с форсажными камерами. Согласно расчетным данным (на 8 февраля 1956 г.), оба истребителя Як-27 без ракетного вооружения при полетном весе 10 250 кг с новыми двигателями тягой по 3750–3850 кгс должны были развивать максимальную скорость 1310 км/ч на высоте 11 км.

Приказом по ГКАТ 9 сентября 1957 года ведущим летчиком-испытателем «форсированного» самолета назначили В. Г. Мухина. В ходе заводских испытаний, начавшихся 24 апреля 1958 года, 24 июня была достигнута наивысшая скорость – 1270 км/ч при полетном весе 10 530 кг. На высоту 11 км самолет с ракетами поднимался за 2 минуты 26 секунд, а без ракет – за 1 минуту 46 секунд. Дальность полета оценивалась в 1300 км, а разбег и пробег – в пределах 900 метров.

Дата добавления: 2015-09-02