Судьба МиГ-9, первого советского истребителя с ТРД, довольно типична для боевых реактивных самолетов первого поколения. Созданная в чрезвычайно сжатые сроки, эта машина быстро пошла в серийное производство и поступила на вооружение. И хотя уже в 1947—1948 годах появились новые МиГ-1 5 и Ла-15 со стреловидными крыльями, герметическими кабинами и катапультными сиденьями пилотов, «прямокрылые» первенцы успели сказать свое слово. Значение этих машин не только в том, что они стали первыми реактивными самолетами наших ВВС и их войсковая эксплуатация позволила КБ выявить конструкторские недочеты и найти компоновочные решения следующих, более совершенных образцов. МиГ-9 и его «одногодок», Як-15, ставший учебно-тренировочным истребителем, помогли сотням и тысячам пилотов перейти от поршневых к реактивным боевым машинам. А это оказалось не только массовым «повышением квалификации», но и преодолением своеобразного психологического барьера.
Слишком уж непривычны были стремительные безвинтовые машины. К тому же скверной репутацией у испытателей пользовался немецкий Ме-262: некоторые из них видели документальные кадры катастроф, снятые фашистскими кинооператорами. Доходили до армейских пилотов и сведения о полетах советских летчиков-испытателей на трофейных образцах этой машины. Одному из них, А. Кочеткову, облет Ме-262 на предельной скорости чуть не стоил жизни. Вторым после Кочеткова за штурвал «Мессершмитта» сел П. Стефановский. Одним из первых Стефановский выполнил на самолетах —первенцах отечественной реактивной авиации высший пилотаж, что, конечно же, в корне изменило настороженное отношение строевых летчиков к новым, непривычным самолетам. Поначалу, зная о сюрпризах, поджидавших строевых пилотов в полетах с высокими «реактивными» скоростями, конструкторы первых реактивных машин ввели в летные инструкции множество ограничений. Запрещалось, например, превышать скорость, составляющую 75—85% скорости звука, проделывать высший пилотаж. Став скоростным, истребитель будто бы лишился своих маневренных свойств — пилоты выполняли лишь простые фигуры: виражи, восьмерки, боевые развороты, спирали. Вдобавок конструкторы машин не слишком полагались на трофейные ТРД, установленные в МиГах и Яках. Правда, когда самолеты пошли в серию, их оснастили более надежными двигателями: РД-Ю и РД-20. Первым проверке на пилотаж Стефановский подверг Як-15, созданный на основе заслуженного в боях Великой Отечественной войны Як-3.
Весной 1947 года машина безукоризненно выполнила полный комплекс высшего пилотажа и вела себя столь же послушно, как и лучшие поршневые истребители. Вслед за Яком испытания успешно прошел МиГ-9. «Реабилитированные» реактивные машины освободились от многих ограничений. Пилотаж начали осваивать строевые пилоты. «Однако на пути новой техники осталось еще одно препятствие,— замечает П. Стефановский,—ограничения по максимальным скоростям полета. Оно очень сужало сферу боевого применения Як-15 и МиГ-9. Но имело и основание — реактивные истребители при переходе за установленные скорости вели себя не лучшим образом. Они теряли устойчивость, начинали поперечно раскачиваться, рыскать в стороны, затягивались в пикирование». Летом 1947 года, спустя несколько месяцев после первомайского парада, когда над Красной площадью пронеслись в строю 50 МиГ-9 и столько же Як-15, в макетном цехе «фирмы» МиГ стоял уже новый, невиданных очертаний самолет. Правда, это был еще не летный экземпляр и не машина «в металле». Работы шли на натурном, из дерева, фанеры и отдельных готовых элементов макете будущего МиГ-15. Но даже в таком, «ненастоящем» виде истребитель поражал бывалых летчиков необычным, скошенным назад крылом, огромным килем, увенчанным также стреловидным стабилизатором. Шасси трехколесное, с носовой стойкой. Чистые формы сигарообразного, наподобие удлиненного бочонка, фюзеляжа нарушались лишь каплевидным наростом — фонарем кабины. Этому самолету вскоре суждено было стать самым распространенным истребителем наших ВВС, заслужить почетный титул «самолет-солдат»…
Ну а пока, летом 1947-го, он не был еще даже «летающим чертежом» — так называют иногда опытную машину, делающую свои первые шаги в небо. Примерно в то же время с испытательного аэродрома самолет-буксировщик поднимал ввысь невиданный планер — цельнометаллический, со стреловидным крылом. Иногда этот же аппарат выводили на старт с прямой несущей поверхностью: планер служил летающей лабораторией для испытания крыльев разной стреловидности. Консоли можно было скосить назад или вперед—придать им положительный или отрицательный угол стреловидности — до +30 или —30 градусов. Отцепившись на высоте, планер пикировал и развивал большую скорость. Аппаратура фиксировала поведение обтекающего потока, всей машины в зависимости от быстроты полета и стреловидности крыла… В 1947 году КБ С. Лавочкина пошло еще дальше — построило и испытало в полете первую в нашей стреме пилотируемую машину со стреловидным крылом. Экспериментальный истребитель Ла-160 стал вехой в отечественном самолетостроении, Работая над истребителем, специалисты КБ впервые решили целый комплекс аэродинамических, компоновочных, прочностных и прочих проблем, облегчили коллегам из других конструкторских бюро создание боевых самолетов со стреловидными крыльями. Стоит объяснить, почему, будто сговорившись, конструкторы ведущих авиационных держав оснастили новые реактивные истребители скошенными назад крыльями.
Читатель знает уже о сжимаемости воздуха на околозвуковых скоростях полета, о критическом числе М, при котором на крыле возникают местные «звуковые» течения, о затягивании в пикирование… Утоньшение крыла оказалось в то время необходимой, но недостаточной мерой, чтобы оттянуть кризис, достичь, а затем и превысить скорость звука. Как бы формируясь под мощным напором околозвукового потока, прямое крыло не только «сплющилось», но и обрело стреловидность. Претерпеть такую метаморфозу несущую поверхность вынудили причины, связанные с энергетикой, устойчивостью и управляемостью самолета. До критического числа М сопротивление машины растет пропорционально квадрату скорости полета. За этой отметкой квадратичная зависимость нарушается, и воздух препятствует движению с иной, многократно возросшей силой. Из-за «неправильного» обтекания крыла (с позиций, конечно, дозвуковой аэродинамики) резко снижалась эффективность элеронов, и управление требовало от летчика огромных физических усилий.
Что же происходит на стреловидном крыле? Набежав на него с критической скоростью, поток как бы разделяется на два течения: одно — перпендикулярно передней кромке, другое — скользящее вдоль крыла, в направлении концов консолей. Разумеется, картина с двумя независимыми друг от друга потоками условна, и, поясняя суть дела, говорить надо о составляющих скорости единого, неразрывного течения. Так вот, подъемная сила и аэродинамическое сопротивление крыла зависят уже лишь от составляющей скорости, направленной перпендикулярно передней кромке. И вектор этот тем меньше, чем больше стреловидность крыла. А значит, звуковые течения на нем начинаются куда позже по сравнению с прямой плоскостью…
Проектировщики часто попадают в ситуации типа «нос вытащили, хвост увяз». Справившись с околозвуковой аэродинамикой, сделав отличное скоростное крыло, они, как никогда, усугубили извечное противоречие: самолет должен не только быстро и высоко летать, но и приземляться, приблизившись к ВПП на как можно меньшей скорости. А у стреловидного крыла не слишком хорошие несущие свойства — его стихия скорость! Как и при посадке любого самолета, надо поддержать «проваливающуюся» машину, задрав ее нос,— увеличить угол атаки крыла. Опять проблема, ибо скошенные консоли плохо переносят такой режим — срыв потока и падение подъемной силы начинаются на концевых частях крыла, и, поскольку это происходит позади центра тяжести самолета, машина стремится еще больше «задрать» нос, что усугубляет опасность срыва потока. Пришлось оснащать новые машины более совершенной взлетно-посадочной механизацией — закрылками и щитками, а также установить на крыле аэродинамические гребни, которые способствуют при больших углах атаки выравниванию подъемной силы на центральной и концевой частях крыла. Тем не менее взлетные и посадочные скорости выросли, что, в свою очередь, породило новые технические проблемы. Даже МиГ-9 с его прямым крылом «разувало» через 10 взлетов-посадок: не выдерживали покрышки.
В 1948 году промышленность выпустила «обувку» из синтетического материала — перлона. Ее хватало уже на 150 полетов. Пришлось заказать специализированным заводам и новые колеса для шасси — авиационные «пневматики». Для прежних, спроектированных под толстые крылья поршневых истребителей на реактивных машинах не хватало места. Тонкое крыло с мощными силовыми элементами, механизацией, топливными отсеками не могло вместить стойки с большими, широкими колесами старого типа. Сложность уборки основных стоек шасси в скоростное крыло истребителя Ла-15, выпущенного одновременно с МиГ-15, и заставила, вероятно, КБ С. Лавочкина пойти на сужение колеи машины. Стойки убирались в фюзеляж. Эта особенность, как, впрочем, и более сложная технология серийного выпуска машины и недостаточные дальность и продолжительность полета, во многом решила судьбу Ла-15, хотя самолет кое в чем превосходил своего «сверстника» МиГ-15. Однако для боевой авиации важны не только свойства машины в полете, но и взлетнопосадочные. С узкорасположенным шасси Ла-15 требовал глаза и глаза при посадке с боковым ветром. Для рядовых пилотов нужен был самолет более неприхотливый к условиям взлета и посадки.
Со взлетно-посадочными режимами МиГ-15, уже освоенного строевыми пилотами, связаны другие необычные испытания. Провел их в 1950 году летчикиспытатель А. Супрун. Из частей сообщали: иногда при посадке, коснувшись полосы, самолет начинал «козлить». Летчики грешили на шасси МиГа, на будто бы «врожденный» порок истребителя. Супруну поручили провести серию посадок с нарушением всех инструкций — с повышенной скоростью, с высоким выравниванием, с прочими «ошибками». Выяснилось, что самолет дает «козла», если касается полосы с большей, чем положено, скоростью. На последней, 25-й посадке испытателю пришлось так «неумело» приземлить МиГ, чтобы получить полную картину аварий в строевых частях. А. Супрун блестяще выполнил задание разбить истребитель: едва не перевернувшись, машина осталась без передней и правой стоек. Сомнений не оставалось: причина происшествий — в нарушении техники пилотирования, в превышении посадочной скорости.
О нескольких «мелочах», доставивших немало забот конструкторам и пилотам, вспоминает американский летчик-испытатель Эверест. Оказалось, что керосино-бензиновая смесь — ее использовали в США в качестве топлива для реактивных двигателей—разрушает материал авиационных покрышек. Пришлось фирме-изготовителю найти материал, противостоящий новым сортам топлива. Случались аварии и катастрофы и из-за остановки двигателей. Иногда причиной были кристаллы льда, забившие топливные фильтры. На Р-80 и других реактивных машинах установили автоматические помпы —они подавали на фильтры спирт… Своеобразным психологическим барьером для летчиков-«реактивщиков» оказалось катапультируемое кресло стреловидных МиГов и Ла. И не только для строевых армейских пилотов, Случалось, катапульте не доверяли и опытнейшие испытатели. В 1948 году Герой Советского Союза И. Федоров покинул штопорящий Ла-15 традиционным — переваливанием через борт — способом. И хотя скорость истребителя составляла лишь 400—500 км/ч, каких трудов стоило летчику «отлепиться» от вращающейся машины. Между тем кабина была оснащена катапультой. Именно потому, что на большой скорости пилоту трудно, а иногда и просто невозможно выбраться из кабины, пришлось посадить летчика на катапультируемое сиденье. Покидать-то машину приходится в аварийной обстановке, когда даже при умеренной скорости самолет отнюдь не сохраняет прямолинейный попет.
Перегрузки прижимают пилота к стенкам кабины, к креслу, не дают поднять рук, перекинуть тело через борт. На больших скоростях (свыше 850—900 км/ч) воздушный поток столь плотен и жесток, что не позволяет пилоту воспользоваться парашютом. Даже если удалось выбраться из кабины (что практически невозможно), позади «ловушка» — киль и стабилизатор машины. Значит, нужно, защитив лицо пилота от удара воздухом, спеленав его по рукам и ногам (иначе конечности разбросит тот же поток), насильно выбросить летчика из машины и пронести над килем. На этом этапе «летательным аппаратом» для пилота становилось само кресло. Источник энергии пороховой пиропатрон, который сколь угодно долго сохраняет свою готовность к действию и мгновенно срабатывает. Мощность катапульты подбирали опытным путем—важно не просто «извлечь» летчика из кабины, избежать его столкновения с килем, но и не превысить при выстреливании перегрузок, действующих на тело пилота не в самом благоприятном направлении—голова—ноги. Сначала экспериментировали на макетах и животных. В США, например, первым катапультировавшимся «авиатором» стал медведь — по своей физической конституции этот зверь больше напоминает человека, чем, скажем, шимпанзе… Вспоминая о коллеге по профессии летчике-испытателе Ю. Гарнаеве (которому довелось быть и испытателем катапультируемых сидений), М. Галлай пишет: «Легко сказать — выстрелиться! Нет нужды доказывать, насколько, мягко выражаясь, сильны ощущения человека, применяющего такой способ спасения. Резкий удар снизу, грохот выстрела, пламя, дым, тут же второй, не менее сильный удар о встречный поток воздуха, кувыркание в свободном падении… Словом, до начала плавного спуска на парашюте летчику приходилось пройти через многое. И тем не менее другого, более деликатного способа спасения найти не удалось.
В последующие годы стало ясно, что катапультирование себя решительно оправдало». Полностью оправдала себя и другая новинка, появившаяся на самолетах не по прихоти конструктора, а в ответ на сюрпризы аэродинамики,— гидравлические усилители рулей или бустеры. Орудуя ручкой управления и педалями, летчик изменял положение элеронов, рулей высоты и направления уже не силой мышц, а с помощью гидравлических устройств. Золотники перераспределяли энергию гидравлики в полном соответствии с «командой» пилота. Чтобы он все-таки чувствовал по сопротивлению органов управления, как его воле повинуется самолет, на ручку и педали передавалась часть аэродинамических нагрузок. Позже устранили и эту обратную связь, и теперь, отклоняя, скажем, штурвал, летчик чувствует сопротивление только пружины специального загрузочного механизма… Трудно даже вскользь перечислить все новинки аэродинамики, самолето- и двигателестроения и многих других областей техники, воплощенные в первом серийном боевом реактивном самолете со стреловидным крылом—МиГ-15. И оружие достаточно «консервативный» элемент истребителя — было новым, послевоенного образца. Огневую мощь МиГа составляли три скорострельные пушки —одна 37-мм и две 23-мм, а также бомбы на внешней подвеске. Заботясь о простоте обслуживания «батареи» в боевых условиях, конструкторы МиГ-15 смонтировали пушки и снарядные коробки на выдвижном лафете. Блок отделялся от носовой части фюзеляжа и опускался до земли на тросовой полиспастной подвеске. Оружие оказывалось как на ладони…
Примерно такую же метаморфозу претерпели западные самолеты второго «стреловидного» поколения. В мае 1948 года стартовал первый серийный образец Норт Америкен Р-86А «Сейбр», который стал основным многоцелевым истребителем ВВС США, Канады, Австралии, других стран. Несколько месяцев спустя в небо поднимается опытный экземпляр шведского СААБ-29, напоминавшего по компоновке наш МиГ-9. Угол стреловидности этой машины составлял 25°. На вооружение СААБ стал поступать в мае 1951 года. В 1949 году совершает первый полет английский «Веном» фирмы «Де Хевиленд», сохранивший схему уже упоминавшегося «Вампира» — короткий каплевидный фюзеляж, две хвостовые балки, связанные воедино горизонтальным оперением. 8 ноября 1950 года МмГ-15 и его модификация МиГ-15-бис (1948) с честью выдержали боевую проверку. В тот день истребители Корейской Народно-Демократической Республики появились во фронтовом небе. Первые же воздушные схватки между МиГ-15, охранявшими промышленные объекты КНДР, и американскими Локхид Р-80 «Шутинг стар» продемонстрировали полное преимущество МиГов в скорости, скороподъемности, маневренности, мощности вооружения. Участь сбитых Р-80 разделили и истребители Р-84 «Тандерджет». Только введя в действие новейшие Норт Америкен Р-86 «Сейбр», американцы смогли защитить свои бомбардировщики и истребители-бомбардировщики, совершавшие террористические налеты на жизненно важные объекты Северной Кореи.
За одну только неделю в октябре 1951 года МиГ-15 сбили пять «сверхкрепостей» и нанесли тяжелые повреждения восьми бомбардировщикам этого типа. Стремясь разгадать «секрет МиГ-15», Пентагон назначил премию в миллион долларов пилоту, который сам доставил бы неповрежденный самолет на одну из военно-воздушных баз США. Премия так и осталась не врученной. Специалисты же, сделав выводы из опыта фронтового применения реактивных истребителей, стали ускоренно создавать легкие, маневренные, скоростные, с мощным пушечным и ракетным вооружением машины, которые смогли бы, подобно МиГ-15, завоевать господство в небе современной войны… Один за другим стартуют экспериментальные стреловидные бесхвостки, летающие крылья, самолеты с треугольной несущей поверхностью. На разные лады грохочут двигатели—турбореактивные, жидкостные, ракетные, прямоточные, пульсирующие, турбовинтовые… Один за другим на боевых и экспериментальных машинах летчики штурмуют звуковой барьер и, пока кратковременно, несутся быстрее звука. Но обогнать звук могут лишь избранные. Реактивные истребители, полностью сменившие в строевых частях поршневых ветеранов, свободно летают во всем диапазоне дозвуковых скоростей и отлично справляются со своими боевыми «обязанностями». В зазвуковой же зоне они нечастые гости. Обжить ее истребительная авиация смогла на других, сверхзвуковых самолетах — машинах третьего реактивного поколения.
————————————————————
Литература:
Андреев И., Захаров А. «Боевые самолеты» 1992г.
Попова С. «Аэрофлот от А до Я» 1986г.