Казалось бы, всё идёт хорошо — чем быстрее самолёт, тем больше прирост скорости от «дополнительных моторов». Но проблема была в том, что подвешенные под крылом ПВРД создавали немалое аэродинамическое сопротивление. В результате скорость истребителя после установки на него ДМ-4 снижалась на 40 км/ч, а включение этих двигателей позволяло увеличить её всего на 10 км/ч по сравнению с Vмакс обычного И-153. Этот недостаток подтвердился позднее при испытаниях истребителя Як-7Б с двумя ДМ-4 — «чистый» прирост скорости составил всего 19 км/ч
[330].
Чтобы ликвидировать этот недостаток, требовалось «вписать» ПВРД в контуры летательного аппарата. Это попытались сделать в ОКБ А.А. Боровикова и И.В. Флорова на подмосковном авиазаводе № 207 (бывший «Дирижаблестрой»). Во второй половине 1930-х годов Боровиков и Флоров спроектировали оригинальный бесстоечный истребитель-биплан И-207. Его скоростные качества оказались ниже ожидаемых, и военные утратили к нему интерес. Пытаясь спасти своё детище, в сентябре 1940 г. конструкторы решили добавить к основному мотору М-71 реактивные двигатели И.А. Меркулова. Их планировалось установить в нишах по бокам задней части фюзеляжа, выхлоп происходил через общее сопло под килем самолёта. Проект получил обозначение «самолёт № 11». По расчёту он мог развить скорость 654 км/ч на высоте 6000 м.
Комиссия НКАП под председательством Б.Н. Юрьева одобрила проект, посчитав постройку самолёта для эксперимента по применению ВРД целесообразной. Но тут Боровиков и Флоров обратились с новым предложением.
В письме заместителю наркома авиапромышленности А.С. Яковлеву от 10 декабря 1940 г. они утверждали: «Для увеличения скорости самолёта и для более эффективного использования воздушно-ракетного двигателя считаем целесообразным применить следующую схему самолёта — одномоторный моноплан с двухбалочным хвостом (в балках которого расположены воздушно-ракетные двигатели), с толкающим винтом, позволяющим использовать разработанный в ЦАГИ ламинарный профиль крыла…Просим об изменении выданного нам ранее задания и разрешить проектирование и постройку экспериментального самолёта новой схемы»
[331]. Возражений не последовало, И.А. Меркулову поручили изготовить новые прямоточные двигатели ДМ 12 для проектируемой машины. Предполагалось, что с перспективным поршневым двигателем М-120 мощностью 1850 л. с. и двумя ДМ-12 самолёт «Д» будет развивать на высоте 7000 м скорость 690 км/ч без реактивной тяги и 800–850 км/ч при включении ПВРД.
Для получения предварительного опыта под крыльями стоявшего без дела И-207/3 установили два ДМ 4. Испытания проходили в ЛИИ в 1941 г. Из-за войны и эвакуации успели выполнить только несколько полётов для отработки системы бензопитания и совместной работы двигателей. Хотя нормально работал лишь один из двух ПВРД, прирост скорости по сообщениям летавших на самолёте лётчика-испытателя П.М. Попелюшенко и начальника лётной части ЛИИ Д.С. Зосима был заметным
[332].
Проект самолёта «Д».
Работы по самолёту «Д» ограничились постройкой его макета и хвостовой балки с ПВРД.
Существовал ещё один довоенный проект истребителя с ПВРД Меркулова. Самолёт был разработан А.Я. Щербаковым в конце 1930-х годов и назывался ИВС («Иосиф Виссарионович Сталин»), Это должен был быть низкоплан с трёхколесным шасси с носовой опорой, с поршневым двигателем М-120, с пушкой, стреляющей через вал винта, и с пулемётами на крыльях. В задней части фюзеляжа за гермокабиной лётчика находился прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Он представлял собой тоннель переменного сечения, имеющий отверстие для забора воздуха снизу у задней кромки центроплана. Внутри тоннеля было несколько рядов форсунок, распыляющих бензин. Тепло, выделяемое при сгорании бензина, преобразовывалось в кинетическую энергию воздуха. В сужающейся выходной части тоннеля скорость воздуха ещё больше увеличивалась, и на выходе из сопла по расчёту создавала тягу 340 кгс (на Н=8000 м и V=700 км/ч). К воздушному тракту ПВРД по специальным трубам предполагалось подводить горячие выхлопные газы от поршневого мотора, что должно было дополнительно увеличить тягу. Расчётная максимальная скорость ИВС с работающим реактивным двигателем составляла 825 км/ч, потолок — 14 000 м.
Проект рассматривался в Управлении ВВС в сентябре 1940 г. и получил положительную оценку: «предлагаемый конструктором Щербаковым проект скоростного истребителя заслуживает серьёзного внимания в части применения ВРД как средства кратковременного повышения лётных данных самолёта и в части применения герметической кабины»
[333].
Вскоре ИВС был переработан под более реальный мотор AM 41, доработана конструктивная схема трёхколесного шасси. Но в связи с сокращением финансирования по экспериментальным самолётам к его постройке даже не приступали.
В годы войны Игорь Алексеевич Меркулов участвовал в опытах по установке «прямоточек» на истребителе Як-7Б. Затем он ещё долго и плодотворно трудился над конструированием реактивных двигателей.
Прямоточные двигатели в авиации не прижились, так как не могли создавать тягу при взлёте. Зато ПВРД получили распространение в ракетной технике — на сверхзвуковых самолётах-снарядах, стартующих с помощью обычного ракетного двигателя.
Сводная таблица экспериментальных самолётов и авиационных экспериментов
Список использованных материалов
Публикации
Андрей Николаевич Туполев. Грани дерзновенного творчества. М., 1988.
Андрей Николаевич Туполев. Жизнь и деятельность. М., 1989.
Аэро- и автомобильная жизнь. 1913. №№ 3, 12, 13, 14, 22.
Бадягин А.А. Самолёты с горизонтальным расположение лётчика // Из истории авиации и космонавтики. Вып. 40. М., 1980. С. 15–21.
Берг В. Аэропланы И.И. Сикорского // Тяжелее воздуха. 1912. № 14. С. 7–13.
