Авиация и космонавтика 2004 07 - [20]
В начале 1941 г., наряду с плановыми работами по самолетам Су-1, Су-2, Су-3, Су-4, Су-6, конструкторское бюро завода №289 приступило к выполнению ряда инициативных работ. В апреле была завершена одна из них – эскизный проект двухмоторного высотного бомбардировщика «СБ» с гермокабиной. По своей схеме, геометрическим и летным данным самолет П.О. Сухого практически не отличался от фронтового бомбардировщика «103», созданного в ОТБ при НКВД СССР под руководством А.Н.Туполева и совершившего свой первый полет 29 января 1941 г.
Особый интерес в данном проекте вызывает силовая установка, включавшая в себя два поршневых двигателя жидкостного охлаждения АМ-38 с турбокомпрессорами (ТК), выхлопные газы которых создавали дополнительную тягу. Следует отметить, что идея использования реакции выхлопных газов для повышения скорости полета к этому времени уже нашла применение в авиации в виде реактивных патрубков, однако «суховцы» выбрали иную схему, обеспечивающую более значительный прирост скорости.
Каждый двигатель АМ-38 имел по два турбокомпрессора, размещенных в хвостовой части мотогондолы, причем турбинные части ТК крепились внутри специальной камеры (в эскизном проекте «камера реактора» или «камера дожигания»), куда и поступали выхлопные газы. Они, совершив работу на лопатках турбин ТК, а затем, истекая через отверстие в хвостовой части камеры, создавали силу тяги. Выхлопные коллекторы каждого двигателя на участке от передней кромки крыла до камеры заключались в кожухи, в результате чего через образовавшиеся кольцевые каналы атмосферный воздух под действием скоростного напора поступал в камеру, причем с повышенным теплосодержанием. Проект предусматривал и возможность подачи в камеру дополнительного топлива, что в свою очередь способствовало увеличению силы тяги. Вся установка ТК была выполнена в виде отдельного блока.
Если отбросить некоторые условности, то данную конструкцию можно рассматривать как простейший прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) и, следовательно, как первую работу КБ П.О.Сухого в области реактивной авиации.
Вышеупомянутый эскизный проект был отправлен на рассмотрение в НИИ ВВС КА, где получил отрицательное заключение, связанное с некоторыми недостатками проекта. В то же время в выводах отмечалось:
«Полученную в проекте максимальную скорость 630 км/час на высоте 8500 м можно считать реальной при использовании реактивного эффекта выхлопных газов. Необходимо довести максимальную скорость до '650 км/час …».
В годовом отчете завода №289 за 1942г. упоминается еще об одном, правда, незавершенном проекте варианта самолета СУ-6 с ТК и воздушно-реактивным двигателем (ВРД), а также о проекте одноместного экспериментального самолете с ВРД, разработанного в октябре 1942 г.
В нем, в качестве силовой установки, предусматривалось использование мотокомпрессорного ВРД ( по терминологии тех лет – воздушно-реактивного двигателя компрессорного типа или ВРДК) разработки КБ П.О.Сухого, принципиально схожего с ВРДК самолета Caproni-Campini CC-2, построенного в Италии и совершившего первый полет 17 августа 1940 г.
У этого самолета потребная тяга создавалась работой ВРДК, в котором наружный воздух, поступавший в реактивный двигатель, предварительно сжимался осевым компрессором, приводимым поршневым двигателем.
По-видимому, выбор данной схемы силовой установки был обусловлен, прежде всего, отсутствием какого-либо доведенного ВРД, а также возможностью создания тяги двигателем и без сжигания топлива в камере сгорания. В этом случае теплосодержание воздуха увеличивалось за счет сжатия его в компрессоре, а также за счет охлаждения цилиндров и маспорадиатора приводного двигателя и его выхлопа в тракт ВРДК. Данный режим снижал тягу реактивного двигателя, но значительно увеличивал продолжительность полета.
Мотогондолы с двигателями АМ-38 и турбокомпрессорами, создающими реактивную тягу
Схема проекта самолета с ВРДК
Схема проекта истребителя с ВРДК под крылом
Самолет П.О. Сухого по схеме представлял собой моноплан с низкорасположенным трапециевидным крылом, нормальным однокилевым хвостовым оперением и убирающимся в полете шасси.
Носовая часть самолета – эллиптическая гондола с кабиной пилота, бортовым оборудованием и топливным баком – крепилась к фюзеляжу на шести стойках, образуя кольцевую щель воздухозаборника.
Внутри фюзеляжа размещался девятицилиндровый поршневой двигатель воздушного охлаждения, предположительно М-62 или М-63, приводящий во вращение двухступенчатый осевой компрессор. За поршневым двигателем располагался ВРД, состоящий из: завихрителя (турболизатора), топливного коллектора с форсунками и камеры сгорания с нерегулируемым реактивным соплом.
К сожалению, другие данные по проекту отсутствуют, сохранились лишь общий вид самолета и компоновочная схема ВРД. Тем не менее известно, что данный проект был передан на рассмотрение в реактивный отдел ЦАГИ и получил там отрицательное заключение, которое можно объяснить следующим образом.
Созданный в начале 40-х годов по инициативе профессора Г.Н.Абрамовича реактивный отдел (4 лаборатория ЦАГИ) занимался работами по изучению термодинамического цикла ВРДК, по созданию методик расчета его основных параметров и по разработке принципов регулирования. Кроме того, велось проектирование нескольких самолетов с различными вариантами этого двигателя.
