Авиация и время 2016 № 02 (152) - [7]
Вероятно, так оно и было, и подвергать каким-либо сомнениям слова Адлера причин нет, но реданная компоновка «Яка» удивительным образом совпала с компоновкой истребителя Гудкова Гу-ВРД, а тот, в свою очередь, был похож на самолет ХАИ-2. Несмотря на всю простоту реализации, редан таил множество неприятностей, особенно на Як-15, у которого осталось шасси с хвостовым колесом. Наклонное положение ТРД могло повлиять на устойчивость работы, горячая струя газов нагревала нижнюю часть фюзеляжа и хвостовое колесо, кроме того, она создавала нежелательное разрежение под горизонтальным оперением и т.д.
Истребитель с ВРДК И-250
Истребитель Як-15
| Сравнительные характеристики BMW 003 и Jumo 004В | ||
| BMW 003 | Jumo 004В | |
| Длина, мм | 3640 | 3935 |
| Макс, диаметр, мм | 690 | 810 |
| Масса, кг | 660 | 720 |
| Число ступеней компрессора | 7 | 8 |
| Число ступеней турбины | 1 | 1 |
| Расход воздуха, кг/с | 19,0 | 23,0 |
| Тяга, кгс | 800 | 900 |
| Удельный расход топлива, кг/кг-ч | 1,47 | 1,40 |
| Макс, частота вращения, об/мин | 9500 | 8700 |
| Степень повышения давления | 3,1 | 3,0 |
| Температура газов в сопле, "С | 620 | 630-690 |
| Топливо | Керосин+15% солярного масла | |
Яковлева очень беспокоили все эти моменты, он сильно переживал и поделился своими сомнениями с Микояном. Александр Сергеевич считал себя «шефом» молодого конструктора, а Микоян, в свою очередь, всегда прислушивался к словам Яковлева. Этот момент Адлер описывает так: «Пока мы терзались сомнениями, Микоян решительно последовал за ОКБ Яковлева, также начав разрабатывать аналогичную схему, прозванную реданной, но, если честно признаться, технически далеко опередив своего наставника. Вместо одного ЮМО-004 с тягой 900 кгс он установил, также в носу, под углом, не один, а два ТРД БМВ-003 с тягой по 850 кгс каждый. Он скомпоновал совершенно новый самолет, а не дорабатывал серийный, хотя мог бы использовать свой МиГ-3, правда, давно уже снятый с производства».
Решение переделать свой двухдвигательный истребитель на реданную схему в ОКБ-155 было принято в июне 1945 г. Новый проект получил шифр «Ф» и обозначение И-300. Ведущим конструктором по проекту назначили А.Г. Брунова, а инженером по летным испытаниям — А.Т. Карева. По плану-графику, принятому Микояном, на проектирование и постройку самолета выделялось 5 месяцев. Начало летных испытаний И-300 запланировали на 15 октября 1945 г.
Для установки на самолет выбрали двигатели BMW, хотя их характеристики были хуже Jumo. Большая температура газов у Jumo увеличивала КПД и повышала тягу. Вот по степени сжатия BMW был незначительно лучше. Тут еще нужно помнить, что степень сжатия компрессора напрямую влияет на высотность самолета, которая ограничена явлением срыва пламени в камере сгорания. Высота, на которой происходит срыв, тем больше, чем больше степень сжатия. Например, при степени сжатия 3 срыв пламени произойдет на высоте 13000 м, при 4-х — на высоте 15000 м, при 20 — 24000 м. Хотя недостаток степени сжатия можно компенсировать скоростью полета и «отложить» начало срыва на большую высоту.
Определяющим преимуществом BMW был меньший на 120 мм максимальный диаметр двигателя, что облегчало размещение двух ТРД рядом друг с другом, вблизи центра масс. Для этого округлый фюзеляж И-260 расширили внизу, придав ему трапециевидное сечение. При такой компоновке летчик мог безопасно выключать один из двигателей в крейсерском полете, экономя топливо и увеличивая дальность полета.
Новая компоновка позволила резко уменьшить лобовое сопротивление, что увеличило скорость полета. А «чистое» крыло, в свою очередь, улучшило аэродинамическое качество и облегчило конструкцию.
Фюзеляжные топливные баки установили прямо над двигательным отсеком, еще шесть небольших баков разместили в крыле. Общий объем баков по сравнению с И-260 вырос на 200 л и составил почти 1600 л.
Близкое расположение двух ТРД заставило конструкторов задуматься о принудительном охлаждении как самого двигательного отсека, так и нижней части фюзеляжа, которая находилась непосредственно под воздействием реактивных струй. Для охлаждения двигателей на фюзеляже установили три небольших воздухозаборника. Поступающий из них воздух, проходя под капотами, охлаждал двигательный отсек.
Охлаждение нижней части фюзеляжа за реданом оказалось сложной проблемой, ведь газы за соплом имели температуру около 700° С, а максимально допустимый нагрев алюминиевых сплавов конструкции не мог превышать 100-120° С. Конструкторы решили сделать нижнюю обшивку двойной. Первый лист дюраля 0,5 мм крепился к силовому набору фюзеляжа. Второй лист играл роль теплового экрана и изготавливался из жаропрочной стали толщиной 1,2 мм. Экран крепился к фюзеляжу стальными скобами так, чтобы между ним и обшивкой оставался зазор 15 мм. Образовавшееся пространство продувалось забортным воздухом, который поступал через два воздухозаборника на боковой поверхности фюзеляжа, установленных под крылом в районе закрылков. Отработанный воздух выходил через два десятка прорезей, прозванных «жабрами», на плоской части экрана в районе хвостового оперения.
Воздухозаборник для двигателей устроили в носовой части фюзеляжа. Поступающий воздух разделялся центральной перегородкой на два потока и по независимым каналам напрвлялся к диффузорам — конической формы трубам, присоединенным к входным устройствам ТРД. Форма и длина каналов с диффузорами не приводила к большим потерям давления, поэтому разница в тяге между двигателем на стенде и двигателем на самолете обещала быть незначительной. В конструкции диффузора предусматривался отвод воздуха для охлаждения маслорадиаторов.
