Самолеты мира, 1995 № 02 - [15]
Как известно, практически с момента образования ЦАГИ в его структуре функционировало ОКБ А. Н. Туполева и завод опытных конструкций - ЗОК ЦАГИ. Именно на этом заводе были построены все самолеты марки АНТ и ряд других. Перед войной в ЦАГИ было сформировано конструкторское бюро под руководством М. Л. Миля и Н. И. Камова, занимавшееся созданием автожиров. Ведущим конструктором практически всей серии винтокрылых аппаратов ЦАГИ был Вячеслав Александрович Кузнецов. По разным причинам осенью 1941 г. работы над геликоптерами и автожирами были свернуты. Миль стал заниматься в ЦАГИ вопросами динамики полета, Камов перешел на серийный завод, а конструкторский коллектив В. А. Кузнецова фактически остался без работы. Большая часть работников была переведена в другие КБ, а для оставшихся Абрамович добился в НКАП разрешения заняться проектными исследованиями самолетов с ВРДК. На этот раз его поддержал научный руководитель ЦАГИ академик С. А. Чаплыгин, который направил 16 марта 1942 г. письмо в Наркомат авиационной промышленности, в котором предложил определить основной научной задачей ЦАГИ создание самолетов с реактивными двигателями. Коллегия НКАП согласилась с предложением С. А. Чаплыгина, и в ЦАГИ был образован отдел реактивных систем под руководством Абрамовича. В этот отдел вошло и КБ ЦАГИ, в результате чего работы по ВРДК развернулись более широким фронтом. В этом отделе были группы исследования процессов горения (руководитель - д. т. н. профессор Д. А. Франк-Каменецкий), рабочих процессов реактивного двигателя (руководитель - к. т. н. Г. В. Миклашевский) и аэродинамики (руководитель - В. А. Кузнецов).
Через год, в марте 1943 г., Г. Н. Абрамович закончил обобщенную работу под названием «О перспективах использования реактивных двигателей в авиации». В этой работе, помимо рассмотрения вопросов о принципах регулирования параметров ВРДК, содержалось и описание проектов самолетов С-1ВРДК-1 и С-2ВРДК-1.
С-1ВРДК-1 представлял собой цельнометаллический свободнонесущий ни-зкоплан с трапециевидным крылом с прямыми законцовками. Особенностью этого самолета было отсутствие пропеллера. Вместо него в носовой части фюзеляжа располагался осесимметричный воздухозаборник с центральным телом, в котором находилась пушка ШВАК с боезапасом 60 патронов. За входным конусом стоял четырехступенчатый осевой компрессор диаметром 1300 мм с направляющим аппаратом, приводимым во вращение звездообразным мотором М-82 с соосным редуктором. В предыдущих работах Абрамович показал, что оптимальной степенью сжатия для компрессора ВРДК является 2=1,3-1,4 (когда в ЦАГИ стали известны подробности о самолете Кампини-Капро-ни, то стало ясно, почему этот реактивный самолет летал намного хуже поршневых -при 2=4 мощность приводного мотора Изотта-Фраскини «Ассо» использовалась непродуктивно). После компрессора воздух обтекал цилиндры мотора, нагреваясь о них. Дополнительный нагрев давали выхлопные газы, смешиваясь с которыми воздух по двум бортовым каналам поступал в камеру сгорания в хвостовой части фюзеляжа.
В качестве горючего для реактивного двигателя использовали тот же бензин, что и для поршневого мотора. Он впрыскивался в «топку» (по терминологии тех лет) через форсунки-испарители и воспламенялся запальными свечами. Расчетный расход бензина в ВРДК составлял 1,1 кг/с, поэтому доля горючего во взлетной массе была больше, чем у традиционных истребителей того времени.
Камера сгорания представляла собой тонкостенную конструкцию, образуемую двумя соосными оберчайками, между которыми имелся проток для охлаждающего воздуха. Расчетная температура горения бензо-воздушной смеси определялась равной 1500°С, что согласно расчетам руководителя группы процессов горения Д. А. Франк-Каменецкого являлось оптимальным значением. Реактивная тяга регулировалась подачей бензина, оборотами приводного мотора и продольным перемещением хвостового конуса.
Сложную задачу для конструкторов представляла собой хвостовая часть самолета, полностью занятая камерой сгорания больших размеров (ее диаметр составлял 1,5 м, длина - 4,2 м). Конструктивную схему этой части фюзеляжа в виде ажурной кольцевой фермы с несущей обшивкой разработал профессор А. Н. Путилов.
Необычным для отечественного самолетостроения тех лет было трехопорное шасси с носовой стойкой. Горизонтальное оперение располагалось над фюзеляжем на специальном пилоне, что делало хвост более жестким и исключало попадание на стабилизатор горячих выхлопных газов. Сложности с обеспечением прочности вызвала необходимость выполнения вертикального оперения в виде двух шайб. На одноместном одномоторном самолете это смотрелось довольно странно, но В. Кузнецов опасался, что в условиях отсутствия обдувки оперения струей от пропеллера недостаточна будет эффективность органов управления. По этой же причине переразмеренным выглядит и стабилизатор.
Расчетная максимальная скорость самолета С-1 ВРДК-1 составляла примерно 800 км/ч, поэтому В. А. Федулов, определявший аэродинамический облик машины в целом, выбрал для крыла профиль ЦАГИ 1 В-10, имеющий меньшее волновое сопротивление, чем традиционные профили NACA. Крыло проектировалось двух -лонжеронным с дополнительной стенкой. Между лонжеронами размещались топливные баки по 200 л и купола основных стоек шасси.
