Советский экспериментальный самолет «346»
Проекты, с которыми в СССР прибыли немецкие специалисты, находились на различных стадиях освоения. ОКБ-2 под руководством Г. Рессинга продолжило разработку экспериментального самолета с жидкостным ракетным двигателем, который в Германии имел обозначение DFS-346. В СССР данному самолету присвоили обозначение «346». Постройку первой машины начали в Германии, и в ЦАГИ ее передали в 1946 году.
Самолет «346» являлся цельнометаллическим среднепланом. Фюзеляж самолета составляли три части. Носовая часть - тело вращения с контуром, образуемым профилем NACA 00121-0,66-50. После нее следовала цилиндрическая часть и хвостовая, поперечное круглое сечение которой переходило в вертикальный овал. Под фюзеляжем имелась убираемая посадочная лыжа. В носовой части корпуса располагалась герметическая кабина пилота. Ложе размещалось горизонтально таким образом, что пилот находился лицом вниз в лежачем положении. Данная компоновка рабочего места должна была снизить лобовое сопротивление фюзеляжа. Система спасения летчика при аварийных ситуациях была под стать ей. К фюзеляжу кабина крепилась при помощи взывных болтов и в аварийных ситуациях могла отделяться от самолета. У задней стенки кабины находился небольшой парашют, стабилизирующий ее положение при свободном падении. У ложа имелось собственное катапультное устройство. Оно выбрасывало летчика из кабины через некоторое время после ее отделения.
Силовая установка экспериментального самолета «346» – двухкамерный жидкостный ракетный двигатель «Вальтер». Общая тяга у земли составляла 3740 килограмм, на высоте – 4 тыс. кг. Суммарный запас топлива (керосин), перекиси водорода и окислителя (азотная кислота) составлял 1,9 тыс. кг. Данным запасом топлива обеспечивалась двухминутная работа жидкостного ракетного двигателя на полной тяге. В экономичном режиме функционировала одна камера.
Крыло имело 45" стреловидность по линиям четвертей хорд. Для его наборки использовались профили типа NACA-0,012-0,55-1,25, которые имели относительную толщину 12 процентов. Площадь крыла составляла 19,87 м2. Посадочная механизация – отклоняемые закрылки.
Элероны состояли из пары секций имеющих кинематическую связь внешних и внутренних частей элеронов, изменяемую летчиком. Углы отклонения секций элеронов на малых скоростях должны быть одинаковыми, при больших скоростях отклоняться должны были только внешние секции (во время испытаний самолета передаточное число к внутренним секциям элеронов от ручки управления было в два раза меньше, чем к внешним). Оперение самолета – Т-образное. Стабилизатор – подвижный с углами отклонения от -2"40' до +2". Двухсекционные рули высоты, как и элероны, отклонялись на разные углы. Над стабилизатором устанавливалась небольшая подвижная поверхность – т. н. падцель.
Самолет был рассчитан на достижение скорости, примерно в М-2. Стартовая масса по расчетам должна была составлять от 5230 до 5300 кг.
Самолет осенью 1946 года привезли в ЦАГИ, после чего была начата продувка в трубе Т-101. В ходе экспериментов удалось выяснить, что на крыле при больших углах атаки образуется концевой резко выраженный срыв потока, который распространяется почти на всю площадь крыла и приводит к потере продольной устойчивости. Это было естественным, поскольку крыло набиралось из однотипных профилей по всему размаху. Однако элероны даже несмотря на срывное обтекание сохраняли удовлетворительную эффективность. Срыв потока удалось значительно уменьшить установкой аэродинамических перегородок на верхней стороне крыльев.
К летным испытаниям «346» приступили в 1948 году на аэродроме в Теплом Стане. Самолет-носитель – один из американских бомбардировщиков Боинг В-29 попавших на территорию Советского Союза. Самолет «346» подвешивался под правым крылом к балке между мотогондолами.
На планере «Краних» еще до полета этой машины отрабатывалось управление аппаратом, в котором летчик находится в лежачем положении. В ЛИИ испытывалась и доводилась отделяемая кабина с катапультным устройством. Подъем и отделение кабины во время полета велись при помощи носителя-бомбардировщика. Перед полетами самолета «346» с работающим жидкостным реактивным двигателем проводились испытания планерного варианта, который не был предназначен для полетов с реактивным двигателем. Планерный вариант носил название «346-П». На нем была отработана методика буксировки и сброса, проверялась устойчивость во время свободного полета при различных центровках, были отработаны пилотирование и приземление на лыжу без использования подкрыльных костылей. «346-П» внешне практически не отличался от экспериментального самолета с ЖРД, с него сняли обтекатели лыжи в убранном положении и установили обтекатели подкрыльевых костылей. Масса планера составляла 1180-2180 кг. Испытаниями «346-П» занимался инженер-летчик первого класса Вольфганг Цизе, уже имевший к тому времени 20-летний стаж летной работы (В. Цизе окончил летную школу в г. Ганновере при авиационном институте). Ведущий инженер по испытаниям – Молочаев В.Я.
Постройка самолета была завершена 5 мая 1949 года. На нем установили двигатель, правда, в макетном, т.е. нерабочем состоянии. Данный самолет носил название «346-1». На протяжении всего лета и в сентябре 1949 года проводилась наземная подготовка самолета к летным испытаниям. Первый полет был осуществлен 30 сентября. Масса самолета - 3145 кг. Отцепку самолета «346-1», пилотируемого В. Цизе, произошла на высоте 9,7 тыс. м. В ходе испытаний выяснилось, что у самолета имеется ряд недостатков в управлении. Те же недостатки имелись и у планера «346-П», однако тогда летчик их не счел опасными. На самолете «346-1» ситуация была другой – в некоторых режимах полета не представлялось возможным производить эволюции. Несмотря на трудности, пилоту удалось овладеть управлением. Но расчет на посадку произвели недостаточно точно, и «346-1» подошел к земле на высокой скорости (примерно 310 км/ч). После того как самолет коснулся земли он «подпрыгнул» на высоту около 4 метров, пролетев еще 800 метров. При втором касании посадочная лыжа сложилась, и пробег до полной остановки самолета прошел на фюзеляже. Система привязных ремней и ложе летчика также оказались не совсем надежными. Во время резкого торможения на пробеге Цизе сдвинулся вперед и, ударившись лицом о поперечный передний раскос кабины, потерял сознание. К счастью, полученные летчиком травмы, оказались незначительными, и через несколько дней после лечения в госпитале Цизе смог вернуться к работе.
Чтобы выяснить причины аварии создали комиссию, которую возглавил летчик-испытатель Рыбко Н.С. Комиссия посчитала, что причиной катастрофы явился неполный выпуск посадочной лыжи. Аварийный акт имел следующую запись: «Единственной возможной причиной для неполного выпуска лыжи во время полета... были неправильные действия Цизе. Он не полностью нажал кнопку сцепления рычага выпуска лыжи. В результате этого рычаг лебедки работал вхолостую, поэтому лыжа поставлена на замок не была». К данному заключению можно добавить, что в связи с трудностями, возникшими в управлении, все внимание пилота, вероятно, сосредоточилось на пилотировании, поэтому Цизе не полностью нажимал на кнопку сцепления рычага выпуска лыжи.
После аварии самолет отремонтировали, на нем произвели некоторые доработки, после чего его перевезли в ЛИИ. Пилотировал машиной летчик-испытатель Казьмин П.И. В его полетах основное внимание уделялось пилотажным качествам самолета «346-1». Жидкостный ракетный двигатель не включался. Во время первого полета лыжа вноь не встала на замок. Но произведенная на снег посадка окончилась вполне благополучно, и самолет «346-1» оказался практически не поврежденным. Казьмин через некоторое время произвел второй полет, во время которого «346-1» буксировал самолет Ту-2 на высоту 2 тыс. м, затем был отцеплен для совершения свободного полета. Посадка вновь не удалась, так как произошла с недолетом. Опять потребовался ремонт.
После того как был построен второй самолет, которому присвоили обозначение «346-3», была проведена наземная отработка жидкостного ракетного двигателя. После получения удовлетворительных результатов было принято решение о проведении летных испытаниях с включенным двигателем. Предпочтение было отдано В. Цизе, который имел больший опыт полетов на «346».
В-29 с подвешенным самолетом «346-3» стартовал с аэродрома в Луховицах, поскольку его взлетно-посадочная полоса была более длинной по сравнению с полосой в Теплом Стане. На высоте около 10 тыс. м. аппарат отцепили. Включился ЖРД и «346-3» пошел свечой вверх быстро набирая скорость. Пройдя перед кабиной носителя самолет, продолжил набор высоты. Зрелище было впечатляющим, однако недолгим. Вскоре летчик сообщил, что «346» неуправляем, после чего он получил команду катапультироваться. Устройство катапультирования сработало безотказно, и Цизе приземлился на парашюте. Вывод комиссии ЛИИ МАП об испытании самолетов «346»: «Самолет «346» – это экспериментальным самолетом-лабораторией, основная задача которого заключается в исследовании полетов с трансзвуковыми и сверхзвуковыми скоростями; самолет для данной цели снабжен регистрирующей спец. установкой, двойными элеронами, динамометрической подвеской крыльев, двухкамерным жидкостным ракетным двигателем, рулями высоты с разной аэродинамической компенсацией. Старт самолета «346» осуществлялся с самолета-носителя В-29, который оборудовался подвесной спец. системой, которая позволяла производить отделение «346» на высоте от 8000 до 10000 метров.
Всего изготовили два летных экземпляра – «346-1» и «346-3», имеющие работающую силовую установку с жидкостным ракетным двигателем. «346-3» от «346-1» отличался большим углом стреловидности горизонтального оперения, отсутствием посадочных щитков и меньшей толщиной профиля Г.О.3. Самолет «346» имеет металлическую конструкцию, кроме герметической кабины пилота, изготовленной из дерева.
Старт самолета производился при отцепке на высоте 9,3 тыс. м на скорости 300 км/ч. Набор высоты в 10 тыс. м, предусматриваемой программой, затруднялся, поскольку аэродинамические свойства самолета-носителя были ухудшены подвеской под крылом самолета «346». На больших высотах скороподъемность снижалась, а значительное время набора высоты было утомительным для летчика.
Во время испытаний достигли следующих летных характеристик самолета «346»: максимальная высота – 12-13 тыс. метров, максимальная скорость полета 950 км/ч, наибольшее число М в горизонтальном полете – 0,9-0,95, максимальная скороподъемность составляла 100 м/с. Скорость пикирования достигнутая в последнем полете при работающем жидкостном ракетном двигателе была сверхзвуковой.
Летно-технические характеристики экспериментального самолета «346»:
Модификация – "346-1";
Размах крыла – 9,00 м;
Длина – 15,81 м;
Высота – 3,54 м;
Площадь крыла – 19,86 м2;
Максимальная взлетная масса – 5260 кг;
Тип двигателя – реактивный двигатель Walter HWK 109-509C;
Тяга – 4000 кгс;
Максимальная скорость – 950 км/ч (М=0.8);
Экипаж – 1 человек.
Самолет «346» являлся цельнометаллическим среднепланом. Фюзеляж самолета составляли три части. Носовая часть - тело вращения с контуром, образуемым профилем NACA 00121-0,66-50. После нее следовала цилиндрическая часть и хвостовая, поперечное круглое сечение которой переходило в вертикальный овал. Под фюзеляжем имелась убираемая посадочная лыжа. В носовой части корпуса располагалась герметическая кабина пилота. Ложе размещалось горизонтально таким образом, что пилот находился лицом вниз в лежачем положении. Данная компоновка рабочего места должна была снизить лобовое сопротивление фюзеляжа. Система спасения летчика при аварийных ситуациях была под стать ей. К фюзеляжу кабина крепилась при помощи взывных болтов и в аварийных ситуациях могла отделяться от самолета. У задней стенки кабины находился небольшой парашют, стабилизирующий ее положение при свободном падении. У ложа имелось собственное катапультное устройство. Оно выбрасывало летчика из кабины через некоторое время после ее отделения.
Силовая установка экспериментального самолета «346» – двухкамерный жидкостный ракетный двигатель «Вальтер». Общая тяга у земли составляла 3740 килограмм, на высоте – 4 тыс. кг. Суммарный запас топлива (керосин), перекиси водорода и окислителя (азотная кислота) составлял 1,9 тыс. кг. Данным запасом топлива обеспечивалась двухминутная работа жидкостного ракетного двигателя на полной тяге. В экономичном режиме функционировала одна камера.
Крыло имело 45" стреловидность по линиям четвертей хорд. Для его наборки использовались профили типа NACA-0,012-0,55-1,25, которые имели относительную толщину 12 процентов. Площадь крыла составляла 19,87 м2. Посадочная механизация – отклоняемые закрылки.
Элероны состояли из пары секций имеющих кинематическую связь внешних и внутренних частей элеронов, изменяемую летчиком. Углы отклонения секций элеронов на малых скоростях должны быть одинаковыми, при больших скоростях отклоняться должны были только внешние секции (во время испытаний самолета передаточное число к внутренним секциям элеронов от ручки управления было в два раза меньше, чем к внешним). Оперение самолета – Т-образное. Стабилизатор – подвижный с углами отклонения от -2"40' до +2". Двухсекционные рули высоты, как и элероны, отклонялись на разные углы. Над стабилизатором устанавливалась небольшая подвижная поверхность – т. н. падцель.
Самолет был рассчитан на достижение скорости, примерно в М-2. Стартовая масса по расчетам должна была составлять от 5230 до 5300 кг.
Самолет осенью 1946 года привезли в ЦАГИ, после чего была начата продувка в трубе Т-101. В ходе экспериментов удалось выяснить, что на крыле при больших углах атаки образуется концевой резко выраженный срыв потока, который распространяется почти на всю площадь крыла и приводит к потере продольной устойчивости. Это было естественным, поскольку крыло набиралось из однотипных профилей по всему размаху. Однако элероны даже несмотря на срывное обтекание сохраняли удовлетворительную эффективность. Срыв потока удалось значительно уменьшить установкой аэродинамических перегородок на верхней стороне крыльев.
К летным испытаниям «346» приступили в 1948 году на аэродроме в Теплом Стане. Самолет-носитель – один из американских бомбардировщиков Боинг В-29 попавших на территорию Советского Союза. Самолет «346» подвешивался под правым крылом к балке между мотогондолами.
На планере «Краних» еще до полета этой машины отрабатывалось управление аппаратом, в котором летчик находится в лежачем положении. В ЛИИ испытывалась и доводилась отделяемая кабина с катапультным устройством. Подъем и отделение кабины во время полета велись при помощи носителя-бомбардировщика. Перед полетами самолета «346» с работающим жидкостным реактивным двигателем проводились испытания планерного варианта, который не был предназначен для полетов с реактивным двигателем. Планерный вариант носил название «346-П». На нем была отработана методика буксировки и сброса, проверялась устойчивость во время свободного полета при различных центровках, были отработаны пилотирование и приземление на лыжу без использования подкрыльных костылей. «346-П» внешне практически не отличался от экспериментального самолета с ЖРД, с него сняли обтекатели лыжи в убранном положении и установили обтекатели подкрыльевых костылей. Масса планера составляла 1180-2180 кг. Испытаниями «346-П» занимался инженер-летчик первого класса Вольфганг Цизе, уже имевший к тому времени 20-летний стаж летной работы (В. Цизе окончил летную школу в г. Ганновере при авиационном институте). Ведущий инженер по испытаниям – Молочаев В.Я.
Постройка самолета была завершена 5 мая 1949 года. На нем установили двигатель, правда, в макетном, т.е. нерабочем состоянии. Данный самолет носил название «346-1». На протяжении всего лета и в сентябре 1949 года проводилась наземная подготовка самолета к летным испытаниям. Первый полет был осуществлен 30 сентября. Масса самолета - 3145 кг. Отцепку самолета «346-1», пилотируемого В. Цизе, произошла на высоте 9,7 тыс. м. В ходе испытаний выяснилось, что у самолета имеется ряд недостатков в управлении. Те же недостатки имелись и у планера «346-П», однако тогда летчик их не счел опасными. На самолете «346-1» ситуация была другой – в некоторых режимах полета не представлялось возможным производить эволюции. Несмотря на трудности, пилоту удалось овладеть управлением. Но расчет на посадку произвели недостаточно точно, и «346-1» подошел к земле на высокой скорости (примерно 310 км/ч). После того как самолет коснулся земли он «подпрыгнул» на высоту около 4 метров, пролетев еще 800 метров. При втором касании посадочная лыжа сложилась, и пробег до полной остановки самолета прошел на фюзеляже. Система привязных ремней и ложе летчика также оказались не совсем надежными. Во время резкого торможения на пробеге Цизе сдвинулся вперед и, ударившись лицом о поперечный передний раскос кабины, потерял сознание. К счастью, полученные летчиком травмы, оказались незначительными, и через несколько дней после лечения в госпитале Цизе смог вернуться к работе.
Чтобы выяснить причины аварии создали комиссию, которую возглавил летчик-испытатель Рыбко Н.С. Комиссия посчитала, что причиной катастрофы явился неполный выпуск посадочной лыжи. Аварийный акт имел следующую запись: «Единственной возможной причиной для неполного выпуска лыжи во время полета... были неправильные действия Цизе. Он не полностью нажал кнопку сцепления рычага выпуска лыжи. В результате этого рычаг лебедки работал вхолостую, поэтому лыжа поставлена на замок не была». К данному заключению можно добавить, что в связи с трудностями, возникшими в управлении, все внимание пилота, вероятно, сосредоточилось на пилотировании, поэтому Цизе не полностью нажимал на кнопку сцепления рычага выпуска лыжи.
После аварии самолет отремонтировали, на нем произвели некоторые доработки, после чего его перевезли в ЛИИ. Пилотировал машиной летчик-испытатель Казьмин П.И. В его полетах основное внимание уделялось пилотажным качествам самолета «346-1». Жидкостный ракетный двигатель не включался. Во время первого полета лыжа вноь не встала на замок. Но произведенная на снег посадка окончилась вполне благополучно, и самолет «346-1» оказался практически не поврежденным. Казьмин через некоторое время произвел второй полет, во время которого «346-1» буксировал самолет Ту-2 на высоту 2 тыс. м, затем был отцеплен для совершения свободного полета. Посадка вновь не удалась, так как произошла с недолетом. Опять потребовался ремонт.
После того как был построен второй самолет, которому присвоили обозначение «346-3», была проведена наземная отработка жидкостного ракетного двигателя. После получения удовлетворительных результатов было принято решение о проведении летных испытаниях с включенным двигателем. Предпочтение было отдано В. Цизе, который имел больший опыт полетов на «346».
Носовая часть самолета "346"
В-29 с подвешенным самолетом «346-3» стартовал с аэродрома в Луховицах, поскольку его взлетно-посадочная полоса была более длинной по сравнению с полосой в Теплом Стане. На высоте около 10 тыс. м. аппарат отцепили. Включился ЖРД и «346-3» пошел свечой вверх быстро набирая скорость. Пройдя перед кабиной носителя самолет, продолжил набор высоты. Зрелище было впечатляющим, однако недолгим. Вскоре летчик сообщил, что «346» неуправляем, после чего он получил команду катапультироваться. Устройство катапультирования сработало безотказно, и Цизе приземлился на парашюте. Вывод комиссии ЛИИ МАП об испытании самолетов «346»: «Самолет «346» – это экспериментальным самолетом-лабораторией, основная задача которого заключается в исследовании полетов с трансзвуковыми и сверхзвуковыми скоростями; самолет для данной цели снабжен регистрирующей спец. установкой, двойными элеронами, динамометрической подвеской крыльев, двухкамерным жидкостным ракетным двигателем, рулями высоты с разной аэродинамической компенсацией. Старт самолета «346» осуществлялся с самолета-носителя В-29, который оборудовался подвесной спец. системой, которая позволяла производить отделение «346» на высоте от 8000 до 10000 метров.
Всего изготовили два летных экземпляра – «346-1» и «346-3», имеющие работающую силовую установку с жидкостным ракетным двигателем. «346-3» от «346-1» отличался большим углом стреловидности горизонтального оперения, отсутствием посадочных щитков и меньшей толщиной профиля Г.О.3. Самолет «346» имеет металлическую конструкцию, кроме герметической кабины пилота, изготовленной из дерева.
Старт самолета производился при отцепке на высоте 9,3 тыс. м на скорости 300 км/ч. Набор высоты в 10 тыс. м, предусматриваемой программой, затруднялся, поскольку аэродинамические свойства самолета-носителя были ухудшены подвеской под крылом самолета «346». На больших высотах скороподъемность снижалась, а значительное время набора высоты было утомительным для летчика.
Самолет "346" под крылом Ту-4
Во время испытаний достигли следующих летных характеристик самолета «346»: максимальная высота – 12-13 тыс. метров, максимальная скорость полета 950 км/ч, наибольшее число М в горизонтальном полете – 0,9-0,95, максимальная скороподъемность составляла 100 м/с. Скорость пикирования достигнутая в последнем полете при работающем жидкостном ракетном двигателе была сверхзвуковой.
Летно-технические характеристики экспериментального самолета «346»:
Модификация – "346-1";
Размах крыла – 9,00 м;
Длина – 15,81 м;
Высота – 3,54 м;
Площадь крыла – 19,86 м2;
Максимальная взлетная масса – 5260 кг;
Тип двигателя – реактивный двигатель Walter HWK 109-509C;
Тяга – 4000 кгс;
Максимальная скорость – 950 км/ч (М=0.8);
Экипаж – 1 человек.
По материалам сайта airwar.ru
Информация