Создание самолета
Этот самолет попал навсегда в историю авиации нашей страны совсем не из-за выдающихся летных характеристик или участия в боевых конфликтах. МиГ-9 стал первым советским самолетом с турбореактивным двигателем, который поднялся в воздух 24 апреля 1946 года. Именно так, а не первый реактивный советский самолет, как ошибочно пишут в некоторых статьях в Интернете. БИ-1 тоже реактивный самолет и совершил первый свой полет намного раньше – 15 мая 1942 года.
Еще в ходе войны в Советский Союз стала поступать разведывательная информация о разработке реактивных истребителей в Германии, Великобритании и США. СССР значительно отставал в данной области, что вызывало обеспокоенность руководства страны. Уже в феврале 1944 года постановлением Государственного Комитета Обороны поручалось организовать Научно-исследовательский институт реактивной авиации (НИИ-1) для создания реактивных двигателей. А конструкторским бюро Яковлева, Микояна, Лавочкина и Сухого дали указание на начало проектирования реактивных истребителей.
На тот момент не было ясности, какой из реактивных двигателей более перспективный. Поэтому конструкторам поручили создавать истребители на основе всех реактивных установок, которые существовали в то время – ТРД, ЖРД и воздушно-реактивным двигателем с компрессором (ВРДК). Самое интересное, что А.С. Яковлев с недоверием относился к новому виду техники и высказывал свое мнение руководству страны, называя немецкие реактивные самолеты «бессмысленной авантюрой».
Самая основная проблема при разработке нового вида техники была с двигателями. Готового ТРД не было, А.М. Люлька долго создавал и доводил свой двигатель ТР-1. Испытания самолетов с ЖРД и ВРДК показали бесперспективность развития данных схем и самолеты на их основе на испытаниях не показали своей боевой ценности.
По окончанию войны в руки советских специалистов попали трофейные немецкие ТРД Jumo 004 тягой 900 кгс и BMW-003 тягой 800 кгс. Это резко ускорило работы по созданию реактивных самолетов. Было принято единственное правильное на тот момент решение копировать и производить двигатели на основе немецких. В серийном производстве двигатели Jumo 004 и BMW-003 получили обозначение РД-10 и РД-20 соответственно.
Но помимо проблем с двигателями перед конструкторами стояли и другие не менее сложные задачи. Необходимо было решить вопросы общей аэродинамической компоновкой и проблему с так называемым волновым кризисом.
Весной 1945 года ОКБ Микояна приступило к проектированию одноместного двухдвигательного реактивного истребителя. Изначально разрабатывалась схема расположения двигателей на крыле под влиянием немецкого Me 262. Проект с двумя BMW-003 получил обозначение И-260, с двумя Jumo 004 – И-290. Яковлев на Як-15 использовал реданную схему размещения двигателя. Для этой схемы были свойственны следующие недостатки: горячая струя раскаленных газов нагревала нижнюю часть фюзеляжа (а при шасси как у Як-15 еще и хвостовое колесо) и создавало разряжение под горизонтальным оперением, наклонное положение ТРД могло повлиять на устойчивость работы.
По воспоминаниям конструктора Е.Г. Адлера у Яковлева были сомнения по поводу правильности выбранной схемы и он поделился ими с Микояном тем самым, подсказав идею конкуренту. И по признанию Адлера ученик технически превзошел своего наставника.
После этой встречи двух конструкторов в июне 1945 года ОКБ Микояна начало работу над двухдвигательным истребителем реданной схемы, получившим шифр «Ф» и обозначение И-300, а работы по самолетам И-260 и И-290 были свернуты. Если Як-15 разрабатывался на основе уже хорошо освоенного Як-3, то микояновцы создавали совершенно новый самолет. При выбранной компоновке, по сравнению с размещением двигателей на крыле, значительно уменьшалось лобовое сопротивление, что увеличивало скорость полета, а «чистое» крыло улучшало аэродинамическое качество (соответственно увеличивается и дальность полета летательного аппарата).
Двигатели для будущего истребителя выбрали BMW-003 несмотря на немного меньшую тягу, чем у Jumo 004. Вызвано это было меньшим максимальным диаметром BMW-003 (облегчало размещение двух рядом расположенных двигателей) и немного большей степенью сжатия, что увеличивало высотность самолета. Близкое расположение двигателей улучшало управляемость в случае выхода из строя одного из них и позволяло безопасно вести полет на одном двигателе.
Одновременно именно такое близкое расположение заставило конструкторов решать вопросы принудительного охлаждения двигательного отсека и нижней части фюзеляжа. Особенно сложно было решить вторую проблему, так как температура газов за соплом была около 700 градусов, а алюминиевые сплавы, как известно, не могут выдерживать нагрев более 120 градусов. В результате нижнюю обшивку сделали двойной из дюраля 0,5 мм и жаропрочной стали 1,2 мм с зазором между ними в 15 мм. Образовавшееся пространство продувалось забортным воздухом, который поступал через два воздухозаборника на боковой поверхности фюзеляжа, установленных в районе закрылков.
Трехстоечное шасси с носовым колесом, в отличие от шасси с хвостовой опорой на Як-15, исключало воздействие горячих газов двигателя на ВПП и значительно улучшало обзор при рулении, посадке и взлете.
С ростом скоростей в авиации конструкторы столкнулись с проблемой волнового кризиса (изменение характера обтекания ЛА воздушным потоком при приближении скорости полёта к скорости звука, сопровождающееся, как правило, ухудшением аэродинамических характеристик аппарата — ростом лобового сопротивления, снижением подъёмной силы, появлением вибраций и пр.). У крыльев с относительно толстым профилем в условиях волнового кризиса центр давления резко смещается назад и нос самолёта «тяжелеет».
Пилоты поршневых истребителей с таким крылом, пытавшиеся развить предельную скорость в пикировании с большой высоты на максимальной мощности, при приближении к «звуковому барьеру» становились жертвами волнового кризиса — попав в него, было невозможно выйти из пикирования, не погасив скорость, что в свою очередь очень сложно сделать в пикировании. Это было основной причиной катастрофы самолета БИ-1 27 марта 1943 года в которой погиб летчик-испытатель Григорий Бахчиванджи.
На Як-15 крыло оставалось от Як-3 с профилем крыла Clark-YH. По этой причине скорость была ограничена числом М=0,68 и прочностью (скорость по прибору 700 км/ч). Таким образом, самолет не смог использовать полностью даже небольшую тягу одного двигателя.
Конструкторы ОКБ Микояна для уменьшения волнового сопротивления скомпоновали крыло из новых скоростных профилей ЦАГИ с относительной толщиной 10% (на Як-15 относительная толщина крыла у корня 14%). В результате на МиГ-9 удалось получить скорость 911 км/ч на высоте 4500 м, а у Як-15 не превышала 800 км/ч.
Принятые на микояновском истребителе технические решения позволили создать самолет с более высокими ТТХ по сравнению с Як-15.
Первый опытный самолет И-300 (Ф-1) был изготовлен в декабре 1945 года. А постановление СНК СССР №472-191 с техническим заданием на создававшиеся новые реактивные истребители вышло 26 февраля 1946 года. Самолет должен был иметь максимальную скорость у земли 900 км/ч, на высоте 5000 м – 910 км/ч, время набора высоты 5000 м – 4мин, практический потолок – 13000 м, дальность полета – 820 км, вооружение – одну 57-мм или 37-мм пушку и две 23-мм.
В течение четырех месяцев до марта 1946 года самолет проходил наземные испытания, после чего 23 марта машину перевезли в ЛИИ г. Жуковский.
Сравнение с аналогами
При сравнении основных характеристик самолетов в первую очередь обращает на себя внимание сильное отставание СССР в двигателях. У лидеров двигателестроения США и Великобритании уже на серийных истребителях стояли более мощные двигатели тягой от 1400 до 1800 кгс. Два двигателя РД-20 на МиГе давали меньшую тягу, чем один Allison J33 на P-80 «Шутинг Стар». Казалось, это давало западным машинам шанс вырваться далеко вперед. Действительно, самолеты «Метеор» F.4 и P-80R (специальная рекордная модификация) поставили мировые рекорды скорости 7 сентября 1946 года и 19 июня 1947 года соответственно, и показавшие скорости 991 км/ч и 998,08 км/ч соответственно.
Основные ТТХ первых серийных реактивных самолетов:
Эти рекордные цифры были достигнуты у земли, где скорость звука имеет максимальное значение и достигнутое ими число М равнялось 0,8-0,82. Для серийных самолетов, так же как на МиГ-9, было установлено ограничение М=0,8. Т.е. успехи английских и американских моторостроителей нивелировались отсутствием реальных успехов в аэродинамике. Так что первый отечественный реактивный совсем еще не совершенный истребитель не отставал от конкурентов в области аэродинамики и его летные характеристики были на уровне ведущих стран. Другое дело, что западные машины были испытаны и приняты на вооружение несколькими годами ранее и при быстром развитии в те годы реактивной техники МиГ-9 довольно быстро устарел.
Самолеты конкурентов также быстро устаревали, но стояли на вооружении значительно дольше и выпускались в больших количествах. Так самолет P-80C был снят с вооружения в ВВС США в 1958 году (в ВВС Уругвая в 1975 году), активно применялся в Корейской войне. Всего было выпущено более 1700 «Шутинг старов», а на базе него был создан очень удачный учебный самолет T-33, выпущенный в количестве более 6000 экземпляров, который вводил в строй молодых пилотов США вплоть до 1975 года. «Метеор» находился у себя в строю до 1961 года. Микояновские истребители такими успехами похвастаться не могли.
Причинами тому было то, что наш МиГ-9 имел очень узкую специализацию – перехват высотных поршневых бомбардировщиков, имел много конструктивных недостатков, ресурс двигателей был очень мал, в качестве учебного для использования не подходил и после появления МиГ-15 просто не нашел себе применения. Даже китайцы посчитали его устаревшим на момент передачи в 1950 году.
Западные машины были более простыми в эксплуатации, нашли применение в дальнейшем в качестве штурмовиков, истребителей-бомбардировщиков (МиГ-9 в принципе не мог использоваться в данном качестве из-за отсутствия бомбового и ракетного вооружения) и учебных самолетов. Для небогатых стран эти самолеты были простыми и недорогими в эксплуатации и стояли на вооружении вплоть до 70-80-х годов. Абсолютный рекордсмен — учебный T-33 снят с вооружения Боливии в 2017 году!
Из графика видно, что МиГ-9 по летным характеристикам превосходил все первые реактивные самолеты, кроме «Метеора» F.4. Но по совокупности боевых качеств не мог составить никакой конкуренции своим соперникам. По дальности действия отечественные самолеты традиционно проигрывали супостатам вплоть до появления Су-27. С применением ПТБ разница увеличивалась значительно. В ОКБ микояна разрабатывалась модификация с двумя 260 л баками, что увеличило дальность до 1100 км. При этом накладывались ограничения на скорость и допустимую перегрузку (600 км/ч и 2,5 ед. соответственно). В серию этот вариант не пошел.
Для действий по наземным целям МиГ-9 и вовсе не предназначался, не имея соответствующего арсенала в своем вооружении. «Шутинг стар» и «Вампиры» (в варианте истребителя-бомбардировщика) могли нести до 907 кг бомбовой нагрузки, «Метеор» — 454 кг, имея возможность использовать неуправляемое ракетное вооружение.
Американский P-80A превосходил МиГ-9 по горизонтальной маневренности и в скороподъемности. Пушки у нашего истребителя были мощнее, но имели существенные ограничения по применению. Да и шести стволов 12,7 мм хватало американцу для поражения любой воздушной цели. Боезапас по 300 патронов на ствол пулемётов Colt Browning M2/M3 был совсем не лишним и мог пригодится не только в воздушном бою, но и против наземных целей. В целом в этом вопросе предпочтительнее «Шутинг стар», за исключением, применения по перехвату бомбардировщиков, где мощь 37-мм и 23-мм в совокупности с более лучшими скоростными показателями выводит в лидеры микояновцев.
Изначально на МиГ-9 стоял примитивный прицел ПКИ-1 и упреждение необходимо было делать «на глаз», что уменьшало шансы на успешное поражение цели, особенно маневрирующей. На последних серийных «мигах» стоял более совершенный прицел АСП-1Н аналогичный по характеристикам американскому.
Последующие модификации P-80 полностью превзошли по летным данным МиГ-9 как по скорости, так и скороподъемности.
Первые модификации «Метеоров» сильно уступали по характеристикам «мигам», что неудивительно, так как первый свой полет совершили еще в годы Второй Мировой войны. А, начиная с модификации F.4, полностью превзошли наш самолет по летным данным. Особенно сильно английский самолет выигрывал в скороподъемности и максимальной скорости у земли (более чем на 100 км/ч). На МиГ‑9 запрещалась отрицательная перегрузка, «Метеор» мог держать «минус» в течении 15 секунд. Правда, по максимальной разрешенной перегрузке 8 ед. против 6 ед. сталинский реактивный первенец выигрывал.
Секундный залп четырех 20-мм пушек British Hispano Mk.V составлял 6,5 кг, а на МиГ-9 всего 3,6 кг. Ограничений на стрельбу на английских пушках не накладывалось, кроме продолжительности стрельбы не более 15 секунд. В комплект вооружения входили бомбы и ракеты. Таким образом «Метеор» превосходил наш самолет по всем летно-техническим параметрам и по боевой эффективности.
В эксплуатации наши техники могли только позавидовать англичанам. Заправка «Метеора» длилась в трое короче – 20 минут, ресурс двигателей был не менее 150 часов. Полное превосходство над «мигом» впечатлило наших конструкторов и руководство СССР даже пыталось договориться с недавним союзником о покупке нескольких экземпляров этого истребителя, но отношения между странами уже испортилось – начиналась Холодная война.
И даже менее скоростной «Вампир» F.1 был лучше по боевым возможностям МиГа, о чем говорит большое количество выпущенных самолетов и их модификаций и экспорт в более 30 стран мира.
Самолет F-84B появился немного позднее своих братьев по оружию. Первый полет его прототип совершил 28 февраля 1946 года. Первые модификации этого самолета были неудачными, было много конструкционных дефектов и у техников получил прозвище «кошмар механиков». Но к началу Корейской войны фирма Рипаблик довела до ума свой самолет и он стал неплохим истребителем-бомбардировщиком. В последствии на нем установили стреловидное крыло и по характеристикам он ушел далеко вперед от МиГа.
Заключение
Среди первых реактивных истребителей МиГ-9 не снискал себе мировой славы. Он быстро промелькнул в истории авиации Отечества, не оставив яркого следа. На вооружении ВВС побыл всего 5 лет – с 1946 по 1951 годы. Создавался в годы когда прогресс в авиации шел быстрыми темпами. Появился он позже своих конкурентов и делался в спешке.
Несмотря на хорошие летные данные, настоящей боевой единицы из него не получилось. Но и совсем бесполезным и никчемным его назвать нельзя. Успешно применяться он мог только в роли дневного истребителя-перехватчика. Главную свою роль МиГ-9 сыграл в получении опыта конструирования, постройки и освоения новых технологий. Личный состав летчиков и техников ВВС СССР получил бесценный опыт эксплуатации нового вида самолетов. Без всего этого не было бы дальнейших успехов с МиГ-15.
МиГ-9 сыграл важную психологическую роль, участвуя на воздушных парадах. Вероятному противнику было продемонстрировано наличие на вооружении СССР современных реактивных самолетов, создавая видимость массового поступления техники в войска, что оказалось неожиданным для руководства ведущих западных стран, разведки которых бодро докладывали о невозможности быстрого налаживания производства реактивных самолетов в разрушенной войной стране.
Нельзя умолчать и про конструкторов, инженеров и простых рабочих, создавших в довольно короткие сроки совершенно новую технику, работавших днями и ночами для создания воздушного щита Родины. Руководство страны смогло эффективно организовать в разрушенной войной стране массовое производство реактивной техники. Современным «эффективным менеджерам» важнее всего личная прибыль и аналогичные сложные задачи им не под силу.
Самолеты МиГ-9 и Як-15 были первенцами в своем деле и имели исключительно важное значение в становлении реактивной авиации в стране. Выделять лучший из них не имеет смысла, каждый занял свою нишу в авиации страны. Подробнее о создании Як-15 и сравнении его с Миг-9 в следующей статье.
Хочу сказать спасибо всем ознакомившимся со статьей. В комментариях конструктивная критика автора и уважение друг к другу приветствуются.
Используемая литература:
- Авиация и Космонавтика / Е.Арсеньев — Самолеты ОКБ им. А.И.Микояна
- Авиация и Время 2016-02 / А.Чечин — Парадный истребитель (Самолет МиГ-9)
- Авиация и Космонавтика 2018-11 / Г.Серов — Штурм звукового барьера
- Мировая авиация. Выпуск №35
- Aviation Historian 03 / V.Kotelnikov — The ultimate war prize
- Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.
- Якубович Н.В. Все МиГи. Боевые самолеты Микояна.
- Якубович Н.В. Реактивные первенцы СССР.
- Якубович Н.В. Боевые самолеты Яковлева.
- Сайты aviadejavu.ru и airwar.ru
/Андрей Тищенков, специально для «Армейского вестника»/
Грамотно. По делу. Без воды.
Спасибо большое!