Еще до окончания Великой Отечественной войны советские авиаконструкторы приступили к изучению проблематики самолетов с турбореактивными двигателями. Первые реальные результаты этих работ были получены уже в апреле 1946 года, когда с разницей в несколько часов в воздух поднялись сразу два новейших отечественных реактивных истребителя. Вскоре были начаты работы по созданию первого бомбардировщика, имеющего схожую силовую установку. Первой советской машиной этого класса стал самолет Ил-22.
В начале 1946 года конструкторское бюро С.В. Ильюшина изучило вопрос создания перспективного реактивного бомбардировщика и вскоре представило предварительный проект такой машины. В мае того же года документация была передана в министерство авиационной промышленности. Следует отметить, что, несмотря на достаточно быстрое выполнение всех необходимых работ, советским инженерам пришлось изучить массу новых вопросов и предложить значительное число технических решений, ранее не использовавшихся в отечественных проектах. Только при помощи самых смелых идей получилось сформировать облик будущего самолета, первого в своем классе.
Опытный Ил-22 во время испытаний.
Специалисты МАП изучили предложенный проект и посчитали его пригодным для дальнейшего развития. В начале лета появился приказ, в соответствии с которым следовало завершить разработку бомбардировщика, а затем начать строительство опытного образца. Любопытно, что при включении нового проекта в план опытного самолетостроения отмечались некоторые его специфические особенности. Так, специалисты признавали, что будущий бомбардировщик не является передовым и не имеет значительных преимуществ перед зарубежными аналогами, но в то же время оказывается прорывным в контексте развития отечественного авиастроения. Одной из причин этого было использование только советских двигателей.
С определенного момента проект перспективного бомбардировщика носил название Ил-22. Забегая вперед, необходимо отметить, что проект не был доведен до серийного производства, и поэтому такое обозначение «освободилось». В конце семидесятых годов в серию пошел воздушный командный пункт Ил-22. Эта машина основывалась на планере серийного лайнера Ил-18 и не имела никакого отношения к послевоенному бомбардировщику. Три десятилетия, разделяющие два одноименных проекта, позволяют избежать возможной путаницы.
При создании первого отечественного реактивного бомбардировщика С.В. Ильюшину и его коллегам пришлось решить массу сложных конструкторских задач. Так, турбореактивные двигатели того времени, развивающие достаточную тягу, отличались повышенным расходом топлива и потому самолет нуждался в топливных баках большого объема. Еще одной проблемой стало оптимальное размещение сразу четырех двигателей, для чего была разработана новая конструкция мотогондолы. Сравнительно высокая скорость полета вынуждала отказаться от отработанных особенностей аэродинамического облика. Наконец, самолет должен был получить мощное ударное и оборонительное вооружение, соответствовавшее требованиям того времени.
Перспективный Ил-22 должен был представлять собой свободнонесущий цельнометаллический высокоплан с четырьмя двигателями, размещенными под прямым крылом. Использовалось хвостовое оперение традиционной конструкции. В связи с отсутствием места в крыле или гондолах двигателей значительное число агрегатов, вплоть до основных стоек шасси, пришлось монтировать в фюзеляже. Для решения таких задач пришлось предложить и реализовать несколько новых идей. Кроме того, в проекте предлагались оригинальные решения, направленные на упрощение строительства и эксплуатации.
Самолет получил фюзеляж большого удлинения, построенный на основе металлического каркаса и имеющий металлическую обшивку. Носовая часть фюзеляжа имела оживальную форму и значительная ее часть отдавалась под остекление кабины пилотов. Под рабочими местами экипажа находилась ниша носовой стойки шасси. Непосредственно за кабиной предусматривался технологический разъем, необходимый для упрощения строительства.
Центральный агрегат фюзеляжа отличался большой длиной. На всем ее протяжении он сохранял сечение, близкое к круглому. Значительная часть центрального агрегата отдавалась под грузовой отсек и ниши основных стоек шасси. Хвостовая часть фюзеляжа, начинавшаяся позади крыла и сопрягавшаяся с центральной через второй разъем, была выполнена сужающейся. Она имела сходящиеся борта и поднимающееся днище. В хвостовой оконечности фюзеляжа находилась вторая кабина экипажа.
Схема машины.
Ил-22 оснастили прямым крылом с задней кромкой, имеющей обратную стреловидность. Законцовки крыла выполнили скругленными. Использовался профиль с относительной толщиной 12%. Для сокращения вероятности проявления т.н. волнового кризиса и повышения поперечной устойчивости были приняты определенные меры. Так, наиболее толстый участок профиля находился на 40% его хорды. Кроме того, в корне крыла использовался малонесущий профиль, у законцовки – высоконесущий. Форма крыла при этом менялась плавно. Более половины задней кромки крыла занимали закрылки большой площади. Между ними и законцовками располагались элероны. Левый элерон нес триммер.
Бомбардировщик предлагалось оснащать хвостовым оперением традиционной конструкции, доработанной в соответствии с новыми требованиями. На хвостовой части фюзеляжа помещался киль с небольшой стреловидностью передней кромки и скругленной законцовкой. Вся его задняя часть использовалась для установки крупного руля направления. Перед килем имелся небольшой треугольный гаргрот. Выше последнего на киле помещались стабилизаторы с малой стреловидностью передней кромки и прямой задней. Они несли на себе прямоугольные рули высоты. С учетом высоких скоростей полета в составе оперения использовался профиль толщиной всего 9%.
В ходе исследований проблематики реактивных самолетов было установлено, что недостаточная точность изготовления крыла может приводить к самым неприятным последствиям, вплоть до сваливания в полете. Для избавления от таких проблем было предложено изменить технологию сборки фюзеляжа, крыла и оперения. Технологической базой при сборке теперь являлась поверхность обшивки. Ранее в ее качестве использовался каркас, что и приводило к тем или иным погрешностям.
К середине сороковых годов советские и зарубежные авиаконструкторы еще не успели найти наиболее удобные и эффективные варианты компоновки силовой установки, из-за чего регулярно предлагались и проверялись различные новые идеи. Очередной вариант размещения двигателей, впоследствии хорошо зарекомендовавший себя и получивший большое распространение, впервые был предложен именно в проекте Ил-22.
Четыре турбореактивных двигателя было предложено размещать в отдельных мотогондолах по одному в каждой. Сами гондолы должны были располагаться под крылом на стойках-пилонах. Исследования показали, что расположенная на пилоне и вынесенная вперед относительно крыла гондола отличается сокращенным лобовым сопротивлением, облегчает обслуживание двигателей, а также исключает вероятность распространения огня с одного аварийного мотора на другой. Таким образом, двигатели должны были помещаться в обтекаемых гондолах с лобовыми воздухозаборниками. Больше половины общей длины гондолы была вынесена перед крылом, а хвостовая ее часть монтировалась на небольшом подкрыльевом пилоне.
Вид сбоку. Фото ПАО «Ил»
Самолет оснастили четырьмя турбореактивными двигателями ТР-1, разработанными под руководством А.М. Люльки. Это изделие имело осевой восьмиступенчатый компрессор и кольцевую камеру сгорания. Температура газов за камерой сгорания не превышала 1050°K (не более 780°C), что позволяло обойтись без средств охлаждения деталей турбины. Двигатель должен был показывать тягу до 1600 кгс при расчетном расходе топлива на уровне 1,2 кг/кгс∙ч.
В центральной части фюзеляжа находился сравнительно крупный грузовой отсек для перевозки полезной нагрузки в виде бомб различных типов. Нормальная боевая нагрузка составляла 2 т. При определенной подготовке Ил-22 мог взять на борт бомбы общей массой до 3000 кг.
При создании нового бомбардировщика С.В. Ильюшин и его коллеги учли основные тенденции развития истребительной авиации. Высокая скорость полета уже не могла защитить ударную машину от атаки перехватчиков, из-за чего ей требовалось мощное оборонительное вооружение. Для получения достаточной огневой мощи, способной стать хорошим ответом на существующие и перспективные угрозы, в проекте Ил-22 был использован развитый комплекс пушечного вооружения.
Цели в передней полусфере предлагалось атаковать при помощи неподвижной курсовой автоматической пушки НС-23 калибра 23 мм, расположенной на правом борту и имевшей боезапас из 150 снарядов. Этой пушкой управлял командир, на месте которого имелся несложный кольцевой прицел. На верхней поверхности фюзеляжа, между плоскостями, поместили дистанционно управляемую установку с двумя спарками 20-мм пушек Б-20Э. Они могли вести огонь в любом направлении по горизонтали и имели общий боекомплект в 800 снарядов. В хвостовом обтекателе следовало монтировать установку Ил-КУ-3 с пушкой НС-23 и ящиком на 225 снарядов. Установка обеспечивала горизонтальную наводку в пределах сектора шириной 140°. Углы возвышения менялись от -30° до +35°.
Управлять кормовой и башенной установкой должны были два стрелка, на рабочих местах которых поместили соответствующие пульты. Кормовая установка имела электрические и гидравлические приводы, при помощи которых осуществлялось перемещение пушки. Ею управлял стрелок-радист, находившийся в кормовой кабине. Башенная управлялась только электрическими системами, связанными с пультами в передней кабине. В распоряжении стрелков были сравнительно простые прицелы, автоматика двух станций управления отслеживала перемещения прицела и соответствующим образом наводила пушки, учитывая параллакс. Имелась автоматическая система блокировки, не позволявшая башенной установке стрелять по хвостовому оперению.
Пилотская кабина, дверь открыта.
Интересно, что на ранних стадиях проектирования предлагалось использовать хвостовую часть фюзеляжа уменьшенного сечения. Для этого стрелок-радист должен был размещаться в своей кабине лежа. Тем не менее, вскоре было установлено, что это приведет к недопустимому снижению обзорности с его рабочего места. Хвостовой обтекатель был увеличен и получил нормальную кабину с развитым остеклением. Стрелок располагался на кресле регулируемой высоты. Впоследствии схожая кабина стрелка неоднократно использовалась на новых самолетах марки «Ил».
Экипаж бомбардировщика Ил-22 состоял из пяти человек. Два пилота, штурман-бомбардир и стрелок-радист находились в передней герметичной кабине. Хвостовая кабина была одноместной и предназначалась для стрелка, управлявшего кормовой установкой. Обе кабины имели развитое остекление. Доступ обеспечивался дверями и люками. В экстренной ситуации экипажу предлагалось самостоятельно покидать самолет через штатные люки. Катапультирование не использовалось.
Самолет оснащался трехточечным шасси с носовой опорой. Передняя стойка помещалась непосредственно под кабиной экипажа и убиралась в фюзеляж простым поворотом назад. На этой стойке устанавливались колеса малого диаметра. Две основные стойки получили колеса большего диаметра, рассчитанные для использования на грунтовых аэродромах. Ограниченные габариты мотогондол не оставляли места для отсеков шасси. В связи с этим убирать основные опоры предлагалось в ниши фюзеляжа, находящиеся позади грузоотсека. Для дополнительного увеличения колеи основные стойки в рабочем положении находились под углом друг к другу.
Стойки шасси отличались сравнительной малой массой, что привело к некоторым специфическим последствиям. Бомбы малого и среднего калибра могли загружаться в самолет без особых трудностей. Однако перед подвеской крупных боеприпасов массой 2500-3000 кг основные стойки шасси требовалось поднимать на специальных домкратах. Без использования последних бомбы на тележках буквально не проходили под днищем фюзеляжа.
Перспективный бомбардировщик имел средние размеры. Общая его длина составляла 21,1 м, размах крыла – 23,1 м. Площадь крыла – 74,5 кв.м. Пустой самолет весил чуть менее 14,6 т. Нормальная взлетная масса задавалась на уровне 24 т, максимальная – 27,3 т. Несовершенные двигатели заставляли брать на борт до 9300 кг топлива.
Правый борт носа самолета. Видна курсовая пушка.
Разработка всей необходимой документации по бомбардировщику Ил-22 продолжалась до начала 1947 года. Вскоре после завершения проектных работ стартовало строительство первого опытного образца. Летом того же года прототип вывели на испытания. После непродолжительных наземных проверок испытатели приступили к полетам. Опытный Ил-22 впервые поднялся в воздух 24 июля 1947 года под управлением экипажа командира В.К. Коккинаки. Достаточно быстро летчикам-испытателям удалось установить плюсы и минусы новой машины.
Несмотря на все усилия двигателестроителей, доводка двигателя ТР-1 не была завершена к началу испытаний опытного Ил-22. Максимальная тяга этих изделий не превышала 1300-1350 кг, что было заметно меньше расчетной. Кроме того, фактический расход топлива заметно превысил планировавшийся. Недостаточные характеристики двигателя привели к определенным ограничениям. Так, самолет планировалось поднимать в воздух при полном весе не более 20 т. Скорость и дальность полета тоже заметным образом сокращались. Одновременно с этим увеличился разбег. На практике он значительно превышал расчетный и составлял 1144 м.
Из-за несовершенных двигателей самолет мог развивать максимальную скорость до 656 км/ч у земли и до 718 км/ч на высоте. Крейсерская составляла 560 км/ч. Запаса топлива хватало только на полтора часа полета и на 865 км пути. Практический потолок достиг 11,1 км. Фактические характеристики были меньше расчетных, но все же подтверждали правильность основных технических решений и показывали возможность их дальнейшего развития. Иными словами, при наличии более мощных двигателей Ил-22 мог показать желаемые параметры.
Несмотря на недостаточные летные данные, бомбардировщик был прост в управлении и хорошо слушался рулей. Отключение одного из крайних двигателей не создавало значительных моментов и без особых усилий парировалось пилотом. Большие размеры фюзеляжа могли приводить к некоторым затруднениям при посадке с боковым ветром, но и в этом случае пилотирование не отличалось сложностью. Также присутствовали некоторые проблемы, обусловленные недостаточной тягой двигателей. При этом, однако, самолет мог рулить на земле или лететь на двух двигателях. Взлет был прост, хотя и затянут. Самолет мог идти по прямой с брошенным управлением, а управляемый полет не утомлял летчиков.
Всего через несколько недель после первого полета, 3 августа 1947 года, опытный Ил-22 показали на воздушном параде в Тушино. Самолет шел во главе строя новейших советских реактивных самолетов. Бомбардировщик нового типа и несколько истребителей, построенных к этому времени, наглядно показали успехи советского авиастроения в области реактивных двигателей и самолетов с подобными силовыми установками.
Подвеска бомбы большого калибра. Под основными стойками шасси установлены домкраты.
За несколько месяцев экипаж В.К. Коккинаки успел хорошо изучить новую опытную машину, которая за это время успела выработать ресурс двигателей. Вскоре Ил-22 получил новые двигатели того же типа. Одновременно с их установкой была выполнена незначительная модернизация нескольких бортовых систем. После этого прототип вывели на второй этап летных испытаний.
Целью нового этапа проверок была очередная отработка силовой установки и других систем. При этом наступившая зима позволила изучить работу двигателей в условиях низких температур. Кроме того, на этот раз особое внимание уделили оборонительному вооружению. Было установлено, что гидравлика и электрические приводы работают нормально и облегчают защиту самолета. Заметные проблемы с башенной установкой отсутствовали, тогда как кормовая оказалась слишком чувствительной и требовала тренировки. В то же время, стрелок мог достаточно быстро привыкнуть к особенностям установки и научиться эффективно использовать ее.
7 февраля 1948 года опытный Ил-22 впервые взлетел с использованием твердотопливных ускорителей. Под фюзеляжем, на уровне задней кромки крыла, установили два изделия СР-2 с тягой 1530 кгс. Эти эксперименты были продолжены и проводились при разной взлетной массе самолета. В итоге было определено, что пара ускорителей позволяет сократить разбег на 38%, а взлетную дистанцию на 28%.
К началу весны 1948 года были проведены два этапа заводских летных испытаний, по результатам которых должна была определяться дальнейшая судьба проекта Ил-22. Несмотря на все усилия двигателестроения, характеристики силовой установки все еще были недостаточными. Недобор тяги относительно расчетной не позволял получить желаемые летные и технические характеристики. Специалисты конструкторского бюро и министерства авиационной промышленности стали сомневаться в необходимости продолжения работ и подачи самолета на государственные испытания.
Так и не решенные проблемы двигателей ТР-1 негативно сказались на судьбе сразу нескольких самолетов, среди которых был и Ил-22. Комиссия, отвечавшая за проведение проверок, посчитала нецелесообразной передачу бомбардировщика на государственные испытания. Он действительно имел достаточно высокие характеристики, но уже не представлял никакого интереса с точки зрения развития ВВС с заделом на будущее. Проект был закрыт. Обновлять реактивную бомбардировочную авиацию теперь предстояло другим самолетам.
Современная реконструкция облика бомбардировщика.
По имеющимся данным, был построен только один летный образец бомбардировщика Ил-22. После завершения испытаний его отправили в выставочный зал Бюро новой техники. Там с интереснейшей машиной могли ознакомиться специалисты отечественной авиационной промышленности. Вполне возможно, что представители тех или иных конструкторских бюро, изучая бомбардировщик конструкции С.В. Ильюшина, подсмотрели те или иные технические решения и позже использовали их в своих новых проектах.
Также имеются сведения о строительстве второго планера, по-видимому, предназначавшегося для проведения статических испытаний. В связи со своим специфическим предназначением это изделие должно было пройти самые суровые проверки, а затем отправиться на утилизацию.
Через несколько лет схожая судьба постигла и единственный летный Ил-22. Проработав несколько лет выставочным образцом, эта машина отправилась на разборку. В отличие от ряда более поздних реактивных бомбардировщиков отечественной разработки, Ил-22 не сохранился, и потому теперь его можно увидеть только на фотографиях с испытаний.
В проекте Ил-22 впервые в отечественной и мировой практике были применены некоторые оригинальные технические решения, позволившие обеспечить соответствие достаточно высоким требованиям. В то же время, так и не устраненные недостатки турбореактивных двигателей ТР-1 не позволили реализовать весь потенциал самолета, а затем привели к отказу от него. Первый отечественный реактивный бомбардировщик оставил за собой только это почетное звание. Первой серийной машиной этого класса стал другой самолет.
Тем не менее, наработки по Ил-22 не пропали. Еще до окончания работ по этому самолету началось проектирование нескольких других бомбардировщиков с турбореактивными двигателями. Так, вскоре на испытания вышел опытный бомбардировщик Ил-28. Эта машина, созданная с использованием наработок по закрытому проекту, в дальнейшем пошла в серию и стала этапной для отечественных военно-воздушных сил. Таким образом, Ил-22 не смог пойти в войска, но оказал неоценимую помощь дальнейшему развитию бомбардировочной авиации.
/Кирилл Рябов, topwar.ru/
