Истребитель БИ так и не удалось ввести в эксплуатацию, поэтому в данном разделе будет описана драматическая история постройки и испытаний этой машины.
Эскизный проект истребителя БИ был сделан в начале лета 1941 года всего за 12 дней. 9 июля его послали на рассмотрение в Кремль. В сопроводительном письме указывалось, что на детальную проработку проекта и постройку прототипа требуются, как минимум, три месяца. Вскоре вышло постановление Государственного комитета обороны, подписанное Сталиным, в котором проект был одобрен, разработчикам выделялось все необходимое, но прототип предписывалось сдать через 35 дней!
Поскольку перечить Сталину никто не решился, коллективу КБ и опытного завода пришлось буквально перейти на казарменное положение и работать круглосуточное короткими перерывами на сон. На изготовление бумажных рабочих чертежей не было времени, поэтому их вычерчивали прямо в заводском цеху на листах фанеры, из которых тут же вырезали заготовки деталей.
35-дневный срок выдержать все же не удалось, но уже через 40 дней готовый прототип был представлен. Такие темпы работ, да еще по абсолютно новой уникальной машине, являлись просто фантастическими и небывалыми в истории мировой авиации. Вдвойне удивительно, что самолет, сделанный в такой спешке, оказался в целом удачным.
1 сентября ракетный перехватчик БИ-1 отправили на аэродром. Это был самолет очень малых размеров и чистых аэродинамических форм. В первых полетах он стартовал на буксире за бомбардировщиком Пе-2 , после набора высоты отцеплялся и совершал посадку «попланерному». Согласно отчету испытателя Б.Н. Кудрина, БИ-1 в качестве планера оказался устойчивым, хорошо управляемым, пилотировать его было легко и приятно, почти никаких доработок не требовалось.
Наземные тесты силовой установки давали меньше поводов для оптимизма. Работа с азотной кислотой была очень сложна и опасна. Даже капля этой жидкости при попадании на кожу вызывает ожог, кроме того, она активно разъедала баки, трубопроводы и уплотнения.
Тем не менее на октябрь намечалось начало летных испытаний самолета с работающим двигателем, но этим планам помешала война. Германские войска стремительно наступали, приближаясь к Москве. 16 октября Народный комиссариат авиационной промышленности принял решение о срочной эвакуации КБ Болховитинова и его опытного завода, а также всего, что было связано с программой БИ, на Урал. Это заставило надолго прервать испытания.
На новом месте создатели реактивного истребителя разместились в наскоро сколоченных деревянных бараках в поселке Билимбай под Свердловском (ныне Екатеринбург). В январе 1041 года после монтажа самого необходимого оборудования и несмотря на 40-градусные морозы, работы возобновились. Новым летчиком-испытателем взамен заболевшего Кудрина стал Григорий Яковлевич Бахчиванджи.
Приближался момент первого «ракетного» старта, но 20 февраля во время очередной «прогонки» двигателя на наземном стенде в камере сгорания произошел взрыв. К счастью, никто серьезно не пострадал, но выяснение и устранение причины аварии снова отодвинуло начало полетов. В апреле БИ-1 доставили на свердловский аэродром Кольцово. Именно там 15 мая 1942 года капитан Бахчиванджи поднял в воздух первый в России и второй в мире (после немецкого Ме-163) истребитель на ракетной тяге. Полет продолжался всего три минуты, но это было знаменательное событие. В отчете Государственной комиссии по испытаниям говорилось: «Взлет и полет самолета БИ-1 с ракетным двигателем, впервые примененным в качестве основного двигателя самолета, доказал возможность практического осуществления полета на новом принципе, что открывает новое направление развития авиации».
Радость создателей машины не была омрачена даже тем, что при планировании на посадку Бахчиванджи, ранее никогда не летавший на БИ-1, слегка ошибся с выравниванием и подломил шасси. Поломку сочли незначительной и легко устранимой.
Долгожданный успех вдохновил руководство страны. Было принято решение о постройке еще двух прототипов уже с вооружением, а также небольшой серии в 30 машин для войсковых испытаний в строевых частях. Но БИ-1 больше не летал, поскольку вскоре выяснилось, что за время многочисленных наземных проб двигателя пары азотной кислоты разъели конструкцию машины, и она потеряла прочность.
Между тем боевые действия на фронтах Великой Отечественной войны показали, что советская истребительная авиация способна бороться с вражескими бомбардировщиками и без применения ракетных перехватчиков. Это отразилось на темпах работ: от создателей БИ уже не требовали «авральной» спешки, а потому второй и третий прототипы были готовы только к концу года.
10 января 1943 года Бахчиванджи выполнил на БИ-2 второй ракетный полет, а 12 января подключившийся к испытаниям летчик К.А. Груздев совершил третий полет. Как и первый полет, он закончился поломкой шасси на посадке. Пилот не пострадал, но самолет исключили из программы испытаний. Бахчиванджи продолжил облетывать третий экземпляр. В шестом полете 21 марта он установил мировой рекорд скороподъемности - 160 метров в секунду. К сожалению, из-за секретности этот рекорд так и не был официально зарегистрирован на международном уровне.
На 27 марта был намечен седьмой полете целью достижения и замера максимальной скорости, которую способна развить машина. Он оказался роковым как для летчика, таки для всей программы БИ. Сразу после отключения двигателя, когда скорость БИ-3 была наивысшей, истребитель вдруг опустил нос, перешел в крутое пикирование и через несколько секунд врезался в землю. Раздался мощный взрыв...
Причина катастрофы долго оставалась невыясненной. Одни предполагали отказ системы управления, другие - внезапную потерю сознания летчиком, но все это были лишь домыслы. Большинство же склонялось к тому, что по мере приближения к звуковому барьеру с самолетом начинает происходить нечто неведомое, но как с этим бороться никто не знал, поскольку аэродинамика трансзвуковых скоростей была еще совсем неизученной.
И только к концу года, после запуска первой в СССР высокоскоростной аэродинамической трубы Т-106 и продувки в ней макета БИ, ученые узнали об эффекте затягивания в пикирование самолетов с прямым крылом и «дозвуковым» профилем на скоростях свыше 800 км/ч. Тогда стало ясно, что для таких режимов полета аэродинамическая схема советского реактивного «первенца» не пригодна.
В результате постройка войсковой серии была прекращена, хотя примерно 20 самолетов уже находились в высокой степени готовности.
Прототипы с номерами от 4 до 7 «по инерции» все-таки достроили для испытаний двигателя РД-1 и других исследований на относительно малых скоростях. В начале 1945 года летчики Кудрин и Байкалов совершили на БИ-7 еще два полета, но при этом их скорость не превышала 600 км/ч, а скороподъемность — 87 метров в секунду. В том же году все экземпляры БИ списали и отправили на слом. К сожалению, ни одного из них не сохранилось до наших дней, а в Монинском авиамузее стоит натурный макет, который лишь в общих чертах воспроизводит внешний облик машины.
Карьера перехватчика БИ была короткой и не очень удачной. Но хотя ему не нашлось места в строю, и летчики не совершали на нем боевых подвигов, его вполне можно отнести к самолетам-легендам, поскольку этот деревянный «малыш» открыл нашей авиации дверь в реактивную эру.
В заключение надо добавить, что оба его создателя более не занимались постройкой самолетов, но зато достигли больших высот в ракетно-космической тематике. А.Я. Березняк организовал ОКБ-1 55 (ныне ФГУП «Радуга»), ставшее ведущим советским разработчиком крылатых и авиационных ракет, а А.М. Исаев был основателем конструкторского бюро ОКБ-2 по созданию ракетных двигателей.
История первого советского реактивного самолёта в целом и зарождения реактивной авиации в частности.
«…В первый период Великой Отечественной войны был построен один из опытных реактивных истребителей, который испытывал в мае 1942 года выдающийся лётчик-испытатель НИИ ВВС капитан Григорий Бахчиванджи. Все опытные советские реактивные истребители имели значительно более высокие лётно-тактические данные, чем немецкие реактивные самолёты. Ещё до окончания Великой Отечественной войны несколько реактивных истребителей были успешно испытаны и некоторые из них пущены в серийное производство ».
Вот такой абзац был напечатан в одном из послевоенных номеров журнала «Вестник воздушного флота». В столь малосодержательном, но в то же время столь пафосном тексте не было указано ни название самолёта, ни фамилии его создателей, ни эти самые «более высокие лётно-тактические данные». Лишь имя лётчика и дата первых испытаний свидетельствовали о произошедших событиях. Прочее содержимое оставим на совести редакции журнала и спишем на особенности официальной периодики того времени, целиком и полностью взявшей на вооружение подобный стиль. А вот фактическая составляющая этой истории гораздо более интересна. Причём по обе стороны фронта.
Начало пути. Одно из двух.
С момента своего первого появления над полем боя самолёты заметно изменили свой облик. Неуклюжие с виду этажерки, напоминавшие воздушных змеев с пропеллерами, преобразились в мощные и быстрые машины с элегантными формами, как бы подчёркивавшими технический прогресс в области авиастроения. Стоит заметить, что в первую очередь именно в военной авиации технический прогресс широко шагал и быстро летел вперёд. Скорость, манёвренность, скороподъёмность, дальность и высота полёта стали приоритетными целями, к которым стремились ведущие самолётостроительные предприятия во всех развитых странах. Двадцатые и тридцатые годы прошлого века стали эпохой установления соответствующих рекордов. Самолёты летели всё быстрее и быстрее, и уже к концу 30-х годов на опытных машинах удалось развить скорость в 750 километров в час. Однако даже у рекордов есть предел, и в конструкторских бюро это понимали. Винтомоторный самолёт, каким бы идеальным он ни был, «упирался» в незримый барьер из законов аэродинамики, которые нарушению не подлежали. К тому же совершенствование поршневых двигателей внутреннего сгорания также практически достигло своего предела, и теперь приходилось искать компромисс между повышением мощности с одной стороны и компактностью силовой установки – с другой. В обозримом будущем развитие авиации должно было пойти по другому пути. И этот другой путь должен был обеспечить техническое преимущество, прежде всего, в вооружении. Альтернативой были выбраны самолёты на реактивной тяге, но что они себя представляют, ко второй половине тридцатых вообще мало кто знал.
Само же «реактивное» направление практически сразу разделилось на две ветви. Одна из них в итоге привела к проекту воздушно-реактивного двигателя, оснащённого компрессором и турбиной. Этот агрегат использовал энергию окисления горючего кислородом воздуха, забираемого из атмосферы через воздухозаборник. Рабочее тело такого двигателя представляло собой смесь продуктов горения с остальными компонентами забранного воздуха. Наличие вращающегося компрессора (на входе) и турбины (на выходе) позволяло поддерживать поток поступающего воздуха, а главное – иметь возможность механического запуска двигателя прямо на земле. Появление подобных проектов стало настоящим прорывом в авиационном двигателестроении. В разных странах первыми изобретателями воздушно-реактивных двигателей стали: Ханс фон Охайн (Германия), Фрэнк Уиттл (Великобритания) и Архип Люлька (СССР). Однако главная проблема состояла в том, что все разработки велись почти с нуля, так как до того никому не приходило в голову использовать газотурбинный двигатель в авиации. Отсюда вытекала техническая сложность подобной конструкции и поиск решения для компактного размещения двигателя на самолёте.
Куда более прогрессивным на тот момент казалось применение в авиации ракетных двигателей на жидком топливе. С технической точки зрения они были гораздо проще, а все необходимые компоненты рабочего тела двигателя размещались внутри конструкции. В отличие от воздушно-реактивного, разработка и постройка ракетного двигателя к середине 30-х не казалась чем-то фантастическим, потому как реальные опыты с подобными агрегатами проводились в целом уже более десяти лет. Начало опытам положили Роберт Годдард (США), Герман Оберт (Германия) и Фридрих Цандер (СССР). Кроме того, само практическое применение ракетного двигателя было широко разрекламировано в научно- и ненаучно-фантастической литературе того времени, затрагивавшей тему космических полётов. Ракета ассоциировалась с запредельной и невообразимой скоростью. В сознании обывателя она была окутана ореолом романтики. Инженеры и военные, наоборот, были прагматичными и смотрели на практическое применение ракет уже с другой точки зрения. Главными преимуществами ракетного двигателя считались именно скорость и простота. Особенно на фоне сложности и туманных перспектив воздушно-реактивных двигателей, которые ещё неизвестно как проявили бы себя в будущем. Так что в предвоенный период первая ставка была сделана именно на ракеты.
Первопроходец Хейнкель.
«Летающий примус », – поморщившись, сказал бывший ас Эрнст Удет, наблюдая за полётом нового «Heinkel He-176». В тот день, 21 июня 1939 года, на аэродром в Пенемюнде прибыла комиссия из Рейхсминистерства авиации (RLM), в котором Удет отвечал за поставки и снабжение. Их интерес был вызван совершенно новым самолётом, создававшимся в условиях большой секретности.
Если не считать авантюры Анри Коанда в 1910 году, то «He-176» справедливо можно назвать первым в мире самолётом на реактивной тяге. И не просто первым в мире, а первым, совершившим удачный полёт. В качестве силовой установки на нём использовался жидкостный ракетный двигатель «Walter». Самолёт был создан Вальтером Гюнтером и Карлом Швельцером на фирме «Heinkel», одного из самых успешных авиационных предприятий в Германии. Сам Эрнст Хейнкель заинтересовался ракетными двигателями ещё в 1935 году, тогда же у него появилась идея установить двигатель такого типа на самолёт.
«Не-176» был выполнен по схеме классического среднеплана и с виду больше напоминал планер – никаких воздушных винтов, а ракетный двигатель был «спрятан» в хвостовой части фюзеляжа. Лётчик располагался в лежачем положении в остеклённой носовой части. Кстати, здесь было применено интересное новшество: кабина пилота была сделана катапультируемой, так как создатели самолёта справедливо полагали, что на больших скоростях и на больших высотах пилоту будет тяжело покидать самолёт самостоятельно. А скорость была обещана немалая – по расчётам выходило около 750 километров в час.
…Итак, после целого года огневых испытаний, на аэродроме в Пенемюнде началась подготовка «Не-176» к настоящим полётам. Пилотировал самолёт Эрих Варзитц. Совершив поначалу несколько уверенных «подскоков», 20 июня 1939 года он включил двигатель на полную мощность и отправил «Не-176» в первый полёт, продолжавшийся менее минуты. После этого самолётом заинтересовались «сверху». И даже Удет, несмотря на свою крайне скептическую оценку, через некоторое время распорядился перевезти самолёт на базу в Рехлин для демонстрации новой техники лично Гитлеру. Сказано – сделано. 3 июля Варзитц вновь поднял «Не-176» в воздух, теперь уже на глазах у руководства страны.
Немецкая педантичность не была бы немецкой, если бы на фирме «Heinkel» не решили испробовать оба направления развития реактивных самолётов. Так, одновременно было начать создание ещё и самолёта с газотурбинным двигателем. Новая машина получила обозначение «Не-178». И если появление «176-го» было революционным вообще, то «178-й» стал прорывом ещё и в техническом смысле. Достаточно взглянуть на внешний вид самолёта, чтобы увидеть много привычных сейчас деталей. Но тогда всё это было совершенно новым: цилиндрический фюзеляж, туннельный воздухозаборник в носовой части, убираемое в фюзеляж шасси. Воздушно-реактивный двигатель собственной разработки фирмы «Heinkel» размещался в хвосте фюзеляжа. Воздух для него поступал от воздухозаборника по изогнутому каналу, проходившему под кабиной пилота и топливным баком. Первый успешный полёт «Не-178» под управлением всё того же Эриха Варзтица состоялся 27 августа 1939 года, спустя два месяца самолёт был продемонстрирован высокопоставленным чиновникам из правительства. И хотя все полёты прошли весьма успешно и получили положительные оценки, дальнейшего продолжения история с самолётами «Не-176» и «Не-178» не получила. В связи с началом войны, в Рейхсминистерстве не особо интересовались экспериментальными реактивными самолётами, не имевшими практического применения в дальнейшем. А вот вопрос о создании боевых реактивных самолётов в обозримом будущем затрагивался всё чаще. Хейнкелю удалось вскоре заключить контракт на производство истребителя «Не-280». По тому же пути последовали его конкуренты из фирмы «Messerschmitt» (у которой в RLM было, кстати, более серьёзное лобби), начавшие создание двух перспективных истребителей: ракетного «Ме-163» и турбореактивного «Ме-262».
БИ-1. От идеи до модели.
12 июля 1940 года Госкомитет Обороны при Совнаркоме СССР принял постановление, в котором были определены дальнейшие перспективы в создании самолётов с реактивными двигателями. Поставленные задачи касались практического применения реактивных двигателей большой мощности «для скоростных стратосферных полётов». Параллельно была разработана концепция нового истребителя-перехватчика с ракетным двигателем. Предполагалось, что такой перехватчик будет задействован по схеме «быстрый взлёт – атака противника – посадка на планировании». То есть при визуальном обнаружении самолётов противника в районе охраняемого объекта перехватчик быстро взлетал и направлялся к цели. При этом наличие силовой установки в виде ракетного двигателя позволяло достичь, по сравнению с винтомоторными перехватчиками, увеличения скорости в два раза и в семь раз – скороподъёмности. Отсюда появлялась возможность уничтожения самолёта противника с первого же захода. Впрочем, этот первый заход становился по сути единственным, так как время работы двигателя составляло в лучшем случае несколько минут (из-за большого удельного расхода топлива – около 4-6 килограмм в секунду при тяге более 1000 килограмм). После израсходования топлива значительно облегчённый (почти в два раза) перехватчик должен был безопасно выйти из боя и совершить посадку в планирующем режиме. По мнению военных специалистов, групповое использование таких ракетных перехватчиков повышало бы эффективность системы ПВО, при этом малая продолжительность полёта считалась вполне допустимой.
Впервые такая концепция была предложена Сергеем Королёвым в 1938 году. Тогда будущий «отец» отечественной космонавтики руководил отделом ракетных летательных аппаратов в Реактивном научно-исследовательском институте (РНИИ). Затем, после ареста Королёва (и некоторых других сотрудников института) в июне того же года и переименования РНИИ в НИИ-3, идея была на некоторое время законсервирована. Однако спустя два года к ней вернулись вновь. Теперь уже при новом начальстве в лице Андрея Костикова созданием жидкостного ракетного двигателя для перехватчика занимались Леонид Душкин и Владимир Штоколов.
В то же самое время нашлись два инициативных конструктора, взявшихся за разработку этого самого перехватчика: Александр Березняк и Алексей Исаев – сотрудники КБ Болховитинова, которое базировалось на заводе №293 в Химках. На этом заводе Березняк был начальником бригады механизмов, а Исаев со своей бригадой занимался двигателями. План действий, озвученный Березняком перед своим руководством, предполагал объединение усилий КБ и НИИ-3 для создания нового самолёта, получившего обозначение «БИ» (то есть «Березняк-Исаев»). Предложение было озвучено 21 июня 1941 года… На следующий день стало уже не до проектов.
Тем не менее, даже в столь непростых условиях начального этапа войны озвученная идея не потеряла своей актуальности. Наоборот, темп работ теперь заметно ускорился, и за две недели был готов эскизный проект «БИ». 9 июля Виктор Болховитинов (собственно, руководитель КБ и директор завода №293) направил в Наркомат авиационной промышленности (НКАП) официальное письмо с заявкой на создание ракетного перехватчика. Помимо Болховитинова письмо подписали Березняк, Исаев, Костиков и Душкин. 16 июля все были вызваны в Кремль на совещание. По итогам совещания руководитель НКАП Алексей Шахурин вместе со своим замом Александром Яковлевым одобрили предложение конструкторов. Тогда же был составлен проект постановления, которое было утверждено через несколько дней. В свою очередь, на его основе был составлен уточнённый приказ по НКАП. Согласно решению «сверху», на выпуск самолёта отводилось… 30 дней! В то время как Березняк с Исаевым рассчитывали на втрое больший срок. Даже дополнительные пять дней, дозволенные чуть позднее, мало что решали. С другой стороны, при таких обстоятельствах время было просто бесценно.
По ту сторону фронта. Рождение «Кометы».
А тем временем, 10 августа 1941 года на аэродроме в Пенемюнде впервые взмыл в небо ракетный самолёт «Messerschmitt Me-163», пилотируемый Хайнцом Диттмаром. Это событие означало, что спустя два года после первых испытаний «Не-176» в нацистской Германии всерьёз заинтересовались применением самолётов с реактивной тягой.
Новый самолёт был разработан не фирмой Вилли Мессершмитта (как можно подумать, исходя из его обозначения), а в дармштадтском авиационном институте DFS. Работой по созданию ракетоплана, поначалу именовавшегося как «DFS-194», руководил знаменитый профессор Александр Липпиш – один из ведущих немецких специалистов в области аэродинамики. А именно на аэродинамике «DFS-194» был сделан главный акцент, чтобы добиться максимального совершенства и лёгкости пилотирования. Но, как это обычно бывает, начинали с одного, а закончили другим. То, что начиналось как аэродинамические исследования, в итоге привело к проекту истребителя-перехватчика. А военное назначение весьма перспективного самолёта обещало, между прочим, солидную финансовую поддержку со стороны государства. Заводы фирмы «Messerschmitt» в Аугсбурге, где Липпиш работал вместе с другими двенадцатью сотрудниками DFS (так называемая «Группа L»), должны были стать местом серийного производства «DFS-194». Так и появилось окончательное название самолёта.
«Ме-163» представлял собой моноплан схемы «бесхвостка» со стреловидным крылом. Фюзеляж был относительно небольших размеров, но кабина пилота была весьма просторной как для такого маленького самолёта. В качестве силовой установки использовался жидкостный ракетный двигатель «Walter», имевший регулируемую тягу. Топливо, подававшееся в камеру сгорания, состояло из двух компонентов: горючего (раствор гидразингидрата и метанола) и окислителя (80-процентная перекись водорода). Зажигание в двигателе отсутствовало: при соединении два вышеуказанных компонента разлагались с образованием большого объёма перегретой парогазовой смеси, создавая таким образом мощную реактивную тягу. Стремясь сделать самолёт максимально лёгким, Липпиш отказался от наличия шасси. По его замыслу, такой перехватчик должен был взлетать с использованием сбрасываемой двухколёсной тележки, а приземляться на выдвижную лыжу. Концепция использования «Ме-163» в качестве перехватчика была вполне стандартной: быстрый взлёт – набор высоты – одиночная атака – выход из боя в безмоторном режиме.
13 августа, то есть уже на третий день после первого полёта, Диттмару удалось достичь скорости 800 километров в час. В этом и последующем испытаниях «Ме-163» старт осуществлялся с аэродрома, продолжительность полёта составляла около четырёх минут, максимальный показатель скорости – 920 километров в час. По расчётам, скорость могла перевалить и за тысячу, но из-за того, что значительную часть времени двигатель работал на набор высоты, самолёт просто не успевал развить нужную скорость. Тогда по инициативе Диттмара была задействована следующая схема: «Ме-163» взлетал на буксире за двухмоторным истребителем «Messerschmitt Bf-110», достигал высоты в 4 километра, производил отцепку и продолжал полёт уже с включенным двигателем. Это позволяло значительно сэкономить топливо.
Предложение сработало. 2 октября, после отсоединения от буксира, Диттмар разогнал свой «Ме-163» до фантастического результата в 0,84 Маха, то есть более 1000 километров в час! Однако пилот рано ликовал – самолёт начал сильно вибрировать и вдруг резко спикировал. Диттмар за мгновение выключил ещё работающий двигатель и с большим усилием потянул ручку управления на себя… Самолёт удалось выровнять, но и посадка выдалась совсем не мягкой – была сильно повреждена обшивка.
После испытаний в аэродинамической трубе была выявлена причина столь непредсказуемого поведения самолёта – упругие деформации крыла на больших скоростях, а также смещение аэродинамического фокуса. Поэтому впоследствии, вместо переменной стреловидности, крылья на «Ме-163» имели постоянную (26 градусов). Кроме того, крыло оснастили фиксированными предкрылками, что способствовало улучшению поведения самолёта в воздухе. Стремясь обеспечить баланс бесхвостого «Ме-163», Липпиш подобрал самую оптимальную величину стреловидности крыла. Как оказалось позднее, именно стреловидность в 25-30 градусов является наиболее подходящей для осуществления полётов на околозвуковых скоростях.
Испытания «Ме-163» продолжились, однако это всё были невооружённые прототипы (серия «А»), а по-настоящему боевым самолётом должен был стать «Ме-163» серии «В», работы над которым уже начались. Тогда, в 1941 году казалось, что спешить некуда и незачем.
БИ-1. Всё идёт по плану.
…КБ Болховитинова было объявлено в буквальном смысле на казарменном положении, все работы велись ударными темпами, и в итоге проектирование самолёта было завершено за 12 дней! Строили самолёт почти без детальных рабочих чертежей, вычерчивая в натуру на фанере его части, по плазам. Эта работа облегчалась ввиду малых размеров самолёта. Следующим этапом работ стали испытания в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ (процессом руководил инженер Георгий Бюшгенс). И вот в начале сентября 1941 года первый экземпляр самолёта, обозначенный как , был доставлен на базу аэродрома Лётно-исследовательского института (ЛИИ) в Жуковском. На этом этапе испытания «БИ-1» должны были проходить в планерном варианте, без силовой установки. Помимо двигателя, в самолёте отсутствовала и остальная «начинка» (куда входили стальные баллоны для сжатого воздуха, сварные баки для кислоты и керосина, редукторы, трубопроводы, клапаны, приборы и электрооборудование), поскольку всё это требовало других сроков проектирования и постройки, а не 12 и 23 дня соответственно.
Борис Кудрин — первый испытатель БИ-1 (осень 1941 года)
К 15 сентября «БИ-1» был готов к испытаниям. В первую очередь, были произведены полёты на буксире (в качестве буксировщика использовался «Пе-2»). Самолёт пилотировал лётчик-испытатель Борис Кудрин. В течение месяца было произведено 15 полётов, в ходе которых были сняты все характеристики, а также подтверждено, что все аэродинамические данные самолёта, его устойчивость и управляемость соответствуют расчётным показателям. Пока «БИ-1» летал на буксире, специалисты НИИ-3 занимались доводкой ракетного двигателя. Здесь испытателям пришлось столкнуться с большими трудностями, связанными, прежде всего, с техникой безопасности. Азотная кислота разъедала баки и проводку, а нахождение рядом с горючей смесью без защитной экипировки могло обернуться получением ожогов и отравлением кислотными парами. В итоге, более-менее приемлемые нормы безопасности всё-таки были выработаны. Но до эвакуации из Москвы больше ничего сделать не удалось. 16 октября 1941 года, в самый разгар немецкого наступления на Москву, «сверху» было принято постановление об эвакуации промышленных предприятий на восток, в глубокий тыл. Для завода №293, где базировалось КБ Болховитинова, пунктом назначения стал уральский посёлок Билимбай (в 60 километрах западнее Свердловска).
Конструкция самолёта «БИ».
Самолёт «БИ», ставший в своём роде первым истребителем-перехватчиком на реактивной тяге, был выполнен по классической схеме одноместного свободнонесущего низкоплана с убирающимся шасси. На фоне винтомоторных истребителей, эта птичка имела необычно малые размеры. Длина самолёта составляла 6,4 метра, размах крыльев – 6,48 метров, площадь крыльев – 7 квадратных метров.
Конструкция планера «БИ» была деревянной (металл, понятное дело, был в дефиците). Крыло – прямое, трапециевидной формы, с фанерной обшивкой, неразъёмное. Его особенностью была конструкция кессонного типа: между двумя коробчатыми лонжеронами была сплошная толстая несущая обшивка, образованная из десятка более лёгких лонжеронов, склеенных между собой через накладки, идущие по всему размаху крыла. На задней кромке были установлены элероны относительно небольших размеров и посадочные щитки Шренка, отклоняемые на 50 градусов вниз. Хвостовое оперение – классическое, стабилизатор был соединён с фюзеляжем и килем с помощью расчалок. На концах стабилизатора располагались дополнительные элементы вертикального оперения – небольшие круглые шайбы, не предусмотренные в первоначальном проекте, но установленные уже в ходе аэродинамических испытаний. Подфюзеляжный киль одновременно служил обтекателем для хвостовой опоры шасси. Элероны, рули и закрылки имели, в отличие от остального крыла, металлический каркас и были обшиты полотном.
Фюзеляж представлял собой фанерный полумонокок, оклеенный полотном. Кабина пилота имела защиту, которая состояла из передней бронеплиты, бронеспинки кресла (толщина брони 5,5 миллиметров) и лобового бронестекла на фонаре. В носовой части фюзеляжа размещались деревянные лафеты для пушек, а также топливные баки и баллоны для сжатого воздуха. Ещё одни баллоны для сжатого воздуха, вместе с баками для азотной кислоты, располагались за кабиной. Вся эта «начинка», вместе с необходимым оборудованием, весила в общей сложности более 150 килограмм.
Убирающееся шасси было предусмотрено как в «летнем», так и в «зимнем» варианте. В первом случае использовались колёса с пневматиками размером 500х150 миллиметров, во втором – лыжи. Механизм выпуска/уборки был пневматическим, стойки шасси убирались в крыло, в направлении оси самолёта. В «зимнем» варианте лыжи, находясь в убранном положении, вплотную примыкали к фюзеляжу. Хвостовая опора была неубирающейся.
Общая масса планера самолёта составляла 462 кг, в том числе: фюзеляж – 182 кг, крыло – 174 кг, хвостовое оперение – 30 кг, шасси – 60 кг, система управления – 16 кг. Это без учёта пресловутой «начинки» и вооружения.
Жидкостный ракетный двигатель марки «Д-1А» весил 48 килограмм и размещался в хвостовой части фюзеляжа. В первоначальном проекте было запланировано использование двигателя с максимальной тягой в 1400 килограмм и турбонасосной подачей топлива в камеру сгорания. Однако ввиду сложности такой системы и нехватки времени проект переработали, и в окончательном варианте подача топлива была уже традиционной, вытеснительной, с использованием сжатого воздуха под давлением 145-148 атмосфер. Теперь он был рассчитан на максимальную тягу в 1100 килограмм.
В качестве топлива использовался тракторный керосин (sic!), а применявшаяся в качестве окислителя азотная кислота была, кстати, очень концентрированной (96-98 %). Прожорливый агрегат расходовал около 6 килограмм горючего в секунду. Таким образом, общего запаса топлива в 705 килограмм должно было хватить на работу двигателя в течение двух минут. Как и на аналогичных самолётах, проблема была в том, что после запуска двигатель невозможно было остановить до полной выработки топлива.
Стрелковое вооружение «БИ» состояло из двух пушек «ШВАК» калибра 20 миллиметров, установленных в носовой части фюзеляжа под съёмной (на замках) крышкой. Стрельба из пушек управлялась электроприводом, перезарядка осуществлялась с помощью пневматического механизма. Общий боезапас был 90 снарядов, по 45 на ствол. Для самолётов войсковой серии было предусмотрено также бомбовое вооружение – мелкие кассетные бомбы (кассета размещалась перед кабиной пилота). Общая бомбовая нагрузка составляла 36-38 килограмм. Предполагалось, что эти бомбы будут сбрасываться с высоты над пролетающими ниже самолётами противника и поражать их ударной волной и осколками.
В общем и в целом, масса пустого самолёта составляла 790 килограмм для опытных экземпляров «БИ» и 805 килограмм – для предсерийных. Полная нагрузка была 860 килограмм, в том числе: пилот в полной экипировке – 90 кг, горючее – 705 кг, боеприпасы (снаряды и бомбы) – 58 кг. Соответственно, с учётом разницы в оснащении, полная взлётная масса опытных «БИ» была 1650 килограмм, а предсерийных – 1683 килограмма. Расчётная величина коэффициента разрушающей перегрузки равнялась 9 для самолёта с полной нагрузкой, и 13,5 – после израсходования горючего.
Тактико-технические характеристики самолёта «БИ».
| Год принятия на вооружение |
Проходил испытания в 1942-1945 гг. |
| Экипаж, чел. | |
| Масса:- пустого самолёта, кг
— взлётная, кг |
|
| Размеры: — длина, м
— высота, м — размах крыла, м — площадь крыла, м 2 |
|
| Силовая установка (жидкостный ракетный двигатель) |
«Д-1А» или «РД-1», тяга 1100 кгс |
| Максимальная скорость, км/ч | |
| Продолжительность полёта, мин | |
| Дальность полёта, км | |
| Потолок, м | |
| Стрелковое вооружение |
две 20-мм пушки ШВАК (боезапас 90 снарядов) |
Новая эра.
7 ноября 1941 года завод №293, перебазировавшийся в Билимбай, начал разворачивать производство на новом месте, коим являлась территория одного старого литейного комбината. С декабря возобновились и работы по доводке «БИ-1».
Основное внимание уделялось доводке ракетного двигателя. От НИИ-3 процессом руководил ведущий конструктор института Арвид Палло, от КБ Болховитинова – инженер Алексей Росляков. Вместо заболевшего Бориса Кудрина командование ВВС назначило Григория Бахчиванджи (по прозвищу Бахчи), откомандированного с фронта, где тот проходил службу в составе 402-го истребительного полка (на истребителе «МиГ-3» совершил 65 боевых вылетов и сбил пять немецких самолётов). У самого Бахчиванджи идея полёта на ракетном перехватчике вызывала неподдельный интерес.
Для продолжения опытов с двигателем, на берегу прилегающего к заводу пруда соорудили специальный стенд, с виду напоминавший фюзеляж самолёта. На стенде было смонтировано кресло пилота с бронеспинкой, баки с горючим, приборы, а в задней части – двигатель. В середине февраля монтаж стенда был закончен, и начались огневые испытания… При одном из них, 20 февраля 1942, едва не произошла трагедия. Всё случилось слишком внезапно, Бахчиванджи сел в кресло и запустил двигатель. И вдруг камера сгорания отделилась от корпуса двигателя и улетела в пруд, извергая пламя во все стороны. Из-за сильной отдачи при отделении камеры корпус рванулся вперёд, сместив баки с горючим, а те, в свою очередь, ударили в спинку кресла. От внезапного удара со спины, не успевшего сориентироваться Бахчиванджи бросило прямо на приборную панель. В этот же миг из разрушенного трубопровода фонтаном брызнула азотная кислота и облила стоявшего неподалёку Палло, в результате чего тот получил сильные ожоги, но, тем не менее, нашёл в себе силы помочь Бахчиванджи выбраться из разрушенного стенда. Обоих сразу увезли в госпиталь. К счастью, Бахчиванджи отделался лёгкой травмой, а Палло за мгновение до запуска двигателя успел надеть защитные очки, благодаря чему сохранил зрение, хотя шрамы и следы от ожогов остались на его лице на всю жизнь.
Комиссия, занимавшаяся расследованием инцидента, установила, что причиной разрушения двигателя стало «усталостное разрушение металла камеры сгорания », короче, последствия быстрого износа материалов. В марте стенд был восстановлен, причём система питания двигателя была существенно доработана. На лётном экземпляре «Д-1А» провели контрольные гидравлические и 14 огневых испытаний.
Алексей Исаев об огневых испытаниях:
«Прежде всего, меня удивили размеры двигателя – 800 миллиметров длины, диаметр 320 миллиметров… Маленький такой, а шум создавал адский! И запуск был необычен. Он не имел плавного управления, пуск осуществлялся с большим хлопком, даже взрывом. И сразу – работа на полную мощность. Пройдя испытания в РНИИ, двигатель появился и у нас на заводе. Его установили на самолёт, начались наземные испытания.
Струя вылетала из сопла с огромной скоростью и большой температурой, выбрасывая вверх песок и камни – одним словом, всё, что встречалось на пути… Из специального укрытия люди, связанные с работой, наблюдали за испытаниями. И по сей день памятна мне эта картина: всё ревёт, всё летит, а люди, прильнув глазами к смотровым щелям, наблюдают за работой двигателя… »
25 апреля «БИ-1» был доставлен на аэродром в посёлке Кольцово, где расположилась база НИИ ВВС. Установка двигателя на самолёт была совершена спустя два дня, а уже 30 апреля были проведены два контрольных запуска (Бахчиванджи и Палло). И вот начались работы по подготовке «БИ-1» к первому испытательному полёту. 2 мая Бахчиванджи совершил пробную рулёжку по аэродрому, 13 мая ему удалось оторвать «БИ-1» от земли на несколько секунд. Всё шло по плану.
Первый полёт на «БИ-1» Бахчиванджи совершил 15 мая 1942 года. На этом этапе тяга двигателя была ограничена 600 килограммами, взлётная масса самолёта также была не максимальной (1300 килограмм). Вооружение на самолёте не устанавливалось. Полёт продолжался чуть более трёх минут, из них 65 секунд работал ракетный двигатель. Таким образом, в истории советской авиации была начата новая глава.
Виктор Болховитинов:
«Для нас, стоявших на земле, этот взлёт был необычным. Непривычно быстро набирая скорость, самолет через десять секунд оторвался от земли и через тридцать секунд скрылся из глаз. Только пламя двигателя говорило о том, где он находится. Так прошло несколько минут. Не скрою, у меня затряслись поджилки. Наконец, Бахчиванджи возвратился и сел на аэродром…
Для летчика это тоже был не просто первый полёт на новом самолёте, но полёт на аппарате новых непривычных качеств, которые потребовали от него убыстрения всех действий и мышления в силу кратковременности полета и сильно возросших ускорений движения. Машина вела себя совершенно не так, как другие самолеты того времени, из-за этого лётчик не полностью выполнил заданную программу, но главным было то, что он осуществил этот полёт и благополучно возвратился ».
Борис Черток:
«Все отошли от самолёта, кроме Палло. Он в последний раз хотел убедиться, что никакой течи нет. Внешне всё было сухо. Бахчи спокойно сказал: «От хвоста!» – закрыл фонарь, включил подачу компонентов и зажигание.
Мы все столпились метрах в пятидесяти от самолёта. Каждый из нас уже не раз видел работу двигателя на стенде и при пробежках самолёта здесь, на аэродроме. Когда из хвоста крохотного самолёта вырвалось ослепительное пламя, все вздрогнули. Видимо, сказалось нервное напряжение длительного ожидания.
…Рёв двигателя над заглохшим аэродромом и яркий факел возвестили начало новой эры! Сотни людей 15 мая 1942 года наблюдали, как самолёт стал быстро разбегаться по взлётной полосе. Он легко оторвался от земли и взлетел с резким набором высоты. С работающим двигателем самолёт развернулся в одну сторону на 90 градусов, потом в другую, только успел перейти с крутого подъёма в горизонтальный полёт…, и факел исчез…
Росляков, стоявший рядом, взглянул на остановленный хронометр: «Шестьдесят пять секунд. Топливо кончилось…»
Садился «БИ», стремительно приближаясь к земле с неработающим двигателем. Это было первая для Бахчи посадка в таком режиме. Она получилась жёсткой: одна стойка шасси подломилась, колесо отскочило и покатилось по аэродрому. Бахчи успел откинуть фонарь и выбраться из машины раньше, чем подъехали Фёдоров и Болховитинов, а также пожарная и санитарная машина. Бахчи был очень огорчён неудачной посадкой. Но подумаешь, какая беда – подломились шасси! Подбежала толпа и, несмотря на протесты, тут же начала качать Бахчи ».
Бортовые самописцы «БИ-1» зафиксировали скорость 400 километров в час, скороподъёмность 23 метра в секунду и максимальную высоту полёта 840 метров. Государственная комиссия, призванная оценить результаты первого полёта, в своём заключении отметила: «Взлёт и полёт самолёта «БИ-1» с ракетным двигателем, впервые применённом, доказал возможность практического осуществления полёта на новом принципе, что открывает новое направление развития авиации ».
В официальном заключении, в том числе и от самого Бахчиванджи, отмечалось, что полёт на «БИ-1» в сравнении с другими самолётами исключительно приятен: полный обзор передней полусферы, отсутствие шума, незагазованность, удачное расположение приборов и рычагов, не загромождённость кабины, лёгкость в управлении. В общем, всё прекрасно. Но, пожалуйста, не искушайтесь. Это же официальное заключение…
Конкурирующая фирма. «Проект 302».
Андрей Костиков — директор Реактивного Института
В театре истории закулисная жизнь бывает порой не менее интересна, чем основное действие. За разворачивающимися событиями всё-таки можно было заметить, что НИИ-3 вообще-то пожертвовало свой двигатель для «БИ-1», если можно так выразиться, в добровольно-принудительном порядке. Раз в НКАПе постановили, то надо выполнять, никуда не денешься. Таким образом, у директора института Андрея Костикова вполне мог возникнуть реальный повод для негодования. Ещё бы – у него на столе уже давно лежал проект собственного реактивного перехватчика! Теперь чаша весов склонилась в сторону внезапно возникших и более оперативных конкурентов. Ситуация сложилась вполне предсказуемая: в условиях войны и дефицита материалов реактивный самолёт, пусть и перспективный, но более дорогой и сложный в производстве (по сравнению с «БИ-1») автоматически отодвигался на второй план. А ведь в НИИ-3 проектирование своего перехватчика начали раньше, фактически сразу после назначения Костикова на должность директора. Этот весьма оригинальный самолёт, рождённый в умах ракетчиков, получил зашифрованное название «Проект 302».
«Проект 302» с виду был типичным истребителем с нетипичной силовой установкой, состоявшей из двух частей: разгонной и основной. Для разгона предусматривался один ракетный двигатель, установленный в хвостовой части фюзеляжа. Это был тот самый двигатель конструкции Леонида Душкина в своём первоначальном варианте, с турбонасосной подачей топлива и расчётной тягой 1400 килограмм. Основной силовой установкой, предназначавшейся для полёта в обычном режиме, служили два прямоточных воздушно-реактивных двигателя конструкции Владимира Зуева, установленные под крыльями самолёта. В двигателях такого типа, как и в газотурбинных воздушно-реактивных двигателях, горючее также окисляется с помощью воздуха, поступающего в камеру сгорания через воздухозаборник. Главное отличие заключается в отсутствии компрессора и турбины – следовательно, более простой конструкции. Ввиду отсутствия вышеуказанных механизмов, работать такой двигатель может лишь при наличии встречного потока воздуха, то есть исключительно в полёте. Для обеспечения этого как раз и требовалась разгонная часть установки.
Внешне самолёт представлял собой классический свободнонесущий низкоплан с планером цельнодеревянной конструкции. Его размеры, кстати, были больше, чем у «БИ-1»: длина фюзеляжа составляла 8,7 метров, размах крыла – 11,4 метра, площадь крыла – 17,8 квадратных метров. Масса пустого самолёта по расчётам составляла 1500 килограмм.
«Проект 302», в отличие от «БИ-1», задумывался не для быстрых одиночных атак, но скорее как полноценный истребитель-перехватчик ближнего действия. Стрелковое вооружение самолёта по проекту состояло из четырёх 20-миллиметровых пушек «ШВАК» в носовой части фюзеляжа (общий боезапас 400 снарядов). Под крыльями размещались подвески для двух неуправляемых ракет типа «РС-82» или для двух 125-киллограмовых бомб.
Разработкой проекта в НИИ-3 занимался инженер Михаил Тихонравов под чутким руководством Костикова. К весне 1941 года проект был готов и утверждён на заседании технической комиссии института. Однако ввиду дальнейших событий, связанных с началом войны, отсутствием необходимых ресурсов и приспособлением единственного имеющегося ракетного двигателя для «конкурирующей фирмы», работа над созданием самолёта затормозилась. Процесс оживился после защиты проекта Костиковым в Военно-воздушной академии (ВВА), что в итоге позволило ему направить официальный запрос в НКАП. Это произошло в июле 1942 года, уже после первого полёта «БИ-1». В самом же Наркомате, на волне после положительных отчётов об испытаниях «БИ», дали добро и на «Триста второй». Вскоре Костиков оказался в кабинете у самого Ворошилова, в то время занимавшего одну из высоких должностей в Госкомитете Обороны. В тот же день на официальном приёме у Сталина «Проект 302» был утверждён, а Костиков назначен главным конструктором ОКБ-55 и директором опытного завода. Начальником ОКБ стал конструктор Матус Бисноват (всё-таки ракетчикам нужен был человек, имеющий отношение к авиации), аэродинамическими расчётами поручили заниматься Михаилу Тихонравову. К процессу работы над силовой установкой присоединился вернувшийся из Свердловска Арвид Палло. Расчётные лётно-тактические данные «Триста второго» обещали максимальную скорость в 900 километров в час, скороподъёмность 75 метров в секунду и практический потолок в 9 километров, которого истребитель должен был достигать менее чем за три минуты. С учётом таких показателей, можно сделать вывод, что в НИИ-3 замахнулись на создание чуть ли не «супер-истребителя».
Второй и третий. Хроника взлётов и падений.
Проверка состояния «БИ-1» после первого полёта показала, что планер уже сильно изношен (частично от срока, частично – от паров азотной кислоты) и непригоден к дальнейшему использованию. Вообще, само конструктивное и производственное выполнение первого опытного самолёта было весьма среднего качества – за 35 дней, отведенных на его создание, наверное, сложно было добиться чего-то большего. Поэтому к началу 1943 года практически одновременно были готовы второй и третий опытные экземпляры, отличавшиеся от первого наличием пушек и лыжным шасси. Также была начата постройка ещё шести самолётов. А уже после проведения всех соответствующих испытаний планировалось начать серийное производство «БИ» с индексом «ВС» (то есть «войсковая серия»). К выпуску серийных самолётов был подготовлен авиационный завод №381 в Нижнем Тагиле.
Первый полёт второго прототипа, обозначенного как «БИ-2» , состоялся 10 января 1943 года. Это испытание было скорее пробным: тяга ракетного двигателя вновь была ограничена, теперь уже до 800 килограмм. «БИ-2», пилотируемый Бахчиванджи, достиг высоты 1100 метров и развил скорость 400 километров в час. Следующий полёт состоялся уже через два дня, 12 января, но в этот раз место в кабине пилота занял Константин Груздев. Теперь двигатель работал на полную мощность, максимальная скорость составила 675 километров в час – наибольший показатель среди всех самолётов «БИ». Полёт прошёл нормально, а вот посадка выдалась не очень мягкой: при выпуске шасси отвалилась одна лыжа, и Груздеву пришлось садиться в аварийном режиме, фактически на брюхо. Сам пилот не пострадал, но «БИ-2» получил повреждения, из-за которых дальнейшие полёты на нём были невозможны. «Как чёрт на метле », – так свои ощущения от полёта описал выбравшийся из кабины Груздев. А не повреждённый при посадке двигатель в итоге переставили на третий прототип под названием «БИ-3» , и стартовала насыщенная программа испытаний. Во всех дальнейших полётах тяга двигателя больше не ограничивалась, и он стабильно выдавал расчётные 1100 килограмм.
Следующие три полёта Бахчиванджи выполнил 11, 14 и 21 марта. В ходе испытаний «БИ-3» была зафиксирована максимальная скорость 650 километров в час, высота полёта 4000 метров, скороподъёмность 160 метров в секунду. Наибольшая продолжительность полёта составила 6 минут и 22 секунды, из них 84 секунды – с работающим двигателем. Разбег по взлётной полосе составлял 400 метров, до максимальной скорости самолёт разгонялся за 20 секунд, а потолка достигал за 30 секунд. Расчётные данные были, правда, ещё более внушительными: на бумаге максимальная скорость «БИ» могла достигать 1020 километров в час на высоте 10 километров! Но для совершения таких высотных полётов всё же стоило задуматься о гермокабине, и осуществление этой затеи оставили для серийных экземпляров.
Официальные заключения от полётов были пронизаны положительным настроем. Как уже говорилось ранее, полёт на «БИ» назывался очень лёгким и комфортным. На самом же деле, поводов для радости от нахождения в кабине летящего ракетоплана было мало. Трудности подтвердились прямо в ходе испытаний. И как раз в смысле комфорта у «БИ» (любой модели) были серьёзные недостатки, а шесть с половиной минут полёта для лётчика, наверное, казались часами ожидания. Ожидание, можно сказать, было в положении сидя на «пороховом складе». По инструкции запрещалось даже приближаться к заправленному самолёту без защитного костюма, на деле же правила техники безопасности не выполнялись. Пилотская кабина была очень узкая, помещаться в ней удавалось с трудом. Когда закрывался колпак фонаря, то вскоре стекло запотевало из-за большой разницы температур снаружи и внутри. Лётчик просто переставал видеть то, что ему надо было видеть, и это при том, что площадь фонаря позволяла действительно хороший обзор. Дальше – больше. Запотевало не только стекло в кабине, но и защитные очки у лётчика. А значит, очки приходилось снимать, и сидеть с незащищённым лицом и глазами в окружении трубопроводов! Разумеется, всё это было недопустимо. Но летали. Кроме того, была отмечена постоянная утечка кислоты через стенки трубок и баков, что в полёте могло привести к печальным последствиям. Работа над устранением этой проблемы заняла всю зиму 1942/1943 года, с чем и была связана задержка испытаний второго и третьего прототипов. Однако комфорта в полёте не прибавилось.
Безопасность в полёте была превыше всего, но иногда опасность возникает совсем не там, где её ждёшь. Чем быстрее летел новый самолёт, тем с большей неизвестностью он сталкивался, всё ближе подбираясь к пределу возможностей. И вскоре судьба расставила всё по местам… Бахчиванджи дал жизнь самолёту, а самолёт лишил его жизни. Это произошло 27 марта 1943 года. Задание на этот полёт отличалось от предыдущих: если раньше «БИ» испытывался на максимальную высоту и скороподъёмность, то теперь программа предусматривала достижение максимальной скорости в 750-800 километров в час на высоте около 2 километров. Однако программа полёта оказалась путёвкой на тот свет. По наблюдениям с земли, полёт проходил нормально где-то до момента прекращения работы двигателя (на 78 секунде). Но внезапно самолёт, опустив нос, вошёл в пикирование и под углом 50 градусов врезался в землю…
Комиссия, расследовавшая причины катастрофы, вначале сделала предположение, что при остановке двигателя самолёт слишком резко снизил скорость. Была озвучена версия, что от такого «торможения» Бахчиванджи мог удариться о приборную панель и потерять сознание, а значит, был не в состоянии управлять самолётом. Однако установить на месте причину столь внезапного пикирования «БИ-3» всё же не удалось.
Тогда за ответом на вопрос обратились в ЦАГИ, где к тому моменту была готова аэродинамическая труба «Т-106» для околозвуковых скоростей. В трубе была продута модель «БИ», и по результатам испытаний было выявлено, что на больших дозвуковых скоростях наблюдается так называемое затягивание в пикирование, вызванное волновым кризисом и смещением назад аэродинамического фокуса. При проектировании самолёта не были учтены особенности обтекания прямого крыла и оперения, а именно на самолётах с прямым крылом такое явление сказывается в первую очередь. Таким образом, можно допустить, что «БИ-3» потерял управляемость на последнем отрезке полёта – вероятно, всего лишь за несколько секунд до полной выработки горючего. Эти секунды и предрешили дальнейший исход. Самолёт падал с уже отключившимся двигателем, но совершенно неуправляемый… Кстати, с подобным столкнулся и Хайнц Диттмар, когда на своём «Me-163» достиг скорости 1000 километров в час. Это даёт основание полагать, что и Бахчиванджи на «БИ-3» удалось приблизиться к этому рубежу. Но Диттмар чудом вывел самолёт из пикирования. Бахчиванджи не повезло.
Крах «Проекта 302».
На дворе была весна 1943 года, а создатели «Проекта 302» столкнулись с серьёзной проблемой. Планер самолёта был в целом готов, однако производство силовой установки задерживалось. Прямоточные двигатели конструкции Зуева были сделаны лишь в виде рабочих моделей в масштабе 1:2 и полных испытаний не прошли. Новый ракетный двигатель «Д-1А» с дополнительной камерой (расчётная тяга 1550 килограмм) конструкции всё того же Душкина был готов лишь к начальной стадии огневых испытаний.
Тогда по решению Костикова, «Проект 302» в срочном порядке переработали под одиночный ракетный двигатель, одновременно несколько уменьшив площадь крыла (до 14,8 квадратных метров). Не дожидаясь готовности силовой установки, Костиков распорядился провести испытания «Триста второго» в планерном варианте. С самолёта демонтировали вооружение, а в хвостовой части установили полноразмерный макет двигателя. В таком виде самолёт получил обозначение «302П».
В конце августа 1943 года «302П» поступил на испытания в ЛИИ, на начальной стадии которых была выявлена недостаточная устойчивость. Для изучения проблемы планер отправили в ЦАГИ, где он прошёл испытания в аэродинамической трубе «Т-104». После необходимых доработок и улучшений в ЛИИ приступили к повторным испытаниям «Триста второго». Поведение самолёта было подробно изучено в нескольких десятках полётов на буксире за «Ту-2» и американским «North American B-25J Mitchell». По оценкам лётчиков-испытателей, пилотировавших «302П» (Бориса Кудрина, Марка Галлая и Сергея Анохина), самолёт был исключительно устойчив и легко управляем. Галлай даже сделал своеобразный комплимент создателям «Триста второго», назвав его «эталоном». Впрочем, после катастрофы «БИ-3» и дальнейшего расследования с участием специалистов ЦАГИ, к созданию ракетных перехватчиков стали относиться с осторожностью, а где-то даже с прохладой. Кстати, «Триста второй», как и «БИ», имел прямое крыло.
И вот сроки истекли, а силовая установка так и не была готова. К тому же расчётные характеристики одномоторного перехватчика оказались ниже, чем у исходного «супер-истребителя», который продолжал фигурировать в официальных документах. Это был серьёзный промах Костикова. Произведённые изменения в тактико-технических данных не были согласованы с НКАП, фактически НИИ-3 работало над «Триста вторым» вообще по другой программе, занимаясь полнейшей отсебятиной за бюджетные средства. Это нарушение и было выявлено государственной комиссией (во главе с Яковлевым), нагрянувшей с проверкой в январе 1944 года. «Триста второй» был лишь поводом… По результатам проверок, 18 февраля Госкомитет Обороны, возложив всю ответственность за промахи в отечественном ракетостроении на НИИ-3 и Костикова лично, постановил: «Государственный институт реактивной техники при СНК СССР ликвидировать ». Андрей Костиков, когда-то сам доносивший на коллег по институту (на Королёва и Глушко в том числе), в результате сам же и оказался в роли козла отпущения… «Проект 302» обещал грандиозный взлёт, а в итоге, спикировав, утянул за собой на дно своего создателя.
«Кометы» взлетают в небо.
14 мая 1944 года майор Вольфганг Шпате из подразделения EK16 отправился в боевой вылет на своём «Ме-163В». Это был первый зафиксированный боевой вылет «163-го», получившего прозвище «Комета». Задачей Шпате был перехват двух американских истребителей «Republic P-47 Thunderbolt», пролетавших неподалёку от аэродрома базирования. Наконец, истребители были обнаружены, и Шпате устремился на них. Как вдруг «Ме-163В» сбросил скорость… По непонятной причине заглох двигатель. В этот момент Шпате проклинал ненадёжную технику и одновременно молил небеса о том, чтобы американцы не расстреляли его вместе с беззащитной «Кометой». Ему повезло: «Р-47» улетели вдаль, не заметив неудачливого охотника…
После испытаний прототипов серии «А», на фирме «Messerschmitt» приступили к созданию боевых перехватчиков. Первые «Ме-163В» появились осенью 1942 года, серийное производство началось в 1943 году на заводах в Регенсбурге и Шварцвальде. Правда, это всё происходило уже без участия Липпиша – из-за конфликта с Мессершмиттом он покинул фирму и перебрался в Вену вместе со своим отделом.
Серийные экземпляры, в отличие от прототипов, имели более мощный двигатель, развивавший тягу до 1600 килограмм. Стрелковое вооружение поначалу состояло из пары 20-миллиметровых пушек «MG-151/20», впоследствии заменённых 30-миллиметровыми «МК-108» с боезапасом по 60 снарядов на ствол. Пушки устанавливали в корневой части крыла. Помимо пушек, некоторые «Ме-163В» были оснащены подкрыльевыми держателями для неуправляемых ракет. Также несколько экземпляров оборудовали весьма оригинальной системой под названием «Jaegerfaust»: в основании каждого крыла были встроены по пять ракетных установок, стрелявших вверх 50-миллиметровыми реактивными гранатами. По замыслу, такие «Ме-163» должны были атаковать самолёты противника при заходе снизу (в нескольких десятках метров от них). Такое мощное вооружение было выбрано неспроста: бороться «Кометы» должны были, прежде всего, с армадами «летающих крепостей», совершавших постоянные налёты на территорию Германии.
Служба «Ме-163» началась в учебно-боевом подразделении «Erprobungskommando 16» (ЕК16) под командованием лётчика-истребителя Вольфганга Шпате (72 победы). Впоследствии, специально для эксплуатации «Ме-163», на базе ЕК16 была сформирована 400-я истребительная эскадра (JG400), а Шпате было поручено возглавить её. Местом базирования нового подразделения стал аэродром Брандис неподалёку от Лейпцига. Для службы в JG400 отбирали профессиональных лётчиков, имевших помимо прочего, большой опыт пилотирования планеров. Реакция от лётчика требовалась чуть ли не молниеносная: надо было за короткое время обнаружить самолёт противника, атаковать его с первого же захода, а затем, с выключенным двигателем безопасно спланировать на свой аэродром. Первоначально предполагалось создать обширную сеть аэродромов для «Комет» на севере и западе Германии, однако участившиеся налёты союзнической авиации перечеркнули эти планы, и «Ме-163» действовали на ограниченном пространстве с ограниченными возможностями.
Легендарный барон Карл Фридрих Иероним фон Мюнхгаузен символично стал эмблемой эскадры JG400
…События иногда складываются удивительно похожим образом. Как будто линия фронта стала искривлённым зеркалом, соответственно отражавшим всё происходящее по обе стороны. Решив вопросы поведения самолёта на высоких скоростях, создатели «Кометы» столкнулись с той же проблемой, что и создатели «БИ», а именно с обеспечением безопасности. Как выяснилось, компоненты топлива были опасны в обращении, а их соединение приводило к взрыву. Поэтому особое внимание уделялось проверке герметичности трубопроводов и пожарной безопасности (перед заправкой промывали водой камеру сгорания и даже поливали место стоянки самолёта!) А это самое топливо по своему воздействию было похлеще азотной кислоты и керосина на «БИ». Было несколько случаев пожара и взрыва, причём не только в процессе заправки, но и от не слишком мягких приземлений, когда от удара о землю разрушалась топливная система. Не без летальных исходов. Впрочем, техническим службам, занимавшихся «Ме-163», надо отдать должное: для обеспечения эксплуатации этого самолёта были разработаны специальные тягачи, грузовики и даже заправщики (с отдельными цистернами для каждого компонента топлива). Вся вышеперечисленная техника входила в обязательный состав технического обеспечения на аэродромах, где базировались «Кометы».
Ещё одна проблема пришла с воздуха. Если «БИ» испытывался в тылу, и небо для него всегда было чистым, то «Ме-163» в буквальном смысле обитали под постоянными бомбёжками. Под бомбы «летающих крепостей» попадали в том числе и заводы, на которых производили комплектующие для «Ме-163», и железнодорожные пути, ведущие от места сборки к месту лётных испытаний. Проблема была ещё и в том, что комплектующие поступали с разных предприятий, рассредоточенных по всей территории Германии. Нехватка топлива также давала о себе знать, а потому на протяжении почти всего времени существования JG400 в боевой готовности находилось в целом менее половины «Комет» из её состава.
Первый настоящий воздушный бой для JG400 состоялся 16 августа 1944 года. Утром, в 10 часов 45 минут тысячная армада американских бомбардировщиков «Boeing В-17 Flying Fortress» и «Consolidated B-24 Liberator», шедшая на цели в Центральной Германии, оказалась неподалёку от аэродрома Брандис. На перехват поднялись всего 5 (sic!) «Ме-163». Лейтенант Хартмут Рылль сумел атаковать один «В-17» и сбить его. Но и сам он попал под огонь истребителей сопровождения, от которого не смог увернуться… Ещё один «Ме-163» был сбит бортовым стрелком одного из бомбардировщиков. Оставшиеся три «Кометы» вышли из боя и приземлились обратно на аэродром. Счёт был 1:2 в пользу союзников.
В дальнейшем «Кометы» из JG400 регулярно вылетали на перехват, но их численное меньшинство (и это мягко говоря) не позволяло причинять серьёзного ущерба авиации союзников. Иногда вместе с «Кометами» на задания вылетали турбореактивные «Ме-262». Но что такое одно-два звена маленьких перехватчиков против нескольких сотен «летающих крепостей» и сопровождавших их истребителей? К тому же высокая скорость «Ме-163» не позволяла лётчикам хорошо целиться в более медленные самолёты: часто сближение с противником происходило столь быстро, что лётчик не успевал открыть огонь и был вынужден делать второй заход. А про ограниченный запас топлива на борту, наверное, напоминать не нужно… Также часто из-за перегрузок лётчики теряли контроль над самолётами прямо в бою.
Немецкие источники называют 16 побед, одержанных пилотами «Ме-163», и 10 потерянных самолётов. Источники союзников, напротив, подтверждают только 9 сбитых бомбардировщиков, зато и боевых потерь «Комет» в этом списке больше – целых 14. Однако большая часть «Ме-163» была потеряна как раз не в боях, а в ходе эксплуатации и при различных лётных происшествиях.
22 апреля 1945 года обер-лейтенант Франц Войдих из 6-й эскадрильи JG400 на своём «Ме-163В» возглавил перехват очередной надвигающейся армады. В тот день в JG400 топлива хватило только на три самолёта. Они и поднялись навстречу 640 английским бомбардировщикам «Avro Lancaster». Войдих атаковал один из них и сбил. Это была последняя победа для «Кометы». Вскоре JG400 была расформирована. В строю оставалось около 80 «Ме-163», но летать им было уже не на чем… Свет яркой «Кометы» погас.
Всего было выпущено более четырёхсот «Ме-163» всех модификаций, включая и прототипы, и не пошедшие в серию «Ме-163С» с двухкамерным двигателем, и прочие экспериментальные и опытные образцы. Слишком мало, для того чтобы изменить ход войны. Чья-то фантазия о том, что полчища ракетных истребителей заполонят небо подобно саранче, так и осталась фантазией, причём по обе стороны фронта. Нос к носу красная и чёрная «Кометы» так и не столкнулись.
Последние полёты.
После катастрофы «БИ-3» и гибели Бахчиванджи, КБ Болховитинова в том же году возвратилось обратно в Москву для продолжения работы над программой ракетного перехватчика. Было построено шесть предсерийных самолётов, получивших номера с 4 по 9. Однако их испытания не удалось провести в полной мере из-за отсутствия двигателя – «Д-1А» был потерян вместе с третьим прототипом, а новых двигателей в НИИ-3 так и не сделали. Тогда Исаев взялся за разработку двигателя собственной конструкции, получившего название «РД-1». По своей конструкции он мало чем отличался от предшественника и развивал ту же тягу в 1100 килограмм. Но в целом, интерес к «БИ» как перспективному истребителю-перехватчику заметно снизился. Вскоре все 40 недостроенных серийных «БИ-ВС» были утилизированы, а оставшиеся самолёты задействованы для различных испытаний и экспериментов. Так, например, «БИ-4» должен был продолжать ранее намеченную программу и предназначался для испытаний с полным комплектом вооружения. Но задержка, связанная с разработкой и постройкой необходимого двигателя, сорвала эти планы.
Среди прочих работ по самолёту стоит отметить попытку добиться увеличения продолжительности полёта при помощи дополнительных прямоточных воздушно-реактивных двигателей на концах крыльев. На самолёте «БИ-6» были установлены двигатели «ДМ-4» конструкции Игоря Меркулова. Весной 1944 года проводились испытания в аэродинамической трубе «Т-101» ЦАГИ и даже, по некоторым данным, было совершено три полёта в варианте планера, но дальше дело не пошло. Также была попытка сделать гермокабину на другом предсерийном самолёте (предположительно, на «БИ-8» ) для возможности осуществления полёта на большой высоте. По замыслу, герметизация достигалась путём оклейки всех швов резиновыми полосками. Эта работа также была прекращена досрочно.
Ракетный двигатель Исаева был построен в одном экземпляре. Так что из всех предсерийных самолётов, единственным оснащённым силовой установкой был только «БИ-7» . 27 января 1945 года Борис Кудрин выполнил испытательный полёт. При взлётной массе в 1800 килограмм самолёт развил скорость 587 километров в час и скороподъёмность 87 метров в секунду. Ещё один полёт состоялся 9 марта, самолёт пилотировал Матвей Байкалов. Скорость была чуть меньше – 550 километров в час, была достигнута высота 3500 метров. С такими лётными данными нечего было и говорить о возобновлении серии. К тому же во втором полёте возникла вибрация и тряска хвостового оперения. Чтобы выяснить причины данного явления, были подготовлены самолёты «БИ-5» и «БИ-9» (почему-то с номером «6» на хвосте), и в течение всей весны проводились их испытания в планерном варианте (в качестве буксировщика использовался американский «North American B-25J Mitchell»). «БИ-5» имел лыжное шасси, а «БИ-9» – колёсное. Впоследствии, 29 мая, в безмоторном режиме был испытан и «БИ-7». Никакой тряски и вибрации хвостового оперения выявить ни разу не удалось.
Эти испытания стали последними по программе ракетного истребителя-перехватчика, так как вскоре КБ Болховитинова было закрыто, и все работы по данной тематике прекращены. Из девяти построенных самолётов «БИ» не сохранилось ни одного. В настоящее время в виде памятников существует несколько масштабных копий самолёта: в экспозиции Центрального музея ВВС в Монино, возле аэропорта «Кольцово» в Екатеринбурге и в станице Бриньковская Краснодарского края (на родине Бахчиванджи). Звание Героя Советского Союза было присвоено Григорию Бахчиванджи посмертно, 28 апреля 1973 года, «за героизм и самоотверженность, проявленные при испытании первого советского самолёта с реактивным двигателем ».
P. S.
Ещё в ходе Второй Мировой войны были построены и испытаны первые истребители с газотурбинными двигателями, в частности, немецкий «Messerschmitt Me-262» и английский «Gloster Meteor». Эти самолёты не только выпускались серийно, но и принимали участие в боевых действиях. Правда, схлестнуться в воздушном бою им так и не пришлось, и сражение реактивных двигателей было отложено для горячего неба «холодной войны». Однако новые машины демонстрировали и высокую скорость, и надёжность, даже при всех недочётах и недоработках. Ещё несколько лет назад вызывавшие сомнения воздушно-реактивные двигатели отныне заняли место главной силовой установки для самолётов. А короткая эра ракетопланов клонилась к закату… Теперь ракетным двигателям предстояло проявить себя там, где и планировалось с самого начала – в покорении космоса. Именно с этого времени начинается космическая гонка, с её передовыми разработками и технологиями. Впрочем, это совсем другая тема. А в нижних слоях атмосферы ракетные самолёты, презрительно прозванные «тупиковой ветвью», уступили место более надёжным машинам.
Конечно, всё это произошло не сразу. И после «БИ» (и даже параллельно с ним) было ещё несколько работ по ракетным самолётам. В КБ Поликарпова был разработан перехватчик «Малютка», так и не увидевший свет. Проект перехватчика под названием «Р-114» был и у Роберта Бартини. Работавший в КБ Болховитинова конструктор Илья Флоров спроектировал и создал самолёты «4302» и «4303». Матус Бисноват, один из руководителей программы по созданию «Триста второго», продолжил работу уже с новым проектом – самолётом «5». Также было испытано несколько трофейных «Ме-163», правда, лишь в варианте планера, так как подходящего топлива найти не удалось. Доставленный с завода фирмы «Junkers» в Дессау трофейный «Ме-263» с двухкамерным двигателем стал прообразом для микояновского «И-270». И конечно же, нельзя не упомянуть долгие и тщательные испытания ракетоплана «DFS-346», разработанного в Германии, но доведенного уже в ЦАГИ. Но клеймо «тупиковой ветви» и снижение интереса (а вместе с ним, и финансирования программ) поставили точку в истории ракетопланов первого поколения. И над этой историей, превратившейся в груду дерева и металла, остался призрачный силуэт одного самолёта, возвестившего о начале новой, реактивной эры. С него всё только начиналось.
В краткой энциклопедии летательных аппаратов, разрабатывавшихся в СССР накануне и во время Второй мировой войны и состоявших на вооружении Красной армии, представлены проекты самолетов (в том числе двухбалочных и двухфюзеляжных «бесхвосток» и «летающих крыльев»), самолетов-снарядов, составных самолетов, вертолетов, автожиров, планеров, конвертопланов, кольцепланов, аппаратов на воздушной подушке, крылатых ракет и т. д. Рассмотрены аппараты, строившиеся серийно или опытными партиями, принимавшие участие в боевых действиях или вспомогательных операциях. Рассказано также об опытных машинах, запланированное производство которых было прервано окончанием войны, машинах, которые по тем или иным причинам не производились серийно, полученным по ленд-лизу трофейным самолетам и самолетам лицензионной постройки, принятым на вооружение.
В книге приведены основные характеристики летательных аппаратов и сведения о боевых операциях, в которых они применялись. Книга снабжена большим количеством иллюстративного материала и предназначена для широкого круга читателей.
Весной 1940 г. состоялось совещание, на котором главные конструкторы самолетов были проинформированы о новых перспективных силовых установках с реактивными двигателями различных типов, в основном с ЖРД и ПВРД. По всей видимости, причиной совещания послужили разведданные о существовании у немцев программы создания ракетного истребителя-перехватчика. После окончания войны стало известно, что с января 1939 г. в специальном «Отделе L» фирмы «Мессершмитт», куда из Немецкого планерного института перешел профессор А. Липпиш со своими сотрудниками, шла работа над объектовым истребителем-перехватчиком Me 163 с ЖРД. Помимо А. Липпиша над созданием ракетного перехватчика работали В. фон Браун и Э. Бахем.
В июле 1940 г. необходимость создания советского истребителя-перехватчика с ЖРД была признана Комитетом Обороны при Совете народных комиссаров . В марте 1941 г. ОКБ В.Ф. Болховитинова приступило к разработке первого отечественного истребителя-перехватчика БИ-1 (ближний истребитель) с ЖРД Д-1А-1100 тягой 1100 кгс, а уже 15 сентября самолет (без двигателя) был готов к испытаниям. Первоначально самолет продули в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ, сняв его аэродинамические характеристики. Затем начались летные испытания машины в планерном варианте на буксире за самолетом Пе-2.
В конце октября работы прекратились вследствие эвакуации КБ, но возобновились в феврале следующего года. Первый полет опытного образца с включением двигателя состоялся 15 мая 1942 г. под управлением летчика-испытателя Г.Я. Бахчиванджи, полет в целом прошел успешно, но при посадке сломалась стойка шасси, а хвостовая часть самолета получила повреждения. В январе 1943 г. к летным испытаниям приступила вторая опытная машина, а затем и третья. Г.Я. Бахчиванджи погиб 27 марта 1943 г. во время катастрофы, происшедшей с третьим опытным самолетом.
Параллельно с испытаниями опытных машин с середины 1942 г. был начат выпуск войсковой серии самолетов под обозначением БИ-ВС. Эти самолеты помимо пушечного вооружения несли кассеты с 10 бомбами весом по 2 кг, которые предполагалось сбрасывать над строем бомбардировщиков противника. Однако самолеты этой серии (30–40 экземпляров) были пущены на слом после гибели Г.Я. Бахчиванджи.
К 1944 г. были изготовлены еще пять опытных самолетов БИ-1, которые предполагалось испытывать с новыми, более надежными двигателями А.М. Исаева РД-1 тягой 1100 кгс. На шестом опытном самолете на концах крыла были установлены два ПВРД, самолет выполнил три полета с запуском двигателей в полете после выведения самолета на буксире на заданную высоту. Испытания опытных машин продолжались до конца войны, но в серию самолет БИ-1 не пошел.