Двигатель Роллс-Ройс «Нин I»

Она стала несомненным успехом посланцев советского ВПК и за прошедшие десятилетия обросла различными мифами и самыми невероятными историями. В том числе широкое хождение имеет рассказ о том, что сделка стала результатом выигранного А.И. Микояном у главы «Роллс-Ройса» пари на партию бильярда. Казалось бы – исторический анекдот да и только, однако какой автор может пройти мимо такой смачной истории. Мы также не устояли и решили обратиться к свидетелю многих событий тех лет, легендарному летчику-испытателю Герою Советского Союза С.А. Микояну. Созвонившись с ним, не без удивления услышали, что после возвращения из Англии эту историю со смехом рассказывал сам Артем Иванович!

Как бы там ни было, но в результате сделки Советский Союз приобрел у «Роллс-Ройса» не менее 30 двигателей Derwent V тягой 1600 кгс, минимум два десятка более мощных Nene I и пять Nene II тягой 2040 и 2270 кгс соответственно (в литературе встречаются и другие данные, согласно которым в общей сложности закупили более восьмидесяти «Дервентов» и «Нинов»). Все они имели очень схожую конструкцию с центробежным одноступенчатым компрессором, девятью индивидуальными камерами сгорания, одноступенчатой турбиной и выхлопной трубой с реактивным соплом. В то время «Дервент V» уже трудно было назвать новинкой – испытания его прототипа начались в 1943 г. Однако «Нин II» относился к новейшим разработкам, и поставка партии этих ТРД состоялась в последнюю очередь – только в ноябре 1947 г.

В Советском Союзе очень оперативно сделали копии этих двигателей. Так, ОКБ-177 на базе «Нин I/II» спроектировало двигатели РД-45 и РД-45Ф. По тяге они были аналогичны британским прототипам и отличались друг от друга технологическими решениями (например, использование литья вместо сварки при производстве корпуса газосборника). В серию двигатели запустили на московском заводе № 45 (ныне Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-производственный центр газотурбостроения «Салют»). Правда, о лицензионных выплатах «Роллс-Ройсу» решили забыть, и попытки англичан стребовать 207 млн. фунтов ни к чему не привели. «Холодная война» диктовала уже свои правила.

Прочностные и аэродинамические испытания МиГ-15

После окончания Второй мировой войны мало что изменилось в методах работы и управления, принятых в советском авиапроме. Когда пришло осознание отставания от Запада в области реактивной техники, бросились вдогонку, предпринимая чрезвычайные меры. Уже в апреле 1946 г. в небо поднялись первые реактивные истребители МиГ-9 и Як-15. Однако боевая ценность «Яка» оказалась весьма условной (см. «АиВ», № 6’2002) – даже показ на парадах этих истребителей вызвал проблемы. По сравнению с ним МиГ-9 представлял значительный шаг вперед и по своим характеристикам был близок к лучшим западным машинам, выпускаемым в те годы серийно. Однако развитие техники шло стремительно, и требовались качественно новые истребители, способные на равных конкурировать с перспективными самолетами недавних союзников СССР, которые быстро становились потенциальными противниками.

Работы над новым МиГ-15, получившим фирменное обозначение И-310 и заводской шифр С, начались в микояновском коллективе в январе 1947 г. Непосредственное руководство ими осуществляли заместитель главного конструктора А.Г. Брунов и начальник бригады общих видов А.А. Андреев, который был ведущим инженером еще при постройке опытного истребителя с комбинированной силовой установкой И-250 (см. «АиВ», № 3’2001). Основополагающие правительственные документы по этой работе были приняты несколько позже. 11 марта 1947 г. вышло постановление Совмина СССР № 493-192, утвердившее план опытного самолетостроения на второй послевоенный год. В его рамках 15 апреля МАП издал приказ № 210, которым утвердил задание для ОКБ-155 на разработку фронтового истребителя. В характерном для тех лет стиле были установлены чрезвычайно жесткие сроки: построить два опытных экземпляра и передать их на Госиспытания требовалось уже в декабре.

За столь малое время микояновцам предстояло создать истребитель с очень высокими летными характеристиками. Например, он должен был обладать практическим потолком 13000 м, развивать максимальную скорость 1020 км/ч на высоте 5000 м, на которую подниматься за 3,2 мин. Решить задачу на основе отработанной конструкции МиГ-9 оказалось невозможно. Требовалось спроектировать и построить совершенно новый самолет.

В формировании облика машины очень важную роль сыграл ЦАГИ. В тот период под руководством В.В. Струминскоготам были проведены фундаментальные исследования, включая многочисленные продувки в аэродинамических трубах, которые позволили рекомендовать промышленности использование на скоростных самолетах крыла со стреловидностью 35' по передней кромке. Летом 1947 г. такое крыло прошло успешные испытания на опытном истребителе Ла-160.

Как пишут корифеи ЦАГИ академик Г.С. Бюшгенс и профессор Е.Л. Бедржицкий в книге «ЦАГИ – центр авиационной науки», в их институте проводились подробные исследования непосредственно в интересах создания МиГ-15. «Необходимо было выбрать основные принципы аэродинамической компоновки истребителя со стреловидным крылом, так чтобы можно было безопасно получить возможно большее число М в полете. Были разработаны специальные профили крыла: корневой слабо несущий С-10С (Г.П. Свищева) и несущий концевой СР-3-12 (Я. М. Серебрийского и М.В. Рыжковой). Общая компоновка крыла: выбор стреловидности, удлинения, сужения и распределения по размаху была создана коллективом под руководством В. В. Струминского…

Для обеспечения устойчивости и управляемости потребовались специальные исследования. Было установлено, что надежное управление может быть обеспечено при большей, чем для крыла, стреловидности горизонтального и вертикального оперений на 5-10°. Подробные расчеты и исследования в аэродинамических трубах боковой устойчивости привели к необходимости принять большую площадь вертикального оперения – около 20% площади крыла, и придать крылу отрицательное поперечное V= -2°… Комплексные рекомендации по аэродинамической компоновке истребителя МиГ-15 были высланы в ОКБ в марте 1947г.»

Для того чтобы воплотить наработки цагистов в реальную конструкцию, микояновцам довелось решить немало проблем. В частности, требовалось обеспечить прочность и достаточную жесткость относительно тонкого, стреловидного крыла. Кроме того, традиционно стояла задача борьбы за уменьшение веса. Во время прочностных испытаний первый вариант крыла выдержал чрезмерную нагрузку, и А.И. Микоян, посчитав, что на некотором снижении прочности можно выиграть в массе, потребовал его переделки. Однако после нее крыло разрушилось, выдержав лишь 70% расчетной нагрузки. Теперь пришлось его усиливать. И все же в конечном итоге полученная конструкция была легче изначальной более, чем на 10%.

На самолете решили использовать двигатель типа «Нин». Следуя рекомендациям ЦАГИ, конструкторы отказались от реданной схемы. Весьма габаритный ТРД диаметром 1,3 м разместили внутри фюзеляжа, максимально близко к центру масс. Чтобы обеспечить быстрый доступ к нему при демонтаже и сложных формах обслуживания, предусмотрели эксплуатационный разъем, проходивший почти по середине фюзеляжа между 13-м и 14-м шпангоутами.

Среди других конструкторских решений отметим размещение вооружения, в состав которого включили мощную 37-мм пушку и две 23-мм. Намаявшись с артиллерией МиГ-9, на первоначальном варианте которого стрельба из 37-мм пушки вызвала отказы двигателей, микояновцы приложили максимум усилий, чтобы избежать подобной напасти на новом истребителе. В результате пушки разместили внизу носовой части фюзеляжа, так чтобы срезы стволов по возможности были за воздухозаборником, что минимизировало попадание пороховых газов в двигатель. Кроме того, все пушки установили на едином лафете, который в полевых условиях можно было быстро опустить для снаряжения и обслуживания вооружения.