И-180 – последний самолет В.П. Чкалова

ишак и-180

Советский конструктор Н.Н. Поликарпов носил в 30-е годы почетное звание «короля истребителей». Созданный под его руководством истребитель И-16 не имел равных соперников в ходе войны в Испании. Первым тревожным звонком стало появление немецкого Bf-109, который обладал заметным потенциалом развития. Ответом на эту угрозу должен был стать И-180, представлявший собой развитие предыдущей модели с новым силовым агрегатом.

Первый же полет новой машины окончился аварией, которая унесла жизнь летчика-испытателя В.П. Чкалова. В ходе государственных испытаний погиб еще один летчик – Т.П. Сузи. Свою роль сыграли и проблемы с двигателем М-88, из-за которых машина не попала в производственные планы на 1941 год, а затем и вовсе была признана неперспективным направлением развития истребителей.

Начало создания

В ходе работ по улучшению конструкции самолета И-16 главный конструктор КБ осознавал необходимость применения мощных двигателе, построенных по схеме двухрядной «звезды». Для получения скорости порядка 550 км/час требовался мотор с мощностью не менее 1000 л.с.

Первый проект самолета предусматривал установку новейшего, на то время, мотора М-85. По мере развития двигателя совершенствовался и проект новой машины. К концу 1937 года он превратился в И-165-11, на котором предусматривалась установка мотора М-88. На базе этой машины и появился будущий истребитель И-180.

модель истребителя и-180

Первые упоминания о самолете датируются мартом 1938 года. Тогда же на пост куратора проекта был назначен Д.Л. Томашевич, а должность ведущего конструктора занимал А.Г. Тростянский.

Макетный образец самолета И-180 собрали к апрелю 1938 года, причем на нем отсутствовала имитация двигателя. Это было связано с отсутствием у проектировщиков информации по мотору М-88, который разрабатывался параллельно.

Примерно в это же время в СССР поступил трофейный Мессершмитт Bf-109В, анализ конструкции которого внес корректировки в схему И-180. Макетная комиссия утвердила концепцию самолета летом 1938 года, что позволило начать сборку летного прототипа.

Сборка прототипа началась на заводе №156 с июля 1938 года. Постройка сопровождалась большими трудностями технологического и технического характера.

Ход работ сильно ускорила информация о появлении новейшей версии самолета Мессершмитт Bf-109С, оснащенной мощными моторами Даймлер-Бенц DB600/601.

Именно тогда родилась идея изготовить упрощенный вариант истребителя И-180 с мотором М-62, против которой резко выступил Н.Н. Поликарпов. Доказать свою правоту он не смог, но сумел отсрочить сборку подобного «гибрида» на более поздний срок.

Поскольку мотор М-88 создавался, в первую очередь, для бомбардировщиков, то он имел редуктор под привод винтов с диаметром 3,2-3,5 м. Из-за нестыковок в планах разработка безредукторной версии так и не началась, что привело к переработке проекта самолета И-180 под оснащение редукторной силовой установкой М-88Р. Применение такого мотора негативно сказалось на расчетных параметрах истребителя – если версия с безредукторным М-88 должна была развить скорость в горизонтальном полете около 572 км/час, то вариант с М-88Р мог разогнаться только до 557 км/час.

Для самолета И-180 предполагался пропеллер ВИШ-23Е, но его производство задерживалось, и к моменту начала пробежек на машине стоял компромиссный вариант – винт ВИШ-3Е с диаметром 2900мм. Мотор не имел устройства синхронизации для стрельбы из пулеметов через диск винта.

самолет на испытательном полигоне

Из-за неготовности системы автоматической регулировки шага применялся механический привод, который имел два фиксированных положения. Из-за этого пришлось поднимать частоту вращения двигателя, который начинал перегреваться. Особенностью конструкции моторов типа М-87/88 является отсутствие вентилятора подачи воздуха, ребра цилиндров охлаждаются только набегающим потоком, который регулируется жалюзи. Для обеспечения интенсивного теплоотвода на самолете И-180-1 жалюзи пришлось демонтировать.

Сборка первой машины велась в спешке, поскольку на завод №156 оказывалось давление со стороны НКОП (наркомат оборонной промышленности). Это стало причиной большого числа производственных дефектов, таких как трещины в крыльях. Устранение недоработок заняло около месяца и лишь в начале декабря 1938 года самолет И-180-1 выкатили на летное поле.

Катастрофа прототипа

Пробежки истребитель И-180 начал в декабре 1938 года. При первых прогонах выяснилась склонность мотора М-88Р к перегреву и вялый набор оборотов. Отмечались случаи неожиданной остановки двигателя.

прототип перед испытанием
Кликабельно

В ходе последующих проб была сломана тяга привода дроссельных заслонок, которую ремонтировали два дня. Первый вылет самолета был запланирован на 15 декабря. Относительно деталей вылета до сих пор идут споры, доходящие до версий о предумышленном устранении В.П. Чкалова.

Но достоверно известны следующие факты:

  • температура в ночь на 15 декабря снизилась до минус 25 градусов;
  • полетный лист не имел визы главного конструктора и куратора проекта;
  • полет не имел одобрения со стороны военпреда завода №156.

В воздух самолет И-180-1 поднял В.П. Чкалов. Сначала машина прошла над летным полем на заданной высоте около 600 м, но затем пилот повел машину в набор высоты. Второй круг был выполнен на высоте около 2 км, которая не предусматривалась заданием. На посадку Чкалов пошел планированием, но из-за неверного расчета ему потребовалось добавить газ. При попытке резкой подачи газа мотор истребителя остановился.

Одной из распространенных версий падения самолета является переохлаждение цилиндров и карбюратора, что и привело к остановке. Немаловажным фактом является общая склонность советских авиационных моторов воздушного охлаждения к непроизвольному прекращению работы при резкой даче «газа». Третьей версией является заедание приводов дроссельной заслонки, но, по заверению куратора проекта, приводы работали исправно. Д.Л. Томашевич лично убедился в этом при прибытии на место падения.

Чкалов разбился на и-180
Место гибели Чкалова

В.П. Чкалов попытался посадить самолет среди построек, но наткнулся на провода линии электропередач. Пилот выпал из кабины и получил тяжелые травмы, от которых спустя несколько часов скончался. Гибель известного на весь мир пилота вызвала волну арестов среди персонала КБ и завода №156.

Но работы по совершенствованию самолета не свернули. Арестованный куратор Д.Л. Томашевич попал в специальное бюро ЦКБ-29, работавшее под эгидой НКВД, в котором работали А.Н. Туполев, В.М. Петляков и другие.

Попытки войти в серию

Второй прототип самолета И-180-2 собрали на авиационном заводе №156 в конце зимы 1939 года. Машину оборудовали видоизмененным крылом и установили мотор М-87А с винтом ВИШ-23А. Двигатель имел сниженную степень форсировки и более стабильную работу, хотя и несколько уступал М-88 в мощности. При постройке машины были отмечены множественные технологические проблемы, из-за чего ряд узлов самолета переделывался по несколько раз.

Рулежки истребителя И-180-2 по летному полю проводились пилотом Е.Г. Уляхиным, до апреля 1939 года, когда прошли первые полеты. Уже 1 мая самолет представили советской общественности.

Это произошло в ходе показательного полета над красной площадью. Пилотировал машину летчик-испытатель С.П. Супрун. После полета в конструкции самолета были обнаружены трещины и деформации обшивки. Причиной дефектов стал заводской брак и несоблюдение технологического процесса.

В ходе тестовых полетов самолета, выполненных после ремонта плоскостей, была достигнута скорость горизонтального полета 540 км/час, что было на то время отличным результатом. Но был отмечен крайне низкий ресурс двигателя М-87А, который еле выдержал 10 часов работы. Чуть позже его заменили на М-87Б, отличавшийся усиленными деталями цилиндро-поршневой группы и нагнетателя.

авария самолета, летчик выжил
Авария И-180 в Москве. Пилот — С.П.Супрун (отделался легкими ушибами.)

В итоге машина получила зеленый свет для постройки установочной серии, в которой предполагалось применять мотор М-88, также прошедший к тому времени испытания. Для тестирования мотора началась постройка третьего прототипа самолета под обозначением И-180-3. Сборка машины началась с конца лета.

Одновременно с постройкой третьей машины началась проработка версии самолета, оснащенного двигателем М-88 с турбокомпрессорами ТК-1. Применение наддува должно было обеспечить скорость истребителя порядка 630 км/час на высотах 9-10 км.

Но неудачи продолжали преследовать новую машину – при испытаниях второго прототипа И-180 в начале осени 1939 года погибает летчик Т.П. Сузи.

Полет совершался на достижение предельной высоты. Машина неожиданно резко пошла вниз, достигнув высоты 3 км, перешла в горизонтальное движение, а затем сорвалась в штопор.

Снизившись до высоты в несколько сотен метров самолет выровнялся, пилот покинул машину, но парашютом не воспользовался. Причина аварии и такого поведения летчика остались невыясненными. Существовали версии потери сознания в результате кислородного голодания или ослепления горячим маслом из лопнувшей магистрали или радиатора двигателя самолета.

Снятие с производства

Поскольку явных недостатков у самолета И-180 не было, то продолжились попытки начала серийного производства на заводе №21, расположенном в Горьком (ныне Нижний Новгород). Ответственным за внедрение истребителя был назначен конструктор М.К. Янгель.

Выбор места производства оказался неудачным по причине загрузки производства выпуском модификаций И-16 и лоббированием руководством предприятия собственной разработки – машины И-21.

схема расположения узлов самолета
Кликни для увеличения

В начале 1940 года на заводе работала специальная комиссия под руководством людей из наркомата авиационной промышленности. Результатом стало постановление о немедленном развертывании выпуска истребителя И-180 с поставкой уже в феврале десяти серийных самолетов.

Та же комиссия пришла к выводу о необходимости срочнейшего внедрения в серию очередного модернизированного И-180Ш, отличавшегося конструкцией стоек шасси. Однако строгость постановлений компенсировалась необязательностью исполнения – работы по сборке серийных машин продолжились крайне вяло.

Все силы были брошены на исполнение заказа по выпуску серии самолетов И-16 с мотором М-63. Работы в Горьком по внедрению истребителя И-180 фактически встали – в заводском КБ осталось всего несколько практикантов, закончивших техникум.

Скриншот из игры

К этому времени завод №1 закончил сборку третьей опытной машины, которая поднялась в воздух в феврале 1940 года. Полеты проводил Е.Г. Уляхин, причем самолет комплектовался лыжным шасси и модульной установкой из пулеметов: двух 12,7 мм и двух 7,62 мм. Первые полеты И-180-3 оказались успешными, и стартовал очередной цикл заводских испытательных полетов, который завершился через 2 месяца.

К концу весны был проведен второй цикл испытаний прототипа И-180-3, на котором применили новый кольцевой масляный радиатор. Доработкам подвергся воздухозаборник карбюратора, а на фюзеляж самолета в районе установки выхлопных патрубков смонтировали тепловые стальные экраны. Но главной новинкой стала закрытая кабина пилота, из-за чего пришлось подвинуть вперед козырек. Фонарь кабины сдвигался по роликовым направляющим назад.

Для будущих серийных самолетов предполагалось внедрить измененный фюзеляж, приспособленный под установку фонаря.

К этому же времени в Горьком, наконец, сумели собрать три серийные машины под обозначением И-180С, которые тестировались на Центральном аэродроме в Москве. В ходе полетов машины достигли скорости 585 км/час.

Один из самолетов потерпел легкую аварию, после которой был отремонтирован. Конструктивным отличием серийных машин стал возврат к трубчатым лонжеронам крыльев. Это было связано с отсутствием на заводе-изготовителе оснастки и технологии производства стальных торцевых лонжеронов.

чертежи самолета

Но летом 1940 года третий прототип истребителя разбивается в аварии, вызванной ошибкой пилотажа. В этот раз обошлось без жертв – пилот А.Г. Прошаков успел покинуть машину. Но спустя еще месяц выходит запрет на эксплуатацию моторов М-88.

Вплоть до середины осени 1940 года судьба самолета И-180 остается туманной. С октября возобновляется выпуск двигателей М-88, что снова дает шанс на серийное производство. Конструкторы начинают проработки машин с безредукторным двигателем М-88А, а также новым М-89.

Расчетная скорость самолета с новой силовой установкой достигала 650 км/час.

Но планы вновь не сбылись – в конце 1940 года работы по самолету И-180 прекращаются из-за требований Наркомата авиации использовать на истребителях двигатели жидкостного охлаждения. Многие исследователи отечественной авиации винят в запрете машины тогдашнего заместителя наркома авиации А.С. Яковлева, который лоббировал собственную разработку – истребитель И-26 (будущий Як-1).

В качестве одного из аргументов приводят проведение испытаний самолета И-26 прототипа комиссией под началом того же А.С. Яковлева. Самолет рекомендуется к государственным испытаниям, несмотря на разбитый по причине конструктивных дефектов второй опытный экземпляр. Сами испытания истребитель прошел за три дня и в приказном порядке поступил на вооружение.

чертежи самолета
Чертеж истребителя И-180 (кликабельно)

Что касается самолета И-180, то он был построен в количестве всего 6-ти или 7-ми пригодных к полетам машин – трех опытных и трех-четырех серийных (с заводскими номерами 25211, 25212, 25213 и, предположительно, 25218). Первый серийный самолет попал в ЦАГИ, где тестировался на устойчивость. Машина с номером 25213 использовалась для армейских испытаний вооружения.

Согласно заводским отчетам, в конце лета 1940 года был собран еще один серийный самолет И-180, оснащенный подвесными баками (скорее всего с номером 25218, поскольку других истребителей в заделе не было). В сборке находились еще четыре машины — 25214, 25215, 25216 и 25217. Но официальных данных об их сдаче заказчику не имеется.

Три серийных машины И-180 еще некоторое время использовались для доработок конструкции. На основе одного из них весной 1941 года был построен опытный образец самолета с мотором М-88А и воздушным винтом АВ-6-1, которые позволили нарастить летные характеристики. Второй серийный самолет предполагалось оснастить модернизированным фонарем кабины и крылом с небольшим углом стреловидности по передней кромке.

Еще одним проектом был гибрид хвостовой части перспективного истребителя И-185 с моторной частью и крылом от самолета И-180. Таким путем планировалось обойти временный дефицит двигателей новых моделей и обеспечить плавный переход производства от И-180 к И-185.

рисунки и-180

На момент начала войны производственная оснастка машины И-180 сохранялась на заводе №21. Предложение Н.Н. Поликарпова возобновить выпуск самолета, в котором нуждалась советская авиация, отклика не получило.

Один из серийных истребителей И-180 был вывезен при эвакуации ОКБ Поликарпова осенью 1941 года. Дальнейшая судьба машины неизвестна, но ряд исследователей истории самолета И-180 обнаружили сведения о том, что машина какое-то время встречалась на прифронтовом аэродроме. Никаких фотографий или документальных подтверждений боевого применения самолета не имеется.

Ниже представлены летные параметры самолета И-180 и основных конкурентов. Наглядно видно, что при сопоставимой мощности мотора самолет Поликарпова обеспечивал наибольшую скорость.

Показатели истребителя ЛаГГ-3 получены на вылизанном с аэродинамической точки зрения экземпляре. Серийные машины имели скорость на 30-50 км/час ниже (например, машины 4-й серии даже по паспорту выше 549 км/час не разгонялись). Схожие проблемы, но менее выраженные, были и у машины Як-1.

ПараметрИ-180-3И-16 тип 29И-26 (Як-1)ЛаГГ-3, 1 серия
Длина, мм6880613084808810
Размах крыла, мм100909004100009800
Взлетный вес, кг2429196629503346
Тип двигателяМ-88РМ-63М-105ПАМ-105П
Мощность на взлете, л.с.1100110011001050
Скорость у земли, км/час455419472498
Скорость на высоте, км/час575 (на 7000 м)470 (на 4480 м)569575
Потолок, м110509800100009500
Дальность полета, км9004406501100
Вооружение2*ШКАС и 2*БС2*ШКАС и 1*БС2*ШКАС и 1*ШВАК2*ШКАС, 2*УБ и 1*УБС

Немаловажным плюсом самолета И-180 была простота переучивания пилотов, летавших на И-16 – самом массовом истребителе к началу войны. По отзывам испытателей разницы между управлением практически не было.

Конструкция

При разработке конструкции самолета И-180 главный конструктор руководствовался решениями, опробованными на истребителе И-16.

Значительные внешние изменения появились лишь с 1940 года, когда на варианте И-180-3 стал применяться закрытый фонарь кабины пилота, оборудованный сдвижной секцией.

Фюзеляж

Фюзеляж самолета И-180 имел схему монокока с каркасом, покрытым сверху обшивкой из березового шпона толщиной 0,2-2,5 мм. Обшивка установлена на казеиновый клей, гвозди и шурупы.

В силовой каркас фюзеляжа истребителя входили 11 цельных шпангоутов, три секционных шпангоута, четыре лонжерона и набор стрингеров. На местах установок агрегатов имелись усилительные рамы, выполненные из бакелитовой фанеры. Лонжероны представляли собой брусья, выполненные из сосны, сечение деталей изменялось по длине. Переходы от крыла к центроплану оснащены переходными элементами, улучшающими аэродинамику.

схема самолета

Центроплан самолета представлял собой единую деталь с фюзеляжем.

Открытый вариант кабины истребителя И-180 имел небольшие откидные створки по бокам, которые облегчали доступ пилота. В стандартное оснащение входил кислородный прибор КПА-3. Перед козырьком монтировался авиационный прицел ПАК-1.

Крылья

Крылья истребителя И-180 имели отъемную конструкцию. Два лонжерона крыла имели сварную конструкцию, выполненную из труб. Начиная с третьего прототипа стали использоваться стальные штампованные детали с торцевой отбортовкой.

Внешняя обшивка выполнялась из алюминиевых листов. На задней части расположены закрылки, оснащавшиеся сначала пневматическим приводом.

Начиная с третьего прототипа приводы закрылков стали механическими.

На элеронах самолета имелись неуправляемые триммеры.

Первый прототип отличался крылом меньшего размаха. Начиная с И-180-2, стало применяться увеличенное крыло с доработанным профилем. На И-180-3 попытались внедрить увеличенный горизонтальный стабилизатор.

Но после тестового полета подобное решение не использовалось. Рули высоты и направления комплектовались управляемыми триммерами.

Шасси

На машинах использовано шасси, состоящее из двух основных стоек и хвостового колеса. Управление выпуском и уборкой велось от пневматической системы. Запас сжатого воздуха находился в баллонах за сидением пилота.

Запас возобновлялся от компрессора на аэродроме. Первые два прототипа истребителя И-180 оснащались стойками пирамидальной схемы, которые состояли из трех секций. Начиная с третьего самолета планировали использовать стойку с одной секцией.

Но разработка конструкции затянулась, и внедрение перенесли на 31-й серийный самолет. Хвостовое колесо также убиралось, но из-за недоведенной кинематической схемы часто фиксировалось во время полета в выпущенном виде.

На серийных машинах устанавливалось увеличенное в диаметре колесо, улучшившее работу шасси на грунтовых аэродромах. Из-за этого была внедрена увеличенная в размерах секция хвостового обтекателя.

Для уменьшения пробега и опробования двигателя на основных стойках машины установлены тормоза с механическим приводом.

Двигатель

Двигательная установка на части машин И-180 состояла из двухрядного редукторного радиального мотора М-88Р, оборудованного карбюратором и механическим двухскоростным нагнетателем.

В зависимости от давления наддува мощность составляла 1000-1100 л.с. Мотор охлаждался набегавшим потоком воздуха и при помощи масла. Для охлаждения жидкости на ранней версии истребителя И-180-1 применялся радиатор кольцевой схемы, который по мере развития проекта самолета неоднократно менялся.

Мотор вращал трехлопастный пропеллер ВИШ-23Е диаметром 3000 мм, оборудованный системой изменения шага.

Впоследствии предполагалось устанавливать на самолеты И-180 модернизированные двигатели М-89, оснащенные системой впрыска топлива и трехскоростными нагнетателями. Наиболее мощный вариант мотора должен был развивать мощность не менее 1560 л.с. Мотор так и не дошел до серии из-за перегревов головок цилиндров и вибраций при работе.

На опытном истребителе И-180-2 использовался карбюраторный мотор аналогичной схемы модели М-87А/Б, который комплектовался масляным радиатором оригинальной конструкции.

Радиатор находился в подкапотном пространстве. Впоследствии от такой схемы отказались в пользу привычной кольцевой конструкции. При этом под капот вывели и воздушный канал нагнетателя, ранее стоявший на торцевой части центроплана крыла. Некоторые параметры двигателей приведены в таблице.

ПараметрМ-87А/БМ-88
Число цилиндров14
Рабочий объем, см³38650
Степень сжатия6,76,75
Диаметр цилиндра, мм146
Ход поршня, мм165
Мощность у земли, л.с.9251100
Мощность на высоте, л.с.950 (4600 м)1050 (4000 м)
1000 (6000 м)

Для подачи охлаждающего воздуха применялись регулируемые жалюзи, размещенные на входе капота. Жалюзи на истребителе И-180 состояли из подвижного и неподвижного диска.

При вращении диска открывались семь прорезей. Диск вращался на роликовой опоре, расположенной по внешнему радиусу.

Моторы работали на авиационном этилированном бензине сортов 3Б-78, 4Б-74 или Б-95. Запас топлива находился в центральном баке, установленном в фюзеляже между двигателем и кабиной пилота.

самолет вид сверху

Бак самолета И-180 выполнен из алюминиевого сплава и покрыт снаружи резиновым протектором, вмещал в себя 200 кг бензина (примерно 270-290 литров). Прорабатывались варианты установки подвесных баков под крыльями, которые позволяли использовать И-180 в роли машины сопровождения. Подвесные баки имели унифицированную с истребителем И-16 конструкцию и вмещали около 93 л топлива каждый.

Подача топлива – принудительная, выполняется насосом, расположенным на двигателе. Бак истребителя И-180 оборудован сливным краном с патрубком, выведенным на нижнюю часть фюзеляжа. Замер количества топлива ведется механическим датчиком с выводом информации на приборный щиток.

Вооружение

На первых опытных машинах в состав вооружения входили четыре 7,62 мм пулемета ШКАС, оснащенных синхронизаторами. Два пулемета располагались в фюзеляже над двигателем, а еще два – в центроплане.

Начиная с прототипа И-180-3 стали использоваться два 12,7 мм пулемета БС, заменившие стрелковые точки в центроплане. Все пулеметы были объединены с двигателем в быстросъемный модуль, который крепился к фюзеляжу на четырех точках. Патронные коробки пулеметов размещались в пространстве между двигателем и топливным баком.

Бомбовое вооружение самолета И-180 состояло из бомб, 40 кг общим весом, устанавливаемых под крылом. Перегрузка допускалась, но не более 200 кг, при этом имелись жесткие ограничения при полете. Вместо бомб могли устанавливать подвесные топливные баки, аналогичные использовавшимся на истребителе И-16 узлам.

След в истории авиастроения

Несмотря на неудачу с самолетом И-180, Н.Н. Поликарпов продолжил развитие концепции. Результатом трудов стал истребитель И-185, обладавший превосходными летными характеристиками.

Достаточно упомянуть, что машина разгонялась по официальным данным до 667-680 км/час на высоте 6100 м. По неофициальным данным в отдельных прогонах машина достигала 708 км/час. Но в силу ряда обстоятельств эта машина до серии не дошла.

самолет истребитель

Ошибочность отказа от двигателей воздушного охлаждения на истребителях была признана уже в 1941 году, когда начал ощущаться дефицит двигателей жидкостного охлаждения.

Так на базе машины ЛаГГ-3 был создан истребитель с мотором М-82А, получивший название Ла-5. Впоследствии на машинах стал применяться форсированный мотор с системой впрыска топлива, что привело к изменению индекса на Ла-5ФН. С 1942 года эти самолеты активно использовались в ВВС СССР в отличие от И-180, который так и не вошел в серию, хотя был ничуть не хуже.

Видео

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментариев: 1
  1. Дмитрий

    Только прочитав эту статью пришло осознание того, какими темпами в сжатые сроки и ценой каких потерь (гибель В. Чкалова) шла титаническая работа в СССР по строительству истребителей, пусть даже не качеством, а количеством, но это сыграло решающую роль в победе в ВОВ.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector
>