Березняк и Исаев БИ

Ракетный истребитель – перехватчик


Определенные успехи, достигнутые советскими ракетостроителями в конце 1930-х гг., позволили начать строить планы на будущее в сфере не только экспериментального, но и практического применения ракетных двигателей. На состоявшемся весной 1940 года совещании, в котором участвовали представители СНК и авиационных КБ, были представлены отчеты о текущей ситуации с перспективными силовыми установками типа ЖРД и ПВРД. Назвать их реактивными в полном смысле этого слова было сложно, однако большой задел по таким двигателям уже имелся и его надо было использовать. В результате, 12 июля 1940 года СНК при Комитете Обороны постановил начать работы по созданию самолётов с новыми типами двигателей. В первую очередь, внимание уделялось боевой авиации и в частности - истребителям.


Сама идея постройки ракетного истребителя-перехватчика была озвучена ещё в 1938 году конструктором С.П.Королевым, который в то время завершал работ по экспериментальному ракетоплану РП-218. Учитывая огромный расход топлива (примерно 4-6 кг в секунду при тяге 1000-1500 кгс) им было высказано предположение, что ЖРД выгоднее использовать именно для перехватчика объектовой ПВО. Такой самолёт мог дежурить на аэродроме вплоть до визуального контакта с противником, а затем совершить моментальный взлет и перехватить вражеский самолёт в районе объекта. Помимо максимальной скорости, определяемой в 800-850 км\ч, такой самолёт мог бы иметь совершенно фантастическую скороподъёмность. Правда, продолжительность полета не превышала бы 5-10 минут и в случае выработки топлива пилот вынужден был планировать на свой аэродром, представляя из себя хорошую мишень для истребителей прикрытия. Тем не менее, идея ракетного перехватчика нашла поддержку у командования ВВС.

Поскольку основные силы ведущих КБ были заняты внедрение в серийное производство истребителей с поршневыми двигателями и устранением их "детских болезней" тема создания ракетного перехватчика была отодвинута ими на второй план. За её воплощение в жизнь весной 1940 года, в инициативном порядке, решили взяться инженеры А.Я.Березняк и А.М.Исаев, работавшие в КБ под руководством главного конструктора В.Ф.Болховитинова. В основу их проекта была положена концепция Королева, но с целым рядом изменений и доработок. Одобрив инициативу 9 июня 1941 года Болховитинов направил в Наркомат авиационной промышленности официальную заявку на создание реактивного истребителя-перехватчика, который получил официальное обозначение БИ. Предложение было одобрено, но на выполнение задания установили срок 35 дней, вместо трех месяцев (как рассчитывали конструкторы), что в резкой форме меняло планы. Первый проект БИ предусматривал установку ЖРД с турбонасосной подачей топлива в камеру сгорания, что обеспечивало бы более высокую мощность. В связи с тем, что сроки сокращались, проект переработали под установку двигателя Д-1А, который был оснащен вытеснительной подачей топлива с использованием сжатого до 145-148 атм воздуха из бортовых баллонов емкостью 115 л. Необычной для того времени была остальная конструкция истребителя БИ.

Самолёт представлял собой свободонесущий моноплан с крылом низкого расположения и однокилевым оперением. Фюзеляж был цельнодеревянным типа полумонокок. Кабина пилота, закрываемая плексигласовым фонарем, была сдвинута вперед и оснащалась бронезащитой из передней бронеплиты и бронеспинки толщиной 5,5 мм. За кабиной пилота устанавливался ракетный двигатель Д-1А-1100, который использовал в качестве топлива смесь из тракторного керосина и окислителя (96-98% азотная кислота), подававшиеся из двух бортовых баллонов в соотношении 1:4,2. Общий запас топлива 702 кг расходовался примерно за 2 минуты. Вооружение самолётов БИ состояло из двух 20-мм пулек ШВАК, установленных в носовой части фюзеляжа на деревянном лафете, и имевших боекомплект по 45 снарядов.

Крыло самолёты было трапециевидной формы в плане и имело конструкцию кессонного типа. Каждый кессон был разделен на 10 отдельных лонжеронов, склеенных между собой через накладки. Механизация крыла состояла из щитков Шренка с углом отклонения 50°, установленным на участке между бортом фюзеляжа и элероном. Элероны, рули и закрылки имели металлический каркас, обшитый полотном. Интересной особенностью было введение подфюзеляжного киля, который помимо функции улучшения продольной устойчивости в полете был предназначен для уборки хвостовой опоры.


Пока велись расчеты и готовились чертежи началась война. Полностью закончить подготовку рабочей документации в установленные сроки не было возможности, поэтому постройка первого прототипа БИ велась почти кустарным способом – отдельные элементы просто вычерчивали в натуральный размер на фанере. Соответственно, ни о каком высоком качестве не приходилось говорить. Тем не менее, 15 сентября 1941 года постройка опытного образца была завершена. В виду того, что имелся только готовый планер (хотя и со множеством дефектов) было решено не дожидаться двигателя, а провести его лётные испытания. Это требование исходило от заместителя наркома авиационной промышленности по опытному самолетостроению А.С.Яковлева, так что подготовка БИ к первому полёту была проведена в кратчайшие сроки, но перед этим планер отправили для продувок в натурную аэродинамическую трубу ЦАГИ. Исходя из полученных результатов была выяснена необходимость улучшить устойчивость самолёта в горизонтальном полёте. Модернизацию, по предложению И.Ф.Флорова, провели путем установки двух круглых шайб на концах стабилизаторов. Первый полет на буксире бомбардировщика Пе-2 был выполнен в конце сентября. Лётчик Б.Н.Кудрин, выполнивший в общей сложности 15 вылетов, отметил, что основные показатели по устойчивости и управляемости соответствуют расчетным. Более того, взлет и посадка на БИ просты, а выдвинутая вперед кабины обеспечивает прекрасную обзорность. Дальнейшие работы, на некоторое время, были прерваны эвакуацией за Урал, проведенной в октябре 1941 года.


Прошло несколько месяцев и весной 1942 года группе Болховитинова удалось довести БИ до лётного состояния. К этому времени удалось получить двигатель Д-1А-1100 и установить его на самолёт. Параллельно, была создана Государственная комиссия под председательством В.С.Пышнова, в состав которой также вошли В.Ф.Болховитинов, начальник НИИ ВВС П.И.Федоров, ведущий инженер по самолету БИ от НИИ ВВС М.И.Таракановский, ведущий инженер по двигателю А.В.Палло. Впервые поднять в воздух самолёт поручили летчику-испытателю НИИ ВВС Г.Я.Бахчиванджи. До вылета было принято решение облегчить самолёт с 1650 до 1300 кг, а тягу двигателя уменьшили до 800 кгс. В процессе доводки двигателя, 20 февраля 1942 года, произошел его взрыв на испытательном стенде. Пострадало не только оборудование, но также Бахчиванджи и Палло находившиеся рядом. Несмотря на эту неприятность стенд быстро отремонтировали и в марте испытания были продолжены.

25 апреля самолёт был перебазирован на аэродром НИИ ВВС близ г. Кольцово и уже 30 апреля провели первые испытания на земле с включенным двигателем. Далее последовали первые пробежки (2 мая) и подлёт длиной около 50 метров на высоте около 1 метра (13 мая).

Первый полёт опытного образца БИ (часто называемого БИ-1) состоялся 15 мая 1942 года и длился 3 минуты 9 секунд на максимальной высоте 840 метров. Была зафиксирована скорость 400 км\ч и скороподъёмность 23 м\с, что вселяло большие надежды на успех. Мнение Бахчиванджи о ракетном перехватчике, в целом, соответствовало рапортам Кудрина. Помимо великолепной обзорности отмечалось удачное расположение органов управления, легкость в пилотировании, а также отсутствие шума в кабине и попадания в ней выхлопных газов. В то же время, силовая установка БИ ещё не была доведена до совершенства и в случае её повреждения возникала угроза взрыва огнеопасной смеси. Но главные проблемы были ещё впереди, а пока госкомиссия выдала БИ весьма положительную оценку и отправило соответствующее донесение "наверх".

Выводы последовали незамедлительно. Во второй половине 1942 года была заложена партия предсерийных самолётов, на которых предстояло отработать установку ЖРД до уровня пригодного к боевому применению. Тем временем первый прототип прошел доработки, снова затянувшиеся на несколько месяцев. Второй полёт БИ совершил только 10 января 1943 года, а в течении следующего месяца на нем выполнили ещё четыре вылета (один из них провел лётчик К.А.Груздев). Расчетной скорости 800 км\ч достичь не удалось, но показатели БИ все-равно впечатляли: максимальная скорость до 675 км/ч, вертикальная скороподъемность 82 м/с, высота полета 4000 м, время полета 6 мин 22 с, продолжительность работы двигателя 84 секунды.


Пока шли испытания первого прототипа его деревянный планер сильно износился изъеденный кислотой. Ему на смену пришли второй и третий опытные образцы (иногда встречаются названия БИ-2 и БИ-3), причем БИ-3 впервые был оснащен убираемым в обтекатели лыжным шасси. В марте Бахчиванджи сделал 5-й и 6-й полет на третьем прототипе БИ, но достигнуть скорости 750-800 км\ч так и не смог. Седьмой полёт, совершенный 27- марта 1943 года завершился катастрофой. На 78-й секунде полёта произошло отключение двигателя, после чего самолёт опустил нос и, войдя в пикирование под углом около 50°, врезался в землю. Как впоследствии показали продувки в аэродинамической трубе Т-106 катастрофа произошла из-за неучтенных при проектировании самолета особенностей обтекания прямого крыла и оперения на околозвуковых скоростях.


Это происшествие привело к отмене постройки 30 (по другим данным 40) модернизированных перехватчиков БИ-ВС, предназначенных для войсковых испытаний. Помимо пушечного вооружения с весьма скромным боекомплектом перехватчики решили оснастить радиостанцией РСИ-4 и специальным бомбовым вооружением. Для этого была введена бомбовая кассета с обтекателем, установленная в носовой части фюзеляжа по продольной оси. Внутри кассеты укладывалось десять бомб массой 2,5 кг, которые предполагалось сбрасывать перед бомбардировщиками противника. Аналогичная схема использовалась на Пе-2 и Пе-3 последних серий, но применявшиеся там авиационные гранаты типа АГ показали весьма невысокую эффективность. После гибели Бахчиванджи все БИ-ВС были разобраны прямо на стапелях.

И все же, работы по перехватчику БИ продолжались вплоть до самого конца войны, но уже в чисто экспериментальных целях. На рубеже 1943-1944 гг. было рассмотрено предложение об оснащении самолёта двумя ПВРД ДМ-4 конструкции Меркулова, которые должны были устанавливаться на концах консолей крыла. В ряде источников этот самолёт называю БИ-ПВРД, хотя на самом деле это был шестой опытный образец (БИ-6). По такой схеме был модернизирован один из опытных самолётов, но после продувок в аэродинамической трубе ЦАГИ Т-101 от дальнейших работ в этом направлении отказались и в ПВРД перехватчик никогда не летал.

В январе 1945 года ещё один опытный образец перехватчика (БИ-7) получил лыжное шасси и двигатель РД-1 конструкции А.М.Исаева. Замена была проведена вынужденно, поскольку двигатель Д-1А-1100 был потерян в катастрофе. На этом самолёте пилоты Кудрин выполнил два полета, в ходе которых была выявлена вибрация хвостового оперения.

Далее испытания были продолжены с участием пятого и шестого прототипов. В середине весны 1945 года Кудрин и и Байкалов выполнили на них по два полёта (10 и 15 марта, 25 и 29 апреля) на буксире за бомбардировщмком В-25, достигнув при взлётной массе 1800 кг максимальной скорости 587 км/ч и скороподъёмности 87 м/с. Максимальная продолжительность полёта составила 72-73 секунды. Хотя в целом установка двигателя РД-1 имела положительный эффект, в связи с появлением реактивных истребителей программу развития перехватчиков БИ окончательно свернули в марте 1945 года.


Всего было построено девять опытных самолётов, первый из которых собрали в Москве, а 8 остальных были построены на заводе №381 в Нижнем Тагиле. Летали только четыре из них (БИ-1, БИ-2, БИ-3 и БИ-7). Ещё два самолёта (БИ-5 и БИ-6) использовались только для наземных испытаний в ГК НИИ ВВС. После войны все сохранившиеся самолёты пошли на слом.



Источники:
К.Кузнецов "Me 163 или Гора, родившая мышь" ("Авиация и Космонавтика" 2003-03)
Уголок неба: Березняк, Исаев БИ
Prototypes.com: Le Bereznyak-Isayev BI
Компоновочная схема ракетного перехватчика Березняк и Исаев БИ


Тактико-технические данные ракетного перехватчика Березняк и Исаев БИ-1:

Длина – 6,40 м
Размах крыла – 6,48 м
Площадь крыла – ?
Высота – ?
Вес пустого – 800 кг
Вес взлетный – 1650 кг
Скорость максимальная – до 800 км\ч
Дальность – ?
Потолок – ?
Двигатель – один прямоточный жидкостно-реактивный Д-1-А, тягой 1180 кгс
Экипаж – 1 человек
Вооружение – две 20-мм пушки ШВАК


ВНИМАНИЕ
Все права на текстовые материалы принадлежат администрации сайта Aviarmor.
Перепечатка и использование возможны только с письменного разрешения администрации
или при наличии активной ссылки на этот сайт.
©2013 www.aviarmor.net