РП-318

Королев РП-318

Экспериментальный ракетный
планер

В 1935 году в докладе на
конференции, и в статье в журнале «Техника Воздушного Флота» Сергей Павлович
Королев из своих расчетов сделал практический вывод:

«Если не задаваться
установлением каких-либо особых рекордов, то, несомненно, в настоящее время уже
представляет смысл постройка аппарата-лаборатории, при посредстве которой можно
было бы систематически производить изучение работы различных ракетных аппаратов
в воздухе.

На нем можно было бы
поставить первые опыты с воздушным реактивным двигателем и целую серию иных
опытов, забуксируя предварительно аппарат на нужную высоту. Потолок такого
аппарата может достигнуть 9-10 километров.

Осуществление первого
ракетоплана-лаборатории для постановки ряда научных исследований в настоящее
время хотя и трудная, но возможная и необходимая задача
стоящая перед советскими ракетчиками уже в текущем году».

По свидетельству
сотрудника ГИРДа Николая Ефремова, после организации РНИИ нагрузка на Королева уменьшилась, и у Сергея
Павловича появилось свободное время, чтобы вернуться к отложенным проектам
новых планеров, конструированием которых он занимался со студенческих лет.

Для разработки одного
такого проекта Королев привлек нескольких энтузиастов, согласившихся работать
вечерами и дома Эскизное проектирование, аэродинамический расчет и определение
основных характеристик выполнил сам Сергей Павлович. Все проектная работа
заняла немногим более двух месяцев. На основе этой конструктивной схемы и
апробированных агрегатов: веретенообразного фюзеляжа со средним расположением
крыла, оперения и других элементов конструкции — был создан двухместный
планерлет «СК-9». Один экземпляр планера изготовили на заводе Осоавиахима. Он прошел все стадии облета и даже совершил дальний перелет за
буксировщиком из Москвы в Коктебель, показав неплохие результаты.

Планерлет «СК-9» имел
типичные для рекордных планеров аэродинамические формы. Это был моноплан со
среднерасположенным крылом большого удлинения, с высоко поднятым на небольшом
киле горизонтальным оперением и высоким обособленным рулем направления.
Конструкция была выполнена из дерева, только рули и хвостовая часть фюзеляжа
частично обшивались тонкой листовой нержавеющей сталью. Именно «СК-9» стал
основой для проекта высотного ракетоплана-лаборатории, о котором Королев
говорил в своем докладе.

В конце 1935 года
начальник РНИИ Иван Клейменов, находясь, вероятно, под впечатлением от
Всесоюзной конференции по применению ракетных аппаратов, согласился на
включение в план института эскизного проекта ракетоплана.

В короткий срок Королев
вместе с инженером Евгением — Щетинковым закончили разработку эскизного проекта
и 2 февраля 1936 года вынесли его на обсуждение руководства РНИИ.

В первоначальном проекте
ракетоплан имел обозначение «РП-218» (или «Объект №218» — индекс означает:
отдел № 2, тема № 18). В приложенной записке Королев излагал свое видение
будущего аппарата такими словами:

«Ракетоплан должен нести
следующую нагрузку:

а) экипаж—2
человека с парашютами — 160
кг,

б)
скафандры, с кислородными аппаратами — 2 шт.— 40 кг, всего —200 кг.

<..> Проектом и
расчетами должны быть обеспечены следующие полетные данные ракетоплана:

а) наибольшая
высота полета (потолок) до 25
000 м,

б) наибольшая скорость
горизонтального полета на высо­те порядка 3000 м (на базе 1 км) до 300 м/сек,

в) посадочная скорость с
опорожненными баками не бо­лее 160 км/час,

г) продолжительность
горизонтального полета с ракетны­ми двигателями до 400 сек.

<..> Взлет
ракетоплана может осуществляться следующими способами:

а) путем подъема РП до
высоты 8—10 тыс. м на тяжелом самолете с высотными моторами,

б) путем
буксировки РП мощным самолетом до высоты 4—5 тыс. м (а в случае применения
специальных устройств до высоты 8—10 тыс. м),

в) путем
самостоятельного взлета с земли.

Для обеспечения взлета
ракетоплана может быть применен предварительный разгон с помощью пороховых
ракет». Вообще же в РНИИ рассматривались несколько вариантов ракетоплана.
Сначала конструкторы остановили свой выбор на проекте двухместного
самолета-моноплана «СК-10» нормальной схемы с низким расположением трапециевид­ного
крыла малого удлинения. В передней части фюзеляжа предполагалось разместить герметическую кабину, в которой последовательно
располагались бы летчик-испытатель и инженер-испытатель (лицом назад). За
кабиной — цилинд­рический топливный бак с внутренней перегородкой, отделяющей
окислитель от горючего. Вокруг бака компоновалась батарея баллонов сжатого
газа, служившая аккумулятором давления вытеснительной системы подачи топлива в
камеру сгорания. В хвостовой части предусматривалась установка связки
из трех азотно-кислотно-керосиновых двигателей «ОРМ-65»
конструкции Валентина Глушко. Ракетный само­лет в этом варианте
должен был иметь стартовый вес 1600 килограммов,
скорость — 850 км/ч,
потолок — 9 кило­метров. Его предполагалось использовать для исследовании
динамики полета пилотируемого ракетного летательного аппарата на больших
скоростях.

Этот проект и был
утвержден на техническом совещании в РНИИ. Обсуждалась программа его
разработки, включавшая в качестве предварительного шага создание более про­стого
ракетоплана — лаборатории «РП-218-1» на базе планерлета «СК-9» с двигателем
небольшой тяги. Техническое сове­щание приняло решение: «…Отделы института
должны предусмотреть работу по 218-му объекту в планах на 1937 год как одну из
ведущих работ института».

Вскоре началась
разработка рабочих чертежей и оборудования планера «СК-9» под установку ЖРД
«ОРМ-65». Это был наиболее отработанный азотно-кислотно-керосиновый двигатель
того времени. Он мог развивать тягу до 175 ки­лограммов и скорость истечения на
установившемся режиме до 2110 м/с. Пуск двигателя осуществлялся либо вручную,
либо автоматически, зажигание — пиротехническое. К 1936 году «ОРМ-65» прошел
цикл стендовых испытаний, доказав свою работоспособность после 50 пусков общей
продолжительностью свыше 30 минут.

В сентябре 1937 года
двигательную установку смонтировали на планере. 3 декабря после проведения
серии холодных испытаний по регулировке системы подачи топлива начались огневые
испытания.

В 1938 году в связи с
изменением структуры института и номеров отделов первая цифра в обозначении
объектов РНИИ была изменена, и ракетоплан «218-1» стал обозначаться «РП-318-1».

В феврале 1938 года в
докладе о развитии исследователь­ских работ по ракетному самолету,
подготовленном совмест­но с Щетинковым, Сергей Королев впервые определил об­ласть
рационального применения ракетоплана в научных, народнохозяйственных и
оборонных целях. Тогда же была выдвинута и обоснована идея создания
истребителя-пере­хватчика с ракетным двигателем. Вот что писал по этому по­воду
сам Сергей Павлович:

«1. Разница в
максимальных скоростях современных бомбардировщиков и истребителей настолько
мала, что пре­следование бомбардировщика после маневра практически
нецелесообразно, так как за время преследования бомбарди­ровщик успевает пройти
десятки и сотни километров. В на­стоящее время почти нет
средств остановить бомбарди­ровщики, летящие сомкнутым строем на высоте
6—8 км со скоростью 500—600 км/час. Появление таких бомбардировщиков на
вооружении в ближайшее время вполне реально.

2. Недостаточные
вертикальные скорости современных истребителей вызывают необходимость отнесения аэродромов истребительной авиации на 100—140 км от линии
фрон­та. Таким образом, линия перехвата противника может лежать в
пределах 80—120 км от фронта, и защита этой по­лосы («зоны тактической
внезапности») чрезвычайно затруд­нена. Эта зона по мере увеличения скоростей и
высот полета бомбардировщиков имеет тенденцию к дальнейшему расширению.

3. Вследствие больших
горизонтальных скоростей совре­менных самолетов и больших нагрузок на 1 м2
[крыла] радиусы виражей значительно увеличились и возросли трудности связанные
с нахождением противника в воздухе после маневра. Поэтому воздушный бой при
перехвате противника сведется к кратковременной встрече или преследованию.

4. На основе
сказанного выявляется необходимость по­стройки истребителя, обладающего очень
большой скоростью и особенно скороподъемностью и предназначенного в основном
для защиты зоны тактической внезапности. Запас топлива такого
истребителя должен обеспечить продолжительность боя в течение
4—5 мин и дальность полета в пределах зоны тактической внезапности (т. е.
80—120 км). Ракетный истребитель может удовлетворить этим требованиям».

В своем докладе
конструктор представил эскизные проекты четырех новых вариантов
экспериментального ракетного самолета. Характеристики первого совпадали с
«СК-10». В проекте второго, модернизированного, ракетоплана запас топлива
увеличивался за счет сокращения экипажа до одного человека. Третий, рекордный,
ракетоплан проектировался с учетом использования кислородного ЖРД. При старте с
зем­ли он, по замыслу, должен был подняться на высоту в 21 ки­лометр, а при
пуске с самолета-транспортировщика (типа бомбардировщика «ТБ-3») — до 37 километров.

Рассматривался также
перспективный вариант ракетоплана с ЖРД тягой в 900 килограммов.
Расчетная высота его полета при пуске с транспортировщика на высоте 8 километров
составляла 53 километра.
Однако последние два не были технически обеспечены.

Вскоре была создана
модель «СК-10», проведены ее продувки в аэродинамической трубе, началось
изготовление дельных узлов натурного образца. Но постройка его в целом
приостановилась в связи с отработкой ракетоплана «РП-318-1», которая велась при
постоянном и непосредственном участии Королева, готовившегося совершить первые
полеты на ракетоплане-лаборатории с работающим ЖРД.

Но тут волна репрессий,
набиравшая силу в стране, докатилась и до ракетчиков. Собственно, судьба их
была предре­шена еще в 1937 году, когда был арестован и расстрелян «высокий
покровитель» ГИРДа и РНИИ Михаил Тухачевский. Его покровительство и внимание,
проявленное к проблемам ракетчиков, не могли остаться безнаказанными для последних.

Были арестованы и
погибли в застенках начальник РНИИ Иван Клейменов и главный инженер РНИИ
Георгий Лангемак. В марте 1938 года по ложному доносу арестовали конструктора
двигателей Валентина Глушко.

Сергей Королев попал в
руки чекистов 27 июня 1938 года. Его обвинили в преступлениях, предусмотренных
статьей 58 Уголовного кодекса РСФСР, пункты 7 и 11, в том, что он «состоял
членом антисоветской подпольной контрреволюционной организации и проводил
вредительскую политику в области ракетной техники». Его обвиняли, например, в
том, что он разрабатывал твердотопливную ракету «217» с целью задержать
развитие более важных направлений; что он сознательно препятствовал созданию
эффективной системы питания для бортового автопилота ракеты «212»; что он
разрабатывал заведомо негодные двигатели. В результате через три месяца после
ареста Военная коллегия Верховного суда СССР под председательством Ульриха
приговорил конструктора к 10 годам тюремного заключения с поражением в правах
на пять лет и конфискацией личного имущества

Ведущим конструктором по
«РП-318-1» после ареста Ко­ролева был назначен инженер Щербаков, автор ряда
проек­тов высотных планеров. Ведущим конструктором по двигательной установке
стал инженер Арвид Палло.

На ракетоплан установили
азотно-кислотно-керосиновый двигатель «РДА-1-150» конструкции Леонида Дедушкина.
И в феврале 1939 года начались наземные огневые испытания двигательной
установки «РДА-1-150». К октябрю состоялось свыше 100 пусков, в ходе которых
отрабатывались системы двигательной установки и снимались ее характеристики.
Летчик-испытатель Владимир Павлович Федоров, которому поручалось пилотирование
этой необычной машины, осваивал приемы пуска и управления работой двигателя.

Были отработаны
следующие параметры двигательной установки: максимальная тяга—150 килограммов,
минимальная — 50
килограммов, время работы на максимальном режиме —112
секунд. Двигатель обладал устойчивым регулированием тяги.

В свободном полете
«СК-9» испытывали еще в январе. При этом баки двигательной установки заполняли
разным количеством топлива. Несмотря на возросший почти на 30 процентов
полетный вес, планер сохранял высокие полетные качества.

В январе 1940 года
ракетоплан привезли на один из подмосковных аэродромов. Здесь провели последние
свободные полеты и пять наземных огневых испытаний ЖРД
прямо на планере. Специальная комиссия представителей промышленности и
научно-исследовательских учреждений постановила допустить машину к ракетному
полету.

В конечном виде
«РП-318-1» имел следующие характе­ристики: полный стартовый вес — 636,8
килограмма, вес двигательной установки —136,8 килограмма, вес топли­ва— 75 килограммов, вес
пилота с парашютом—80 кило­граммов, длина — 7,44 метра, размах крыла
—17 метров. Ввиду изношенности планера максимальная скорость была ограничена
до 160 км/ч.
После ее достижения полет должен был производиться с набором высоты.

Исторический полет
ракетоплана «РП-318-1» состоялся 28 февраля 1940 года Самолет-буксировщик «Р-5»
несколько раз прорулил по взлетному полю, подготавливая взлетную дорожку в
глубоком снегу. Федоров занял место в кабине пилота.

В 17 часов 28 минут
самолет-буксировщик пошел на взлет. На высоте 2800 метров ракетоплан
отцепился от буксировщика. Федоров включил ракетный двигатель. На­блюдавшие за полетом видели, как за ракетопланом появи­лось
сначала серое облачко от зажигательной пирошашки, а затем пошел бурый дым.
Двигатель заработал на пуско­вом режиме. Наконец показалась огненная струя
длиной около метра. Ракетоплан стал быстро набирать скорость и перешел в полет
с набором высоты.

В отчете об этом Федоров
пишет так:

«…После отцепки установил
скорость 80 км/ч.
Выждав приближение самолета Р-5, наблюдавшего за мной, начал включение
ракетного двигателя. Включение двигателя произвел на высоте 2600 м согласно инструкции.
Пуск РД прошел нормально. Все контрольные приборы работали хорошо. По включении
РД был слышен ровный нерезкий шум. <..> Примерно за 5—6 с после включения
РД скорость полета возросла с 80 до 140 км/ч. Я установил режим полета с набором
высоты 120 км/ч
и держал его все время работы РД. По показаниям вариометра подъем проходил со
скоростью 3 м/с. В
продолжение всей работы РД в течение 110 с был произведен набор высоты 300 м. По израсходовании
компо­нентов топлива перекрыл топливные краны и снял давление. Это произошло на
высоте 2900 м.

После включения РД
нарастание скорости происходило очень плавно. На всем протяжении работы РД
никакого вли­яния на управляемость РП-318 мною замечено не было. Планер вел
себя нормально — вибраций не ощущалось.

Нарастание скорости от
работающего РД и использование ее для набора высоты у меня, как у летчика,
остави­ло очень приятное ощущение. После выключения спуск про­исходил нормально.
Во время спуска был произведен ряд глубоких спиралей, боевых разворотов на
скоростях от 100 до 165
км/ч. Расчет и посадка — нормальные».

10 и 19 марта 1940 года
состоялись еще два успешных полета Они убедительно доказали, что техника
ракетного двигателестроения в Советском Союзе достигла такого уровня, когда
строительство ракетопланов с ЖРД могло стать вполне будничным делом. Однако
история распорядилась иначе…

Источник: сайт www.airwar.ru