Поликарпов ТИС(A) \ ТИС(MA)

Поликарпов ТИС (A) \ ТИС(MA)

Тяжелый истребитель сопровождения

Трагическая история двухмоторных самолётов конструкции Н.Н.Поликарпова, начавшаяся с пикирующего бомбардировщика СПБ, могла вполне прерваться после появления ТИС – тяжелого истребителя сопровождения, работа над которым началась осенью 1940 года.
Поликарпов разрабатывал новый самолёт с использованием наработок по тяжелым пушечным истребителям МПИ, основой для которых послужили бомбардировщики серии СПБ\ВИТ-2. При этом, ведущим инженером был назначен будущий конструктор космической техники М.К.Янгель.
Первоначально ТИС проектировался под радиальные двигатели М-90 конструкции Е.В.Урмина. Ожидалось, что этот тип силовой установки появиться в самое ближайшее время. Особая роль отводилась аэродинамическим формам мотогондол, которые получились очень “чистыми”. Снижение лобового сопротивления предполагалось достигнуть за счет применения туннельного лобового радиатора с входным отверстием в коке винта. Расчетные данные закладываемые в ТИС 2М-90 были очень высокими: максимальная скорость – 690 км\ч, скорость у земли – 500 км\ч, дальность полёта – 1500 км, время набора высоты 5000 метров – 5 минут. Однако первые стендовые испытания М-90 привели к неутешительным итогам – мотор был крайне “сырым” и ставить его на самолёт было нельзя. Как человек мыслящий реалистично, Поликарпов решил оставить вариант с М-90 до лучших времён и разработать модификации с более работоспособными агрегатами.
Эскизный проект самолёта ТИС, с двумя двигателями АМ-35А и АМ-37 (тип “A”), был представлен в начале сентября 1940 года. Спустя несколько дней, 18 сентября, он поступил на рассмотрение экспертной комиссии НКАП, под председательством академика Б.Н.Юрьева. После обсуждения проекта был сделан вывод, что постройка тяжелого истребителя целесообразна, но с некоторыми оговорками. Так, заместитель наркома авиационной промышленности А.С.Яковлев записал в протоколе следующее:

“…Утвердить при условии, если конструктор обеспечит дальность не менее 2000 км при скорости полёта 0,8 от максимальной.”

Возможно, столь жёсткое условие появилось не просто так. В этом же году, после нескольких туров напряженной борьбы, Яковлеву в буквальном смысле этого слова удалось протолкнуть в серию не слишком удачный истребитель И-28 (будущий Як-1). Наиболее опасным конкурентом для него был тогда И-180, уже построенный войсковой серией и успешно летавший. Три аварии, происшедшие с поликарповским истребителем (прототипы И-180-1 и И-180-2 погибли вместе с пилотами) были сразу же записаны на счет главного конструктора, хотя расследование никаких утвердительных ответов не дало. В то же время, параллельно с ТИС(А), в КБ Яковлева разрабатывался тяжелый истребитель И-29, конструкция которого оказалась настолько недоработанной, что собственное требование “дальность-скорость” этот самолёт вряд ли бы достиг. Поликарпов предложил совершенно новую, но более надежную конструкцию, позволявшую достичь скорости свыше 500 км\ч при запланированной дальности. Такой острой конкуренции И-29 не смог бы выдержать ни при каких условиях, что в конечном итоге и случилось.

Конструкция ТИС(А) была классической для своего времени. Фюзеляж истребителя имел тип монокок, овального сечения, с гадкой обшивкой и клёпкой впотай. Кабина пилота и стрелка-радиста находилась впереди и была снабжена дополнительными окнами в полу и рядом с передней кромкой крыла, предназначенными для улучшения обзора вниз. Вход и выход из самолёта осуществлялся через нижний люк с лестницей. В случае возникновения аварийной ситуации люк мог сбрасываться с любого места, чашки сидений при этом откидывались, а экипаж покидал самолёт выбрасываясь вниз. Оба сидения были бронированными, кроме того впереди и за кабиной устанавливались экранированные бронеплиты. Фонарь имел очень чистые аэродинамические формы и органично вписывался в абрис фюзеляжа.
Низкорасположенное двухлонжеронное крыло имело профиль NACA-230 и состояло из пяти частей: центроплана, двух моторных отсеков и двух консолей. Остальные характеристики крыла были следующими:

относительная толщина на оси – 14,1%
относительная толщина в разъёмах консолей – 12,82%
относительная толщина на концах – 7,8%
поперечное V консолей – 7%
удлинение крыла – 6,9
сужение крыла – 4,06
угол установки крыла – 1° 30`.

Крыло снабжалось автоматическими предкрылками, элеронами с аэродинамической и весовой компенсацией, а также трехсекционными посадочными щитками (центроплан, консоли и рядом с двигателями). Радиаторы системы охлаждения находились в мотогоднолах.
Оперение самолёта – свободнонесущее, горизонтальное и разнесенное вертикальное с двумя килями. Рули направления и высоты обшивались полотном и имели весовую и аэродинамическую компенсацию. Обшивка килей и стабилизатора была дюралевой. На правых рулях направления и высоты устанавливались триммеры. Самолёт имел жесткое управление, причем органы управления находились только у пилота.
Шасси самолёта – двухстоечное, убиралось назад в мотогондолы и закрывалось створками. Колеса размерами 1000х320мм имели пневматические шины и были оснащены тормозами. Ход амортизаторов составлял 450 мм. Хвостовое колесо размерами 470х210мм также выполнялось убираемым в фюзеляж.
По предложению Поликарпова истребитель мог иметь два варианта вооружения:

— две пушки ШВАК с боезапасом 400 снарядом, два 12,7 мм пулемета БК (2400 патронов) и один 7,62-мм пулемет ШКАС (1500 патронов) на турели;
— две 37-мм пушки ШФК-37, четыре 7,62-мм пулемета в крыле и один 7,62-мм пулемет на турели.

Оборонительное вооружение устанавливалось на верхней кольцевой турели ТСС-1 и нижней КЛУ-2.
Предусматривалась бомбовая нагрузка до 400 кг на внешней подвеске или размещение под крылом 6-8 неуправляемых реактивных снарядом РС-132. Вариант с 37-мм пушками считался наиболее приоритетным, поскольку такой самолёт, после установки дополнительного бронирования кабины лётчиков, можно было использовать в качестве штурмовика.
На истребителе также могла устанавливаться различного рода радио- и фотоаппаратура, что дополнительно расширяло диапазон использования ТИС.

Проект ТИС(А) обсуждался не только с вышестоящим начальством. Поликарпов представил эскизы строевым лётчикам и инженерам НИИ ВВС, лишь после этого представив его на рассмотрение правительственной комиссии.
Макет истребителя был принят макетной комиссией 22 октября 1940 года и принят в план опытного строительства на следующий год. Проект ТИС 2АМ-37 был подан в НИИ ВВС после утверждения макета и заслужил высокую оценку. Вместе с тем, в конструкцию самолёта было предложено внести некоторые доработки, на что Поликарпов отреагировал очень оперативно. Было увеличено поперечное V крыла и его площадь, изменены размеры хвостового оперения.

Постройку опытного образца поручили заводу №51, где необходимые производственные мощности просто отсутствовали. Тогда Поликарпов пошёл по пути кооперации с другими предприятиями, подключив заводы №84 (консоли крыла) и №167 (шасси). На момент строительства более приоритетным стал вариант с пушками ШВАК, поскольку ШФК-37 были неготовы к намеченному сроку. Первый прототип ТИС(А), оснащенный двумя рядными двигателями АМ-37, был готов 15 марта 1941 года. Параллельно прорабатывался вариант оснащение самолёта более перспективными двигателями М-71, обладавшими мощностью на форсаже до 2000 л.с., но до начала войны успели изготовить только эскизы. Дальнейшая разработка ТИС 2М-71 была прекращена из-за загруженности КБ другими проектами, переездом в эвакуацию и (что более главное) недоработанностью двигателей. Тем не менее, готовый прототип не летал более трех месяцев.
Приказом по 7ГУ НКАП от 11 июля ответственными за испытания нового истребителя назначались Поликарпов, Янгель и ведущий лётчик ЛИИ Ю.К.Станкевич. В ходе первых полётов 30-31 августа, которые провёл летчик-испытатель Г.М.Шиянов, заложенные в ТИС характеристики отчасти подтвердились. Помимо этого, к сентябрю удалось на 50-60% построить второй и третий прототипы.
В ходе испытаний истребителя проводились многочисленные наземные тесты. Например, 3 и 6 сентября проверялась работа тепловых режимов двигателя, а 30 сентября проводилась проверка работы шасси. Впрочем, далее начались проблемы с силовой установкой, которая оказалась недостаточно доработанной. Двигатели АМ-37, серийное производство которых шло с перерывами, работали ненадежно и постоянно перегревались. Затем неприятности возникли с шасси – стойки с трудом убирались в мотогондолы, а если это происходило успешно, то их выпуск происходил с большим трудом. Кроме того, по результатам статических испытаний встал вопрос об усилении лонжеронов крыла, а также не мешало бы увеличить площадь вертикального оперения и доработать компенсацию элеронов.
В середине октября был сделан последний вылет с подмосковного аэродрома. Завершился он не очень удачно – во время испытаний на скорость раскрылся фонарь пилотской кабины и треснул плексиглас. Самолёт поставили на кратковременный ремонт, но в течении следующих дней ни одного вылета не сделали из-за плохой погоды.
Полученные за это время характеристики внушали большие надежды. Максимальная скорость ТИС 2АМ-37 на высоте 7400 метров доходила до 635 км\ч, на уровне земли – 485 км\ч, высоту 5 км самолёт набирал за 7 минут 18 секунд. Длина разбега составила 450 метров, пробега – 280 метров, что было вполне сопоставимо с одномоторными истребителями новых типов. Дальность полёта оценивалась в 1720 км, потолок – 10500 метров.

Хотя работы по самолёту ТИС продвигались весьма быстрыми темпами довершить испытания своевременно не удалось – завод вместе с оборудованием и опытными самолётами в конце октября эвакуировали в Новосибирск. Эвакуация затянулась вплоть до января 1942 года, когда работы над ТИС удалось продолжить в полном объёме. Условия труда здесь были намного хуже, чем в Москве, но даже в таких условиях Поликарпову удалось организовать коллектив и провести доработку самолёта.
Между тем, противоречия между Поликарповым и Яковлевым достигли крайней точки. Замнаркома не проявлял особого интереса к тяжелому истребителю и выделял эвакуированному КБ минимум ресурсов. Самая острая необходимость ощущалась в двигателях – в 1942 году основные мощности моторостроительного завода №24 нацелили на выпуск АМ-35А, которые предназначались для штурмовиков Ил-2. Ставить эти моторы на ТИС было очень нежелательно, так как этот шаг неизбежно привел бы к снижению лётных данных. Изношенные АМ-37 периодически выходили из строя, и замены им не предвиделось. В результате подобных проволочек первый этап испытаний ТИС 2АМ-37 удалось завершить только в апреле 1942 года.

“Второй раунд” испытаний начался в октябре 1942 года. Учтя предыдущие замечания самолёт был облегчен за счет снятия части оборудования, неполной заправки главного топливного бака, а также перекомплектации и недозаправки вооружения. Были проведены и другие мероприятия, направленные на снижение веса и улучшение продольной центровки.
Перед продолжением испытательного цикла прототип ТИС 2АМ-37 был модернизирован путем установки нового вертикального оперения высотой 2,08 м. Этот вариант получил обозначение ТИС “2А”. Испытания продолжил лётчик Н.В.Гаврилов, а ведущим инженером стал А.В.Потапов. Благодаря серии улучшений максимальная скорость поднялась до 652 км\ч, хотя дальность снизилась до 1070 км. Высокие пилотажные характеристики ТИС остались на прежнем уровне – в одном из испытательных полётов лётчик Б.Н.Кудрин сделал на тяжелом истребителе “мертвую петлю”. И всё же история первого прототипа ТИС 2АМ-37 закончилась неудачно – самолёт был разбит при посадке и восстановлению не подлежал.

Поскольку КБ Микулина отказывалось далее работать на АМ-37 было принято решение адаптировать конструкцию под более мощные АМ-39. Доработки пошли ТИС только на пользу. В частности, был уменьшен мидель мотогондол и улучшены их аэродинамические качества, водорадиаторы перенесли в консоли, а состав вооружение изменили на две пушки ШВАК и две 45-мм пушки НС-45. Таким образом состоялось возвращение к проекту 1940 года, но на качественно новом уровне. Справедливости ради следует отметить, что НС-45 в авиации не прижились – при низкой скорострельности отдача при стрельбе оказалась излишне высокой. Тем не менее, Поликарпов подчеркивал, что ТИС 2АМ-39 может использоваться не только как самолёт сопровождения, но также как штурмовик и ночной истребитель. В перегрузочном варианте его можно было применять в качестве легкого пикирующего бомбардировщика, хотя тормозные щитки на ТИС отсутствовали.
Эскизный проект ТИС 2АМ-39 был утвержден 17 декабря 1943 года. Ответственным за выполнение проекта улучшенного самолёта был назначен лётчик-кипатан-инженер Г.А.Седова. В заключении, подписанном начальников НИИ ВВС, отмечалось, что для реализации новой программы требуется выделить два новых двигателя, после чего следовало довести ТИС до лётного состояния и передать его на государственные испытания к 1 февраля 1944 года.

Пока развивались эти события в июле-августе 1943 года удалось завершить постройку второго прототипа, получившего обозначение ТИС(МА). Из-за отсутствия двигателей АМ-37 и неготовности АМ-39 самолёт пришлось оснастить серийными двигателями АМ-38Ф. Между тем, вооружение истребителя оставалось необычайно мощным и состояло из:

— носовой пушечной батареи из двух пушек ШВАК с запасом 300 снарядов;
— центропланной установки из двух пушек НС-45 калибра 45 мм с запасом 100 снарядов (НС-45 могли быть заменены на пушки калибра 37 мм);
— верхней оборонительной установки ВУБ-3 под пулемет УБ с запасом 200 патронов;
— наружной бомбовой нагрузки в 1000 кг (2 по 500 кг), предусматривались 2 балки под бомбы калибра 100 кг, но при условии снятия центропланных пушек.

Наземные испытания опытного образца ТИС(МА) начались 1 июня 1944 г. и проходили вполне успешно. К 5 июня истребитель был готов к проведению летных испытаний, но разрешение заместителя наркома А.С. Яковлева на первый вылет удалось получить только 13 июня. В тот же день летчик-испытатель полковник Н.В. Гаврилов поднял машину в воздух.
Самолет потерпел аварию 29 июня 1944 г. — в конце пробега отказали тормоза. Ремонт продолжался целый месяц (с 30 июня по 30 июля), 14 августа летные испытания возобновились в ЛИИ и продолжались до 16 сентября.
Несмотря на недостаток мощности лётно-технические данные, которые показал опытный ТИС 2АМ-38Ф, оказались весьма неплохими. Скорость истребителя у земли составила 515 км\ч, на расчетной высоте 1660 метров – 535 км\ч. Дальность полёта уменьшилась до 1720 км, но учитывая факт использования моторов с пониженной высотностью основное назначение ТИС виделось теперь в плане использования его в качестве “воздушного истребителя танков”. Учитывая, что штурмовики действовали на переднем краю фронта, дальность 2000 км считалась излишней, зато освободившийся вес можно было направить на усиление бронирования. В целом, это позволяло надеяться, что с двигателями АМ-39А летные характеристики ТИС (МА) также будут соответствовать расчетным: максимальная скорость 650 км/ч на высоте 7150 метров, время подъема на высоту 5000 метров — 6,4 минуты.
Пилоты, летавшие на ТИС 2АМ-38Ф, отмечали хорошие взлётно-посадочные свойства и достаточно простую технику пилотирования, что делало этот самолёт доступным для лётчиков средней квалификации. Однако, дальнейшие работы по тяжелому истребителю Поликарпова были вскоре прекращены.

Официальным поводом для отказа послужило достаточное количество штурмовиков Ил-2, на смену которым уже был подготовлен Ил-10. В качестве истребителя сопровождения ТИС также не нашел себе применения якобы из-за “отсутствия флота стратегических бомбардировщиков”. На самом деле положение выглядело несколько иначе.
На протяжении 1942-1945 гг. ВВС РККА действительно обладали весьма скромным парком четырехмоторных бомбардировщиков. Старые ТБ-3 постепенно переводились в резерв, а новых ТБ-7 и Пе-8 построили 81 экземпляр. Но не надо забывать, что основными “рабочими лошадками” авиации дальнего действия являлись бомбардировщики ДБ-3 и Ил-4. Первые же дальние рейды на Берлин, а также на военные объекты на территории Польшу и Пруссии показали, что дальний истребитель безусловно нужен, причем не только в целях воздушного прикрытия. Как показывал опыт британских и американских ВВС, истребители сопровождения активно использовались не только для защиты бомбардировщиков – в ряде случаев они “добивали” цель и могли вести фотографирование, фиксируя тем самым эффект от нанесения бомбового удара. Впрочем, все эти доводы оказались бесполезными – летом 1944 года проект развития и серийной постройки ТИС был окончательно закрыт.

Чертежи тяжелого истребителя ТИС(А)
Схемы тяжелого истребителя ТИС 2М-90
Схемы тяжелого истребителя ТИС 2АМ-35 и ТИС2АМ-37

Тактико-технические данные тяжелого истребителя Поликарпов ТИС(МА) образца 1944 года:

Длина – 11,70 м
Размах крыла – 15,50 м
Площадь крыла – 34,85 м.кв.
Вес пустого \ взлетный – 6281 \ 8968 кг
Скорость – 535 км\ч
Дальность – 1720 км
Потолок – 10250 метров
Двигатель – два рядных АМ-38, мощностью 1500 л.с. каждый
Экипаж – один человек
Вооружение – две 20-мм пушки ШВАК (300 снарядов), две 45-мм пушки НС-45 (100 снарядов, или пушки калибра 37 мм), установка ВУБ-3 с пулеметом УБ (200 патронов)
Бомбовая нагрузка — 1000 кг.