История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.

И-185. Развитие И-180 в общем при тех же размерах, но с двигателями по схеме двухрядной звезды гораздо большей мощности, при резком возрастании удельной нагрузки на крыло и усилении вооружения. Летно-тактические качества возросли значительно в соответствии с требованиями обстановки 1939-1940 гг (когда уже вышли в свет и были испытаны истребители Як, МиГ и ЛаГГ).

Проектирование И-185 было начато в 1940 г, в дальнейшем было несколько его вариантов с единой у всех формой крыла, площадью крыла 15,53 кв.м (удлинение 6,18) профилем NACA-230, относительной толщиной 14% на оси самолета, 12,2% в разъемах крыла и 8% на его концах. Поперечное V по плоскостям хорд 7°, угол стреловидности 3° по линии фокусов. Одинаковым было и оперение. Шасси одностоечное, колея - 2,7 м, ход - 305 мм, уборка пневматическая, как и хвостового колеса.

Варианты самолета И-185 различались двигателями, вооружением, длиной фюзеляжа и некоторыми деталями конструкции.


И-185 М-90 (Р). Самолет был спроектирован в рекордно короткий срок, с 25 января по 10 марта 1940 г. Конструкция была новой, очень технологичной и приспособленной для массового производства, без уступок традициям заводов. Проектирование форсировалось, постройка - также.

Однако двигатель М-90 запоздал и не был доведен. Только в декабре 1940 г на самолете был установлен некондиционный экземпляр двигателя М-90 для отработки винтомоторной группы. Испытаний самолета не проводилось, и этот экземпляр в дальнейшем был разобран. Пришлось ставить другие двигатели, что потребовало переделок. И-185 был первым отечественным истребителем по требованиям 1940 г с двигателем воздушного охлаждения, тогда как все наши истребители этого года были с двигателями водяного охлаждения. Оригинальным был капот совершенно нового для СССР типа - с центральным отверстием в коке винта для входа воздуха с целью охлаждения втулки винта и двигателя. Было построено пять экземпляров И-185 с разными двигателями.


И-185 М-81 (РМ, 02). Капот под этот новый двигатель был сделан с узкой кольцевой щелью и впервые в СССР герметизирован по стыкам прокладками, а центральное отверстие в коке упразднено. Вооружение было оставлено, как в первоначальном варианте: два пулемета ШКАС и два пулемета БС, бомб две по 250 кг.

Конструкция самолета была хорошо отработана. Фюзеляж - деревянный монокок по типу И-16, крыло цельнометаллическое с автоматическими предкрылками. Обшивка рулей и элеронов - полотно. Шасси одностоечное с пневматической уборкой, хвостовое колесо также убираемое. Управление ручное - жесткое, ножное - тросовое. Моторама сварная из труб, сталь 30ХГСА.

Самолет совершил первый вылет 11 января 1941 г. Однако ввиду недостаточной мощности двигатель М-81 был в мае 1941 г заменен на М-71, с которым самолет и проходил заводские испытания.


И-185 М-82А (И, 06). Конструкция как в предыдущем варианте, очень хорошо отработанная и доведенная, но с удлиненным фюзеляжем. Разрушающая перегрузка на случай Ак доведена до 13, что позволяло перегружать самолет дополнительным топливом или же вооружением. Масса пустого самолета 2437 кг, в том числе фюзеляжа 211 кг, крыла 410 кг, оперения 49 кг, с возможным облегчением всей конструкции примерно на 30 кг за счет более тонкой шпатлевки фюзеляжа и несущих поверхностей. Емкость топливных баков 650 л, что обеспечивало дальность полетов на 0,9 Vmax - 950 км и на 0,8 Vmax - 1050 км. Центровка самолета 24,1% САХ (от 20,8 до 25,7%).

Вооружение было особо сильным: были установлены три синхронные пушки ШВАК калибра 20 мм (сверху и по бокам фюзеляжа) с боезапасом 500-540 снарядов. Масса секундного залпа стала 3,49 кг. Кроме того, была оборудована подвеска четырех бомб по 100 кг и восьми РС-82. До этого установка синхронных пушек ШВАК калибра 20 мм для стрельбы через винт была осуществлена на серийном самолете И-153 (И-153П) в 1940 г.

Предложение по синхронизации пушек на истребителях было сделано Н.Н. Поликарповым и Б.Г, Шпитальным. До этого синхронно устанавливались только пулеметы калибра 7,62 и 12,7 мм.

Снаряд пушки ШВАК был вдвое тяжелее тяжелой пули БС, а по разрушающей способности он превосходил ее в несколько раз. В связи с этим возникли опасения, что попадание снаряда в лопасть винта при затяжном выстреле может вывести из строя самолет.

В ОКБ Н.Н. Поликарпова этой работой руководил его помощник по вооружению А.Г. Ротенберг, в ОКБ Б.Г. Шпитального - его помощник К.А. Бортновский.

Возможность применения синхронных пушек ШВАК на истребителях была обеспечена относительно простыми переделками механизма синхронизации и его специальной регулировкой, а безопасность их применения доказана отстрелами в тире и в воздухе (летчик Е.Г. Уляхин), показавшими, что попадание снаряда пушки ШВАК в лопасть винта не приводит к аварии самолета.

Благодаря этим работам синхронная установка пушки ШВАК калибра 20 мм была принята на вооружение.

Самолет успешно прошел госиспытания с 13 апреля по 5 июля 1942 г, войсковые испытания на Калининском фронте в ноябре 1942 г и был рекомендован в серию, но не строился из-за дефицитности дуралюмина и по причине уже налаженного массового выпуска деревянных самолетов Ла-5 с тем же двигателем.

Летом 1941 г по указанию НКАП чертежи винтомоторной группы и стрелковой установки синхронных пушек ШВАК самолета И-185 с М-82 были переданы Н.Н. Поликарповым в ОКБ А.И. Микояна, С.А. Лавочкина и А.С. Яковлева для ознакомления в порядке обычного обмена опытом.


И-185 М-71 (04). Этот экземпляр проходил госиспытания и войсковые испытания на Калининском фронте одновременно с экземпляром с двигателем М-82А.

По оценке НИИ ВВС самолет превосходил все отечественные и немецкие истребители, имелась возможность ряда модификаций. Скорость при испытаниях достигала 630 км/ч на высоте 6100 м и 556 км/ч у земли, дальность - 835 км при нормальном запасе топлива, скороподъемность у земли - 17,4 м/с, время набора высоты 5000 м - 5,2 мин. Конструкция была изменена: крыло однолонжеронное (вместо двухлонжеронного во всех предыдущих вариантах), металлическое, полки лонжерона - тавровые профили из стали 30ХГСА, стенки двойные, угол его установки 1°30'. Оперение дуралюминовое, обшивка рулей и элеронов - полотно. Колеса были приняты 650*220 мм вместо 700*220 мм до этого. Вооружение: два пулемета УБС (400 патронов) и два пулемета ШКАС (1400 патронов), бомб 4*100 кг (или 8 РС-82 или 2*250 кг). Были испытания и с тремя пушками ШВАК 20.


И-185 М-71 (эталон для серии, И-186). На основе рекомендаций о серийном выпуске самолета И-185 с двигателем М-71 и трехпушечным вооружением ОКБ Н.Н. Поликарпова в апреле 1942 г выпустило эталонный образец, этого самолета.

В нем были некоторые изменения по сравнению с первым экземпляром: удлинен фюзеляж, как в И-185 М-82А, улучшена его отделка, усовершенствован капот (герметизация), диаметр капота - 1400 мм, длина - 1360 мм, внесены мелкие улучшения. Вооружение: три пушки ШВАК (500 снарядов), бомб до 500 кг, причем возможны были и две по 250 кг, или же восемь РС-82. Центровка - 23,6% САХ (21,1-28,5%).

Самолет произвел первый вылет 10 июня 1942 г, успешно прошел в июне-октябре заводские испытания, а в ноябре 1942 г - январе 1943 г госиспытания. По оценке НИИ ВВС это был истребитель, превосходивший все истребители мира 1942 г, и притом перспективный. Было отмечено, что он прост по технике пилотирования и доступен летчикам средней квалификации

Существенной особенностью самолета была непривычно большая удельная нагрузка на крыло - 240 кг/кв.м, вызывавшая много возражений и споров. Летные качества были исключительные: скорость достигала 680 км/ч на высоте 6100 м, у земли - 600 км/ч (на форсаже), скороподъемность у земли - 20 м/с, набор высоты на боевом развороте - 1200-1500 м. Самолет был и скоростным, и маневренным. Он был единственным у нас истребителем, поднимавшим 500 кг бомб. Шла подготовка его серийного производства. Однако при подготовке испытаний на дальность произошла катастрофа от совершенно случайной причины, не зависящей от конструкции и летных качеств самолета (засорился жиклер карбюратора). Из-за остановки двигателя на малой высоте погиб летчик-испытатель В.А. Степанченок.

Внедрение в серию самолета затормозилось, несмотря на все усилия Н.Н. Поликарпова, поскольку не было массового двигателя М-71 и завода для серийного выпуска.


И-187 М-71. У Н.Н. Поликарпова был еще проект истребителя с невиданным еще сильным вооружением: четыре пушки ШВАК (2 синхронные и 2 в крыле) с 640 снарядами. Предполагалось установить и новые двигатели М-71Ф и М-90. Конструкция по образцу И-185 эталона, с автоматическими предкрылками, капот NACA с реактивно-эжекторными патрубками и жалюзи; диаметр капота - 1,39 м; винт АБВ-118-А-Д диаметром 3,4 м. Двигатель М-71 имел взлетную мощность 2000 лс, на высоте 2600 м - 1800 лс и на высоте 6250 м - 1670 лс. Расчетная масса пустого самолета 2490 кг, в том числе конструкция - 934 кг и силовая группа - 1556 кг; полетная масса - 3667 кг, удельная нагрузка на крыло - 213 кг/кв.м, на мощность - 2 кг/лс. Емкость топливных баков составляла 690 л, масляного - 70 л. Проектирование было достаточно реальным, скорость могла быть достигнута, как у И-185, но условий для постройки во время войны не было.


Самолет И- 185 (<Р>) И- 185 (<РМ>) И- 185 (<04>) И- 185 (<И>) И- 185 эталон (И-186)
Год выпуска 1940 1941 1941 1941 1942
Двигатель, марка М-90 М-71 М-71 М-82А М-71
Мощность, л. с. 1500/1750 1625/2000 1625 2000 1330 1600 1625 2000
Длина самолета, м 7,53 7,74 7,68 8,1 8,05
Размах крыла, м 9,79 9,79 9,79 9,8 9,8
Площадь крыла, 15,53 15,53 15,53 15,53 15,53
Масса пустого, кг 2068 2471 2846 2717 3130
Масса топлива + масла, кг 389 + 40 389 + 50 389 + 56 360/450+50 360/450+55
Масса полной нагрузки, кг 640 648 654 611 605
Полетная нормальная масса, кг 2708 3119 3500 3328 3735
Полетная максимальная масса, кг 3223 3534 4015 3418 3825
Удельная нагрузка на крыло, кг/м2 174 201 225 214 240
Удельная нагрузка на мощность, кг/л.с. 1,9 2,6 2,06 2,5 2,3
Массовая отдача, % 23,6 20,8 18,7 18,4 16,2
Скорость у земли, км/ч р580 505 556 549 600
Скорость на высоте, км/ч (км) р701(6) 615(6,2) 630(6,17) 615(6,47) 680(6.1)
Посадочная скорость, км/ч р140 р150 р148 р155 р150
Время набора высоты, мин ( км ) р4,95(5,0) 5,7(5,0) 5,2(5,0) 6,0(5,0) 4,7(5,0)
Дальность полета, км р800 р900 р835 р1015
Потолок практический, м р 10250 10000
Разбег, м(с) р280 300 300 404
Пробег, м р355 370 370 348
Время виража, с 22 22-23