История конструкций самолетов в СССР 1951-1965 гг.

Як-20. Двухместный (сиденья рядом) самолет для первоначального обучения и спорта. Низкоплан металлической конструкции с неубирающимся шасси. Был задуман как легкий, дешевый в производстве и простой в эксплуатации самолет для аэроклубов, способный выполнять простейшие фигуры пилотажа и летать днем в простых метеоусловиях.

Двигатель М-10 (АИ-10) А.Г. Ивченко - опытный, постройки завода # 478. В 1948 г. М-10 удовлетворительно прошел 200-часовые государственные стендовые испытания. Двигатель пятицилиндровый, звездообразный, воздушного охлаждения, с опытным двухлопастным аэромеханическим винтом В-515 Д-34 диаметром 2 м и массой 16 кг. Номинальная мощность двигателя 80 л.с.

Крыло - из двух отъемных трапециевидных консолей, стыкующихся с фюзеляжем. Профиль - Кларк YH с относительной толщиной 14 % у корня и 8 % на концах, сужение 2,12. На крыле установлены щелевые элероны и отклоняемые на 45# закрылки. На первом самолете, кроме того, установлены фиксированные легкосъемные предкрылки, выполненные по рекомендациям ЦАГИ. Предкрылки позволяли использовать самолет в качестве тренировочного. Крыло однолонжеронное с работающей металлической обшивкой от носка до лонжерона и полотняной обшивкой на остальной части крыла. Каркас состоит из лонжерона, передней балки, нервюр и стрингеров.

Каркас фюзеляжа - пространственная ферма прямоугольного сечения из лонжеронов, рам и раскосов. Обшивка впереди металлическая, далее - полотняная. Оперение - с двумя парами проволочных расчалок и двумя подкосами. Фонарь состоит из козырька и сдвижной части. Оборудование в кабине размещено на общей для инструктора и ученика приборной доске.

Шасси пирамидальное, со шнуровой резиновой амортизацией. Главные опоры с тормозными колесами размером 500x150. Хвостовое колесо размером 200x80; при отклонении руля высоты вниз опора с колесом свободно ориентируется, при отклонении вверх - становится управляемой от педалей вместе с рулем направления. Предусмотрена возможность замены колес лыжами.

Управление рулем высоты, элеронами, рулем направления, тормозами колес (клапанами пневмосистемы) - спаренное тросовое; управление триммерами (тросовое) и закрылками (от пневмоцилиндра) - одинарное, только с левого сиденья. Сжатым воздухом производится также запуск двигателя.

Топливо находится в двух крыльевых баках вместимостью по 35 л. Система выхлопа из двух коллекторов: правого (объединяющего два цилиндра) и левого (три цилиндра). Капот двигателя - из двух крышек, верхней и нижней. В передней части капота установлены жалюзи в виде двух дисков: неподвижного, имеющего пять отверстий для входа охлаждающего воздуха, и вращающегося с такими же отверстиями. Количество охлаждающего воздуха регулируется поворотом вращающегося диска.

Первый опытный самолет Як-20-01 был выпущен 14 октября 1949 г. и проходил заводские испытания с 18 октября 1949 г. по 20 января 1950 г. (ведущий инженер С.В. Рогов, ведущий летчик Г.С. Климушкин).

Самолет, обладая хорошей поперечной устойчивостью на больших углах атаки, при наличии предкрылков становился еще более безопасным и простым в пилотировании. Однако после заводских испытаний предкрылки были сняты и больше не устанавливались. Не было их и на втором самолете.

Было отмечено, что размещение ученика рядом с инструктором способствует положительному разрешению вопросов, возникающих в процессе инструктажа и при личном показе техники пилотирования. Взлетно-посадочные свойства самолета обеспечивают ученику нормальное усвоение профилей взлета и посадки. Управление самолетом простое на всех скоростях, самолет прощает ошибки в пилотировании. Фигуры пилотажа: виражи, перевороты, боевые развороты, петли Нестерова - выполняются при обычной технике пилотирования.

В результате государственных испытаний (15 февраля - 1 апреля 1950 г.), на которых все характеристики самолета, кроме максимальной скорости и продолжительности полета, оказались хуже, чем на заводских, был сделан вывод, что по своим пилотажным качествам, а также из-за недоведенности силовой установки (перегрев масла в полете, переохлаждение головок цилиндров при планировании) и ряда других недостатков самолет Як-20 не соответствует требованиям, предъявляемым к самолетам первоначального обучения, в то время как летчики облета С.Н. Анохин, М.Л. Галлай, Г.М. Шиянов высоко оценили Як-20-01 и считали, что он вполне отвечает своему назначению.

Як-20-01 решили улучшать. Были внесены более 50 изменений.

Построенный Як-20-02 (ведущий инженер Н.В. Левкоева) дважды проходил контрольные испытания: с 5 мая по 28 сентября 1950 г. и в первой половине 1951 г. Полетная масса возросла до 747 кг.

Наиболее заметные внешние отличия самолета "02" от "01": лопатки жалюзи вместо дисков, "жабры" на верхней крышке капота для охлаждения головок цилиндров, закругленный киль.

С 5 по 22 августа 1951 г. Як-20-02 проходил повторные государственные испытания и получил следующую оценку: "...испытания прошел неудовлетворительно и не может быть рекомендован как для первоначального обучения летчиков ввиду сложности выполнения взлета, полета по кругу, пилотажа в зоне и посадки (по сравнению с серийными самолетами первоначального обучения По-2 и Як-18), так и для учебно-спортивных целей ввиду малой скороподъемности и невозможности выполнения фигур пилотажа". В числе недостатков указаны: малая мощность двигателя, отсутствие радиостанции, малый диапазон скоростей, особенно между скоростью набора высоты и скоростью входа в штопор.


Як-22 - проект одноместного легкого самолета, по схеме напоминающего Як-20. Аэродинамический расчет производился в марте-апреле 1950 г. под двигатель М-4с с винтом диаметром 1,8 м. Мощность двигателя: взлетная 60 л.с. при 2280 об/мин, номинальная 50 л.с. при 2060 об/мин. Расчетные данные самолета: длина самолета 5,9 м, размах крыла 7,4 м, площадь крыла 9,0 м2, полетная масса 400 кг, удельная нагрузка на крыло 44,5 кгс/м2, нагрузка на мощность (номинальную) 8 кгс/л.с., скорость максимальная 174 км/ч, посадочная - 65 км/ч, время набора 1000 м 5,6 мин, практический потолок 3960 м, дальность 405 км, разбег 115 м, пробег 80 м. Профиль крыла Кларк YH.


Основные данные Як-20-1/Як-20-2
Год выпуска 1950/1951
Число членов экипажа 2/2
Двигатель:
марка АИ-10/АИ-10
мощность, л.с. 90/90
Длина самолета, м 7,06/7,17
Крыло:
размах, м 9,52/10,04
площадь, м 15/15,5
Масса, кг:
пустого самолета 470/515
топливо + масло 45 + 5/45 + 7
полной нагрузки 230/232
полетная 700/747
Скорость, км/ч:
максимальная 170/162
посадочная 65/66
Время набора 1000 м, мин 8/9,9
Потолок практический, м 2700/2400
Продолжительность полета, ч-мин 3-54/4-00
Дальность полета, км 525/510
Разбег, м 165/140
Пробег, м 125/139