Как уже говорилось, после окончания войны в ЦАГИ имелась только одна скоростная аэродинамическая труба Т-106, обеспечивающая продувки до числа М=0,9. В 1945 г. и начале 1946-го в этой трубе исследовались новые скоростные профили. Однако полученных результатов было явно недостаточно для штурма звукового барьера. В 1946 г. ученые перешли к давно назревшим исследованиям по стреловидным крыльям, и к концу года конструкторы получили первые рекомендации по крылу с прямой стреловидностью 35 градусов.
ОКБ С.А. Лавочкина впервые в стране поставило такое крыло на экспериментальный реактивный истребитель «160» с форсированным ТРД РД-10 и провело в 1947 г. летные испытания. В полетах со снижением было достигнуто число М=0,92 без проблем с устойчивостью и управляемостью, в то время как для самолетов с прямыми крыльями предельным являлось число М порядка 0,8-0,83. Данные натурных испытаний самолета «160» хорошо согласовывались с исследованиями в трубе. Теоретические предположения об эффективности стреловидных крыльев для достижения больших скоростей подтвердились. Полученные результаты использовали при проектировании и постройке новых типов реактивных истребителей, два из которых – МиГ-15 и Ла-15 – были запущены в конце 1948 г. в серийное производство.
Однако для преодоления звукового барьера (а задача стояла именно так) крыло стреловидностью 35° не годилось – слишком велико было его сопротивление. Чтобы достичь заветной цифры, требовалось довести стреловидность хотя бы до 45° и увеличить тягу двигателя. Нужное крыло в ЦАГИ разработали, но труба Т-106 не позволяла испытать его на скоростях свыше М=0,9. Выдавать рекомендации конструкторам по установке такого крыла на новые самолеты руководство ЦАГИ не решалось.
Всё это прояснилось в конце 1946-го, и становится понятно, почему Хруничев не хотел достраивать экспериментальный самолет «4302» – ведь требовалась уже совсем другая машина. А заодно – настало время избавиться от неугодных жалобщиков (см. выше) и передать это дело более приятному для начальственного ока исполнителю. В бывшей вотчине главного конструктора Болховитинова – на заводе № 293 МАП сформировали новое ОКБ во главе с М.Р. Бисноватым. Несмотря на то, что именно он являлся конструктором планера самолета «302» печально известного А.Г. Костикова, в его компетентности министр, видимо, не сомневался.
Бисновату выдали задание на постройку экспериментального самолета новой аэродинамической схемы для исследования в полете ее характеристик и освоения техники пилотирования на скоростях до числа М=1,1. Самолет, получивший обозначение «5», должен был иметь перспективную аэродинамическую компоновку с крылом стреловидностью 45 градусов и профилями ЦАГИ 12045bis и П2(2М). Силовой установкой его являлся только что форсированный конструктором Душкиным ЖРД РД-2МЗВФ с тягой 2000 кг, поскольку более мощного (особенно на больших высотах, где достичь скорости звука проще) пока не было.
Самолет «5» после аварии
Поскольку запас топлива всегда ограничен, взлет и набор высоты до 10000 м самолет «5» должен был осуществлять на буксире за специальным самолетом-буксировщиком, а затем происходила отцепка и включение ЖРД. Предполагалось, что кроме максимальной скорости М=1,1 самолет будет иметь: время набора высоты с 10000 до 15000 метров – 68 секунд, продолжительность полета на максимальной тяге – 2,5 минуты, при выполнении задания – 3,0 минуты. В целях безопасности на самолете предусматривались сбрасываемая в аварийном случае герметическая кабина пилота и воздушные тормоза. Официально задание было утверждено новым планом опытного самолетостроения 11 марта 1947 г.
Для большей надежности и безопасности эти исследования решили предварить постройкой и испытанием в реальном полете беспилотной уменьшенной модели-копии самолета. В короткий срок такую модель, получившую индекс «6», создали на заводе № 293 совместно сОЭЗ ЦАГИ (начальник КБ Кузнецов В.А.). Модель была выполнена в масштабе 1:2,75, оснащена ЖРД У-400-10 тягой 400 кг конструкции А.М. Исаева и управлялась в полете автопилотом АП-14.
Модель «6» подвешивалась под бомбардировщик Ту-2 и поднималась на высоту 9000 метров. Затем сбрасывалась, и в свободном прямолинейном полете с работающим ЖРД должна была достичь сверхзвуковой скорости, по расчету – до М=1,225. Для регистрации параметров полета она была оснащена записывающей аппаратурой, а для приземления после окончания работы двигателя – довольно сложной автоматически действующей парашютной системой, которая включала последовательно выпускаемые тормозные крыльевые парашюты, затем хвостовой тормозной парашют (1 м 2 ) и, наконец, основной парашют (100 м 2 ).
В сентябре-ноябре 1947 г. на аэродроме «Гумрак» под Сталинградом прошли летные испытания модели «6». Всего было запущено четыре экземпляра.
Первая модель № 61, быстро набрав скорость, ушла от матки Ту-2 и самолета- сопроводителя Ла-7, потерялась из виду и в дальнейшем ее не нашли.
Вторая модель № 62 после отцепки имела значительные колебания вокруг продольной и поперечной осей. В кислотной магистрали образовалась воздушная пробка, в результате чего через 8 секунд произошло преждевременное выключение двигателя. Модель благополучно опустилась на парашюте, ее скорость составила всего 230-240 м/сек.
Третья модель № 63 работала хорошо, но через 44-45 секунд работы двигателя неожиданно перешла в пикирование, и тормозные парашюты оборвались. Модель врезалась в землю, уйдя в грунт на глубину 3-5 метров. Пленки самописцев МС-7 и СОР-4 были сильно повреждены, спидобарографы вообще не найдены. По замеру динамического напора прибором МС-7 в предположении, что он был получен на высоте прямолинейного полета модели 8300 метров, было заявлено, что модель № 63 достигла скорости 1405 км/ч (М=1,28).
Четвертая модель № 64 совершала самостоятельны й полет в течение 51 -52 секунд, с небольшими автоколебаниями вокруг поперечной оси. По окончании работы двигателя главный парашют не раскрылся. Модель упала на крыльевых и хвостовом тормозных парашютах и вошла в грунт на 800 мм. Записи приборов были расшифрованы, за исключением спидобарографа, который полностью разрушился. По оставшимся записям было заявлено, что скорость модели составила 1230 км/ч (М=1,11).
Полученные цифры позволили МАП считать, что скорость модели соответствует расчетной и испытания в целом проведены успешно.
Командование ВВС с этим не согласилось. Вершинин в январе 1948 г. писал министру вооруженных сил Н.А. Булганину: «… Что же касается исследований при помощи летающих моделей /конструктор т. Бисноват/, то проведенные испытания показали, что в результате их недоработанности, как с точки зрения аэродинамики модели, так и получения объективных данных их полета, какие- либо практические выводы сделать не представляется возможным, а могут рассматриваться лишь как первая попытка применения летающих моделей для исследования больших скоростей в полете». Обсуждался даже вопрос об изготовлении двадцати улучшенных моделей «6» и повторении испытаний, с обеспечением полной сохранности записей приборов. Реализации это не получило, потому что уже заканчивалась постройка первого летного экземпляра самолета «5» («5-1»).
Схему взлета на буксире заменили подвеской к самолету-матке. В качестве носителя использовался бомбардировщик Пе-8 № 42911, к которому самолет «5» подвешивался под крылом на специальной ферме. Поставка двигателя задерживалась, поэтому первый экземпляр «5-1» начали испытывать в июле 1948 г. в планерном варианте – с целью изучения пилотажных характеристик на малых скоростях. Пилотировал самолет «5» подполковник Пахомов, а носитель Пе-8 – летчики-испытатели М.А. Самусев и Земсков.
Снова не обошлось без неприятностей. Первый полет 14 июля закончился аварией из-за заклинения руля высоты. Дефект исправили. Второй полет с отцепкой 3 сентября был более удачным, но обнаружилась поперечная неустойчивость самолета – самопроизвольные крены в обе стороны и малая эффективность элеронов для их устранения. Было решено подробно исследовать это явление в следующем, третьем, полете 5 сентября, но при посадке опять случилась авария. После касания земли небольшая поперечная раскачка перешла в броски с крыла на крыло, с которыми пилот не справился. Самолет зарылся носом и переломился. Летчик опять не пострадал.