И-270
И-270
В апреле ведущим инженером по самолету назначили В.М. Беляева. В этом же месяце по рекомендации ЦАГИ была удлинена носовая часть фюзеляжа-для придания ей более аэродинамически обтекаемой формы. К середине мая макет изготовили, и 17 числа состоялся предварительный осмотр его представителями ГК НИИ ВВС. В связи с их замечаниями провели доработку макета. Эскизный проект машины был готов к концу мая 1946 г.
По расчетам перехватчик должен был иметь максимальную скорость у земли 1000 км/ч (М=0,815), на высоте 5000 метров-990 км/ч (М=0,86), 11000 метров – 925 км/ч (М=0,87) и 15000 метров – 936 км/ч (М=0,88). Указанные высоты самолет должен был набирать соответственно за 88,5 секунды, 150,4 секунды и 181,25 секунды. Практический потолок составлял 17970 метров, максимальная продолжительность полета на высоте 15000 метров – 4,14 (4,89 2* ) минуты. Длина разбега равнялась 895 метрам, длина пробега – 956 метрам. Посадочная скорость была 137 км/ч с применением закрылков и 156,5 км/ч – без них. Полетная масса составляла 4121 кг, масса пустого – 1564 кг.
В целях повышения продолжительности полетов самолета И-270 приказом МАП № 222 от 18 апреля 1946 г. начальник НИИ- 1 и главный конструктор Душкин обязывались разработать, построить и предъявить в ноябре 1946 г. на государственные стендовые испытания ЖРД РД-2МЗВ с ресурсом один час. В ОКБ-155 два двигателя с этим ресурсом необходимо было поставить до 1 июля того же года.
По конструкции И-270 представлял собой цельнометаллический свободнонесущий среднеплан. Фюзеляж круглого сечения типа полумонокок имел разъем по шпангоуту N210 для облегчения доступа к агрегатам силовой установки. Усиленный концевой шпангоут служил для крепления ЖРД (в четырех точках) и заднего лонжерона киля. Вырез внутри центральной части фюзеляжа предназначался для установки крыла, которое представляло собой неразъемный четырехлонжеронный кессон с толстыми металлическими панелями обшивки. Механизация включала элероны типа «Фрайз» и щелевые закрылки. Угол поперечного V крыла составлял 2°, угол установки +1 °.
Как показали испытания моделей в скоростной трубе и частично летные испытания истребителей И-250 (Н) и И-300 (Ф), конструкторы планировали получить с прямым 12% крылом и выбранными профилями (ЦАГИ-12145 и ЦАГИ-1С1012) удовлетворительные моментные характеристики комбинации «крыло-фюзеляж» до числа М=0,85-0,9. Также с целью сохранения удовлетворительных моментных характеристик путем уменьшения влияния крыла на горизонтальное оперение последнее было поднято относительно крыла на 1,2 САХ, а хвостовое оперение выполнено Т-образным. Стреловидность вертикального и горизонтального оперения составляла 20°. Профиль горизонтального оперения ЦАГИ-08045, относительная толщина 8%.
В дальнейшем прямое крыло предполагали заменить стреловидным. В пояснительной записке к эскизному проекту отмечалось: «… Как только продувки позволят приступить к разработке стреловидного крыла, на данном самолете крыло будет заменено на стреловидное, что в сочетании с увеличенной тягой двигателя Душкина даст возможность значительно увеличить скорость горизонтального полета и даже превзойти V=1100 км/ч». В планах НИИ-1 на 1946 г. предусматривалось форсирование РД-2МЗВ до тяги 2000 кг.
Шасси самолета трехколесное, с передней опорой. Амортизация воздушномасляная, уборка и выпуск шасси обеспечивались сжатым воздухом. Основные стойки имели очень узкую колею (1,60 м), и убирались в центральную часть фюзеляжа – в нишу под крылом между шпангоутами № 10 и 14. Нишу носовой стойки и две пушки НС-23 с боезапасом расположили под герметичной кабиной пилота. Питание кабины осуществлял специальный нагнетатель «198А». Защиту пилота обеспечивала передняя 8-мм бронеплита и 15-мм бронестекло. Для спасения летчика в аварийной ситуации на машину планировали установить катапультное кресло.
В состав спецоборудования входили: коллиматорный прицел ПКИ-1, радиополукомпас РПКО-Ю, радиостанция РСИ- 6, система опознавания «свой-чужой» и кислородный прибор КП-14.
Силовая установка включала двухкамерный ЖРД РД-2МЗВ. Обе камеры сгорания располагались в хвостовой части фюзеляжа, одна над другой. ЖРД работал на смеси 96-процентной азотной кислоты с керосином, а турбонасосный агрегат, обеспечивающий подачу топлива и окислителя в камеру сгорания, на 80-процентной перекиси водорода. Общий запас компонентов топлива составлял 2120 кг. Топливная система состояла из трех типов баков: четырех кислотных (1620 кг), одного керосинового (440 кг) и семи для перекиси водорода.
В состав бортовой электросистемы входили: генератор, работающий от турбонасосного агрегата ЖРД и генератор ГС- 1000, расположенный в носовой части фюзеляжа, с приводом от небольшого двухлопастного винта, вращающегося от набегающего потока.
Особое внимание при изготовлении И- 270 уделялось защите его конструкции от разрушающего воздействия паров азотной кислоты. Для этого разработали кислотостойкую арматуру и антикислотные покрытия. В зависимости от степени разрушающего воздействия HN03 машину разбили на четыре зоны: первая – наибольшая степень агрессивности при нормальной температуре, вторая – тоже, но при повышенных температурах (110- 150°С), третья – меньшая степень агрессивности и четвертая – остальная конструкция, не подверженная воздействию агрессивной среды.
2* При работе одной камеры ЖРД
И-270
На все дюралевые детали (аноднооксидированные), находящиеся в агрессивных зонах, наносили несколько слоев защитного покрытия, разработанного в ВИАМ. Количество слоев доходило до девяти – в зависимости от места их расположения. Нанесение защитного покрытия на детали производили до монтажа на самолет. После сборки конструкцию всей машины дополнительно покрывали слоем парафино-церезиновой пасты.
Для контроля состояния конструкции самолета в доступных местах были установлены так называемые «свидетели», которые представляли собой три пластины (две дюралевые и одну стальную), имеющие различное покрытие. Одну дюралевую покрывали антикислотным составом, другую – аноднооксидировали, а стальную оцинковывали.
В соответствии с утвержденным 15 мая графиком проектирования и постройки изделия «Ж», выкатку первого экземпляра на аэродром запланировали на 20 октября 1946 г. Однако в связи с неоднократной переработкой проекта самолета, только ко 2 октября удалось закончить рабочие чертежи. К этому времени завершалась сборка головной части фюзеляжа с гермокабиной, предназначенной для испытания в термобарокамере, а также начались статические ииспытания хвостового оперения.
Темпы работ значительно снизились из-за того, что основные мастера и рабочие были командированы на куйбышевский авиазавод № 1 им. И.В.Сталина для оказания помощи при постройке головной серии истребителя И-300. Поэтому закончить сборку и передать самолет на летные испытания к установленному сроку не удалось. Кроме того, была сорвана поставка необходимых приборов предприятиями 5-го и 8-го ГУ МАП.
Из трех летных экземпляров И-270 построили два. Первый под индексом «Ж- 1» выкатили из сборочного цеха 28 декабря 1946 г. За проведение заводских испытаний отвечали ведущий инженер А.Ф. Турчков и летчик-испытатель В.Н. Юганов. Поставка летного двигателя задерживалась. На самолет установили полученный 21 октября макетный двигатель, что не позволило приступить к полноценным летным испытаниям. В связи с отсутствием кондиционного двигателя испытания разделили на два этапа.
На первом, «безмоторном», этапе выполняли буксировку И-270 за бомбардировщиком Ту-2. Для этого самолет был облегчен за счет снятия всех излиш них грузов; макетного двигателя, баков горючего, проводки питания двигателя и вооружения. Буксировочные испытания машины «Ж-1» начались 3 февраля 1947 г. В этот день Юганов выполнил первый полет длительностью 13 минут. Самолет-буксировщик Ту-2 № 1041 пилотировал летчик-испытатель И.И. Шелест.