Модификации И-3

Появление других модификаций И-3 было связано с попытками установить на него более мощные моторы. Наиболее быстро и просто реализуемой оказалась идея замены мотора БМВ-VI (500/600 л.с.) на БМВ-VIZ мощностью 500/730 л.с. с картером из электрона. Истребитель И-3 с ним был построен и испытан. Вес пустого самолета увеличился до 1387,5 кг, а взлетный - до 1832 кг.

На заводских испытаниях в отдельных полетах истребитель развивал у земли скорость до 300 км/ч, а вы-соту 5000 м набирал за 10 минут [23]. На испытаниях в НИИ ВВС зафиксированы следующие характеристики: максимальная скорость у земли 290 км/ч, набор высоты 5000 м самолет за 12,3 мин. Практический потолок по сравнению с «классическим» И-3 уменьшился на 160 м. Пилотажные характеристики улучшились. Особенно это касалось штопорных свойств самолета. В отчете о летных испытаниях И-3 с двигателем БМВ-VIZ, которые проходили в 1929 г., в частности, говорилось: «...Правый и левый штопор получаются только при вводе с виража при полной потере скорости. Штопор крутой, нормальный. При малейшем отпускании ручки вправо или от себя самолет переходит в крутую спираль» [24].

Продолжения работа не имела. Двигателей BMB-VIZ было мало, постройка по лицензии не предполагалась, но опыт изучения их конструкции оказался полезным при создании форсированного мотора М-17Ф с увеличенной до 730 л.с. мощностью на взлетном режиме.

Поликарпов понимал, что от схемы можно взять гораздо больше, и с установкой более мощного, но одновременно и легкого двигателя характеристики, несомненно, повысятся. Еще при разработке эскизного проекта он считал более подходящими для И-3 моторы Испано-Сюиза 600 л.с. и Нэпир 550 л.с. Но за границей эти двигатели закупить не удалось. Отечественное моторостроение в то время находилось на этапе становления. Лишь после начала переговоров о поставках в СССР американских двигателей «Паккард» 2А-1500 мощностью 600 л.с. ситуация, казалось, сдвинулась с мертвой точки. В конце 1928 г. в планы работ КБ завода № 25 внесли пункт о проектировании варианта И-3 с

этим двигателем. Дальше предварительных прорисовок дело, однако, не пошло, так как завод № 25 не получил ни одного мотора данного типа.

В 1930 г. И-3 хотели оснастить новым мотором М-34, но уже в конце того же года появилось решение о прекращении выпуска И-3, поэтому разработку варианта И-3 с М-34 так и не завершили.

К еще одной модификации И-3 можно отнести двухместный истребитель Д-2 с мотором М-17 или БМВ-VI (другие обозначения: Д2, Д2-М17, ДИ-2). Задание на его проектирование было выдано Авиатрестом в начале 1927 г. и согласовано с НТК ВВС летом того же года. Поликарпов в разработке и этого истребителя старался воплотить идею модульной конструкции. От предшественника Д-2 отличался немного большими размерами, наличием второй кабины с турельной установкой двух пулеметов ПВ-1.

С октября 1928 г. развернулась постройка первого экземпляра Д-2 с мотором БМВ-VI. По планам на его основе летом 1930 г. предполагалось выпустить ночной двухместный истребитель НД2-М17, проектированием которого также занималось КБ [26].

Заводские испытания Д-2 с мотором БМВ-VI начались с апреля 1929 г. Проводил их летчик Б.Л.Бухгольц. Он сообщал: «...Самолет Д-2 по скорости и скороподъемности не уступает большинству современных одноместных истребителей, так что при наличии более мощного вооружения по сравнению с таковыми тактические качества Д-2 значительно выше одноместных истребителей, благодаря чему этот самолет становится в ряды первоклассных боевых единиц воздушного фло-та... По своим летным данным самолет является большим достижением нашей авиапромышленности, не только достигая уровня заграничной промышленности, но и превосходя таковую». Из недостатков летчик отметил некоторые проблемы при выходе из штопора, что, по его мнению, свидетельствовало о возможности перехода самолета в плоский штопор [27].

Затем Д-2 был возвращен на завод для внесения соответствующих доработок в конструкцию. После отстранения Поликарпова работы по Д-2 на некоторое время были приостановлены. В конце 1929 г. начался второй этап заводских испытаний. После не во всем продуманных переделок центровка машины изменилась, на некоторых режимах появились вибрации хвостового оперения. Увеличение поперечного угла оперения позволило устранить их.

В июле 1930 г. начались испытания в НИИ ВВС. По первым положительным результатам приняли решение о запуске машины в производство, и в программу ГАЗ № 1 на 1930 г. вписали задание на постройку первой серии из 30 Д-2 [28]. Однако отзывы о самолете летчика НИИ А.В.Чекарева разительно отличались в худшую сторону от отзывов Б.Л.Бухгольца. Вновь была отмечена небольшая вибрация оперения. 4 августа 1930 г., когда над Центральным аэродромом на Д-2 выполнялось пикирование с последующим выходом на горизонтальную площадку, отвалилось оперение и произошла катастрофа. Экипаж погиб. Выдвигались две наиболее вероятные причины случившегося: 1) нарастающие вибрации хвостового оперения, которые привели к его разрушению, 2) недостаточно прочная конструкция его крепления после переделки для увеличения поперечного угла установки. Еще одной причиной могло быть ослабление затяжки крепежных соединений оперения, что привело к люфтам в узлах крепления, вибрациям оперения и его отделению от самолета.

Резолюция временно исполняющего обязанности начальника ВВС Я.И.Алксниса в материалах по расследованию катастрофы была своеобразной и предельно жесткой: «НТК дать конкретный материал по всем новым самолетам, по коим получились сильные расхождения между заводскими испытаниями и испытаниями в НИИ, с указанием фамилий тех летчиков завода, которые дали неправильные сведения, на предмет привлечения их к заслуженной ответственности» [29].

Вот так. Заводские летчики, лучше знавшие конструкцию самолетов и особенности их пилотирования, объявлялись чуть ли не преступниками. Напомню, что в те годы по стране катилась репрессивная кампания но шумным делам Промпартии, специалистов-вредителей и т.д. По резолюции Алксниса пострадали люди, пострадал и Поликарпов, несмотря на то, что после отстранения от руководства КБ заводов № 25 и № 39 самолетом Д-2 он не занимался почти год.

На этом все работы над Д-2 закончились.

Для того, чтобы была лучше понятна общая логика развития конструкций самолетов Поликарпова, пожалуй следует более детально рассмотреть вопрос о том,

почему он придавал такое большое внимание использованию двигателей наибольшей мощности при наименьшем весе, т.е. двигателей с повышенной удельной мощностью.

В режиме установившегося горизонтального полета на самолет действуют взаимоуравновешивающие силы тяги и сопротивления, веса и подъемной силы. Из условия баланса этих сил можно получить выражение для максимальной скорости самолета в горизонтальном полете. Из него следуют возможные пути увеличения максимальной горизонтальной скорости полета: 1) за счет повышения мощности двигателя; 2) за счет снижения размеров самолета 3) за счет уменьшения коэффициента лобового сопротивления; 4) комбинированный способ.

Может показаться, что наиболее простым способом увеличения скорости является повышение мощности двигателя, однако на этом пути есть свои подводные камни. С ростом мощности растут вес и размеры двигателя, а следовательно вес и размеры самолета. Поэтому, действуя «в лоб», трудно добиться надлежащего результата. Предположим, у нас имеется несколько двигателей одной и той же мощности. Наиболее пригодным из них для достижения максимальной скорости будет тот, удельная мощность которого будет наибольшей, т.е. собственный вес наименьшим. С другой стороны, надо стараться прилагать все усилия к тому, чтобы снизить вес и габариты конструкции самолета: использовать оригинальные компоновочные решения, применять легкие и прочные материалы и т.д.

Отработав на многочисленных промежуточных вариантах формы фюзеляжа, Поликарпов добился их максимального совершенства. Резервы по снижению аэродинамического сопротивления, конечно, имелись. Можно было, например, уменьшить сопротивления шасси за счет перехода к одностоечной схеме или даже к убираемому шасси; сделать закрытой кабину пилота, уменьшить число стоек и растяжек в бипланной коробке и др. Отметим, что использование некоторых из этих направлений неизбежно приводит к увеличению веса самолета.

В этих конкретных условиях наибольший вклад в достижение основного результата - повышения максимальной скорости полета - давали увеличение удельной мощности двигателя и снижение габаритов самолета; с другой стороны, снижение веса обеспечивало повышение маневренности. Таким образом, комплекс данных мероприятий обеспечивал и общий рост боевой эффективности истребителя.

Проанализировав все эти факторы, Николай Николаевич выполнил ряд расчетов, проработал несколько компоновок, которые подтвердили правильность его выводов и послужили основой для специального доклада, направленного руководству Авиатреста 30 июля 1927 г. В нем возбуждался вопрос о необходимости проектирования и постройки по общей схеме И-3 нового истребителя под современный легкий и мощный мотор [8]. К этому времени наметился новый этап в развитии авиадвигателестроения, связанный с повышением чис-ла оборотов, что при заданной мощности позволяло уменьшить вес, повысить удельную мощность. Николай Николаевич правильно уловил эти тенденции, увязав с ними перспективы развития авиации.

10 августа 1927 г. на заседании Технического совета Авиатреста состоялся доклад Поликарпова «О маневренности мощного истребителя». В нем Николай Николаевич изложил свои взгляды на перспективы развития истребительной авиации и аргументировано показал необходимость использования легких и мощных двигателей, в первую очередь воздушного охлаждения, а также борьбы за снижение веса самолета. Причем он не ограничился рассмотрением лишь технических аспектов проблемы, а поставил вопрос более широко, увязав его с перспективами развития отечественной истребительной авиации и с формированием единой технической политики Авиатреста и ВВС.