Установка турбокомпрессоров

Другим направлением развития И-16, разрабатывавшимся на заводе № 156, было создание высотных модификаций; по мнению военных специалистов грядущая война в воздухе будет вестись в широком диапазоне высот.

И-16В с двумя турбокомпрессорами ТК-1 в сборочном цехе завода № 156

4 апреля 1937 г. Н.Н.Поликарпов направил письмо заместителю наркома НКОП и начальнику Первого главного управления НКОП М.М.Кагановичу с просьбой разрешить начать работы по герметичным резиновым кабинам для И-15 и И-16 с турбокомпрессорами [93]. Хотя основные усилия были сосредоточены на создании упомянутых кабин для И-15, каждая из них «прикидывалась» и для И-16.

К установке турбокомпрессоров на И-16 Николай Николаевич приступил после назначения его главным конструктором завода № 156. В апреле 1938 г. завершилась разработка проекта самолета И-16С с ТК-1. Предполагалось использовать новое «маневренное» крыло, в фюзеляже установить бак на 220 л, в консолях крыла -два бака по 35 л [83]. Этот проект не был воплощен в жизнь, так как главные усилия сосредоточили на проектах установки турбокомпрессоров на существующие серийные модификации И-16. В качестве базовых использовались, прежде всего, И-16 тип 5 и И-16 тип 10. И-16 тип 5 с М-25А и двумя ТК-1 в основном предназначался для отработки метода установки турбокомпрессоров, так как серийное производство машин этого типа прекращалось. Его первый полет состоялся летом 1938 г.

И-16 тип 10 с двигателем М-25В и двумя турбокомпрессорами ТК-1

Еще один И-16 тип 5 переделали под самолет И-16В с двумя турбокомпрессорами ТК-1. На нем установили видоизмененный капот с более узкими отверстиями для охлаждения мотора (их стало 18 вместо 9), маслора-диатор с внутренним воздухозаборником, мотор М-62, еще только проходивший испытания. Боковая часть фюзеляжа до кабины зашивалась листами нержавеющей стали для предотвращения возгорания обшивки фюзеляжа высокотемпературными выхлопными газами. Вооружение состояло из двух ШКАС в крыле. Постройка И-16В завершилась в самом конце 1938 г. и тогда же начались испытания, программу которых согласовывали с ЦП AM. В феврале 1939 г. на И-16В со взлетным весом 1770 кг развили скорость 510 км/ч на высоте 8500 м [86].

В ходе испытаний винт ВИШ-26 заменили более надежным, но менее эффективным на больших высотах винтом АВ-1. Дальнейшая доработка конструкции И-16В позволила увеличить максимальную скорость полета до 520 км/ч на высоте 10000 м. Это была наивысшая скорость, достигнутая на И-16. Самолет имел практический потолок 14000 м, высоту 5000 м набирал за 4,5 мин, 8000 м - за 8 мин. На И-16В предполагалось установить гермокабину, но это так и не было сделано.

В начале 1939 г. на одном из И-16 тип 10 (№ 1021582) на заводе № 1 также установили турбокомпрессоры ТК-1. Летные испытания проходили с 4 июля по 8 сентября 1939 г. При взлетном весе 1822 кг (вес пустого 1443,1 кг) самолет развивал максимальную скорость 494 км/ч на высоте 8600 м.

Исходящие из турбокомпрессора выхлопные газы имели высокую температуру и, следовательно, их тепловая энергия оказывалась неиспользованной. Инженер ЦАГИ Н.И.Ефремов решил повысить эффективность турбокомпрессорной установки, разработав конструк-

цию так называемого реактора. В нем выхлопные газы направлялись в специальный теплообменник (реактор), установленный в хорошо спрофилированном канале (трубе). Проходивший через канал воздух нагревался в теплообменнике, его кинетическая энергия возрастала, и он истекал с повышенной скоростью, создавая реактивную тягу.

Для проведения испытаний реактора был взят И-16 тип 5 с М-62 и ТК-1 (И-16 № 521447). В отчете по летным испытаниям, завершившихся в августе 1940 г., указывалось, что использование реакторов дает прирост скорости на высоте, соответствующему следующему приросту располагаемой мощности моторной установки. Оптимальное выходное сечение реактора соответствовало высоте 4500 м. Там же говорилось: «Яркое пламя, которое было вокруг ТК, при наличии реактора отсутствует». В выводах указывалось, что прирост мощности может быть доведен до 35-40% на скорости 600-650 км/ч [96].

Все работы по установке турбокомпрессоров на И-16 прекратились в августе 1940 г., так как самолет уже снимали с производства. К тому же скорость с турбокомпрессорами у И-16 до высот 4500 м была ниже, чем без них.