8 января 1947 года состоялся первый полёт опытного образца истребителя Як-19 – первого цельнометаллического истребителя разработки ОКБ-115 Александра Яковлева, первого отечественного истребителя с двигателем с форсажной камерой. Поднял машину в небо старший лётчик-испытатель ОКБ-115 Михаил Иванов.
В конце 40-х годов ХХ века в Советском Союзе на реактивных самолётах Ла-156 и Як-19 впервые были испытаны в полёте форсажные камеры, созданные в ОКБ Лавочкина и совместно с ЦИАМ в ОКБ Яковлева. Форсажные камеры позволили существенно увеличить скорость полёта, что явилось первым шагом к освоению околозвуковых, а затем и сверхзвуковых скоростей.
Создание в СССР отечественного турбореактивного двигателя (ТРД) ТР-1 разработки Архипа Люльки позволило приступить к созданию реактивных истребителей. Эти работы весной 1946 года начали конструкторские бюро Алексеева, Микояна и Гуревича, Лавочкина, Сухого и Яковлева. Из-за задержки с поставкой ТР-1 конструкторы ОКБ Яковлева и специалисты ЦИАМ разработали вариант освоенного ранее ТРД РД-10 с форсажной камерой.
Мотивом к созданию форсажной камеры явилась недостаточная тяга не более 900 кгс у применявшихся тогда трофейных немецких двигателей Jumo-004 и их советских аналогов РД-10. Исследования двигателей Jumo-004, проведённые в ЦИАМ в 1945 году, показали, что двигатель работает при большом избытке воздуха в топливной смеси. Это было необходимо для обеспечения более надёжной работы турбины, лопатки которой не выдерживали высоких температур. Избыток воздуха в продуктах сгорания позволял дополнительно сжигать топливо после турбины. Расчёты показали, что такая схема увеличивала взлётную тягу двигателя на 33% без существенных изменений в его конструкции, достигая 1200 кгс.
Дожигание топлива за турбиной нельзя назвать форсированием двигателя, поскольку обороты, расход воздуха, давление топлива в основных форсунках не повышались, и ресурс оставался прежним. Но краткий термин «форсаж» быстро вошёл в обиход и стал означать резкое повышение тяги, неважно, каким способом оно достигается.
Первые стендовые испытания турбореактивного двигателя с форсажной камерой (ТРДФ) в СССР прошли в ЦИАМ в феврале 1946 года. Форсажная камера состояла из удлинённого сопла, разработанного ОКБ Яковлева, и системы впрыска топлива с шестью форсунками, созданной в ЦИАМ для мотокомпрессорного воздушно-реактивного двигателя. Удлинение сопла привело к уменьшению номинальной тяги двигателя, но при включении форсажа тяга возрастала на 28%, достигая с 860 до 1100 кгс. Для обеспечения более надёжной работы при повышенных температурах газов, ОКБ Яковлева внесло изменения в конструкцию механизма регулировки сечения сопла, заменив подвижный конус на раздвижные створки. Длительные испытания в мае 1946 года подтвердили эффективность новой конструкции сопла, при которой тяга увеличилась с 820 кгс до 1050 кгс.
С октября 1946 года по май 1947 года на базе самолёта В-25 Mitchell состоялись лётные испытания РД-10 с форсажной камерой разработки ОКБ Яковлева и ЦИАМ. Это были первые в СССР лётные испытания турбореактивного двигателя с форсажной камерой. Весной 1947 года ОКБ Яковлева удлинило сопло ещё на 0,5 м и внесло новые изменения в конструкцию для обеспечения надёжности двигателя. Испытания этого сопла закончились в ЦИАМ 20 апреля 1947 г. Двигатель проработал на нормальном режиме 2 ч 23 мин и на форсаже – 2 ч 33 мин этапами по 15–20 мин. Тяга доводилась до 1060 кгс.
Стендовые испытания двигателя в ЦИАМ в феврале и мае 1946 года позволили ОКБ Яковлева приступить к проектированию самолёта Як-19, на котором впервые в нашей стране была применена схема размещения двигателя по оси фюзеляжа, аэродинамически гораздо более эффективная для реактивного истребителя, чем реданная, применявшаяся на первых отечественных реактивных истребителях Як-15 и МиГ-9. Сопло большой длины с форсажной камерой способствовало возможности применения этой схемы. Несмотря на ряд новаций, самолёт был спроектирован в кратчайшие сроки – всего за четыре месяца.
В декабре 1946 года самолёт передали на аэродром ЛИИ им. М.М. Громова. 8 января 1947 года первый советский самолёт, оснащённый ТРДФ, поднялся в небо. Однако из-за замены двигателя первое включение ФК в полёте на Як-19 состоялось лишь 21 мая 1947 года. Скорость на высоте 3000 м при работающей форсажной камере возросла с 580 до 670 км/ч. Но почти на месяц раньше, 10 апреля 1947 года, первое в СССР включение ФК в полёте произошло при испытаниях Ла-156 с двигателем РД-10Ф, ФК для которого разработала перешедшая в ОКБ Лавочкина группа Игоря Меркулова.
К началу лета 1947 года был построен второй прототип, отличавшийся по типу Як-17 установкой дополнительных топливных баков по 200 л на законцовках крыла. 6 июня самолёт Як-19-2 («Дублер») поднялся в воздух. Его испытания проводил лётчик Сергей Анохин. Таким образом, заводские лётные испытания проходили два самолёта: Як-19-1 (на фюзеляже – номер «24», на киле – «5» ) и Як-19-2 (на фюзеляже – «25», на киле – «2»). Всего было выполнено 64 полёта общей продолжительностью 23 ч 30 мин.
3 августа 1947-го Анохин на «Дублере» участвовал в воздушном параде по случаю Дня воздушного флота, а 3 октября перегнал самолёт на аэродром ГК НИИ ВВС в Чкаловск для прохождения государственных испытаний. Их провели с 17 октября 1947-го по 30 января 1948-го ведущий лётчик-испытатель Афанасий Прошаков и ведущий инженер по самолёту Василий Белодеденко. Один из выводов в отчёте по испытаниям был таким: «Форсирование турбокомпрессорных воздушно-реактивных двигателей путём дополнительного сжигания топлива в реактивном сопле является эффективным средством для повышения тяги двигателя при взлёте и наборе высоты, а также в горизонтальном полёте продолжительностью 2-4 минуты».
В ходе госиспытаний машина продемонстрировала лётно-технические характеристики, превосходившие основного конкурента – МиГ-15. Однако создание более совершенного МиГ-17 привело к тому, что ставка была сделана на машины микояновского ОКБ-155. В свою очередь, ОКБ-115 Александра Яковлева переключилось на работы по самолётам Як-23 и Як-25 – первого с таким наименованием.
Несмотря на то, что Як-19 не строился серийно, он внёс существенный вклад в отработку конструктивных решений, которые нашли воплощение в последующих самолётах. Як-19 стал первопроходцем использования форсированных реактивных двигателей, именно на нём отработано применение форсажа на разных этапах полёта.
По материалам:
- Пресс-службы ЦИАМ
- Пресс-службы АО «Авиасалон»
- «История конструкций самолётов в СССР. 1938-1950 гг.», В.Б. Шавров
(6 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...