Самый загадочный МиГ

В истории Опытного конструкторского бюро №155, которое возглавляли Артем Иванович Микоян и Михаил Иосифович Гуревич, есть немало интересных опытных самолетов, остающихся еще совершенно не изученными. От иных осталось лишь несколько фотоснимков да скудные сведения о постройке и испытаниях, а все подробности канули в лету вместе с уничтоженной как утерявшей производственное значение документацией и отчетами по испытаниям. И даже те историки, которые вхожи не только в российские общегосударственные архивы, но и на остающееся «строго режимным» оборонное предприятие РСК «МиГ», пока не могут рассказать о них ничего существенного.

 

А самым загадочным, или лучше сказать потерянным МиГом, наверное, является опытный поршневой высотный перехватчик И-221. До сих пор не опубликовано ни одного достоверного фотоснимка этого самолета, нет их в экспозициях Музея ВВС России в Монино и Центрального дома авиации и космонавтики им. Фрунзе в Москве, и даже на стендах Музея ОКБ имени А.И. Микояна автор увидел лишь схему общего вида этого самолета. Хотя я тогда занимался целенаправленно другими МиГами, но не мог не спросить у проводившего для нашей маленькой группы экскурсию директора Музея и старейшего сотрудника предприятия А.М. Савельева, существуют ли вообще фото этого самолета и тот ответил, что они пока не найдены. Это был 1997 год и с тех пор мало что изменилось. Я пытался найти фото И-221 «в неожиданных местах» (например, очень неплохая подборка архивных снимков советских опытных самолетов времен Великой Отечественной войны оказалась в Харьковском авиационном институте), но пока – ничего.

 

На сегодня существуют по сути всего три разных варианта восстановленных историками чертежей (а точнее – рисунков) общего вида одного и того же самолета И-221.

 

Первый – тот, что на стенде Музея ОКБ им. Микояна. Это не копия «боевой схемы» из проекта самолета, хотя по стилю, композиции графики и надписей рисунок очень похож на нее. Очевидно, эскиз выполнен сотрудником Музея специально для стенда. Фотографировать нам не разрешили, потому я приведу ниже этот рисунок в том виде, в котором он был дан в выпущенной в конце 90-х гг. на компакт-диске ООО «Крылья России» при участии Музея РСК МиГ мультимедийной энциклопедии «История и самолеты ОКБ МиГ». Очевидно, это самое старое сохранившееся изображение самолета.

 

Второй рисунок был сделан в конце 1970-х годов авторитетным и весьма известным в то время советским историком авиации Ивнамином Султановым.

 

К сожалению, я не помню, вошел ли этот рисунок в замечательную серию «Опытные самолеты периода второй мировой войны», публиковавшуюся в то время в журнале «Крылья Родины», но он был приведен в вышедшей под авторством Р.А. Белякова и Ж. Мармена книге «Самолеты МиГ. 1939 – 1995», одним из составителей которой Султанов являлся. Очевидно, именно этот рисунок стал основой для несколько упрощенной схемы, приведенной и  книге MiG Aircraft since 1937 – ее авторы W. Gunston и Ye. Gordon. Судя по многочисленным телевизионным интервью, сделанным Билом Ганстоном каналу «Дискавери» и прочим популярным СМИ, а также по его фильмам «про самолеты», можно с уверенностью сказать, что его роль в этом труде была лишь менеджерской, а писал текст и подбирал иллюстрации вполне авторитетный и компетентный российский историк Ефим Гордон. И он утверждает, что рассказ о самолете основан на изучении сохранившейся конструкторской документации – а именно чертежей.

 

И, наконец, есть боковая проекция в обзорной книге Ю. Гугли «Одномоторные поршневые истребители ВВС РККА 1930-1945» небольшого и ныне уже не существующего киевского издательства «Майор». Она вроде-бы хорошо проработана и авторитет автора (авиационного историка и конструктора с большим стажем в одном лице) сомнений не вызывает. Но как по мне, Гугля – крупнейший специалист по самолетам Н.Н. Поликарпова, а вот об остальных летательных аппаратах того периода – не скажу. Да и широта темы как-то не предполагает достаточной глубины проработки. Обзор он и есть обзор…

 

Все остальные рисунки И-221, которые ныне опубликованы, очевидно, сделаны на основе этих трех источников – одного из них, или всех сразу.

 

Получается, что на сегодня мы имеем в открытом доступе лишь общий вид самолета в виде эскиза в лучшем случае из трех проекций. Мы приведем все эти варианты и проанализируем ниже. А теперь о других документах, которые могли бы осветить историю создания, технический облик, ход проектирования, постройки и испытаний самолета. Как и другие, автор не может похвалиться «толстой папкой с важными бумагами», впрочем, как и остальные исследователи истории этого загадочного самолета.

 

И последнее. Скудные сведения о самолете И-221 изобилуют противоречиями. Но мы все же попробуем во всем разобраться.

 

Продолжение следует

Первого июня 1943 года над ставшей уже тыловым городом Москвой внезапно появился немецкий высотный разведчик Ju 86R-1. Как мы говорили в первой части нашего цикла, все попытки перехвата этого самолета (а для этого, напомним, привлекались не только серийные истребители 6-го истребительного авиакорпуса ПВО Москвы, но и опытный высотный Як-9ПД) закончились безрезультатно. Хотя в то время (а это, напомним, было накануне Курской битвы, когда исход войны еще был вовсе не определен) важнейшей задачей Наркомата авиапромышленности было снабжение фронта новыми самолетами, способными бороться с немецкими истребителями Мессершмитт Bf 109G и Фокке-Вульф FW 190A, это заставляло искать средства и на перевооружение нашей противовоздушной обороны.

 

Двенадцатого июня 1943 года вышло Постановление Совнаркома СССР (так сказано в содержащем ссылку на документы РГАЭ источнике, но вероятнее документ был издан Государственным комитетом обороны, в ведении которого тогда все такие вопросы находились) №3651 «Об истребителях перехватчиках». А 14 июня во исполнение этого Постановления вышли «персональные» приказы по Наркомату авиационной промышленности (НКАП), которые именовались так же. Микояна касался приказ №355сс.

 

Эти документы определяли изменение технических требований к самолету ПВО (прежде всего, практический потолок увеличивался с 12000 до 13000…14000 м в зависимости от типа самолета), назначали исполнителей (ОКБ-21 С.А. Лавочкина, ОКБ-115 А.С. Яковлева и ОКБ-155 А.И. Микояна и М.И. Гуревича), а также ставили для них очень жесткие сроки работ, которые невозможно было бы выполнить, не имея существенного готового задела.

 

Лавочкин должен был представить улучшенный высотный Ла-5 с мотором М-82Ф с турбокомпрессором ТК-3 к 15 июля, Яковлев улучшенный Як-9ПД с оснащенным приводным центробежным нагнетателем двигателем М-105ПД – к 1 августа и, наконец, срок для начала заводских испытаний перехватчика Микояна был установлен на 1 сентября 1943 года.

 

Тот обстоятельство, что Микояну было дано времени больше других, было связано с тем, что ему предоставлялась возможность не переделывать уже готовый самолет, а построить новый и достичь благодаря этому большего прироста летных данных. Яковлев и Лавочкин были вынуждены «оглядываться» на тот огромный комплекс технологической оснастки, который столь дорогой ценой был создан сразу на нескольких авиазаводах для массового выпуска их самолетов. Микоян же такой «обузы» не имел, но ему пришлось бы свою оснастку делать в случае положительного исхода испытаний, приятия его машины на вооружение и запуска ее в серию. На мой взгляд, это свидетельствует о том, что полеты высотного разведчика Ju 86R над Москвой особой паники, о которой писал ряд историков новой генерации, на самом деле не вызвали. Это был лишь повод, но не причина для развертывания строительства нового поколения самолетов ПВО в СССР в столь трудный для страны период.

 

Я рискну даже предположить, что вся работа по созданию перехватчиков с потолком 14000 м была начата отнюдь не с целью пресечь действия немецкой авиаразведки столицы (ценность ее для противника оказалась минимальной, а широкого морального воздействия она не имела, потому что этот факт благоразумно не предавался гласности). Уже в то время руководство СССР просчитывало пути дальнейшего развития отношений с союзниками по Антигитлеровской коалиции, и получались два сценария.

 

Первый строился из предположения, что Англия и Америка заключают сепаратный мир с Гитлером и начинают совместные военные действия против СССР. Это, конечно, до сих пор кажется маловероятным с учетом накопленных между ними в то время противоречий, но ведь переговоры о сепаратном мире все же велись и план начала новой войны сразу после такого мира и капитуляции Гитлера с использованием его сил, как оказалось, тоже был.

 

А второй сценарий был более чем вероятен. Он заключался в том, что бывшие союзники начинают войну против СССР сразу после разгрома общими силами Германии, Италии и Японии с максимально выгодных позиций, воспользовавшись тяжелым экономическим положением СССР и ослаблением его войск в последних боях с фашизмом.

 

В обоих случаях ситуация на новых фронтах в корне отличалась бы от той, что была на фронте советско-германском. Новый противник существенно уступал нам во всех сухопутных силах, но имел значительное превосходство в стратегической авиации, основу которой составляли именно самолеты с хорошей высотностью и в частности дальние разведчики де Хэвилленд «Москито» и Локхид F-5 «Лайтнинг». А «на подходе» у американцев уже были новые самолеты этого класса с еще большими значениями крейсерских и максимальных высот полета. Причем это были не только разведчики, но и стратегические бомбардировщики – одни заканчивали этап проектирования, другие уже испытывались и всячески рекламировались.

 

О них у нас знали и именно против них и нужны были Советскому Союзу перехватчики с практическим потолком 14000 метров. Время на то, чтобы успеть их создать и запустить в серию, еще было, но терять его дальше уже было нельзя.

Английский самолет стратегической разведки де Хэвилленд «Москито» PR Mk. 34 развивал скорость до 664 км/ч и имел практический потолок 13100 м
Английский самолет стратегической разведки де Хэвилленд «Москито» PR Mk. 34 развивал скорость до 664 км/ч и имел практический потолок 13100 м
Фото: www.airwar.ru
Американский стратегический разведчик Локхид F-5G «Лайтнинг» – скорость до 665 км/ч, практический потолок 13500 м. Трезво оценивая шансы на сохранение добрососедских отношений с союзниками по Антигитлеровской коалиции после окончания II мировой войны, советское руководство не могло не задумываться о средствах защиты от таких самолетов в новых войнах, которые могли последовать в недалеком будущем
Американский стратегический разведчик Локхид F-5G «Лайтнинг» – скорость до 665 км/ч, практический потолок 13500 м. Трезво оценивая шансы на сохранение добрососедских отношений с союзниками по Антигитлеровской коалиции после окончания II мировой войны, советское руководство не могло не задумываться о средствах защиты от таких самолетов в новых войнах, которые могли последовать в недалеком будущем
Фото: www.worldwarphotos.info

 

В стратосферу – с новой силовой установкой

Высотный перехватчик И-221 (самолет «2А») проектировался как дальнейшее развитие проекта «А» (И-220), однако получил значительные отличия по конструкции и комплектации, являясь полностью новым типом, потому Заказчик присвоил ему отдельное обозначение МиГ-7. Хотя этот номер был «ниже», чем у появившегося раньше МиГ-11 (И-220), новая машина представляла собой значительный шаг вперед, вернее вверх – в стратосферу. И в ней предстояло не только воплотить то, что было задумано, но так и не сделано на предыдущем самолете, но и сделать новые улучшения, которые выведут МиГ-7 на качественно новую высоту в прямом и в переносном смысле.

 

Основу силовой установки составлял мотор АМ-39А, наддув которого осуществлял не только традиционный двухскоростной приводной центробежный нагнетатель, но и два турбокомпрессора ТК-300Б. С подъемом на высоту доля мощности, которая отбиралась на привод обычного нагнетателя, становилась слишком большой и использование для сжатия подаваемого в карбюраторы воздуха «теряющейся» энергии выхлопных газов было весьма желательно.

 

Работы по турбокомпрессорам в СССР шли еще с предвоенных лет, и в серию были запущены двигатели М-30 и М-30Б конструкции А. Чаромского и В. Яковлева с ними. Однако их эксплуатация на четырехмоторных самолетах ТБ-7 показала низкую надежность такой системы наддува и трудность запуска мотора в воздухе после его заглохания. Потому Главный конструктор КБ-300 Александр Александрович Микулин избрал комбинированный наддув, хотя это вело к росту габаритов, массы, сложности и стоимости силовой установки.

 

На каждом М-30 и М-40 было установлено по четыре турбокомпрессора ТК-82 или ТК-88 соответственно и недостаточная синхронность их работы стала одной из причин частых отказов силовой установки, поскольку обороты каждого ТК «плавали сами по себе» из-за нестабильности давления в выхлопных коллекторах.

 

Примененная на моторе АМ-39А комбинация из одного ПЦН и двух ТК теоретически позволяла за счет ограничения мощности на взлете и на 1-й границе высотности путем изменения передаточного отношения редуктора ПЦН значительно увеличить вторую границу высотности. Мощность на взлете была 1550 л.с., на боевом режиме на I границе высотности 5200 м АМ-39А развивал 1700 л.с., а на II границе высотности 13000 м – 1400 сил.

 

Выхлопной коллектор мотора состоял из двух симметричных частей, правой и левой, в каждой из них сделан отвод газов на привод ТК. Турбины их были установлены по бортам фюзеляжа осями перпендикулярно плоскости симметрии самолета (ПСС), на них подавалась только часть выхлопных газов, а остальная уходила в «реактивные» выхлопные патрубки. Такая силовая установка с системой наддува из двух ТК и одного ПЦН описана в справочнике В.Б. Шаврова «История конструкций самолетов в СССР. 1938-1950 гг.», в книге Р. Белякова и Ж. Мармена «Самолеты МиГ. 1939 – 1995» и в других изданиях. Однако Е. Гордон пишет, что в заводских чертежах самолета, которые он, надо полагать, видел сам, изображен только один турбокомпрессор – по правому борту.

 

И вот теперь о том, как упомянутые выше разные авторы изображали самолет И-221 и в частности его силовую установку.

 

По мнению И. Султанова и Е. Гордона самолет имел выхлопной коллектор с индивидуальными патрубками – по одному на цилиндр, и турбокомпрессор, как мы говорили, был установлен только один. В обзорной книге Ю. Гугли по советским одномоторным истребителям на чертеже И-221 с каждой стороны было по три патрубка (по одному на два цилиндра), а турбокомпрессора два – с турбинами на обоих бортах носовой части.

 

Для снятия такой большой мощности на высоте, где атмосферное давление в 5,4 раза ниже, чем у земли, требовался уже специальный воздушный винт, и КБ-120 разрабатывало его. Новый винт должен был иметь четыре лопасти с увеличенной шириной и меньшей относительной толщиной и кривизной профилей их сечений.

 

Температура воздуха на выходе из ПЦН была ниже, а его газовый состав по содержанию кислорода и вредных примесей – лучше, чем на выходе из турбокомпрессора. Это позволило отказаться от установки отдельного нагнетателя для наддува гермокабины и отбирать воздух от ПЦН мотора. Но и его, и воздух, подаваемый с повышенным давлением в карбюраторы, все равно надо было охладить – об этом чуть ниже.

 

Компоновка входных отверстий и каналов воздухозаборников системы наддува, водяных и масляных радиаторов систем охлаждения и смазки мотора осталась такой же, как на самолете И-220, о котором мы подробно рассказали в предыдущей части нашего цикла. Но над мотоотсеком был сделан большой дополнительный воздухозаборник, который, как я предполагаю, был предназначен для промежуточного радиатора, охлаждавшего сжатый нагнетателями воздух перед подачей в карбюраторы.

 

В стратосферу – на новом крыле

Уже до войны было известно, что для повышения высотности самолета желательно наращивать относительное удлинение крыла – отношение квадрата его размаха к площади. Это дает существенного снижение индуктивного аэродинамического сопротивления несущей поверхности ценой лишь незначительного роста сопротивления лобового (при нулевой подъемной силе) и сопротивления трения. С ростом удлинения подъемная сила крыла увеличивается и, следовательно, растет ее отношение к полному сопротивлению – аэродинамическое качество. Чем оно выше, тем меньшие углы атаки нужны для поддержания заданной траектории полета и тем меньшая мощность тратится на достижение заданной скорости. То есть повышение удлинения крыла на малых углах атаки дает увеличение скорости и высотности и одновременно – снижение крейсерского расхода топлива, и прирост дальности.

 

Размах крыла самолета И-221 («2А») был увеличен до 13 м: по сравнению с И-220 он вырос на 2 м, площадь стала больше на 2,06 кв.м, относительное удлинение – на 1,6 единицы и достигло 7,5.

 

Стреловидность передних кромок отъемных частей крыла (ОЧК) уменьшили, вновь сделали такой же, как у центроплана, и излом по передним кромкам центроплана и ОЧК исчез, что было тоже хорошо с точки зрения обтекания консолей. Но стреловидность по задней кромке консолей осталась прежней и, соответственно, излом в этом месте остался, что, вообще-то говоря, было уже не хорошо, но как мы потом увидим, на результатах это не сказалось.

 

Увеличение удлинения, размаха и площади крыла давало надежду и на улучшение взлетно-посадочных данных – не только за счет роста аэродинамического качества и некоторого (незначительного – менее 6% на построенном самолете) снижения удельной нагрузки на крыло, но и благодаря росту площади закрылков. Насколько эта надежда оправдалась – мы увидим далее, в следующей части цикла.

 

Как и на И-220, крыло И-221 имело автоматические предкрылки по всему размаху его отъемных частей. Они должны были исключить опасность срыва обтекающего консоли потока и сваливания самолета при резком росте угла атаки или в случае слишком быстрого падения полетной скорости во время выполнения маневров и на посадке. К тому же увеличение удлинения крыла само по себе благотворно сказалось на его срывных свойствах.

 

Важнейший вопрос – профиль крыла. По данным Е. Гордона на самолете И-221 оно было набрано ламинарными профилями NACA-234 с относительной толщиной 14% у корня и 10% по законцовкам. Но это место в его книге по самолетам МиГ вызывает большие сомнения.

 

Обратимся к справочной литературе. В наших документах иногда стандартное американское 5-символьное обозначение профилей NACA этой серии заменялось на 3-символьное. Расшифруем его. Первая цифра (в нашем случае – 2) это кривизна средней линии в процентах от хорды. Величина в 2% для ламинарных профилей великовата – у них обычно нижняя дужка более выпуклая, средняя линия имеет кривизну менее 1% и первая цифра должна быть «0». Две следующие цифры это точка максимальной строительной высоты профиля: 34% для такой точки ламинарного профиля в принципе может быть, хотя обычно максимальная толщина в нем находится за 40%. И наконец, профиля с индексом NACA 234 ни в одном справочнике мне найти не удалось.

 

Зато в то время были весьма популярны профили NACA 230 – они были применены в СССР на самолетах ЛаГГ-3, Ла-5, Ла-7, И-180 и других, такой профиль рекомендовал Микояну Николай Николаевич Поликарпов для самолета И-200 – МиГ-1, но тот оставил проверенный Clark-Y. Говоря о следующем за И-221 самолете той же серии «А» И-222, В.Б. Шавров указывает, что его крыло имело такую же точно геометрию на виде в плане и профиль NACA 230-14-10. Если написать это обозначение правильно, то получится NACA 23014 (относительная толщина 14%) для корневого сечения крыла и NACA 23010 (10%) для законцовок. Это профили с 5-символьной системой обозначения. В некоторых советских довоенных источниках указывается, что профили NACA 230 относятся к ламинарным, но там не приводятся их характеристики. А одного взгляда на поляру (график зависимости коэффициента подъемной силы от коэффициента сопротивления) достаточно, чтобы понять – это обычный профиль с турбулентным характером течения погранслоя.

 

Ну и последнее – Е. Гордон пишет, что в проекте самолета И-221 крыло в отличие от И-220 было цельнометаллическим. Что же, вполне возможно. Такое крыло было на третьем опытном образце самолета И-200, прототипа серийного МиГ-1. Но было ли такое крыло изготовлено?

 

В стратосферу – в гермокабине

С подъемом на высоту плотность воздуха, его температура и давление падают. Из-за этого пилоту работать в обычной свободно сообщающейся с атмосферой кабине становится сначала некомфортно, затем тяжело и, наконец, вовсе невозможно. Пилота можно одеть в теплый меховой комбинезон с электроподогревом, он может дышать с помощью кислородной маски, но сердечно-сосудистая система не сможет обеспечить работу мышц. Я не буду утомлять читателя дальше «медицинскими фактами» (желающие могут узнать, насколько сильно меняются эти параметры, посмотрев приведению здесь таблицу Свойства атмосферы с подъемом на высоту), а лишь скажу, что на высоте 14000 м, которая была задана в качестве практического потолка для самолета И-221, пилотировать может не просто абсолютно здоровый и тренированный человек, а уникум, один из тысячи.

 

Это предопределило необходимость гермокабины. Если для предыдущих высотных истребителей она была желательна, то самолет И-221 без нее не смог бы достичь заданного практического потолка, который был главным пунктом выдвинутых к нему Заказчиком требований.

 

Разработка гермокабин для самолетов в СССР началась еще в первой половине тридцатых годов в ЦКБ-39 под руководством Н.Н. Поликарпова и А.Я. Щербакова, а когда в конце 1935 – начале 1936 годов эта организация окончательно была распущена, под руководством Щербакова было создано самостоятельное КБ-5, которое занималось высотным оборудованием самолетов всех классов. С его помощью в 1937 году гермокабинами были оборудованы два самолета И-15 – рекордный и боевой истребитель. Но они оказались не удачны.

 

Первые гермокабины были мягкого типа и представляли собой скорее некое подобие мешка из нескольких слоев резины и ткани, в котором находилось тело пилота и рычаги управления. Голова его оставалась под куполом с иллюминаторами, который пристегивался к раме на горловине мешка замками патефонного типа. В этом пространстве создавалось избыточное давление путем подачи туда чистого кислорода из баллона, а специальные химпатроны отбирали накапливающиеся углекислоту и влагу. Такая система кондиционирования воздуха в гермокабине называется регенерационной.

 

Стоит ли говорить, насколько такая конструкция была некомфортной? Кроме стеснения движений пилота, который находился там как в сауне, только в холодной, она еще и стесняла ему обзор, а кислородная атмосфера была крайне пожароопасной, причем если пожар начинался, то для летчика все заканчивалось за считанные секунды. Но даже если бы у него было больше времени, он не смог бы выпрыгнуть и воспользоваться парашютом потому, что даже на земле не имел возможности вылезти из мешка без посторонней помощи.

 

Гермокабина для истребителя оказалась сложнейшей в своей многогранности инженерной задачей. И все же технический прогресс не стоял на месте. В 1939 году Щербаков сделал полужесткую кабину для самолета И-15бис ГК, а в 1940 году появился высотный истребитель И-153В с его же конструкции гермокабиной, которая стала «светлой» – купол с иллюминаторами заменили привычным сегодня полностью прозрачным фонарем. Но проблемы пожаробезопасности, избыточной влажности и открытия фонаря в полете для аварийного покидания регенерационная система не решала. К тому же объемы обитаемого пространства и продолжительность полета истребителя росли, и это требовало слишком уж большого увеличения объема и массы кислородных баллонов.

 

Выход заключался в переходе на вентиляционную схему кондиционирования воздуха. В такой кабине пилот дышит через маску, что требует гораздо меньшего запаса кислорода и не создает опасности вспышки при малейшей искре или попадании пули, а поддержание давления осуществляется нагнетанием забортного воздуха. Его сжимают специальным компрессором, или (как это было задумано на самолете И-221), отбирая от системы наддува двигателя. При этом температура воздуха повышается даже больше, чем надо для того, чтобы в кабине стало тепло, и подаваемый воздух охлаждают в специальном воздухо-воздушном радиаторе – ВВР. На самолете И-221 он был расположен в «ванне» непосредственно под кабиной и был регулируемым. Давление в кабине поддерживалось на нужном уровне вручную или автоматически клапанами.

 

Вентиляционная схема СКВ позволила отказаться от поглотителей углекислоты, которые работали неважно и сами издавали неприятный запах. Но с лишней влагой по-прежнему боролись силикагелевыми патронами – она не только могла превратить кабину в «парилку», но и оседала на плексигласе кабины, и если он был холодным (а за бортом ведь «глубокий минус»!), то «плекс» обмерзал и становился непрозрачным. С этим боролись двумя путями – обдувом изнутри горячим воздухом и заменой одинарных стекол двойными, а то и тройными стеклопакетами.

 

В конструкции самолета И-221 была применена жесткая гермокабина с вентиляционной СКВ разработки КБ-5 А.Я. Щербакова. Ее конструкция от примененной на упомянутом выше самолете И-153В образца 1940 года имела еще одно важное отличие. Сдвижная часть фонаря самолета И-153В при закрытии герметизировалась путем прижима острой кромки на ее каркасе к резиновому уплотнению на лобовом козырьке и на вырезе кабины в фюзеляже двумя рычажными замками. Получалось плотное соединение, через которое «травили» считанные литры воздуха в минуту (это намного меньше производительности компрессора), но их совместная подгонка была очень сложной, а чем она была лучше, тем тяжелее пилоту было бы открывать в полете фонарь для аварийного покидания самолета.

 

На истребителе И-221 это решение заменили шлангом герметизации, уложенным по всему контуру разъема сдвижной части фонаря кабины. С включением СКВ он раздувался и надежно заполнял все неплотности, а в случае необходимости пилот стравливал давление из него отдельным клапаном. По фонарю образовывались существенные щели, через которые статическое давление в кабине выравнивалось с забортным быстро, но не «ударом», и фонарь больше не присасывало хотя бы его силой. Конечно, оставалось еще динамическое давление на фонарь от обтекающего потока – это общая проблема всех истребителей со скоростями свыше 500 км/ч и с этим боролись системой аварийного сброса, но и для того, чтобы она сработала, когда она понадобится, лишнее статическое давление, прижимающее фонарь, совершенно не нужно. Герметизация надувным шлангом до сих пор остается основным вариантом уплотнения стыка по фонарю кабины – по крайней мере, на истребителях IV поколения стоит все еще она.

 

Такая кабина, являющаяся развитием конструкции Щербакова на самолете И-153В, была предусмотрена в проекте самолета «2А», но согласно Е. Гордону она имела еще одно отличие – ее стенками были деревянные борта фюзеляжа, тогда как на И-153В она представляла собой капсулу, которая сваривалась из 0,8-мм формованных листов алюминиевого сплава АМцЛ и вкладывалась в фюзеляж, что добавляло этому истребителю 45 кг массы. Что же, при использовании для выклейки, скажем, дельта-древесины, это технически возможно. Однако далее Гордон пишет, что деревянной была только средняя часть фюзеляжа, а хвостовая представляла собой конструкцию из легких сплавов с работающей обшивкой, выполненную зацело с килем. Получается странная конструкция – ферменный носовой мотоотсек, сваренный из стальных труб и покрытый дюралевыми панелями капота, стыкуется с деревянным монококом средней зачти и заканчивается полумонококовой хвостовой балкой из дюраля?

 

На предшествующем самолете «А» (И-220) и на самолетах «Д» (И-230, И-231) хвостовая часть фюзеляжа была полностью деревянной, а киль – отъемным (зацело с деревянной частью фюзеляжа киль был на серийном МиГ-3). Поскольку фото самолета нет, а какие-либо конструкторские или технологические документы по И-221 не опубликованы, подтвердить или опровергнуть это утверждение Гордона пока не представляется возможным. Однако похожие за исключением пониженной верхней части фюзеляжи последующих самолетов серии «А» И-222, И-225, И-225 снова имели деревянную хвостовую часть и отъемный киль – такие же, как И-220.

 

С фюзеляжем И-221 связан еще один вопрос. Во всех источниках приводится его полная длина, равная 9550 мм, что на 53 мм меньше, чем у прототипа И-220. За счет чего произошло это изменение, не ясно. Мотоотсек был скомпонован так плотно, что сократить его длину вряд ли было возможно, а ведь в добавление к ПЦН на моторе в нем появлялись еще и турбокомпрессоры. Тогда может быть укорочена хвостовая балка фюзеляжа? Но Шавров приводит базы шасси самолетов И-220 и И-221 (расстояние между осями колес основных и хвостовой опор на боковой проекции н стоянке с нормальной загрузкой самолета). Шасси обоих самолетов были, судя по всему, одинаковы, и базы по данным Шаврова тоже – 5850 мм. Та же цифра значится на эскизе на стенде Музея ОКБ им. А.И. Микояна.

 

Так может быть, только если сдвинуть назад хвостовую опору шасси. Но тогда ее ниша «перережет» предпоследний шпангоут каркаса фюзеляжа, а он – силовой. Это может ослабить этот шпангоут настолько, что без мощного и тяжелого усиления он не сможет воспринимать крутящий момент, создаваемый вертикальным оперением при работе руля направления и передаваемый на фюзеляж в основном именно этим, более нагруженным и мощным лонжероном.

 

Гордон указывает, что Шавров пишет о смещении вперед основных стоек шасси (очевидно, по отношению к тому положению, которое они занимали на И-220), но в то же время утверждает, что в заводских чертежах этого нет. И действительно, центропланы самолетов похожи, они скомпонованы так тесно, что сдвигать «ноги» на 50 мм так просто некуда. Но утверждал ли такое Шавров? Его монография пережила два издания, и во 2-м исправленном от 1988 года, которое есть у меня, ни слова о шасси в посвященной самолету И-220 статье не сказано.

 

Изменение длины самолета при одинаковой базе шасси – это явная нестыковка в данных. Мое предположение – длина самолетов «А» и «2А» одинакова, как и вообще конструкция фюзеляжей. И все выше указанные историки – авторы чертежей этих самолетов – изобразили их с абсолютно одинаковой длиной и деревянной хвостовой частью. Отличия – лишь в расположении металлических панелей капота мотоотсека при одинаковой общей длине и этого отсека.

 

Вот что можно сказать о проекте самолета «А» – И-221 или МиГ-7.

 

Однако в авиации часто бывает, что опытный самолет существенно отличается от подписанного исполнителем и утвержденного Заказчиком проекта.

Общий вид и размеры высотного перехватчика И-221 («самолет 2А», МиГ-7 первый с таким обозначением), а также боковые проекции самолетов, сделанных на его базе с такой же аэродинамикой крыла
Общий вид и размеры высотного перехватчика И-221 («самолет 2А», МиГ-7 первый с таким обозначением), а также боковые проекции самолетов, сделанных на его базе с такой же аэродинамикой крыла
Рисунок: И. Султанова из книги Р.А. Белякова и Ж. Мармена «Самолеты МиГ. 1939 – 1995»
Боковые проекции высотных перехватчиков И-220 («самолет А», МиГ-11 – профиль № 1), а также И-221 («самолет 2А», МиГ-7 – профиль № 2)
Боковые проекции высотных перехватчиков И-220 («самолет А», МиГ-11 – профиль № 1), а также И-221 («самолет 2А», МиГ-7 – профиль № 2)
Рисунок: Ю.Гугли из его книги «Одномоторные поршневые истребители ВВС РККА 1930-1945»
Общий вид и размеры высотного перехватчика И-221, а также его основные тактико-технические данные
Общий вид и размеры высотного перехватчика И-221, а также его основные тактико-технические данные
Рисунок: Музей РСК МиГ // «История и самолеты ОКБ МиГ». Мультимедийная энциклопедия на CD. М., ООО «Крылья России» при участии Музея РСК МиГ

 

Проект и самолет

Самолет И-220 («2А» или МиГ-7 в системе обозначений ВВС) строился опытным заводом №155 летом-осенью 1943 года. Напомним, он должен был быть облетан к 1 сентября, но к установленному первоначально сроку не успели – самолет появился на Центральном аэродроме столицы лишь в конце ноября. По данным еще одного авторитетного историка авиации Ивана Родионова причиной тому была задержка на два месяца с поставкой мотора АМ-39А заводом №300 (см. Родионов И. Хронология авиации ). Свое утверждение Родионов подкрепляет ссылкой на данные Российского государственного архива экономики (фонд № 8044).

 

Однако опоздание почти на три месяца было для подобных проектов не так уж велико, да и уже не имело значения. Полеты Ju 86R над Москвой прекратились, но задания на разработку высотных перехватчиков не были отменены ни Микояну, ни другим конструкторам. Наоборот, работы по всем этим самолетам попали на посуточный контроль Наркомата авиапромышленности и Государственного комитета обороны.

 

Да и было ли это опозданием сказать нельзя, поскольку известно, что кроме приказа по НКАП №355сс от 14 июня 1943 г., был выпущен еще один документ, регламентирующий порядок и сроки  строительства самолета – это приказ по НКАП №523сс от 31 августа 1943 года – возможно, он и уточнял эти сроки, причем вряд ли приближая их, обычно бывает наоборот.

 

Как мы уже говорили, снимки самолета И-220 пока не найдены и потому трудно судить, был ли он построен в том виде, в котором задуман – с металлическими консолями крыла и хвостовой частью фюзеляжа. Как мы помним, историк Е. Гордон утверждает, что чертежи на них именно в таком виде, однако учитывая трудности с дюралем в то время и неоснащенность завода №155 соответствующим технологическим оборудованием, это вызывает некоторые сомнения. Ведь консоли крыла и хвостовая часть фюзеляжа – это самые трудоемкие агрегаты самолета.

 

В то время принятие решения о замене металла на дерево часто принималось «на ходу», когда невозможность изготовления основных агрегатов машины из металла, становилась очевидной Главному конструктору. В таком случае выпускалась временная документация эскизного характера, по которой изготовлялись деревянные заменяющие агрегаты. Эта документация действовала ограниченное время и должна была либо заменяться постоянными чертежами, либо аннулировалась и уничтожалась, что было чаще.

 

Скорее всего, так было и самолетом И-221 – когда испытания самолета были прекращены, «боевая» документация была сдана в архив и потому сохранилась, а всю временную сожгли, но вероятно именно она стала основой для постоянно действующих чертежей на последующие самолеты серии «А» с такой же аэродинамикой – о них мы вскоре тоже поговорим.

 

В своей книге “MiG Aircraft since 1937” Е. Гордон пишет, что нашел в документах ОКБ им. Микояна сведения о том, что самолет «2А» имел по сравнению с машиной «А» увеличенный запас топлива, но жалуется на отсутствие конкретных данных. В то же время у него (и у других авторов, например, у Шаврова) приведены запасы топлива для этих самолетов, которые действительно существенно рознятся – 448 кг у самолета «2А», 335 кг у самолета «А» №1 и 350 кг у его «дублера» – «2А» №2. Так что данные есть. Емкость маслосистемы не изменилась – 40 кг.

 

Вооружение самолета «2А» состояло из двух синхронных пушек ШВАК (СП-20) с боекомплектом по данным Гордона по 150 патронов, а согласно стенду в Музее ОКБ им. Микояна – по 100.

 

На рисунках самолета И-221, выполненных Султановым и Гуглей, изображена антенная система радиостанции с мачтой, как и на всех последующих перехватчиках серии «А», тогда как на И-220 она была безмачтовой. Но на стенде в Музее ОКБ им. Микояна самолет изображен без мачты антенны. Но что было на самолете «в натуре» опять же не известно.

 

Что известно точно, так это то, что на момент начала летных испытаний на И-221 не была установлена система наддува и кондиционирования гермокабины, и пилот для высотных полетов имел только кислородную маску. Очевидно, ее планировали установить перед полетами на подтверждение расчетного практического потолка 14000 м.

 

Вот все, что на сегодняшний день можно сказать о самолете «2А», И-221 или МиГ-7 – самом загадочном изо всех МиГов.

 

Всего девять полетов

Первый полет на истребителе И-221 выполнил 2 декабря 1943 года пилот П.А. Журавлев – он летом 1943 года участвовал в заводских испытаниях самолета И-220, о котором мы говорили в предыдущей части этого цикла. К сожалению, мне не удалось выяснить, состоял ли он в штате летной службы завода № 155 (опытного производства ОКБ Микояна и Гуревича), но облет самолета И-230, с которого мы начинали свой рассказ, осенью 1943 года, то есть накануне своей работы по машине «2А», Журавлев выполнял как пилот 12-го Гвардейского ИАП 6-го истребительного авиакорпуса ПВО. В то время в Военно-воздушных силах Красной Армии существовала практика откомандирования личного состава для проведения различных испытаний самолетов на предприятия Наркомата авиапромышленности и это не было чем-то необычным, тем более, что многие летчики-испытатели во время войны оказались в строевых полках ВВС.

 

Далее к полетам на самолете подключился еще один пилот – А.П. Якимов, присланный из Летно-испытательного института НКАП. Вместе с Журавлевым они выполнили девять испытательных полетов. Летом 1943 года Якимов также участвовал в испытаниях самолета И-220 АМ-39Б, о котором мы говорили в предыдущей статье цикла.

Заслуженный летчик-испытатель СССР Герой Советского Союза Алексей Петрович Якимов. Он участвовал в полетах  на опытном самолете И-221. Портрет сделан в послевоенное время
Заслуженный летчик-испытатель СССР Герой Советского Союза Алексей Петрович Якимов. Он участвовал в полетах на опытном самолете И-221. Портрет сделан в послевоенное время
Фото из книги «Летные исследования и испытания. Фрагменты истории и современное состояние. Научно-технический сборник»». Под ред. К.К. Васильченко и др. М., Летно-испытательный институт МАП им. Громова / «Машиностроение», - 1993 г.

Удалось снять только часть летных характеристик, в частности, были достигнуты максимальная скорость 689 км/ч на высоте 7000 м и время набора высоты 5000 м за 4,6 минуты, что было очень неплохо.

 

Полные тактико-технические данные самолета мы свели в таблицу И-221 ТТД.

 

Но остальные пункты программы не были зафиксированы документально. Последний полет закончился аварией. Самолет упал в р-не станции Кудиново (у современного города Монино в Московской области), но летчик Журавлев смог покинуть самолет и приземлился на парашюте.

 

Шавров в последнем издании своей книги «История конструкций самолетов в СССР. 1938-1950 гг.» от 1988 г. вообще никаких подробностей аварии не приводит. В остальных источниках существуют три версии происшествия.

 

В книге Р.А. Белякова и Ж. Мармена «Самолеты МиГ. 1939 – 1995» указано, что авария произошла из-за разрушения шатуна мотора, но других подробностей нет, даже дата не называется.

 

Гордон упоминает о том, что в литературе (он не называет конкретные источники), бытует утверждение, что самолет разбился из-за того, что пилот Журавлев принял факел, выбивавшийся из выходного отверстия турбокомпрессора, за пожар мотора и покинул самолет, но утверждает, что это не верно. Он говорит, что И-221 был поврежден при посадке с невыпустившимися шасси до состояния, не позволявшего произвести ремонт. Даты и имени летчика, выполнявшего этот полет, автор не называет и не подкрепляет свое утверждение никакими ссылками.

 

Наиболее обстоятельно этот эпизод описал в своих «Хрониках авиации» И. Родионов, который приводит цитаты из документов НКАП и ссылку на фонд №8044 РГАЭ, где он их обнаружил. Вот этот документ – выдержка из справки о состоянии работ по высотным перехватчикам, которую назначенный ответственным по этой теме начальник 7-го Главного управления НКАП Алексеев направил своему руководству 15 марта 1944 года. Итак, справка:

«Высотный самолет МИГ с мотором АМ-39А с 2ТК-2Б (так называли И-221, хотя турбокомпрессор у него был один – авт.)
Самолет строился согласно приказов НКАП за № 355сс от 14 июня и № 523сс от 31 августа 1943 года.

Заданный потолок для самолета - 14000 м.

1-й экземпляр самолета без герметической кабины, проходил летные заводские испытания с 2.12.1943 г. по 7.03.1944 г. На летные испытания этот самолет был выпущен с опозданием на 2 месяца из-за несвоевременной подачи мотора АМ-39 заводом № 300.

За время летных испытаний, самолет произвел девять полетов, из них:

4 полета без включения ТК на 1-й скорости нагнетателя на высотах до 5000 м,

2 полета на 2-й скорости нагнетателя без включения ТК на высотах 800 и 3000 м,
3 полета с включением ТК на высотах 1000, 2000, 3000, 4000, 8000 и 9300 м.

За время испытаний имело место падение давления масла и колебания в давлении бензина. Эти дефекты были устранены и в последних полетах не наблюдались.

При полете 7.02.1944 года с работающим ТК самолет разбился. Летчик выбросился на парашюте с высоты 900 м. Причиной аварии самолета явилась неправильная оценка обстановки летчиком Журавлевым, которым было принято за начавшийся пожар - появление дыма в кабине и длинных факелов пламени из выхлопных патрубков ТК.

2-й экземпляр самолета с герметической кабиной находится в производстве с макетным мотором. Выпуск его задерживается из-за отсутствия летного мотора, который до сего времени не подан, несмотря на неоднократно устанавливавшиеся сроки заводом № 300. Общая готовность по постройке составляет 95%.

3-й экземпляр самолета с герметической кабиной находится в производстве, в агрегатной сборке. Общая готовность по постройке составляет 20%».

Хотя, казалось бы, все ясно, этот документ требует некоторых пояснений. Сначала относительно того, насколько правильно действовал летчик-испытатель Журавлев.

 

Во-первых, он действительно не мог не знать, что на некоторых режимах работы турбокомпрессор дает выбросы пламени. Но если это так, то значит разработчик (конструктор) его не предупредил об этом.

 

Во вторых, эти выбросы пламени при нормальной работе турбокомпрессора не приобретают вид длинных языков, и тем более в кабине не должен появляться дым. Хотя на самолете и не было СКВ, но герметизация стенок кабины и выводов коммуникаций скорее всего выполнена была, а значит, как в поговорке – дыма без огня не бывает.

 

В-третьих, по докладу пилота факел и дым появились на высоте 9000 м и он предпринимал меры для спасения самолета, пока он не снизился с 9000 м до 900 м (высота уменьшилась в 10 раз). При этом вероятно увеличилась скорость самолета и приблизилась к предельной. А значит, действия летчика были обоснованными и правильными. Данные расследования происшествия не опровергли доклад пилота.

 

Что касается определений «2-й экземпляр» и «3-й экземпляр». Это, видимо, означает следующее: самолет И-221 в производстве действительно был заложен не один. Однако в процессе постройки его «дублеры» получили столь значительные изменения в конструкции по результатам еще продолжавшихся на тот момент испытаний самолетов И-220, что превратились в принципиально новые типы И-222 и И-224, о которых мы поговорим позже.

 

Ну и последнее – дата окончания испытаний самолета И-221 3 марта 1944 года. Самолет потерпел аварию 7 февраля, но расследование происшествия и оформление отчетов ОКБ и ЛИИ по выполненной части испытаний продолжалось еще целый месяц. Это говорит лишь о том, что ни авария самолета И-221, ни прекращение использования немцами высотных разведчиков Ju 86R-1 на Восточном фронте не только не привели к прекращению работ по высотным перехватчикам в СССР вообще и в ОКБ-155 Артёма Ивановича Микояна и Михаила Иосифовича Гуревича в частности.

 

И уже в мае 1944 года на испытания вышел следующий высотный перехватчик этого семейства – самолет «3А». О нем наш следующий рассказ.