Все иллюстрации из архива автора
Первые сверхзвуковые
При создании практически любого самолета всегда появляется желание расширить его функциональные возможности. Так, истребитель со временем может превратиться в истребитель-бомбардировщик, пассажирский лайнер – в грузовой, а учебно-тренировочный самолет – в штурмовик.
Не стал исключением и перехватчик Як-25. Большой объем фюзеляжа, занимаемый радиолокационным прицелом, позволял разместить в его носовой части штурмана, а если «потеснить» топливные баки, то можно за кабиной летчика устроить неплохой грузовой отсек для разведывательного и бомбардировочного вооружения. Так перехватчик «120» стал разведчиком Як-25Р и бомбардировщиком «125Б». Но время шло, и военным потребовались современные фронтовые сверхзвуковые машины — перехватчик, разведчик и бомбардировщик. Основанием для их разработки стало постановление Совета министров СССР № 616-381 от 30 марта 1955 г.
Первый из них, получил в ОКБ обозначение «121», а в серии — Як-27. Второй — разведчик-истребитель «122», будущий Як-27Р. И третий — бомбардировщик «123» или Як-26. Все они имели общий планер и рассчитывались под двигатели РД-9. А за основу взяли самолет Як-25М. Напомним, что, начиная с 1940-х, истребителям присваивались нечетные, а бомбардировщикам — четные номера.
Но, прежде, чем перейти к описанию первых сверхзвуковых самолетов, следует упомянуть о более раннем предложении А.С. Яковлева создать сверхзвуковой самолет для уничтожения тяжелых бомбардировщиков противника на их базах. В письме, датированном 1953 г., Александр Сергеевич сообщал И.В. Сталину, министру обороны Н.А. Булганину и министру авиационной промышленности М.В. Хруничеву:
«В дополнение к существующим средствам противовоздушной обороны мной разработан проект самолета, дающего нам возможность громить американские базы тяжелой авиации и уничтожать бомбардировочные самолеты противника на их стоянках.
В результате серьезной проработки этой проблемы, – удалось решить задачу создания специального истребителя дальнего действия, способного самостоятельно нападать на базы вражеской тяжелой авиации.
Этот самолет должен обладать весьма большой дальностью, скоростью и мощным оружием и иметь следующие данные:
Скорость максимальная – 1200 км/ч
Дальность полета — 4000 км
Потолок — 15-16 000 м
Вооружение — 2 пушки 37 мм
Ракетные снаряды 20 шт. (за счет горючего)
Такой истребитель-пират, обладая высокой скоростью, дальностью и высотой полета, может безнаказанно, в дневное время, держать под воздействием все основные американские базы тяжелой авиации в Европе, на Ближнем Востоке и в Азии в радиусе 1500 – 1600 км от нашей территории.
Истребитель должен подходить к объекту на высоте 12 – 15 тыс. м и благодаря большой скорости, будучи практически неуязвим и трудно обнаруживаем, — молниеносно снижаясь, с малой высоты обстреливать стоянки американских тяжелых самолетов зажигательными и фугасными снарядами, и, пользуясь отличной скороподъемностью, уходить вверх, поднимаясь на высоту 10 тыс. м за 2-3 минуты.
Появляясь неожиданно, в дневное время, в различных пунктах вражеской страны и не только над авиабазами, а над железнодорожными и водными коммуникациями, истребители-пираты смогут нанести противнику серьезный ущерб, держать его в состоянии постоянного напряжения.
Кроме того, проводя барражирование в глубоком тылу над территорией противника, самолеты-пираты могут полностью дезорганизовать и воздушные коммуникации врага.
Борьба с такими одиночными быстроходными истребителями для противника будет чрезвычайно трудной, почти невозможной.
Этот же самолет может быть использован в качестве сопроводителя наших реактивных бомбардировщиков, как фоторазведчик, а при соответствующем уменьшении запаса топлива сможет взять 500 кг бомб…».
Проект этого двухдвигательного тяжелого истребителя так и остался на бумаге, а первым самолетом, уверенно перешагнувшим звуковой барьер, стал истребитель Як-27.
Истребитель-перехватчик Як-27
Согласно правительственному документу, перехватчик должен был развивать максимальную скорость до 1300 км/ч на высоте 10 000 м, подниматься на эту высоту за 2,5 минуты, иметь практический потолок 16 000 – 17 000 м и летать на расстояние до 2000 км, сохраняя при этом аэронавигационный запас топлива. На самолет требовалось установить две пушки калибра 37 мм с общим боезапасом 200 патронов, а также 24 неуправляемых авиационных ракеты (НАР) АРС-57 или два турбореактивных снаряда ТРС-190. В декабре 1955 г. машину следовало предъявить на совместные с заказчиком испытания.
Достичь таких характеристик можно было лишь путем увеличения тяги двигателей и снижения коэффициента лобового сопротивления. Поскольку главной составляющей силы лобового сопротивления на сверхзвуковых скоростях является волновое, то снизить его можно было лишь увеличив угол стреловидности крыла или уменьшив его относительную толщину. В ОКБ-115 новое крыло спроектировали наспех, без предварительных исследований в конструкторском бюро и ЦАГИ, одновременно увеличив угол его стреловидности и уменьшив его относительную толщину до 4,2 – 5%. Это был серьезный прогресс в отечественном авиастроении, но как вскоре оказалось, затянувший доводку машины.
Опытный двухместный экземпляр Як-27 с двигателями РД-9АК тягой на форсаже по 3250 кгс и пушками калибра 37 мм построили в декабре 1955 г. Его вооружение включало две пушки Н-37Д, размещенные в нижней части фюзеляжа и два выпускавшихся из фюзеляжа контейнера с 24 неуправляемыми реактивными снарядами (НУРС. По современной терминологии — неуправляемых авиационных ракет, НАР).
Заводские испытания (ведущие: летчик-испытатель Г.А. Тиняков и инженер-испытатель К.Б. Бекербаев), проходившие с 25 декабря 1955 г. по 25 апреля 1956 г., показали, что летные характеристики машины, в основном, соответствуют заданию, за исключением скорости, не превышавшей 1235 км/ч (М=1,15). Продолжительность полета достигала трех часов на высоте 12 000 м.
В ходе испытаний было проверено поведение самолета на максимальных скоростях в горизонтальном полете при работе двигателей на форсажном режиме и с «обжатием» на высотах от 12 000 до 11 000 м. При этом достигнута скорость, соответствующая числу М=1,32.
Максимальная достигнутая высота полета – 15 800 м (полетный вес 8200 кг), вертикальная скорость составляла 18 м/с, что, как известно, не является практическим потолком. Для полета на большей высоте требовался скафандр или высотно-компенсирущий костюм, которые промышленность в те годы не выпускала. В противном случае, при разгерметизации из-за закипания крови была высока вероятность фатального исхода для экипажа. Скафандр СИ-3М появился лишь спустя год.
При полетах на минимальных скоростях в диапазоне высот от 5 100 до 10 400 м , как следует из отчета по заводским испытаниям, «за 20 – 30 км/ч до наступления минимальной скорости самолет кренится и опускает нос», предупреждая летчика об опасности. В случае попадание в штопор вывод машины из него производился стандартным способом с запаздыванием на полвитка.
Маневренность истребителя проверялась в полетах на высотах 12 000 и 14 000 м со сверхзвуковой скоростью. При этом на высоте 12 км (число М=1,03) достигнута трехкратная перегрузка без возникновения тряски машины. На 14 000 м при числе М=1,05 выполнялось маневрирование с 2,1-кратными перегрузками и тоже без признаков тряски.
Во время перелета (с приборной скоростью 600 км/ч) из Чкаловской в Раменское проверили возможность полета с отключенными бустерами, что не вызвало затруднений в пилотировании.
Любопытно привести отзыв летчика-испытателя Георгия Тинякова, изложенный в отчете по результатам заводских испытаний машины:
«Посадка в кабину <…> Як-27 удобная и практически не отличается от посадки в кабину серийного <…> Як-25. При наличии парашюта С-2 посадку в кабину лучше производить без парашюта (в те годы парашют еще не входил в комплектацию катапультируемого кресло. – Прим. ред.) , а парашют надевать сидя в кабине. Новая привязная система удобнее существовавших ранее привязных ремней.
Обзор из кабины хороший, такой же, как и на серийном <…> Як-25.
Величина разбега, при взлете на максимальном режиме работы двигателя, не превышает разбега серийного <…> Як-25.
После отрыва самолет устойчив и легко управляем.
Гидравлическое управление шасси и щитками значительно удобнее, чем воздушное, так как оно работает без ударов и толчков, очень плавно и надежно. Кроме того, нет необходимости создавать противодавление при выпуске шасси, что значительно повышает безопасность полета и упрощает пилотирование самолета.
Скороподъемность самолета на максимальном режиме значительно выше, чем у <…> Як-25 и несколько больше, чем у <…> Як-26.
Начиная с высоты 13 500 м, при выполнении набора, появляется незначительная тряска, не усложняющая пилотирование самолета вплоть до практического потолка.
По максимальной скорости и потолку <…> Як-27 значительно превосходит серийный <…> Як-25. На больших скоростях полета до М=1,32 <…> поведение самолета нормальное.
«Ложка», наблюдающаяся в диапазоне чисел М=0,92 – 0,98, значительно меньше, чем на серийном <…> Як-25, что упрощает пилотирование <…> Як-27…
Установка на <…> Як-27 двигателей с болей тягой позволит использовать положительные качества самолета, проявляющиеся на больших скоростях.
Для <…> улучшения маневренных свойств самолета на больших высотах целесообразно установить управляемый летчиком стабилизатор…
Для повышения безопасности полетов в сложных метеоусловиях самолет необходимо оборудовать радиоустройством, надежно показывающим истинную высоту полета над землей.
На планировании самолет устойчив и прост.
Посадка на самолете проста и не отличается от посадки на серийном <…> Як-25…
Наличие современного радиолокационного прицела и мощное вооружение в сочетании с высокими летными качествами делают <…> Як-27 хорошим перехватчиком современных бомбардировщиков».
В общем, заводские испытания показали, что самолет удался и его можно передавать заказчику в НИИ ВВС.
Параметры шасси остались, как и у Як-25. В носовой части фюзеляжа разместили модифицированный радиолокационный прицел «Сокол-М» («Сокол-2»). Самолет укомплектовали стандартным пилотажно-навигационным и связным оборудованием, в частности, радиостанцией РСИУ-4, автоматическим радиокомпасом АРК-5, запросчиком-ответчиком СРЗО-2 и маркерным радиоприемником МРП-48П.
Летом того же года Як-27 продемонстрировали на воздушном параде в Тушино, после чего специалисты НАТО присвоили ему кодовое имя Flashlight-C.
В 1956 году начались заводские испытания второго экземпляра перехватчика, но уже с форсированными двигателями РД-9Ф и рассчитанного на подвеску двух управляемых ракет. От предшественника самолет отличался усиленным крылом и переставным стабилизатором. По сравнению с первой машиной максимальная скорость без ракетного вооружения возросла до 1400 км/ч, практический потолок довели до 17 000 м, продолжительность полета — до 2,5 часов.
В ходе испытаний перехватчика выявился реверс элеронов, связанный с недостаточной жесткостью утонченного крыла. Усиливать его — значит увеличивать вес, что в свою очередь приведет к снижению летных характеристик. Эту задачу решили иным путем. С крыла сняли консольные закрылки, а элероны перенесли ближе к центроплану. Кроме этого, ввели дополнительные ограничения по скорости.
Надо отметить, что в том же году в ОКБ проводились исследования по отклонению вектора тяги двигателей для повышения потолка самолета. С этой целью изготовили насадки на сопла с фиксированными углами отклонения струй, но в полете это новшество так и не проверили.
В 1957 году на Саратовском авиационном заводе приступили к выпуску опытной серии Як-27 с доработанным крылом, и первую машину облетал летчик Михаил Чувин.
31 января 1958 года во время сдаточного полета произошла авария Як-27 № 0103, пилотировавшегося заводским летчиком-испытателем Алексеем Гришиным. При заходе на посадку самолет попал в нисходящий поток воздуха, задел за столб трамвайных проводов и, порвав провода телефонной линии, приземлился, не долетев до аэродрома.
Спустя три с половиной месяца этот же пилот на Як-27 № 0203 из-за ложного срабатывания сигнализации «пожар левого и правого двигателей» совершил посадку с невыпущенным шасси.
Модификации
Як-27В
В середине 1950-х годов авиаконструкторы, пытаясь поднять потолок самолетов, стали устанавливать на них дополнительные ЖРД. Одним из инициаторов возрождения данной идеи был командующий авиацией ПВО Евгений Савицкий. Не миновало это веяние и ОКБ Александра Яковлева и в августе 1956 года первый опытный экземпляр Як-27 переделали в вариант Як-27В, установив в хвостовой части фюзеляжа дополнительную силовую установку С-155 с ЖРД Леонида Душкина и модифицированные ТРД РД-9АКЕ. Из экипажа исключили оператора РЛС, оставив одного летчика. Сняли часть оборудования и тормозной парашют, облегчив машину. Изменили диапазон углов установки стабилизатора, теперь он изменялся от +4о до -2о.
Известно, что на высотах около 18 000 м температура кипения крови человека приближается к 36,6о, что в случае разгерметизации кабины может привести к мгновенной смерти летчика. Для безопасности пилота пришлось в его экипировку ввести скафандр СИ-3, ведь заданием предусматривалось достижение скорости 2000 км/ч и практического потолка 25 000 м. Жидкостной реактивный двигатель должен был работать на режиме максимальной тяги на высоте 20 000 м не менее трех минут.
Согласно тактико-техническим требованиям заказчика Як-27В предписывалось оснастить РЛС «Алмаз», стрелковым прицелом АСП-5НМ и аппаратурой наведения «Горизонт-1» или «Воздух-1». Вооружение — два орудия НР-30 калибра 30 мм и 50 оперенных НАР АРС-57М или 60 турбореактивных снарядов ТРС-85 со стабилизацией вращением, или четырех ТРС-190.
Опытную машину построили, использовав для этого первый опытный Як-27. Поскольку РЛС «Алмаз» к тому времени находилась в стадии разработки, носовой обтекатель сделали металлическим, сохранили заднюю кабину оператора, но без оборудования. 16 ноября 1956 года летчик-испытатель Георгий Тиняков выполнил на самолете Як-27В, первый контрольный полет без включения ЖРД. Ведущим инженером по испытаниям был В.А. Забора.
Однако завершить заводские летные испытания машины с ЖРД не удалось из-за катастрофы 4 декабря 1956 г. В тот день, как следует из документов ГКАТ, летчику-испытателю Георгию Тинякову предстоял полет с целью установить мировой рекорд высоты. До этого летчик выполнил 33 полета на истребителе Як-27, из них три – на Як-27В с запуском ЖРД.
В тот день, оторвав самолет от ВПП аэродрома ЛИИ, он без выдерживания перешел в набор высоты с прогрессивно нараставшим углом тангажа. На высоте около 15 м летчик включил форсаж, но, набрав лишь 50 м, «Як» сорвался в штопор и при ударе о землю взорвался. Наиболее вероятной причиной катастрофы, как следует из документов, сначала посчитали отрыв от «бетонки» на меньшей скорости, чем положено. Но, как рассказал сотрудник ОКБ им. А.С. Яковлева Я.М. Галинский, причиной трагедии стал стабилизатор, установленный на угол, отличавшийся от взлетного.
Забегая вперед, отмечу, что спустя год при аналогичных обстоятельствах погиб еще один Як-27. Сразу же после отрыва от ВПП, самолет задрал нос, потерял скорость и, рухнув с высоты 80-100 м, похоронил под собой летчика-испытателя ЛИИ А.Н. Алферова и командира полка подполковника В.С. Царева.
Второй этап испытаний начался 26 апреля и продолжался по 3 июня 1958 г. Первый полет второго Як-27В, пилотируемого Валентином Мухиным, состоялся в мае 1957 года, а первый полет с включением ЖРД — 15 мая. Как и прежде, ведущим инженером по испытаниям был В.А. Забора.
В ходе летных испытаний на самолете были достигнуты максимальная скорость 1900 км/ч и высота 23 500 м, при расчетной – 24 000 м. В то же время, специалисты ОКБ считали, что это не предел. Потолок можно поднять до 26 000 м.
Набор высоты до 9000 м производился на максимальном режиме работы двигателей, затем включался форсаж и самолет поднимался примерно на 14 000 м. На этой высоте он разгонялся до скорости 940-960 км/ч по прибору и запускался ЖРД с последующим переходом в набор высоты. Поскольку ЖРД имел два режима работы, то при минимальной тяге запаса топлива хватало на 264 секунд, а при максимальной – на 160 секунд.
В 1957 году на заводе № 292 началось серийное производство еще не прошедшего государственные испытания перехватчика. Но в начале 1959 года по предложению министра авиационной промышленности П.В.Дементьева все работы по Як-27В прекратили, как, впрочем, и по и по самолетам СМ-50 и Е-50 А.И. Микояна с комбинированной силовой установкой.
Як-27К
Появление перехватчика Як-27 совпало с созданием первых отечественных самонаводящихся ракет. Победителем конкурса, в котором участвовали также конструкторские коллективы Ивана Торопова, разрабатывавшего ракету К-7, М. Бисновата с ракетой К-8 и Сергея Берия с ракетой К-9. Победителем конкурса стала УР К-8. На основании постановления правительства от 30 марта 1955 года под ракету К-8 спроектировали самолет-перехватчик, получивший обозначение Як-27К, а для отработки и испытаний комплекса Як-27К-8 – переоборудовали четыре (включая три серийных) Як-27. Ракеты располагались на пусковых устройствах, размещенных между фюзеляжем и гондолами двигателей истребителя.
Опытный Як-27К построили в августе 1956 г. Первый этап его заводских испытаний проходил в сентябре-ноябре 1956 г. 6 октября того же года ведущим летчиком по испытанию Як-27К назначили Георгия Тинякова, а после го гибели – Валентина Волкова. Руководил заводскими испытаниями ракетоносца Ч.Г. Гадзаов.
Заводские испытания ракет К-8 (без пусков) начались в подмосковном Жуковском на двух летающих лабораториях Як-25М. Затем, после гибели Тинякова, их продолжил на опытном Як-27К-8 летчик-испытатель В.М. Волков. Эти полеты показали, что вооружение требует доводки, затянувшейся до весны 1957 г.
Следующий этап летных испытаний ракетного вооружения начался в мае 1957 г. Летом к ним подключился второй серийный истребитель Як-27 № 0201, доработанный в вариант Як-27К в соответствии с приказом ГКАТ № 200 от 16 мая. Ведущим на этом этапе был летчик В.М. Волков.
Летные испытания «восьмерки» начались во Владимировке (ныне г. Ахтубинск, Астраханская область), где находился 6-й ГосНИИ ВВС, в январе 1958 г. Первый полет Як-27К во Владимировке 17 января 1958 г. закончился катастрофой. После отрыва от ВПП переднего колеса у самолета появилась тенденция к дальнейшему росту угла атаки. Пилотировавшие Як-27К командир авиаполка боевого применения А.М. Хитров и летчик-испытатель ЛИИ В.Н. Завадский не смогли справиться с машиной, поскольку стабилизатор стоял под углом -0,25о вместо положенных +1,5о. В результате – прогрессирующий рост угла атаки, приведший к потере скорости и сваливанию.
После этого случая испытания Як-27К поручили летчикам НИИ ВВС. В частности, на нем летали Г.Т. Береговой, С.А. Микоян и П.Ф. Кабрелев, а также операторы РЛС Бурлаков и Иньков. От промышленности испытаниями К-8 занимались летчики М.П. Киржаев, М.Л. Петушков и В.А. Шевченко.
С 12 апреля 1958 г. начались заводские испытания трех серийных самолетов, доработанных в вариант перехватчика Як-27К (№ 0503, 0104 и 0204) с РЛС «Сокол-2К» и двигателями РД-9Ф. Радиолокационную станцию, переименованную впоследствии в «Орел», разработали в ОКБ-339 МАП под руководством Г.М. Кунявского.
Ожидалось, что максимальная скорость самолета с ракетами не превысит 1260 км/ч. Однако летные испытания позволили получить скорость большую на 10 км/ч, практический потолок 16 200 м и максимальную дальность 1260 км.
Максимальная скорость Як-27К по результатам испытаний достигала 1270 км/ч, потолок 16 300 м (видимо, без ракет), а продолжительность полета с ракетами – 1 ч 27 минут.
Из документов ГКАТ известно, что в ходе заводских испытаний самолета Як-27К первые мишени Ил-28М были сбиты 23 и 29 мая 1958 г. Как следует из воспоминаний С.А. Микояна, первую радиоуправляемую мишень Ил-28М Степан Анастасович и оператор Бурлаков уничтожили ракетой К-8 с тепловой головкой самонаведения 20 февраля 1958 г. Последнее событие имело место, видимо, на этапе совместных госиспытаний.
Испытания К-8 успешно завершились в апреле 1959 г.
В соответствии с распоряжением правительства в 1958-м заводу в Саратове предписывалось изготовить из прошлогодних заделов 19 перехватчиков, предназначавшихся для испытаний управляемых ракет, оборудования и двигателей, отработки систем перехвата и накопления опыта эксплуатации ЖРД.
Для ВВС планировалось передать четыре Як-27 с пушечным вооружением и два Як-27К с ракетами К-8. Для авиационной промышленности – восемь Як-27К с ракетами К-8 и пять – Як-27В с ЖРД. Всего же завод № 292 построил в 1957-м году десять перехватчиков Як-27 разных модификаций, в том числе три Як-27К и в следующем году — пять Як-27В. Восемь из них были с доработанным крылом, отличавшимся смещенными к корневой нервюре элеронами и отклоненными вниз носками его концевых частей.
Як-27К остался в числе опытных машин, но внес свой вклад в испытания и доводку ракет К-8. Как перехватчик Як-27К имел недостаточную скорость и продолжительность полета. В то время уже разрабатывались более скоростные и дополнявшие друг друга машины Су-11 и Ту-128.
Як-27Ф
Под этим обозначением два типа самолетов: Як-27 и Як-27К. От своих предшественников они отличались лишь двигателями РД-9Ф с форсажными камерами тягой 3750-3850 кгс. Согласно расчетам оба истребителя без ракетного вооружения при полетном весе 10 250 кг с новыми двигателями должны были развивать скорость до 1310 км/ч на высоте 11 000 м.
Приказом по ГКАТ ведущим летчиком-испытателем «форсированного» самолета назначили Валентина Мухина 9 сентября 1957 г. В ходе заводских испытаний, начавшихся 24 апреля 1958 года, 24 июня была достигнута наивысшая скорость – 1270 км/ч при полетном весе 10 530 кг. На высоту 11 000 м самолет с ракетами поднимался за 2 минуты 26 секунд, а без ракет – за 1 минуту 46 секунд. Дальность полета оценивалась в 1300 км, а разбег и пробег — в пределах 900 м.
Дальнейшим развитием самолета Як-27 стал разведчик Як-27Р.