Истребитель ИС-1 (-2).

Истребитель ИС-1 (-2).

Разработчик: Шевченко, Никитин
Страна: СССР
Первый полет: 1940 г.

Прежде чем начать рассказ о судьбе одной неординарной машины, хотелось бы прояснить суть дела. Отношение веса самолета к площади крыла, называемое удельной нагрузкой, во все времена авиации было одной из важнейших характеристик, определяющих летные качества ЛА. При этом всегда был неизбежен принцип: «Выигрываем в подъемной силе, — проигрываем в скорости.» Недаром бипланы с большой площадью крыла имели малую скорость отрыва и относительно небольшую скорость горизонтального полета. У моноплана — все наоборот. На помощь пришлось привлекать приспособления, изменяющие геометрическую конфигурацию аппарата — предкрылки, щитки, закрылки, изменяемый шаг винта. Идея более радикального изменения конфигурации машины (крыло изменяемой стреловидности) пришла лишь в 50-е годы, когда воплотить эту идею позволил технологический уровень самолетостроения. В 30-е же годы конструкторов обычно выручала лишь механизация крыла. И только очень немногие из них пытались воплотить рискованную и технически чрезвычайно сложно осуществимую идею крыла изменяемой площади. Французский инженер Махонин в 1931 году построил моноплан с низкорасположенным телескопически раздвигающимся крылом. Несущая площадь его изменялась за счет уменьшения или увеличения размаха. Но особого успеха Махонин не достиг: слишком много хлопот доставлял ненадежный механизм перестройки крыла, а телескопический принцип изменения его геометрии намного ухудшил аэродинамические качества плоскостей. Были и другие, не более удачные попытки изменить площадь несущих плоскостей в полете. И только русскому летчику-испытателю и авиаконструктору Владимиру Васильевичу Шевченко удалось достичь реального успеха.

В конце 30-х годов в коллективе Особого КБ-30 под руководством главного конструктора В.Шевченко был разработан уникальный для того времени биплан ИС-1, который затем построили на заводе № 156. До Шевченко никто из зарубежных и наших конструкторов не посягал на статичность всей несущей поверхности, не пытался полностью избавиться от одного, мешающего в скоростном полете крыла. А все дело в том, что биплан этот после отрыва от земли мог убрать не только шасси, но и нижнее крыло, сложив его по шарнирам. При этом колеса убирались в боковые ниши фюзеляжа, сюда же специальным подъемным механизмом убиралась и корневая часть крыла, а концевая — вписывалась в выемку нижней части верхней плоскости. Полученный таким образом моноплан сразу же менял все свои характеристики: значительно уменьшалось лобовое сопротивление, увеличивалась скорость полета. В то время монопланы, имеющие повышенную нагрузку на площадь, как мы уже заметили, обладали довольно высокой максимальной скоростью, но пониженной маневренностью и худшими взлетно-посадочными характеристиками. Бипланы, напротив, славятся отличными маневренными качествами и отменными взлетно-посадочными свойствами. Они не нуждаются в обширных аэродромах, но, увы, их максимальная скорость уже считалась явно недостаточной. Так, к майору Шевченко, летчику-испытателю НИИ ВВС пришла идея в одном самолете соединить лучшие качества моно- и биплана. И вот эскизные расчеты и чертежи Шевченко представил в научную коллегию ВВС. Проект нашли очень интересным и оригинальным, не встречавшимся ранее в мировой практике. Конструктору выделили помещение в старом здании МАИ, небольшие средства и определили коллектив для постройки макета. Узнав о необычной работе, которую ведет Шевченко, выдающиеся летчики Герои Советского Союза Григорий Кравченко, Степан Супрун и Анатолий Серов горячо поддержали энтузиаста, помогли ему советом и делом. К осуществлению идеи подключился и известный летчик — комбриг Александр Филин.

В апреле 1938 года во временном КБ на 5-й Тверской-Ямской действующий макет принципиально нового самолета ИС-1, выполненный по расчетам и чертежам Шевченко бригадой слесарей под руководством инженера Петра Носикова, был продемонстрирован группе летчиков и инженеров НИИ ВВС. Увиденное буквально ошеломило присутствующих: самолет за несколько секунд превращался из биплана в моноплан и обратно. Серов даже воскликнул: «Вот какого самолета нам так не хватало в Испании!» Инженер по эксплуатации В.Тепляков обратил особое внимание собравшихся на высокую точность изготовления всех узлов и агрегатов макета: даже самый ничтожный люфт гидроцилиндра, подтягивающего нижнее крыло биплана, может запросто привести к разрушительным колебаниям плоскостей. Причем следовало ожидать и всевозможные сюрпризы в процессе уборки нижнего крыла и шасси. Ведь «ломаясь» в шарнирах и подтягиваясь к верхнему крылу, нижнее в течение семи секунд перемещается поперек обтекающего самолет потока. И здесь могут быть всякого рода непредвиденные скосы воздушных струй, закрученные вихри. А возможно и то, чему названия пока нет: ведь проводился эксперимент впервые в истории авиации. И вот через несколько дней посмотреть на диковинный макет по «наводке» Серова в КБ приехали нарком обороны К.Ворошилов, начальник ВВС А.Локтионов, нарком Авиапрома М.Каганович и другие важные персоны советского руководства. Метаморфозы с макетом самолета всех не на шутку удивили, а Ворошилов похвалил Шевченко:

— Идея ваша очень интересная. Надо доложить товарищу Сталину, необходимо создать отдельное КБ. У вас есть модель, чтобы можно было показать Иосифу Виссарионовичу? Кстати, что означает ваше название — ИС-1?
— «ИС», — ответил Шевченко, — это значит Иосиф Сталин, так мы решили на собрании сотрудников. Один — это первый самолет, созданный для испытаний возможностей уборки крыла и шасси в полете ( в 60-е годы появилась версия, что «ИС» означает «истребитель складной», но в документах такая расшифровка не встречается). За ним предполагается создать более совершенные образцы. Что же касается особого КБ, — то прошу вас, товарищ маршал, не стоит беспокоиться… Не мог же сказать Владимир Васильевич, что большинство его сотрудников как раз из тех, кого «поперли» из других КБ за «недоверие». Вскоре Шевченко вызвали в Кремль на совещание авиаработников. Сталин медленно прохаживался возле стола президиума, спустился в зал, присел рядом с конструктором:
— Ну что ж, товарищ Шевченко, я не против, что вы назвали такой замечательный самолет моим именем. Такая машина, как утверждают специалисты, абсолютно необходима в новых условиях. Когда сможете сделать опытный самолет?
— Постараемся к 1 января сорокового года, товарищ Сталин.
— Ну, а если к Октябрьской революции тридцать девятого?
— Нет, никак не успеем. Дело новое и очень сложное.
— А если дадим завод?
— Заводом здесь не поможешь, товарищ Сталин.
— Ах, какой вы несговорчивый, товарищ Шевченко… Хорошо, подберите кадры, утвердим через товарища Берия. А производственное помещение получите в ЦАГИ… Шевченко понял, что это где-то рядом с «шарашкой», где работал опальный Туполев…
Так оно и оказалось. Радовало лишь одно — отменные условия работы, любые материалы, высококвалифицированные специалисты. Владимир Васильевич был в очень хороших отношениях с Чкаловым. Валерий Павлович не поленился, после совещания завернул на Рубцовский переулок, порадовал тещу Шевченко:
— Татьяна Ивановна! Готовьте праздничный ужин. Володин проект утвердили!

В мае 1939 года появился первый официальный приказ № 114: «О предоставлении в распоряжение главного конструктора ОКБ-30 на заводе № 156 тов. В.В.Шевченко на проектирование и постройку самолетов с убирающимися крыльями. Премиальный фонд:
-на ИС-1 — 1 500 000 руб.
-на ИС-2 — 1 200 000 руб.
Общий кредит на разработку определить в 76 млн. руб.»

ИС-1 являлся экспериментальным самолетом, построенным для изучения небывалой до этого схемы и проверки механизма уборки крыла, и шасси в полете. Внешне ИС-1 имел некоторое сходство с истребителем Н.Н.Поликарпова И-153.

Нижнее крыло состояло из центроплана и складывающихся консолей. Посредством подъемного механизма, установленного в фюзеляже, центроплан поворачивал на шарнирах крепления к фюзеляжу и складывал нижнее крыло. Подъемный механизм, в свою очередь, состоял из гидроцилиндра и двух кулисных подкосов. Рабочее давление (60 атм) создавалось помпой, установленной на моторе. Консоль имела два лонжерона, склепанных из дюралевых профилей со стенкой. Обшивка из листового дюраля, укрепленная штампованными нервюрами. Нижний центроплан состоял из двух ферменных сварных лонжеронов и центральной трубы крепления кулис подъемного механизма. Нервюры и обшивка центроплана дюралевые.

Шасси и хвостовой костыль убирались одновременно с уборкой крыла. На самолете предусматривалась установка четырех пулеметов ШКАС калибром 7,62 мм, расположенных в центроплане верхнего крыла.

Фюзеляж сварной из хромансилевых труб представлял собой силовую ферму с наружным дюралевым каркасом и смешанной обшивкой. Передний отсек состоял из четырех рам, связанных между собой в ферму. В месте центроплана крепилась силовая корзинка. В ее отсеке установлен шток подъема и выпуска крыла и шасси. По наружным сторонам корзины располагались узлы крепления нижних центропланов. На передней раме расположены узлы крепления моторамы. На четвертой — узлы крепления хвостовой части фюзеляжа. Между первой и второй рамой — передний бензобак, а между третьей и четвертой — задний. Задний отсек расчален проволочными крестами. В отсеке пилота имелись добавочные стержни для установки сиденья и пола. Наружная обшивка фюзеляжа делилась на переднюю и хвостовую части. Каркас хвостовой части был выполнен из легких дюралевых шпангоутов, и продольных профилированных стрингеров и обтянут полотном ACT-100. Верхнее крыло состояло из центроплана формы «чайка» и двух консолей. Крыло двухлонжеронной конструкции с работающей дюралевой обшивкой. Лонжероны ферменного типа, сваренные из хромансилевых труб. Нервюры крыла штампованные из дюраля, крепились к лонжерону стальными хомутами. В обшивке центроплана верхнего крыла имелись силовые люки для обслуживания пулеметов.

Стабилизатор имел два лонжерона, на которых набраны штампованные нервюры. К фюзеляжу стабилизатор крепился четырьмя болтами, что позволяло на земле изменить установочный угол стабилизатора в пределах от +2° до -4°.

Киль съемный двухлонжеронной конструкции, крепился к фюзеляжу на четырех точках.

Шасси консольного типа с амортизацией и нормальными тормозными колесами размером 700×150 мм. Костыль, установленный на самолете, неуправляемый, ориентирующийся, запирающийся в нейтральном положении. Уборка и выпуск его производились тросами. Костыль снабжен пневматическим амортизатором.

Управление самолетом смешанное. Рулем высоты и элеронами — жесткое, состоящее из дюралевых труб и качалок. Управление рулем поворота — тросовое.

Приборная доска состояла из трех панелей — центральной с амортизацией и подсветом и двух боковых. На центральной части расположены пилотажно-навигационные приборы, на правой — моторного оборудования и кислородный прибор. Левая панель занята сигнальными лампами, тормозным манометром и переключателем магнето мотора. Всеобщий интерес к самолету с убирающимся крылом был настолько велик, что испытания его поручили лучшим военным летчикам. Первый полет произвел 29 мая 1940 года летчик-испытатель Василий Кулешов. Затем он совершил еще пять полетов. Вопреки опасениям самолет вел себя безукоризненно. Правда, крыло и шасси Кулешов не убирал. Впервые сделал этот «смертельный трюк» легендарный летчик-испытатель Георгий Шиянов 21 июня 1940 года. Самолет и здесь показал отличные результаты. В заключительном отчете от 9 января 1941 года Шиянов писал: «Оборудование кабины ИС-1 аналогично самолетам И-153, И-16. Приборы расположены удобно. Органы управления мотором, самолетом и вооружением расположены целесообразно. Посадка в кабине удобная, но обзор для руления имеет слишком узкий сектор. На взлете самолет легко отрывается и не боится боковика. Возможен взлет с подрывом. На больших углах атаки тенденций к сваливанию нет. Наивыгоднейшая скорость набора 200-210 км/ч. На скорости набора 240 км/ч наблюдается небольшая вибрация хвостового оперения типа бафтинг. Самолет прост в пилотировании и «плотно сидит» в воздухе. Проявляется незначительное потряхивание хвоста на малых скоростях. Виражит устойчиво, но чувствуется недостаточная мощность мотора. Обзор в воздухе вперед также недостаточен. По прибору доводил скорость до 300 км/ч на высоте 2000 м. Планирует ИС-1 устойчиво, допускает планирование с брошенными рулями. Подвод к земле на посадке на скорости 190 км/ч. Но обзор для посадки недостаточен. Пробег очень устойчив. Производил посадку с боковым ветром до 45° и силой 10 м/сек. Никаких сомнений самолет не вызывает.»

В облете уникальной машины принял участие и знаменитый летчик С.Супрун. В его умелых руках истребитель ИС-1 продемонстрировал свою стремительность и высокую маневренность. Крыло и шасси Степан убрал сразу же после взлета, чем буквально поразил присутствующих летчиков и конструкторов. В своем заключении по испытаниям ИС-1 Супрун записал: «На рулежке обзор вперед недостаточен. Взлет простой. Амортизация шасси нормальная. При переходе в угол набора самолет слегка потряхивает, что не опасно. Механизм уборки крыльев и шасси расположен очень удобно и просто. Крыло и шасси убираются легко, поведение самолета в этот момент нормальное, просадки нет. Самолет послушен в пилотировании. Вираж и боевой разворот выполняет очень хорошо. Можно делать вираж с креном 70° на скорости 300 км/ч. Вывод из боевого разворота на скорости 220 км/ч. Отбалансированный самолет хорошо летит с брошенной ручкой. Поперечная и продольная устойчивость самолета очень хорошие. При выпуске крыла и шасси поведение самолета нормальное. Посадка проста».

Эти оценки нового самолета подтверждает также и третий участник облета талантливый инженер-летчик Алексей Гринчик: «ИС-1 в варианте моноплана очень приятен в полете и устойчиво ведет себя в воздухе.»

В январе 1941 года был готов второй, аналогичный самолет ИС-2 с убирающимся в полете нижним крылом и более мощным мотором М-88 в 950 л.с., который исключал многие недостатки своего предшественника. Было усилено и вооружение — два пулемета БС 12,7-мм и два ШКАС — 7,62-мм. Максимальная скорость (расчетная) достигла 600 км/ч. Таким образом, «замах» был сделан на показатели не ниже, чем у Як-1 или Ме-109. Кроме повышения мощности мотора, у ИС-2 был значительно уменьшен мидель фюзеляжа, увеличено его удлинение и сделан более обтекаемый капот двигателя. Несколько уменьшена при этом площадь крыльев.

К сожалению, началась война и на ИС-2 успели сделать всего лишь четыре испытательных полета. Затем программа была свернута. Помимо высокой сложности в производстве и относительной дороговизны машины, сыграло роль и то, что ИС-2 не мог реализовать в бою свои маневренные качества в варианте биплана. Ведь нижнее крыло у него выпускалось синхронно с шасси, а это резко повышало лобовое сопротивление и соответственно, снижало летные данные. Достоинства конструкции проявлялись только на взлетно-посадочных режимах. Между тем Шевченко и в необычайно трудных условиях военного времени продолжал бороться за создание принципиально нового самолета. Появился эскизный проект ИС-4 с двигателем М-71Ф мощностью 2000 л.с. Его расчетная максимальная скорость у земли предполагалась в 660 км/ч, а на высоте 6000 м — 720 км/ч! Максимальный расчетный потолок — 13300 м. Мощное пушечное вооружение. «А не завышены ли данные по максимальной скорости?» — сомневались специалисты. Вот заключение инженера-испытателя Иосифа Лазарева, который вместе с Петром Стефановским испытывал И-185 в 1942 году с подобным же мотором М-71. Лазарев, сделав расчеты, подтвердил, что скорость на предельной высоте должна быть порядка 650 км/ч. Подтвердил эти данные и Н.Н.Поликарпов, которому удалось ознакомиться с этим замечательным проектом в начале 1944 года.

По сравнению с первыми «исами» на ИС-4 были сделаны принципиальные усовершенствования. Подобрана лучшая форма фюзеляжа и отлично сопряженное с ним крыло. Предусмотрено носовое колесо. Ниши в боках фюзеляжа для уборки крыла и шасси должны были закрываться специальными автоматически выдвигающимися стенками, исключающими срыв потока с фюзеляжа. Шасси убиралось в центроплан независимо от уборки нижнего крыла. Вместо открытого козырька на ИС-4 устанавливался хорошо обтекаемый фонарь. Предкрылки на верхнем крыле абсолютно исключали явление бафтинга хвостового оперения. Упрощен механизм уборки нижних крыльев. Но эра винтомоторных самолетов уходила, и реализовать замечательные качества ИС-4 на практике не удалось. Последней работой Шевченко был эскизный проект самолета ИС-14, сделанный в 1947 году. Проект сопровождался письмом авиаконструктора в ЦК партии. На этот раз Шевченко разработал принципиально новую схему — высокоплан с малой несущей поверхностью при большой стреловидности крыла на максимальном режиме полета. Крыло поворачивалось в горизонтальной плоскости при помощи шарнирного соединения. Консоль по верхнему обрезу фюзеляжа могла быть откинута назад под углом до 61°. Этот реактивный истребитель-перехватчик при полном полетном весе 3200 кг должен был достичь скорости значительно более высокой, чем на других самолетах с подобными двигателями.

Сегодня, накануне 60-летия юбилея создания первого и единственного в мире самолета с убираемым крылом, можно только удивляться таланту, работоспособности и преданности авиации авиаконструктора Владимира Васильевича Шевченко. Кто он и откуда? В 1929 году закончил МВТУ в одной группе с Сергеем Королевым, вместе летали в аэроклубе. В 1930 году Владимир окончил Одесскую летную школу, летал в ВВС на Р-1, затем на И-4 в ПВО. Как отличного летчика, его в 1933 году перевели в НИИ ВВС. Приходилось летать и на воздушных парадах: на И-5 в пятерке В.Степанчонка и на И-16 в пятерке В.Коккинаки. Но главное — испытательные полеты. Немало было острых моментов… В одном из испытательных полетов на плоский штопор истребитель вышел из повиновения. После тридцатого витка, когда до земли оставалось совсем немного, Шевченко удалось выбить заклинивший фонарь и на полунаполнившемся парашюте спасти жизнь. Но удар о землю оказался настолько сильным, что летчику поломало обе ноги, повредило позвоночник. Однако Владимир и не думал сдаваться: после госпиталя вновь добился допуска к испытательным полетам. Затем — война, фронт, воздушные бои… И вновь — испытательская работа. Довелось полетать Владимиру Васильевичу на И-16, И-153, Ме-108, Р-5, Пе-8, Ил-2, Ю-88, И-180, Ме-110, Ла-5…

Да разве перечислить: общий налет — 6000 часов! И при всем этом — углубленная конструкторская работа. Ее плодотворный итог — четыре «живых» образца и 18 эскизных проектов различных самолетов с изменяемой геометрией несущих плоскостей. Многим впоследствии пригодился опыт Шевченко и его верных помощников инженеров Василия Никитина, Петра Носикова, Владимира Теплякова, Николая Столбового, Всеволода Смирного, Анатолия Фролова, Виктора Абрамова, Николая Цигира, Евгения Колесникова, Анатолия Андреева, Тамары Реинвальд. Они вместе с Шевченко творили свои «странные», не знавшие аналогов аппараты. И те из них, кто еще жив, с законной гордостью видят на фотографиях МиГ-23, Су-24, Ту-160 — прямых наследников теперь такого уже далекого самолета ИС. А Владимир Васильевич и сейчас, слава Богу, жив и здоров. Живет в Москве на Большой Грузинской. Он вовсе не ретроград и самолет свой теперь смог бы назвать и по-другому. Но для чего? Ведь истории не переделать. И в свои почти 90 он еще сам водит свою «Волгу» до дачного поселка летчиков-испытателей. Вот такой он, настоящий пилот старой закалки.

Краткое техническое описание самолета ИС-4.

Самолет ИС-4 — свободнонесущий полутораплан, верхнее крыло которого выполнено в форме «чайки» для улучшения обзора из пилотской кабины. Так же как и на предшествующих образцах самолетов ИС, предусмотрена уборка в попета нижнего крыла, превращающая машину из полутораплана в моноплан с высоко расположенным крылом. Нижнее крыло и шасси убираются с помощью подъемного механизма. Центроплан нижнего крыла состоит из двух центропланов и двух консолей. Консоль крыла «ломается» в шарнире, расположением в месте крепления стойки шасси. Одновременно убираются стойки шасси, которые входят в центроплан между лонжеронами и закрываются щитками.

Шасси трехколесное, с носовой стойкой. Переднее колесо располагается под двигателем и убирается назад. Главные колеса тормозные.
Фюзеляж ферменной конструкции. Хвостовая часть обшита выклейкой — шпоном, передняя — металлической обшивкой.
Обшивка верхнего крыла дюралюминиевая, нижнего — фанерная. Консоли верхнего крыла металлические, нижнего — цельнодеревянные.

ЛТХ:

Модификация: ИС-2
Размах крыла, м: 8,60
Длина, м: 7,36
Высота, м: 2,68
Площадь крыла, м2: 20,83
Масса, кг
-пустого самолета: 1400
-максимальная взлетная: 2180
Тип двигателя: 1 х ПД М-88
-мощность, л.с.: 1 х 1100
Максимальная скорость, км/ч: 588
Крейсерская скорость , км/ч: 453
Практическая дальность, км: 600
Практический потолок, м: —
Экипаж: 1
Вооружение: 4 х 7,62-мм пулемета ШКАС или 2 х 12,7-мм пулемета БС и 2 х 7,62-мм пулемета ШКАС.

Истребитель ИС-1.

Истребитель ИС-1 на испытаниях.

ИС-1 в аэродинамической трубе.

ИС-1 на тележке в полетной конфигурации моноплана.

Истребитель ИС-2.

Истребитель ИС-2. Вид спереди.

ИС-2. Вид сзади.

ИС-1. Рисунок.

ИС-2. Рисунок.

ИС-4. Рисунок.

Компоновочная схема ИС-1.

Компоновочная схема ИС-2.

ИС-1. Схема.

ИС-2. Схема.

ИС-4. Схема.

Список источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.
Б.Л.Симаков. Самолеты страны Советов. 1917-1970.
Энциклопедия-справочник. Самолеты страны Советов.
Крылья Родины. Евгений Подольный.»ИС» убирает крылья.
Моделист-Конструктор. И.Андреев. Един в двух лицах.
Авиационный форум Prop&Jet. Архивные фото.
Сайт «Уголок неба». 2017 г. страница: «Шевченко, Никитин ИС-1(2)».