Истребитель И-153 с ПВРД.

Истребитель И-153 с ПВРД.

Разработчик: И.А.Меркулов
Страна: СССР
Первый полет: 1940 г.

Среди разнообразных силовых установок, использующих реактивный принцип, большой интерес в начале 1930-х годов вызывали прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ПВРД). Ряд советских ученых, активно сотрудничавших в те годы с Реактивной секцией Стратосферного комитета ЦС ОСОАВИАХИМа СССР приложили свои усилия к теоретическому обоснованию таких работ. Первые в СССР ПВРД построил инженер И.А.Меркулов.

Летом 1939 года Меркулов предложил использовать ПВРД в качестве дополнительной силовой установки для увеличения максимальной скорости истребителей с поршневыми авиадвигателями. В качестве горючего предполагалось использовать авиационный бензин из основного бака. Поэтому «прямоточки» назывались «дополнительными моторами» (ДМ). Первый такой двигатель диаметром 240 мм, получивший обозначение ДМ-1, прошел стендовые испытания во второй половине 1939 года. В сентябре построили более мощные двигатели ДМ-2, длина их составляла 1500 мм, максимальный диаметр 400 мм, диаметр выходного сопла 300 мм. Вес каждого двигателя вместе с элементами крепления составлял всего 19 кг. После успешных испытаний в аэродинамической трубе ДМ-2 установили под нижними плоскостями И-15бис и в конце января 1940 года провели испытания.

В сентябре 1940 года, для дальнейших испытаний ДМ-2, был выделен истребитель И-153 (заводской № 6034). Этот истребитель имел более мощный двигатель, убирающееся шасси, и по скорости превосходил И-15бис на 70 км/ч. К полётам на И-153 с двумя ДМ-2 приступили в сентябре 1940 года. Их выполняли летчики-испытатели П.Е.Логинов, А.И.Жуков и А.В.Давыдов. Средний прирост скорости при включении ДМ-2 составил около 30 км/час.

Истребитель И-153 с ПВРД ДМ-2, сентябрь 1940 года.

Летом 1940 года под руководством И.А.Меркулова были изготовлены новые прямоточные двигатели ДМ-4, отличающиеся увеличенными размерами (диаметр — 0,5 м, длина — 1,98 м, вес — 30 кг). 3 октября 1940 года прошёл первый полёт на И-153 с ДМ-4. Самолёт поднялся на высоту двух тысяч метров и при собственной скорости 388 км/ч после включения ПВРД увеличил скорость на 42 км/ч. Во время последующих полётов средний прирост скорости составил примерно 40 км/час по сравнению с полётом при неработающих воздушно-реактивных двигателях. 27 октября было достигнуто увеличение скорости на 51 км/ч.

Истребитель И-153 с ПВРД ДМ-4, октябрь 1940 года.

Прямоточный воздушно-реактивный двигатель ДМ-4 под крылом истребителя И-153.

По результатам лётных испытаний самолёта И-153 с дополнительными моторами ДМ-4 был составлен следующий документ: «В октябре 1940 года отдел изобретений завода № 1 провёл лётные испытания самолёта И-153 с воздушно-реактивными двигателями конструкции инженера Меркулова И.А. Воздушно-реактивные двигатели были установлены на самолёте в качестве дополнительных моторов под нижними плоскостями и укреплены на существующих бомбовых балках. Вес двух дополнительных моторов составил 60 кг.
Питание горючим дополнительные моторы получали из того же бензобака, что и основной М-62. Управление дополнительными моторами осуществлялось одной ручкой, установленной в кабине пилота.
Испытание самолёта И-153 производил лётчик Логинов П.Б. на Центральном аэродроме им. Фрунзе. Программа испытаний состояла из 20 полётов, предусматривающих проверку прочности самолёта с дополнительными моторами, испытания работы дополнительных моторов и определения прироста максимальных скоростей.
Лётные испытания позволили полностью установить факт эффективной работы воздушно-ракетных двигателей и увеличения благодаря их действию максимальной скорости полёта.
Испытанные воздушно-ракетные двигатели обладают способностью работать на любом сорте авиационного бензина … Долговечность двигателей проверена продолжительными испытаниями на земле и в полёте.
Лётные испытания установили, что самолёт И-153 при полёте на высоте 2 тыс. метров при работе воздушно-ракетных двигателей увеличивает свою максимальную скорость с 389 км/час до 440 км/час, т.е. увеличивает максимальную скорость полёта на 51 км/час.»

Но проблема была в том, что подвешенные под крылом ПВРД создавали немалое аэродинамическое сопротивление. В результате скорость истребителя после установки на него ДМ-4 снижалась на 40 км/ч, а включение этих двигателей позволяло увеличить её всего на 10 км/ч по сравнению с максимальной скоростью серийного И-153. Этот вывод подтвердился позднее при испытаниях истребителя Як-7Б с двумя ДМ-4 — «чистый» прирост скорости составил всего 19 км/ч.

Всего, с прямоточными воздушно-реактивными двигателями ДМ-2 и ДМ-4, на истребителе И-153 произвели 74 испытательных полета.

ЛТХ:

Длина, м: 6,1
Высота, м: 3,0
Размах крыла, м
— верхнего:10,0
— нижнего крыла: 7,5
Площадь крыльев, м2: 22,1
Вес, кг
— пустого: 1348
— взлетный: 1859
Силовая установка: 1 х ПД М-26В + 2 х ПВРД ДМ-4
— мощностью, л.с.: 750
Максимальная скорость, км/ч: 415
скороподъемность, м/мин: 862
Практический потолок, м: 10 700
Дальность, км: 625
Вооружение: 4 х пулемета ШКАС калибра 7,62 мм или 2 х пушки ШВАК калибра 20 мм.

Список источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР (1938-1950).
Журнал «Моделист-Конструктор» № 12 за 1990 г. В.Холодный. Конструктор первых прямоточных.
Журнал «Самолеты мира» №№ 03-04 за 1997 г. Геннадий Серов. В начале реактивной эры.
Михаил Маслов. Истребитель И-153 «Чайка».
Дмитрий Соболев. Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг.
М.Е.Козырев. Реактивная авиация Второй мировой войны.