«346»

Самолеты немецких конструкторских бюро в СССР

«346»

Немецкий исследовательский институт планерных полетов (DFS) разработал проект экспериментального самолета DFS-346 с максимальной скоростью полета, соответствующей М = 2,5. Для достижения этой скорости на самолете планировалось установить два ЖРД фирмы "Вальтер" 509-109, применявшихся на ракетных истребителях Me-163. Самолет DFS-346 должны были поднимать на высоту 10 000 м с помощью самолета-носителя, затем он отсоединялся и совершал самостоятельный полет.
Постройка самолета началась за несколько месяцев до окончания войны. В 1946 г. по указанию Советского правительства группа немецких конструкторов под руководством Г. Рессинга продолжила эту работу. 29 сентября 1946 г. первый экземпляр самолета выкатили из сборочного цеха авиационного завода в Галле. После наземных испытаний его демонтировали и отправили в СССР.
Самолет "346" ( 307) представлял собой моноплан с крылом стреловидностью 45°. Конструкция — металлическая, за исключением герметической кабины летчика, имевшей деревянный каркас.
307. Схема самолета "346" На самолете не было привычного, выступающего из фюзеляжа фонаря кабины. Для максимального снижения лобового сопротивления летчика решили расположить в фюзеляже в лежачем положении. Кроме уменьшения поперечных размеров фюзеляжа, эта компоновка позволяет пилоту переносить большие перегрузки, чем при обычной схеме.
Пилотский отсек был отделен от основной части фюзеляжа воздухонепроницаемой перегородкой. Прозрачный фонарь из плексигласа выдвигался вперед, чтобы летчик мог попасть в самолет.
Самолет имел оригинальную систему аварийного спасения летчика. Гермокабина соединялась с фюзеляжем на взрывных болтах и, в случае необходимости, могла быть отделена от самолета. К задней стенке кабины был прикреплен парашют, стабилизирующий ее падение после отделения. На высоте 3000 м автоматически включалась система катапультирования человека, фонарь отделялся и летчик вместе с ложем выбрасывался из кабины. На высоте 1500 м раскрывался парашют летчика.
Система спасения обеспечивала покидание самолета даже в том случае, если летчик был без сознания. В этой ситуации отделение гермокабины осуществлялось автоматически - включался электрозапал взрывных болтов.
Крыло самолета имело постоянный профиль NACA с относительной толщиной 12%. Конструкция крыла — однолонжеронная, с толстой работающей обшивкой. На задней кромке располагались закрылки и двухсекционные элероны.
Шасси было сделано в виде убираемой в фюзеляж лыжи. Отсутствие обычного колесного шасси объясняется тем, что самолет должен был подниматься на высоту подвешенным к самолету-носителю.
На "346" стояли два ЖРД фирмы "Вальтер" 509-109, смонтированные на общей раме. Топливные баки вмещали 552 л горючего и 1100 л окислителя. Из-за большого расхода топлива ракетным двигателем этого запаса хватало всего на несколько минут полета.
В СССР к испытаниям самолета готовились весьма тщательно. В связи с тем, что летчик должен был управлять самолетом в лежачем положении, в ЛИИ провели предварительные опыты по изучению особенностей пилотирования при такой компоновке, Для этого был использован серийный немецкий планер "Краних", переконструированный под лежачее положение пилота. По воспоминаниям летчика-испытателя М.Л. Галлая, летавшего на этой машине, горизонтальное положение оказалось весьма неудобным для пилотирования. Тем не менее возвращаться к обычной посадке пилота и делать выступающий из фюзеляжа фонарь кабины на "346" не стали, так как это заставило бы почти полностью перестроить самолет и, кроме того, вызвало бы увеличение аэродинамического сопротивления.
308. Самолет "346" в натурной аэродинамической трубе Т-101 ЦАГИ Там же, в ЛИИ, провели испытания отделяемой кабины и катапультирующего устройства. С этой целью кабину от "346" с манекеном летчика подвешивали под фюзеляжем бомбардировщика B-25 и сбрасывали в полете. Испытания прошли успешно.
Аэродинамические исследования в натурной трубе Т-101 ЦАГИ ( 308) показали, что на больших углах атаки происходит интенсивный срыв потока с концов крыла, быстро распространяющийся на всю его поверхность и приводящий к потере устойчивости. Этого следовало ожидать, так как по всему размаху стояли профили одного типа, что нежелательно для стреловидного крыла. Для устранения указанного недостатка на верхней поверхности крыла второго экземпляра "346" установили четыре вертикальных гребня, препятствующих перетеканию потока вдоль размаха.
Модель самолета была испытана также в первой в СССР скоростной аэродинамической трубе Т-106. Выяснилось, что на околозвуковых скоростях возможна потеря эффективности органов управления. Поэтому было рекомендовано не превышать М = 0,8.
После окончания аэродинамических экспериментов экземпляр, доставленный в 1946 г. из Германии, прошел испытания на статическую прочность.
Во второй половине 1948 г. в ОКБ-2 была завершена постройка планерного варианта самолета - "346-П" ( 309). Он имел упрощенную конструкцию - без гермокабины, двигателя, топливных баков. Применение балласта позволяло изменять массу аппарата. С помощью "346-П" отрабатывалась техника отделения от самолета-носителя, проверялись устойчивость и управляемость аппарата при различных центровках, накапливался опыт пилотирования в лежачем положении и особенности посадки на лыжу. Испытывал "346-П" летчик-инженер Вольфганг Цизе, имевший 20-летний стаж полетов.
309. Планер "346-П" В 1946-1949 гг. на "346-П" были выполнены четыре полета. Аппарат подвешивали к самолету-носителю В-29, который поднимал его на заданную высоту, затем происходило расцепление, летчик-испытатель планировал к земле. Испытания проходили успешно, за исключением одного случая, когда Цизе не проконтролировал положение элеронов перед отделением от самолета-носителя. В результате "346-П" перевернулся через крыло, летчик с трудом смог выровнять машину.
Весной 1949 г. завод передал на испытания самолет "346-1". Он полностью соответствовал проекту, только вместо настоящего двигателя был установлен его макет. Масса самолета без топлива равнялась 3125 кг.
Все лето ушло на подготовку "346-1" к испытаниям на аэродроме в Теплом Стане. Первый полет состоялся 30 сентября 1949 г. Самолет подвесили под крылом В-29 ( 310) и подняли на высоту 9700 м. После отсоединения от носителя, который пилотировали летчики А.А. Ефимов и Н.А. Замятин, В. Цизе начал полет со снижением. На высоте 2500...3000 м он выдвинул из фюзеляжа посадочную лыжу и начал приземление. Однако расчет на посадку был сделан неточно и самолет подошел к аэродрому со скоростью, значительно больше расчетной. При приземлении лыжа от удара сложилась и самолет начал скользить по полосе на фюзеляже. Система привязных ремней летчика оказалась ненадежной — Цизе бросило вперед, он ударился головой о каркас фонаря и потерял сознание. Травма оказалась не очень тяжелой, и после лечения в госпитале В. Цизе вновь вернулся к летной работе.
Поврежденный самолет отремонтировали. Пока В. Цизе находился на лечении, испытания "346-1" продолжил летчик П.И. Казьмин. В первом же полете лыжа не зафиксировалась в выпущенном положении и в момент касания земли сложилась. Однако на этот раз посадка производилась на снег и все закончилось благополучно. Некоторое время спустя Казьмин совершил второй полет. Посадка опять была неудачной, так как летчик приземлился до начала взлетно-посадочной полосы. Вновь потребовался ремонт.
310. Самолет "346-1" под крылом B-29 Несмотря на сложности с приземлением, было сделано заключение, что пилотажные свойства самолета в целом удовлетворительные и можно приступать к основной части программы: полетам с включением двигателя. Для этого был подготовлен второй летный экземпляр - "346-3" с настоящим ЖРД.
Сборка "346-3" завершилась в мае 1950 г. От первого экземпляра он отличался измененной формой горизонтального оперения с уменьшенной толщиной профиля и большей стреловидностью ( 311, см. 307). В результате этих мероприятий допустимая скорость "346-3" возросла до величины, соответствующей М = 0,9.
Специально для испытаний "346-3" примерно в 100 км к юго-востоку от Москвы, вблизи города Луховицы, началось строительство нового заводского аэродрома. Строительные работы, изготовление необходимого для испытаний оборудования и перевозка на новое место авиатехники заняли несколько месяцев. В начале 1951 г. оправившийся от травмы В. Цизе начал тренировочные полеты на планере "346-П", а 6 апреля совершил полет на "346-3" без включения двигателя. 15 августа 1951 г. Цизе впервые выполнил полет на "346" с использованием двигателя. Из-за ограничений по максимальной скорости использовалась только одна камера ЖРД, максимальная тяга двигателя при этом составляла 1570 кгс. Силовая установка была включена на высоте 7000 м через 1 мин 40 с после отделения от самолета- носителя. ЖРД проработал полторы минуты, затем были произведены планирующий полет и посадка.
Пилотирование самолета происходило в очень трудных условиях. При полете с работающим двигателем обнаружилась сильная боковая неустойчивость. И Цизе приходилось постоянно выравнивать крены элеронами. Ситуация усложнилась еще тем, что из-за плохой работы регулятора обогрева температура в кабине достигала 40° С и управлять самолетом в таких условиях было крайне трудно. По словам В. Цизе, он был на грани обморока.
311. Самолет "346-3" под носителем Ту-4 После установки в кабине вентиляционных клапанов следующий полет (2 сентября) прошел вполне благополучно. Однако в третьем полете с включением двигателя произошла авария. Это случилось 14 сентября. Цизе отсоединился от самолета-носителя на высоте 9300 м. Включив двигатель, летчик продолжал набирать высоту, одновременно росла и скорость. После двух минут работы ЖРД скорость полета превысила 900 км/ч. Вскоре после этого Цизе сообщил по радио, что самолет потерял управление и падает. По приказу с земли он покинул самолет. Система спасения сработала безупречно. Отделение кабины произошло на высоте 6500 м, раскрылся стабилизирующий парашют, на высоте 3000 м катапультное устройство выбросило летчика из кабины, он приземлился на парашюте.
Специалисты, занимавшиеся изучением причин аварии, не пришли к единому мнению. По одной версии, самолет попал в штопор из-за ошибки пилота, согласно мнению других, Цизе превысил допустимую максимальную скорость и в результате перераспределения давления на крыле и оперении потерял контроль над машиной.
В связи с тем, что при использовании менее чем половины максимальной тяги двигателя самолет развивал скорость более 900 км/ч, можно предположить, что при включении обеих камер сгорания он мог бы превысить скорость звука. Но несовершенство аэродинамической схемы не позволяло провести такое испытание.
Разработка самолета "346" явилась самой дорогостоящей программой опытного завода № 1. За период с апреля 1946 г. по сентябрь 1951 г. на нее было затрачено 55 млн руб.