Авиация и космонавтика 2001 10

И-300 ('Ф-1)

Ведущие специалисты по испытаниям самолета МиГ-9. Слева-направо: ведущий инженер по летным испытаниям А.Т.Карев, авиатехник Г.П.Букштынов, летчик-испытатель А.Н.Гринчик. ии В.В.Пиленов

Бригада испытателей самолета МиГ-9

Летчик-испытатель А.Н.Гринчик у И-300 (Ф-1)

В дальнейшем тряска и зуд стали сопровождать практически все полеты первой машины. При этом они возникали и появлялись на разных режимах. Также самолет периодически валило в разные стороны. Так 16 мая, начиная со взлета, выполняемого на номинальном режиме работы двигателей, сильная тряска была все время, что ощущалось на ручке пилота. При уборке газа правого двигателя она прекратилась. Самолет в полете валило влево. По окончании полета произвели усиление правой стороны жароупорного экрана, который ослаб в воздухе, и устранили другие обнаруженные на самолете дефекты. В этот же день прибывшая в ЛИИ группа генералов ВВС ознакомилась с материальной частью нового истребителя ОКБ-155.

В полете 17 мая скорость более 450 км/ч летчик не превышал. Сильная тряска, сопровождавшая машину в предыдущем полете, отсутствовала, но небольшая все же была. После полета испытатели решили проверить работу двигателей на земле. Последние работали нормально, однако тряска на самолете при их работе заметно увеличилась. В связи с этим с машины сняли нижний капот и произвели натяжку тендеров подвески двигателей. В очередном полете, состоявшемся на следующий день, незначительная тряска появилась на высоте около 4000 м на скорости 500 км/ч, при номинальном режиме работы двигателей. Второй раз тряска возникла после уборки газа. На высоте 3000 м при планировании скорость полета была доведена до 690 км/ч, при этом зуд прекратился. По результатам полета испытатели пришли к мнению, что на машину нужно установить усиленный экран и эластичное крепление подвески двигателей.

Стоит отметить, что в период проведения летных испытаний самолета И-300 доставку рабочих и специалистов из Москвы на аэродром ЛИИ и обратно осуществляли автомашиной "Бетфорд". Однако с 20 мая 1946 г., в целях уменьшения потерь рабочего времени за счет ежедневной доставки, бригаду испытателей перевели на казарменное положение. Для этого всех разместили на временное жительство в двух железнодорожных пассажирских вагонах, которые специально были для этого выделены и поставлены на аэродромной ветке ЛИИ. В этот же день А.Н.Гринчик произвел девятый полет. При наборе высоты на скорости 450 км/ч машину начинало трясти раз пять. На высоте 3000 м тряска пропала, а с высоты 3500 м началась опять. После полета на самолете вновь подтянули подвеску двигателей, сняли жароупорный экран для усиления и проверки, а также изменили установку стабилизатора с 0° на угол +0,5°. На следующий день на машину установили доработанный экран, на котором помимо усиления увеличили количество выходных жабр на задней его части для улучшения протока охлаждающего воздуха.

22 мая в полете на скороподъемность тряска была меньше, чем в предыдущем полете, при этом она временами затихала. Но на высоте 5000 м при выходе на площадку после того, как летчик заработал элеронами, стало дергать в обе стороны ручку управления, а на площадке при скорости 620 км/ч одновременно с этим возникла тряска. В связи с этим приняли решение заострить заднюю кромку на элеронах, уменьшить ход триммера руля высоты, а также установить эластичную подвеску двигателя и провести очередное усиление экрана. Вскоре с машины сняли элероны, правую половину руля высоты и начали работы по демонтажу двигателей. Однако к вечеру было получено указание восстановить машину для осмотра ее командованием ВВС.

К утру 23 мая самолет был готов для осмотра. В течение дня испытатели провели ознакомление с машиной командования ВВС и только после этого приступили к ее доработке, которая продолжалась до 4 июня. За это время специалисты ОКБ и ЛИИ выполнили намеченные по доработке мероприятия. Кроме того, по просьбе А.Н.Гринчика укоротили ручку управления на 20 мм.

Вечером -4 июня А.Н.Гринчик произвел полет на доработанной машине. Для изменения центровки в носовую часть фюзеляжа перед полетом добавили еще 20 кг груза. Но и этот полет не стал исключением. Первоначально на скорости до 300 км/ч тряска не ощущалась, но с увеличением ее до 550 км/ч он появилась на всех режимах, причем еще более значительная, чем в предыдущем полете. При этом тряска на ручке пилота и перегрузка на самолете также значительно усилились. Снижение оборотов до 6500 об/мин на высоте 3000 м не дало положительных результатов. Несмотря на то, что экран был частично усилен, (листы предпоследней части экрана заменили стальными, а с левой стороны экрана (под люком) установили листы толщиной 1 мм вместо 0,8 мм) тряска на самолете в полете не прекратилась. Причем было отмечено, что к концу полета она была наиболее сильной.

При тщательном осмотре самолета после полета испытатели вновь обнаружили, что крепление листов экрана ослабло, несмотря на то,- что перед полетом все крепежные винты были подтянуты. К тому же конструкция каркаса экрана явно имела недостаточную жесткость. Ввиду отсутствия ясности в причинах, вызывающих тряску, было принято решение о временном прекращении летных испытаний истребителя И-300.

В связи с возникшими проблемами 5 июня А.И.Микоян созвал научно-технический совет (НТО, на котором присутствовали руководство ОКБ-155, летчик-испытатель А.Н.Гринчик, а также ведущие специалисты ЦАГИ во главе с академиком М.В.Келдышем. На НТС обсуждался вопрос о конкретных мерах по устранению тряски на самолете.

Выступивший на совете академик М.В.Келдыш утверждал, что тряска самолета происходила от газовой струи двигателей и вряд ли ее удастся устранить при данной схеме их расположения. Он предложил срочно отправить второй экземпляр И-300 в ЦАГИ для снятия частотных характеристик и определения на специальном стенде вибрации конструкции самолета при работающих двигателях. Параллельно было предложено вернуться к проекту истребителя с двигателями, разнесенными на крылья.

Однако ведущий инженер А.Т.Карев отметил, что при тщательном наблюдении в процессе испытаний за причинами возникновения тряски, обнаружено, что основной из них является недостаточная жесткость экрана. Поэтому он просил А.И.Микояна дать задание конструкторам ОКБ сделать новую конструкцию защитного экрана с усиленным каркасом, чтобы жесткость поверхности его жароупорных листов не уступала жесткости нижней обшивки фюзеляжа. В ответ на это заявление М.В.Келдыш сказал, что работа по увеличению жесткости экрана положительных результатов не даст, так как основным дефектом, по его мнению, все же является неудовлетворительная схема расположения двигателей на самолете.

В итоге А.И.Микоян решил принять все три предложения. Он дал указания срочно провести в ЦАГИ указанные выше работы на И-300 (Ф-2). Одновременно бригаде общих видов под руководством А.А.Андреева поручалась разработка эскизного проекта самолета с разнесенными на крылья двигателями, а бригаде двигателистов во главе с Г.Е.Лозино-Лозинским надлежало срочно изготовить на первый экземпляр И-300, взамен старого экрана, новый экран с большей жесткостью.

По распоряжению А.И.Микояна на следующий день машину Ф-2, на которой завершили работы по замене двигателя, вновь отправили в ЦАГИ. В это же время в ОКБ приступили к разработке усиленного экрана. Уже 12 июня с машины Ф-1 сняли весь нижний экран, за исключением части, находящейся у самого двигателя, и начали работу по увеличению его. жесткости, завершив ее к вечеру 16 июня. В это же время для снижения усилий на ручке пилота уменьшили ход руля высоты, а в носовую часть самолета добавили еще 40 кг дополнительного груза, доведя его общий вес до 140 кг.

Полет, состоявшийся 17 июня, показал, что в управлении самолет стал приятнее, а тряска отсутствует. Таким образом, предположение академика М.В.Келдыша на счет причин ее появления не подтвердились, и надобность в разработке истребителя с разнесенными двигателями отпала. Тем не менее, проблем еще хватало, но и они стали постепенно отступать.

26 июня 1946 г. машину Ф-1 подготовили для первого показательного полета. Вечером А.Н.Гринчик выполнил демонстрационный полет для генералов и офицеров ВВС, который прошел успешно. Правда, на пробеге из-за повышенной посадочной скорости при торможении левая покрышка с камерой протерлись и слетели. В течение последующих трех дней был произведен профилактический осмотр двигателей после наработки ими 10 часов. Устранение выявленных при этом дефектов продлилось до 6 июля. В это же время провели очередное усиление экрана путем установки новых диафрагм и переборку колес основных стоек шасси, при этом пришлось заменить левое колесо из-за повреждений, полученных при посадке.

После пробных гонок двигателей 9 июля самолет подготовили к дальнейшим испытаниям. В течение следующих двух дней было выполнено по одному полету по программе заводских испытаний. После последнего самолет подготовили к демонстрационному полету для руководства МАП и командования ВВС.

В середине дня 11 июля 1946 г. на аэродром ЛИИ приехали министр авиационной промышленности М.В.Хруни-чев, главком ВВС главный маршал авиации К.А.Вершинин и другие высокопоставленные представители МАП и ВВС. Для показа были подготовлены два первенца отечественного реактивного самолетостроения - И-300 и Як-15, а также трофейный немецкий истребитель Не-162. Первым в воздух взлетел Не-162, пилотируемый летчиком-испытателем Г.М.Шияновым. Выполнив на нем несколько кругов над аэродромом, он прошел по прямой и произвел посадку.

Вторым вылетел Як-15, пилотируемый летчиком-испытателем М.И.Ивановым. При выполнении последним крутых виражей, А.Н.Гринчик, наблюдая за полетом, сказал, что тоже может делать такие виражи не хуже, чем на Як-15. Однако ведущий инженер А.Т.Карев напомнил ему, что машина на таких режимах еще не испытывалась. А.Н.Гринчик ответил, что он прекрасно это понимает и поэтому можно не беспокоиться.

После посадки Як-15, А.Н.Гринчик вылетел на И-300 (Ф-1) в свой двадцатый полет. Самолет легко оторвался от земли, набрал высоту около 3000-3500 м, затем снизился до 450-500 м и над аэродромом начал выполнять различные маневры. При выполнении крутых виражей на машине чувствовалась значительная перегрузка, так как при наблюдении с земли было ясно видно, что в это время с концов крыла сходили четкие инверсионные жгуты. После этого летчик перевел самолет на снижение и со стороны Кратово решил на высоте 100-150 м пролететь над аэродромом с большой скоростью.

При подходе к началу аэродрома самолет вдруг вздрогнул. В этот момент от него отделились два предмета и он, переворачиваясь через правое крыло, перешел в обратное пикирование и на краю аэродрома врезался в землю и взорвался. Летчик-испытатель А.Н.Гринчик погиб. Общий налет первого экземпляра И-300 к моменту катастрофы составил 6 час 23 мин. В присутствии главного маршала авиации К.А.Вершинина в начале аэродрома около взлетно-посадочной полосы были подобраны оторвавшиеся в воздухе съемная лобовая часть крыла с переходным зализом на фюзеляж и концевая часть левого элерона.

Расследование катастрофы показало следующее. Съемная часть переднего носка крыла (лобовик) с переходным зализом на фюзеляж были предусмотрены для обеспечения во время эксплуатации подхода к тягам управления элеронами, а также для доступа в фюзеляж через имеющийся в этом районе люк. Для обеспечения легкосъемности крепление лобовика осуществлялось к переднему лонжерону крыла стяжным болтом и к ушку, закрепленному на фюзеляже, специальным штырем. При этом тяги управления элеронами проходили над стяжными болтами.

При проведении статических испытаний прочность крепления съемных лобовиков не вызвала сомнений. Однако при проведении статиспытаний не была учтена деформация крыла при перегрузках в полете в сочетании со встречным скоростным напором. В результате во время полета большие перегрузки, возникшие при выполнении крутых виражей, привели к деформации крыльев со значительным прогибом консолей крыла вверх. Вместе с этим и под воздействием скоростного напора, штырь крепления лобовика левого крыла к фюзеляжу вышел из зацепления и лобовик начал деформироваться кверху, изгибая стяжной болт вокруг тяги управления левого элерона. В момент пролета самолета на малой высоте с большой скоростью лобовик левого крыла сильно задрался к верху и стяжным болтом перерезал тягу левого элерона, а когда болт лопнул, лобовик сорвался с крыла. Самолет стал неуправляемым, а от большой перегрузки начали разрушаться элероны, рули высоты и направления.

Таким образом, главной причиной катастрофы явилось неудачное крепление съемных лобовиков крыла. В связи с этим на других машинах крепление лобовиков изменили, их стали фиксировать винтами по всему периметру разъема.

Между тем, 11 июля второй опытный экземпляр И-300 прибыл из ЦАГИ для доводки до летного состояния и продолжения испытаний. К этому же времени по рекомендации ЦАГИ была пересмотрена конструкция крыла самолета. Для этого в ОКБ-155 разработали новое металлическое крыло, изготовили новую оснастку, провели полный объем статических испытаний и после изготовления установили его на машину Ф-2. Также в первой половине июля сборочный цех покинул третий опытный экземпляр И-300 (Ф-3).