Авиация и космонавтика 2016 06

Б.И. Черановский и его "параболы"

Окончание. Начало см. в "АиК" №4.5/2016 г.

Летом 1941 г. Черановский подал заявку на изобретение, определяемое как "Планер с пропеллирующим закрылком". Проектный рисунок этого очередного орнитоптера был подписан 3 июня 1941 г. Сама схема и принцип создания тяги при помощи особого подвижного закрылка отличались оригинальностью. В отзывах по предложению Черановского давалась высокая оценка его изобретения, ее подтвердил, в частности, ученый аэродинамик В.П. Ветчинкин.

Между тем, вскоре началась война, и практическое осуществление оригинального аппарата не состоялось. Позднее, в 1943 г. Комитет по изобретательству отказал Б.И. Черановскому в выдаче авторского свидетельства на описываемый планер с формулировкой "...не отличается какими-либо оригинальными особенностями, которые можно было бы отнести к новым изобретениям".

Общий вид планера-орнитоптера 1941 г.

В соответствии с приказом НКАП СССР №753 от 26 июня 1941 г. было создано 11-е Главное Управление для производства планеров. 11-е ГУ поначалу включало в себя 10 заводов, в сентябре 1942 г. было реорганизовано в Главк по производству легкомоторных самолетов.

Б.И. Черановский после начала войны, осенью 1941 г. был эвакуирован сначала в Казань, а затем направлен для работы конструктором на вновь созданный планерный завод №168 11-го ГУ, расположенный в г. Волжск Марийской АССР. Здесь он разработал проект десантного планера по схеме "летающее крыло", продувочная аэродинамическая модель которого была изготовлена в феврале 1942 г.

В марте 1942 г. в казанском филиале ЦАГИ (начальником здесь был старый знакомый А.А. Дубровин) провели испытания "модели №19 завода №168 НКАП" с целью определения аэродинамических характеристик и оценки эффективности органов управления.

В отчете по аэродинамическим испытаниям говорилось, что это была модель транспортного планера, выполненного в виде летающего крыла, снабженного подвесными закрылками, расположенными вдоль всего размаха и вертикальным оперением, помещенным между закрылками и соединенным с крылом небольшим утолщением обтекаемой формы. Закрылки имели площадь, равную 20% площади крыла, выполняли функцию рулей высоты и элеронов.

Испытания в аэродинамической трубе показали, что "модель обладает малым значением максимального коэффициента подъемной силы, недостаточной эффективностью закрылков и узким диапазоном возможных центровок. Устойчивость пути и эффективность руля направления неудовлетворительны". Были даны рекомендации по улучшению и совершенствованию проекта, однако на практике планер не был осуществлен.

Продувочная модель десантного планера "Летающее крыло"

В отношении проекта этого самолета использовалось определение "самолет-крыло" и "воздушно-реактивный самолет-крыло". Согласно имеющейся схеме это был одноместный самолет с двумя воздушно-реактивными двигателями, вооруженный двумя пушками, выполненный по схеме треугольного крыла с вынесенными за обводы элеронами.

В заключении по проекту от 27 декабря 1944 г., подготовленному заслуженным деятелем науки и техники, генерал-майором ИАС В.С. Пышновым, говорилось: "Тов. Черановский предлагает применить схему летающего крыла для самолета с реактивным двигателем. Такое предложение заслуживает большого внимания, так как для реактивной скоростной машины весьма важным является достижение высокой прочности и жесткости конструкции при минимальном весе. Монолитная конструкция, подобно предложенной, лучшим образом отвечает поставленной задаче. Нужно отметить, что при скорости, близкой к скорости звука, которая может быть получена при полете со снижением, нормальное хвостовое оперение оказалось неэффективным. Будет ли лучше у схемы Черановского, сказать пока трудна, но можно думать, что рули, выступающие за габарит крыла окажутся более эффективными.

При указанной тяге 500 кг на малых высотах скорость 750 км/ч реальна.

Постройка машины естественно потребует глубоких исследований и экспериментальных работ, но это относится ко всем строящимся реактивным самолетам.

Б.И. Черановский имеет большой опыт конструкторской и изобретательской работы, а также обладает необходимой энергией, настойчивостью и инициативой. При наличии необходимого коллектива сотрудников он доведет работу до желаемого результата".

О детальной проработке указанного проекта данных нет, однако сама идея подобного летательного аппарата продолжала развиваться, и была реализована в экспериментальных планерах БИЧ-22 и БИЧ-23.

Общие виды проекта реактивного истребителя

Размах крыла, м 8,480

Длина, м 4,670

Площадь крыла, м² 18,0

Полетный вес, кг 1900

Наибольшая скорость у земли, км/ч 800

Посадочная скорость, км/ч 107

Наибольшая скороподъемность у земли, м/с 24,0

Время набора высоты 1000 м, с 42

Дальность полета на максимальной скорости, км 426

Разбег, с 18,3

Разбег, м 420

Схема Че-22

Экспериментальный планер Че-22

Осенью 1947 г. Черановский был назначен главным конструктором ОКБ-МАИ. Здесь он спроектировал и построил экспериментальный планер типа "летающее крыло", в отношении которого в процессе проектирования использовалось рабочее название "планер с концевыми килями". Под обозначением Че-22 планер закончили постройкой в мае 1948 г. Че-22 предназначался для предварительной проверки устойчивости, управляемости и взлетно-посадочных характеристик новой схемы бесхвостого самолета типа "летающее крыло". Испытать планер предполагалось в планирующем полете на малых скоростях как исходный вариант самолета, рассчитанного на околозвуковые скорости.

Че-22 имел удлинение крыла 4 и сужение 4,48, поперечное V консолей 4°. Стреловидность крыла по передней кромке около 30° (имеющиеся данные не уточняют этого значения). Крыло образовано из S-образных, безмоментных профилей БИЧ-10. Конструкция крыла деревянная, двухлонжеронная, обшивка центроплана из фанеры, консолей - из фанеры и полотна между лонжеронами. Вдоль задней кромки крыла оборудованы щелевые рули высоты и элероны. Сегмент, работающий как рули высоты составлял 66% размаха всего размаха рулей. Кроме того, на нижней поверхности консолей крыла располагались специальные щитки, выполняющие функции руля поворота. Вынесенная вперед носовая часть с кабиной пилота обеспечивала хороший обзор. Большой каплевидный фонарь мог сбрасываться в полете. Считалось, что данная схема применительно для реактивного самолета позволяла эффективно использовать объемы крыла при размещении двигателей, экипажа, оборудования и запасов топлива.

Борис Иванович Черановский у планера Че-22 в Тушино

Размах крыла, м 7,5

Размах центроплана, м 2,5

Площадь крыла, м² 14,0

Вес пустого, кг 133

Пилот, кг 80

Балласт, кг 25 (11,7*)

Полетный вес, кг 238 (222,7*)

Нагрузка на крыло, кг/м² 10,9

Максимальная скорость полета

на буксире, км/ч 129

Скорость отрыва планера, км/ч 62

Посадочная скорость, км/ч 54

* Другие источники.

Для определения прочности были проведены статические испытания до 165% расчетной нагрузки, после чего наступило разрушение конструкции. В соответствии с этой и другой расчетной документацией 3 июня 1948 г. экспериментальный планер Че-22 был допущен к первому вылету.

Уже 1 июня 1948 г. в 9 часов утра на аэродроме Центрального аэроклуба им. Чкалова СССР (Тушино) в Москве начались предварительные испытания на буксире за самолетом По-2 (предполагался самолет Р-5, что весьма интересно - оказывается, в СССР такие старички еще летали). Предварительные испытания выразились в скоростных пробежках, которые выполнил на буксире за самолетом пилот-планерист РА. Пищучев.

Отмечалось, что отрыв от земли происходил на скорости 85-90 км/ч. Путевая устойчивость планера на малых углах атаки оценивалась как неудовлетворительная. Одновременно пилот отмечал, что установка концевых килей площадью 2x0,6 м² обеспечивает нормальные характеристики поперечной и продольной статической устойчивости.

После доводок Че-22 допустили к полноценным испытаниям, основной целью которых стало не только определение его характеристик, но и возможностей использования как спортивно-тренировочного планера в аэроклубах ДОСАВ (Добровольное общество содействия авиации). Летчиком-испытателем являлся И.А. Петров. 11 сентября 1948 г. в Тушино были совершены две пробежки и один поддет.

14 сентября были проведены очень осторожно еще несколько подлетов, затем выполнили набор высоты на буксире до 2000 м. Летчик отмечал большой угол взлета и недостаточный обзор из кабины. Полет на буксире продолжался 37 мин, в свободном полете - 23 мин.

В свободном полете после отцепки поперечная устойчивость и управляемость оценивались как нормальные. В отношении продольной устойчивости говорилось, что планер стремится на нос. При посадке на большом угле атаки при очень незначительном ветре пробег составил 5-8 м.

Позднее Че-22 был испытан на высший пилотаж. 17 июля 1949 г. летчик И.А. Петров во время авиационного праздника в Тушино успешно продемонстрировал на нем фигуры высшего пилотажа. После этого была заказана серия из десяти Че-22. Планеры строили в поселке Черная под Москвой, в авиаремонтных мастерских. Во время испытаний первого серийного образца произошла катастрофа, в результате которой погиб летчик И.А. Иванов. Дальнейшие работы по Че-22 прекратили.

Схема Че-23

Площадь крыла, м² 15,0

Удлинение крыла 3

Полетный вес, кг 300

Профиль крыла Ч-ЛС-10%

Этот двухместный экспериментальный планер явился дальнейшим развитием одноместного БИЧ-22. Изменены размерности, уменьшено удлинение и увеличена стреловидность крыла. Предполагалось, что данный образец станет прототипом сверхзвукового самолета.

Испытания БИЧ-23 состоялись на аэродроме Тушино 7 февраля 1949 г. Вначале был совершен подлет за самолетом Ли-2. Затем были выполнены три полета на высоту 3000, 2000 и 1500 м с последующей отцепкой от буксировщика. Время свободного полета при этом составило 3 ч 18 мин. Путевая и поперечная устойчивость Че-22 оценивалась как удовлетворительная на всех режимах полета.

Путевая управляемость планера достигалась при помощи отклонения тормозных щитков или создания крена. Продольная устойчивость с брошенной ручкой оценивалась как недостаточная.

В полете 9 февраля 1949 г. планер выполнял высший пилотаж.

Экспериментальный планер Че-23

Проект самолета БИЧ-26

В период 1952-1956 гг. Черановский провел ряд ценных экспериментальных исследований над моделями крыльев различной формы в плане и моделями бесхвостого самолета типа "летающее крыло". Среди различных предложений упоминаются проекты БИЧ-24 и БИЧ-25 без уточнения их характеристик и предназначения.

Проект БИЧ-26 представлял собой экспериментальный истребитель по схеме "летающее крыло", оснащенный турбореактивным двигателем АМ-5 тягой 2000 кг. По расчетам предполагалось получить максимальную скорость М=1,7 на высоте 7000 м, максимальный расчетный потолок составлял 22000 м. Полетный вес мог достигать 4500 кг, размах крыла около 7,0 м, длина около 9,0 м, площадь крыла около 27,0 м².

В течение нескольких лет были выполнены расчеты, подготовлены продувочные и демонстрационные модели.

В конце 1950-х гг. плодотворная деятельность Бориса Ивановича Черановского замедлилась по причине затяжной болезни, 17 декабря 1960 г. его не стало.