Реактивные первенцы СССР – МиГ-9, Як-15, Су-9, Ла-150, Ту-12, Ил-22 и др.

Краткое техническое описание самолета Як-15

Истребитель Як-15 — классический однодвигательный низкоплан с убирающимся шасси с хвостовой опорой.

Крыло — аналогично несущей поверхности самолета Як-3 с мотором ВК-107А, но центральная часть переднего лонжерона выполнена в виде арки. Узлы разъема крыла, нулевые нервюры, первые нервюры носков и обшивка купольных частей усилены.

Элерон усилен накладкой по лонжерону и снабжен 100-процентной весовой компенсацией, выполненной в виде стальной трубы, залитой свинцом.

Посадочные щитки со стороны оси самолета укорочены по размаху: по передней кромке на 107 мм, по задней — на 50 мм.

Площадь вертикального оперения увеличена (в основном за счет киля) на 0,41 м² и составила 1,82 м². Нижняя часть руля поворота зашита листом из алюминиевого сплава.

Горизонтальное оперение серийное, с Як-3. На стабилизаторе установлен узел крепления киля, а на руле высоты полотняная обшивка заменена металлической. На каждой половине руля высоты имеется триммер.

В процессе эксплуатации в конструкцию самолета постоянно вносились изменения. Так, на самолетах с № 310001 по № 310250 в сентябре 1947 года усилили верхнюю обшивку крыла в отсеках консольных баков между нервюрами № 7 и № 8. На машинах с № 310001 по № 310121 доработки осуществляли в строевых частях, а на остальных — на заводе № 31.

Фюзеляж ферменной конструкции, с металлической обшивкой, начиная с рамы № 5, остался как и у Як-3, но передняя часть, где располагалась силовая установка, была полностью переделана под реактивный двигатель РД-10.

Каркас фюзеляжа сварен из термически обработанных хромансилевых труб и состоит из четырех лонжеронов, соединенных между собой набором раскосов и подпорок, образующих 4 панели и 10 рам.

Усилен узел крепления киля к стабилизатору. Рули высоты и нижняя часть руля поворота обшиты дюралюминиевым листом вместо полотна.

В посадочных органах изменены только щитки шасси и вместо пневматика на хвостовой опоре установлено цельнометаллическое колесо.

Шасси (размер пневматика основной опоры 600х180 мм) аналогично Як-3 с мотором ВК-107А, за исключением металлического хвостового колеса диаметром 230 мм. Уборка и выпуск шасси осуществлялись с помощью пневмосистемы, запитанной от воздушных баллонов.

Кабина пилота по сравнению с Як-3 сдвинута вперед для улучшения обзора и имеет вентиляцию с подачей воздуха через заборники в лобовых зализах крыла.

Фонарь состоит из неподвижной передней, с остеклением из 6-мм плексигласа на машинах первой серии, и сдвижной задней части с устройством аварийного сброса.

Силовая установка включает турбореактивный двигатель РД-10А с восьмиступенчатым осевым компрессором и одноступенчатой турбиной, установленный под углом +4° к оси самолета. Он навешен на двух передних и одном заднем узлах ферменной моторамы. Запуск двигателя производится с помощью двухцилиндрового поршневого двухтактного мотора «Риделя» воздушного охлаждения, установленного соосно с компрессором ТРД под обтекателем.

Другой особенностью РД-10 был выдвижной конус реактивного сопла, который в зависимости от режима полета устанавливался вручную с помощью электропривода.

Вход воздуха в ТРД осуществляется через лобовой воздухозаборник в фюзеляже, а выход продуктов сгорания — через сопла под кабиной летчика. При этом для защиты хвостовой части фюзеляжа установлен стальной экран.

Управление двигателем осуществлялось одним рычагом, расположенным на левом пульте кабины пилота и связанным «жестким» тросом с качалкой, закрепленной на щитке двигателя.

Капот ТРД состоит из верхней и нижней крышек, соединяемых между собой стяжными замками. Задняя часть двигателя закрыта снизу обтекателем, в котором имеются жабры для отсоса нагретого воздуха из-под его капота, поступающего через заборники в лобовых зализах крыла. Капот имеет также лючки для подвода рукавов подогрева к двум смотровым окнам барабана блока камер сгорания и для подхода к заливным горловинам фюзеляжных баков.

Система питания двигателя топливом состоит из трех автономных систем: пускового мотора (3 литра) и подачи бензина в камеры сгорания (для розжига) объемом 15 литров и питания двигателя основным топливом (керосином).

Первые две системы входят в конструкцию двигателя, а третья размещена на самолете.

Основное топливо размещено в четырех крыльевых и двух фюзеляжных баках общим объемом 696 литров (585 кг) на машинах без вооружения. Задний фюзеляжный бак расположен перед кабиной летчика, а передний — над двигателем.

Из переднего фюзеляжного бака топливо самотеком по гибкому шлангу с калиброванным отверстием диаметром 6 мм поступает в задний фюзеляжный бак, а из последнего и консольных крыльевых баков — в корневые крыльевые баки. Из корневых баков горючее забирается двумя электрическими помпами высотной подкачки (бустерпомпами).

Одна бустерпомпа забирает топливо из передней части правого корневого бака, а другая — задней части левого корневого бака.

Бустерпомпы подают топливо через обратные клапаны в общий трубопровод с установленным на нем пожарным краном и далее к основному топливному фильтру ТРД и основной топливной помпе.

Заправка топливной системы производится через заливные горловины переднего и заднего фюзеляжных баков. В крыльевые баки топливо поступает самотеком из заднего фюзеляжного бака. Слив топлива из системы производится через сливную пробку правого корневого крыльевого бака.

Топливная система — открытого типа. Дренаж крыльевых баков осуществляется через задний фюзеляжный бак, дренажная трубка которого, соединенная с дренажной трубкой переднего фюзеляжного бака, выходит в атмосферу через нижний зализ крыла с правой стороны фюзеляжа.

Вооружение состоит из двух пушек НС-23 калибра 23 мм с боезапасом по 60 патронов на ствол и коллиматорного прицела — ПБП-1а, впоследствии замененного на АСП-1Н.

Пушка расположена в носовой части фюзеляжа с правой стороны над двигателем и закреплена с помощью двух узлов на специальной ферме. Питание осуществляется из патронного ящика, находящегося левее пушки. Звенья и гильзы собираются в ящик, размещенный под орудием. Управление огнем электрическое. Перезарядка пушки — пневматическая. Установка прицела такая же, как и на Як-3.

Фотопулемет ПАУ-1 смонтировали лишь на 20 машинах, и то по особому заданию.

Кроме стандартных пилотажно-навигационных приборов, аналогичных Як-3, в состав оборудования входили комплект приборов контроля работы двигателя и коротковолновая приемо-передающая радиостанция РСИ-6, включавшая приемник РСИ-6М и передатчик РСИ-6 с двухлучевой безмачтовой антенной, обеспечивавшая дальность радиосвязи 120 км. Приемник радиополукомпаса РПКО-10М (только на самолете № 15) и его умформер размещены на верхнем плато рядом с радиостанцией. Рамка РПКО, наружная, установлена на фюзеляже за фонарем кабины пилота.

Электрооборудование отличалось от Як-3 с ВК-107А наличием агрегата запуска двигателя, аккумуляторной батареей большей емкости (12-А-10), генератором ГС-500 и розеткой аэродромного питания.

Кислородный прибор КП-14 с двухлитровым баллоном.

Самолет имел комплект аэронавигационных огней (АНО).

Краткое техническое описание самолета МиГ-9

Одноместный цельнометаллический двухдвигательный моноплан с низкорасположенным крылом, выполненный по реданной схеме, и с убирающимся трехколесным шасси.

Фюзеляж типа полумонокок с гладкой работающей обшивкой. Силовой каркас носовой части фюзеляжа состоял из 15 шпангоутов, 4 лонжеронов переменного сечения, набора стрингеров, двух балок для установки передней опоры шасси и двух балок для крепления оружия.

Каркас хвостовой части включал в себя 20 шпангоутов, 4 лонжерона, набор стрингеров и две нервюры для крепления основных опор шасси. Разъем фюзеляжа осуществлялся по шпангоутам № 15а и № 15. Стыковка носовой и хвостовой частей осуществлялась с помощью восьми фитингов.

В носовой части фюзеляжа разместили два туннеля, подводящие воздух от лобового воздухозаборника к двигателям. Туннели, включенные в силовой каркас носовой части, имели эллиптическое сечение и проходили по бортам фюзеляжа, огибая кабину летчика.

Кабина пилота расположена между шпангоутами № 6 и № 11, дополнительный наклонный шпангоут № 11а служил ее задней стенкой.

Фонарь кабины пилота состоял из козырька и подвижной части, которая сдвигалась назад по трем направляющим — двум боковым и одной центральной.

Крыло — трапециевидное, двухлонжеронное, набранное из профилей относительной толщиной 9 % по всему размаху ЦАГИ 1-А-10 (нервюры № 1 — № 3), переходного профиля (нервюры № 3 — № 6) и ЦАГИ 1-В-10 начиная с нервюры № 7.

По мнению специалистов ЦАГИ, такая аэродинамическая компоновка несущей поверхности исключала срыв в штопор при полете на больших углах атаки.

Угол установки крыла — +1°, поперечное V — +2,5°.

Элероны типа «Фрайз» с 20 %-ной осевой компенсацией и углами их отклонения от 22,5° вверх до 14,5° вниз. Механизация состояла из закрылков типа ЦАГИ с углами отклонения на взлете 20°, а на посадке — 50°.

Хвостовое оперение свободнонесущее, со средним расположением стабилизатора. Носки стабилизатора и киля изготавливали из дерева, оклеивали перкалем. Киль и стабилизатор съемные. Передние узлы крепления стабилизатора к фюзеляжу имели гребенки, позволяющие регулировать угол его установки на земле в диапазоне от +1°10’ до -4°. Профиль как горизонтального, так и вертикального оперения симметричный NACA-0009. Руль высоты имел осевую компенсацию 15,8 %, а руль направления — 16,8 %. На правой половине руля высоты был установлен управляемый триммер. Максимальные углы отклонения руля направления ±25°, руля высоты от 18° вверх до 15° вниз.

Шасси самолета трехколесное, с передней опорой. Передняя опора, с качающейся вилкой и гидравлическим демпфером, оснащалась колесом размером 480x200 мм. На основных опорах имелись тормозные колеса размером 660x160 мм. База шасси — 3,02 м, колея — 1,95 м. Амортизация шасси масляно-пневматическая, система уборки и выпуска — пневматическая.

Силовая установка включала два двигателя РД-20. В ходе серийного производства ресурс двигателя был доведен до 75 часов. Двигатели были расположены в нижней части фюзеляжа параллельно строительной горизонтали самолета.

Запуск ТРД осуществлялся с помощью пусковых двухтактных бензиновых моторов «Ридель». Так как бортовой электрогенератор устанавливался на левом двигателе, то запуск рекомендовалось начинать с него.

Как и на двигателе РД-10 на самолетах Як-15/17, на РД-20 имелся выдвижной конус реактивного сопла, который в зависимости от режима полета устанавливался вручную с помощью электропривода.

Для защиты фюзеляжа от продуктов сгорания каждого ТРД предусмотрели двухслойные (с зазором 15 мм) защитные экраны, между которыми протекал охлаждающий воздух. На экране имелся гребень, разделяющий два газовых потока. Гребень начинался на шпангоуте № 19 и плавно переходил в районе шпангоута № 29 в плоский экран, который заканчивался на шпангоуте № 34. Внутренний слой экрана был изготовлен из листового дюралюминия толщиной 0,5 мм, а внешний — из 1,2-мм жароупорной стали.

Топливная система состояла из четырех фюзеляжных и шести крыльевых непротектированных керосиновых баков общей емкостью 1595 литров. Все баки мягкой конструкции, за исключением металлического фюзеляжного № 4. Питание двигателей керосином производилось через фюзеляжный бак № 2. Система соединения баков обеспечивала определенную последовательность выработки топлива с целью сохранения в полете передней центровки самолета.

Самолеты первых серий были оборудованы системой поддавливания топлива, которая вместе с помпами Томпсона служила для обеспечения полетов на высотах до 13 000 метров. Воздух для поддавливания отбирался от обоих двигателей после 7-й ступени компрессора. Однако из-за ненадежности систему поддавливания в дальнейшем заменили насосом, установленным на фюзеляжном баке № 4.

В качестве пускового топлива (для розжига камеры сгорания ТРД) применялся бензин Б-70 или Б-78 с общим запасом 12 л.

Единый бензобак для риделей емкостью 2 л (смесь бензина Б-70 и 5 %-го масла МЗС) располагался на правом ТРД.

Оборудование. Пилотажно-навигационные приборы устанавливали на откидной части приборной доски. Источником электроэнергии являлся трофейный генератор LR-2000, замененный в ходе серийного выпуска на отечественный ГСК-1500, и аккумулятор 12А-10.

Самолет оборудовался радиополукомпасом с отметчиком РПКО-10М и приемо-передающей радиостанцией РСИ-6, в комплект которой входили приемник РСИ-6М и передатчик РСИ- 6. Антенна — однолучевая, с мачтой, закрепленной справа от кабины пилота.

На самолете имелся кислородный прибор легочного типа КП-14 с кислородным баллоном объемом 4 литра.

1 — чашка сиденья; 2 — бронеспинка; 3 — подушка спинки сиденья; 4 — плечевые ремни; 5 — поясные ремни; 6 — вильчатый болт заднего крепления чашки сиденья; 7 — морской болт; 8 — ручка механизма освобождения плечевых ремней; 9 — цилиндр; 10 — трос в гибкой оболочке; 11 — козырек с роликом.

Бронезащита состояла из двух 12-мм бронеплит, располагавшихся на шпангоутах № 3 перед патронными ящиками и № 6 перед приборной доской. На машинах с № 400 устанавливали лобовые бронестекла толщиной 65 мм.

Вооружение включало одну пушку Н-37 с боезапасом 40 патронов и две пушки НС-23К с боекомплектом по 80 патронов. С машины № 380 на стволы НС-23К устанавливали газоотводные трубы-глушители (дульные тормоза). Патронные ящики располагались в верхней части переднего отсека фюзеляжа. Доступ к ним осуществлялся через носовой откидной люк. Сначала на самолетах устанавливали коллиматорные прицелы ПКИ-1, а затем автоматические АСП-1Н. Для регистрации результатов стрельб на самолете был предусмотрен кинофотопулемет С-13, размещенный в передней кромке левой консоли крыла.

Литература

1. Дриггс И., Ланкастер О. Авиационные газовые турбины. М.: Оборонгиз, 1957.

2. Применко А. Е. Реактивные двигатели, их развитие и применение. М.: Оборонгиз, 1947.

3. Исаев А. М. Первые шаги к космическим двигателям. М.: Машиностроение, 1979.

4. Руденко С. И. Крылья победы. М.: Воениздат, 1976.

5. Самолеты Як-17 и УТИ Як-17, кн. 3. Описание конструкции и оборудования. М.: ГИЛП, 1951.

6. Соболев Д. А. Немецкий след в истории отечественной авиации. М., 1996.

7. Справочник по иностранным самолетам 1941–1946. БНТ, 1947.

8. Техническое описание № 309. Общие данные и компоновка самолета He-162A-1 (и А-2), БНТ, 1946.

9. Техническое описание № 311. Вооружение германских реактивных самолетов Me-163, Me-262, He-162 и Ar-234. БНТ, 1946.

10. Яковлев А. С. Цель жизни. Записки авиаконструктора. М., 1987.

11. Якубович Н. В. Me-262. Первенец реактивной эры, М.: Яуза, Коллекция: Эксмо, 2009.