ИСТРЕБИТЕЛИ СУ-1 И СУ-3

Самолеты П.О.Сухого периода второй мировой войны

Владимир ПРОКЛОВ

Проектом плана опытного самолетостроения на 1939 год предусматривалось, среди прочих задач, создание скоростных истребителей. Такое задание получили конструкторские коллективы Н.Н.Поликарпова, В.К.Таирова, В.П.Яценко, А.В. Сильванского и возглавляемый П.О.Сухим 15 отдел завода № 156.

В конце 1938 года ВВС разработали ТТТ на одноместный истребитель с мотор-пушкой М-103П или М-103 с двухскоростным нагнетателем. Пока ТТТ согласовывались, в КБ В.Я.Климова спроектировали более мощный двигатель М-105. Руководство НКАП сделало ставку на этот двигатель, под него же были скорректированы тактико-технические требования.

Согласно утвержденным 8 марта 1939 года ТТТ, самолет должен был иметь следующие летно-тактические данные:

Максимальная скорость на Н= 6000-7000 м – 625-675 км/ч.

Практический потолок – 11000 м.

Время набора Н=8000м – 10 мин.

Техническая дальность на 0,9 Умакс:

– с нормальной нагрузкой -600 км.

– в перегрузочном варианте -1000 км.

Время виража на Н= 1000 м -14-16 с.

Посадочная скорость – 105-110 км/ч.

Экипаж – 1 чел.

Вооружение: 2 ШКАС, б/з -1700 патронов;

1 ШВАК 20мм, б/з – 120 патронов.

Бомбовая нагрузка (в перегрузку) – 100 кг.

Сроки предъявления на испытания: 1-й экз. – октябрь 1939 г., 2-й -декабрь 1939 г.

ТТТ были приняты П.О.Сухим, но опротестованы в части максимальной скорости, установки рации в нормальную нагрузку и по количеству патронов для пушки в нормальном варианте.

25 мая 1939 года эскизный проект скоростного истребителя с двигателем М-105П, разработанный в КБ П.О.Сухого, был предъявлен на заключение в НИИ ВВС и 1 июня с положительной оценкой утвержден. 26 июля руководство ВВС утвердило протокол заседания макетной комиссии.

29 июля 1939 года постановлением «О создании новых опытных самолетов истребителей в 1939-1940 г.г.» КО при СНК СССР обязал «…НКАП (главного конструктора т.Сухого и директора завода № 135 т. Нейштадт) спроектировать и изготовить одноместный пушечный истребитель в двух экземплярах:

а) первый экземпляр с мотором М-105П с ТК-2 со следующими данными:

Максимальная скорость на высоте 5-6000 м – 560-580 км/ч.

Максимальная скорость на высоте 8-10000 м – 600-625 км/ч.

Посадочная скорость – 110-120 км/ч.

Дальность нормальная на 0,9 макс, скорости – 600 км.

Дальность при перегрузке на 0,9 макс, скорости с подвесными баками – 1000 км.

Время подъема на высоту 10000 м -8-10 мин.

Вооружение: 1 пушка 20 мм через редуктор мотора и 2 синхронных пулемета ШКАС 7,62 мм.

Емкость бомбодержателей -100 кг.

б) второй экземпляр с мотором М-106 с ТК-2 со следующими данными:

Максимальная скорость на высоте 6000 м – 580-600 км/ч

Максимальная скорость на высоте 8-10000 м – 620-64 Окм/ч

Посадочная скорость – 110-120 км/ч.

Дальность нормальная на 0,9 макс, скорости – 600 км.

Дальность с перегрузкой на 0,9 макс, скорости с подвесными баками – 1000 км.

Время подъема на 10000 м – 8-10 мин.

Вооружение: 1 пушка 20 мм через редуктор мотора и 2 синхронных пулемета УШ-7,62 мм или 2 ШКАС…»

Сроки предъявления этих истребителей на государственные испытания, соответственно, март и июль 1940 года.

Рабочее проектирование самолета И-105 по заказу 330 совпало с переездом конструкторского коллектива П.О.Сухого с московского завода № 156 на харьковский авиазавод № 135. На этом заводе и велась постройка самолета, получившего обозначение И-135 (с декабря 1940 года – Су-1), а также был создан специальный стенд для отработки силовой установки. К моменту завершения постройки И-135 (конец апреля 1940 года), по решению правительства, коллектив

Общий вид самолета И-135

ОКБ приступил к перебазированию в подмосковный город Калининград на вновь организуемый опытный завод № 289.

В начале июня самолет И-135 по железной дороге доставили в Раменское для проведения заводских летных испытаний. 11 июня 1940 года летчик-испытатель А.П.Чернавский проверил поведение самолета на рулении и выполнил скоростные пробежки, а 15 июня впервые поднял машину в воздух.

Первые полеты выполнялись с целью отработки ВМГ (проверка работы ТК-2, подбор маслорадиаторов и др.). 3 августа, при очередном полете на проверку температуры масла произошла авария, А.П. Чернавский по ошибке произвел посадку с убранными шасси. Самолет получил повреждения и был отправлен на завод № 289 для ремонта, в процессе которого заменили мотор, воздушный винт, изготовили новые створки канала водяного радиатора, новую нижнюю часть капота мотора.

Ремонт завершился 9 сентября, а 13 сентября испытания были продолжены летчиком-испытателем П.М.Попельнюшенко. 2 октября, на высоте 6000 м произошло разрушение мотора из-за обрыва шатунов 4-го и 10-го цилиндров. Летчику удалось нормально посадить машину. Новый мотор получили лишь в конце октября. Испытания возобновились 10 ноября. Из-за болезни П.М.Попельнюшенко дальнейшие полеты продолжил летчик-испытатель В.П.Федоров. До конца 1940 года по программе испытаний были выполнены следующие работы:

– определены взлетно-посадочные характеристиками;

– сняты балансировочные кривые в горизонтальном полете, при планировании и при наборе высоты;

– сняты максимальные скорости на высотах до 6000 м. (зафиксирована максимальная скорость 580 км/ч на высоте 4000 м);

– определена скороподъемность до 5000 м;

– проведено испытание на флаттер и бафтинг в диапазоне скоростей от 150 до 600 км/ч по прибору;

– произведен отстрел оружия в тире.

В ходе летных испытаний самолет Су-1 показал хорошую продольную и поперечную устойчивость. Взлет и посадка отличались простотой и никаких особенностей не имели. Усилия на ручку и педали – нормальные.

В начале января 1941 года самолет Су-1 перелетел на аэродром завода № 289 для выполнения комплекса доработок. Из-за обгорания лопаток турбин с самолета сняли турбокомпрессоры и отправили в ЦИАМ для ремонта. Для улучшения температурных режимов маслосистемы в центроплане крыла смонтировали два восьмидюймовых маслорадиатора, взамен одного, размещавшегося под мотором М-105, в связи с чем, потребовалась доработка центроплана крыла и капота мотора.

По завершению доработок маслосистемы, из-за отсутствия новых ТК-2, приняли решение продолжить программу летных испытаний без них. В течение февраля на Су-1 были сняты скоростные характеристики по высотам свыше 6000 м и определена скороподъемность. 10 марта самолет перелетел на завод № 289 для установки новых турбокомпрессоров, а уже с 21 апреля 1941 года заводские летные испытания были продолжены.

Второй экземпляр И-135 (заказ 360) достраивали на заводе № 135 под руководством главного конструктора П.Д.Грушина. Из-за отсутствия двигателя М-106 на нем установили М-105. Эта машина, получившая обозначение Су-3, в незаконченном виде 17 января 1941 года прибыла на завод № 289 для покраски, установки винта и доработок по маслорадиаторам, центроплану и капоту. К середине апреля самолет Су-3 был готов к проведению заводских летных испытаний. Однако в связи с выявившейся нецелесообразностью дальнейшие работы по самолетам Су-1 и Су-3 были прекращены совместным постановлением СНК СССР и ЦК ВКП(б) от 16 апреля 1941 года. После выхода постановления самолет Су-1 до начала мая совершил еще несколько полетов, а Су-3 был законсервирован.

О дальнейшей судьбе этих самолетов известно мало. По некоторым сведениям самолет Су-1 сильно повредили в процессе эвакуации и больше не восстанавливали. Что касается самолета Су-3, то он был эвакуирован в Новосибирский филиал ЛИИ НКАП. По сводкам НИИ ВВС в марте-апреле 1942 года по решению руководства ЛИИ проводилась НИР «…по рациональности применения ТК на современных истребителях…». Для этих целей использовался самолет Су-3. В процессе исследовательских полетов было выявлено, что полностью открытые створки водорадиатора приводили к тряске хвостового оперения. Тряску устранили путем установки створок измененной формы.

Самолет Су-1 после комплекса доработок

Самолет Су-1 на месте аварийной посадки

Справедливости ради следует отметить, что, несмотря на требование, изложенное в постановлениях правительства, конструкторы С.А.Лавочкин, В.П.Горбунов, М.И. Гудков и А.С.Яковлев в ходе работы над новыми истребителями (И-301 и И-26), по тем или иным причинам, отказались от применения турбокомпрессоров. И только П.О. Сухой, попытался создать истребитель с высокими ЛТД. Но эта попытка не увенчалась успехом, из-за невозможности довести силовую установку с ТК до надежной эксплуатации.

Скоростной истребитель Су-1 (Су-3), предназначенный «для ведения активного боя на перехвате или догоне», представлял собой одноместный моноплан смешанной конструкции с низко расположенным крылом.

Фюзеляж по конструкции – деревянный полумонокок овального сечения, выполненный без технологических разъемов. Силовой каркас состоял из четырех лонжеронов переменного сечения, стрингеров, шпангоутов и обшивки, выклеенной из березового шпона. К переднему шпангоуту крепилась сварная рама ферменной конструкции, на которой размещался двигатель М-105 и вооружение, закапотированные легкосъемными металлическими крышками. В средней части фюзеляжа располагалась кабина пилота, закрытая прозрачным фонарем, а под полом – бензобак. В хвостовой части находился канал водорадиатора, и размещалось оборудование.

Свободнонесущее цельнометаллическое крыло состояло из двух отъемных консолей и центроплана. Силовой каркас крыла включал в себя стальной лонжерон, заднюю стенку, нервюры и обшивку. На левом элероне располагался триммер.

Хвостовое оперение включало в себя киль с рулем поворота и стабилизатор с рулем высоты. Киль выклеивался заодно с фюзеляжем и имел два лонжерона коробчатого типа. Стабилизатор состоял из трех продольных стенок, набора стрингеров и обшивки, выполненных из дюралюминия. Каркас руля поворота и руля высоты – дюралевый с полотняной обшивкой. Руль поворота и рули высоты имели триммеры.

Самолет Су-3

Турбокомпрессор Су-3

Шасси – трехопорное с хвостовым колесом. Основные опоры убирались назад в центроплан с поворотом колес относительно опор на 90°. Хвостовое колесо убиралось в фюзеляж. Уборка и выпуск шасси осуществлялись при помощи гидросистемы.

Система управления самолетом – смешанная. Управление рулем высоты и элеронами при помощи жестких тяг, а рулем поворота – тросовое.

Силовая установка состояла из поршневого авиационного двигателя жидкостного охлаждения М-105, мощностью 1100 л.с. и трехлопастного воздушного винта ВИШ-61. Система охлаждения – водяная, замкнутая, под давлением. Водорадиа-тор располагался в специальном канале хвостовой части фюзеляжа. Вход охлаждающего воздуха в канал осуществлялся через подфюзе-ляжный воздухозаборник, а выход – в верхней части фюзеляжа, перед килем. Регулировка охлаждения радиатора выполнялась при помощи створок с механическим управлением.

Маслорадиатор помещался под передней частью двигателя М-105П. Протестированный фибровый маслобак устанавливался в подкапотном пространстве над двигателем. Регулировка температурных режимов масла осуществлялась автоматическим и ручным способом.

Для повышения высотности двигатель имел комбинированную систему наддува, включавшую двухско-ростной приводной центробежный нагнетатель (ПЦН) и два турбокомпрессора ТК-2.

Топливо размещалось в протек-тированном фибровом бензобаке на 250 кг. Предусматривалась возможность установки под левой консолью крыла подвесного бака на 150 кг.

В состав вооружения входила мотор-пушка ШВАК калибра 20 мм с боезапасом 190 патронов, укрепленная в развале цилиндров и стреляющая через полый вал редуктора и два синхронных пулемета

ШКАС с суммарным боезапасом 1800 патронов.

В перегрузочном варианте предусматривалась бомбовая нагрузка до 1 00 кг.

Самолет имел броневую защиту летчика и водяного радиатора от обстрела сзади.

ОСНОВНЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И ВЕСОВЫЕ ДАННЫЕ САМОЛЕТА СУ-1

Длина самолета, мм… 8425 (8380) Размах крыла, мм …. 11500 (10500)

Площадь крыла, м2………………………19 (17)

Масса самолета, кг:

– пустого………………………………. 2151

– полетная………………… 2816 (2860)