Форум, присвячений вивченню та пізнанню Другої світової війни

світової

  • Теми без відповіді
  • Активні теми
  • Шукати
  • Команда

Березняк-Ісаєв БІ-1

Модератор: Ауді Мерфі

Березняк-Ісаєв БІ-1

Повідомлення від Курт_Штейнер »Вівторок, 03 листопада 2020 р., 11:56

Витоки радянського реактивного винищувача БРЗ Березняк-Ісаєв лежать в проекті Сергія Корольова GIRD-6, який розпочався в 1932 році. Його інтерес до стратосферного польоту також поділяв маршал Михайло Тухачевський, який підтримав це на початку робота. Після тривалої серії випробувань безпілотних ракетних літаків РП-318-1 Корольова здійснив політ 28 лютого 1940 р. Тієї весни ЦАГІ (Центральний аерогідродинамічний - Центральний аерогідродинамічний інститут) організував конференцію керівників проектування літальних апаратів з акцентом на швидкості та ракетному русі. 12 липня РНК (Рада Народних Комісаров - рада народних комісарів) закликав розробити швидкісний стратосферний літак.

Начальник ОКБ-293 і авіаконструктор Віктор Федорович Болховітінов відвідав конференцію ЦАГІ разом з двома найкращими інженерами А. Я. Березняк та А. М. Ісаєв. У 1938 році молодий Березняк справив велике враження на високошвидкісний дизайн літака, який, на думку деяких, міг побити світовий рекорд швидкості. Березняк та Ісаєв були схвильовані ідеєю проектування ракетного літака, і їх "начальник" Болховітінов схвалив її. Восени 1940 року вони змогли показати інженеру Борису Чертоку ескізний проект "Проекту G".

Конструкція, що складалася в основному з фанери та дюралюмінію, мала злітну вагу 1500 кг, і вони планували застосувати новий ракетний двигун 13 734 кН, що розробляється в РНІІ (Ракетний науково-дослідний інститут Скію - НДІ реактивних двигунів) . Черток був вражений тим, що літак майже міг піднятися вертикально.

Березняк, Ісаєв і Черток відвідали РНІІ в березні 1941 року, але новий ракетний двигун все ще не працював. Двигун був розроблений Леонідом Душкіним, який виготовив RD-A-150 для Корольова RP-318-1. Працюючи на тракторному гасі та азотній кислоті, він не досяг очікуваної тяги в 13,74 кН, а D-1-A-1100 повинен був досягти 10,8 кН. "А" означало азотну кислоту ("Азотнокіслотний" російською мовою) порівняно з K рідкий кисень ("Кислорода" російською мовою), що є відмінною особливістю та суперечливістю серед радянських ракетників. Турбінний підсилювач насоса Душкіна створював значні проблеми, працюючи від гарячого газу та пари з невеликої камери згоряння, що працює від змішаних у воді ракетних палив, але ця система була вдосконалена через кілька років для двигуна РД-2М.

D-1-A-1100 був побудований із сталі S54 (12% хромового сплаву). У цей час російські ракетні двигуни будувались за типовою технологією виготовлення авіаційних поршневих двигунів, вагою 48 кг. Їх можна було розділити на окремі ділянки кованої сталі: конічну головку з 60 відцентровими форсунками, циліндричну камеру та сопло, прикріплені болтами та мідними прокладками. Він запалювався ніхромовою свічкою розжарювання, потім замінювався карбідом кремнію і регенеративно охолоджувався обома рушіями, стінки камери спіральним потоком надходить палива (гас), а секція сопла потоком окислювача (азотна кислота).

21 червня Ісаєв запропонував нову конструкцію із застосуванням стисненого повітря замість насоса, щоб змусити пропелент рухатися. Наступного дня розпочалася операція "Барбаросса", і ракетний перехоплювач раптово став важливим. Березняк та Ісаєв розпочали новий, більш детальний проект, який закінчили за три тижні. 9 липня Болховітінов та його команда з проекту G зустрілися з Андрієм Костіковим, директором РНІІ. Душкін не був задоволений ідеєю пропустити дизайн його паливного насоса, але вони підтримали план і підписали лист, який врешті-решт був показаний Сталіну. Повідомивши Кремль, їм було наказано побудувати літак всього за 35 днів. Офіційне розпорядження було датовано 1 серпня, але будівництво розпочалося наприкінці липня. Інженери отримали дозвіл відвідувати свої сім'ї, а потім буквально жили на заводі, поки літак не закінчив.

Новий дизайн отримав назву "BI" для "Ближнього Істребітеля" (винищувача малої дальності), але всі розуміли, що листи представляють також своїх винахідників: Березняка та Ісаєва. Первісний план включення чотирьох кулеметів був замінений на один з парою 20-мм гармат ШВАК. Новий літак був низькокрилим монопланом довжиною 6,4 м з розмахом крил 6,5 м і розрахунковою злітною масою 1650 кг і максимальною силою руху 705 кг. Двигун D-1-A-1100 мав розрахункову потужність від 400 до 1100 кг, а при 705 кг ракетного палива двигун міг працювати майже дві хвилини.

Працюючи цілодобово, місцевих меблевих працівників найняли для створення перших двох прототипів (BI-1 та BI-2). Фюзеляж був покритий фанерою 2 мм (0,08 дюйма) із прикріпленою тканинною кришкою. Елерони, ліфти та кермо були покриті тканиною, а заслінки зроблені з дюралюмінію. У носовій частині було 5 баків для стисненого повітря та 2 баки для гасу. До хвоста було 5 баків стисненого повітря і три азотної кислоти.

Re: Березняк-Ісаєв БІ-1

Повідомлення від Курт_Штейнер »Вівторок, 03 листопада 2020 р., 12:50

1 вересня 1941 року БІ-1 був готовий до випробувань на ковзання з пілотом Борисом Н. Кудріним біля органів управління, оскільки двигун Душкіна ще не був готовий. Через кілька тижнів суперницький авіаконструктор А.С. Яковлєву доручили доставити прототип до ЦАГІ для випробувань у аеродинамічній трубі. Це насторожило команду Болховітінова, оскільки їхній шкіпер мав важку історію з Яковлєвим, але Олександр Сергійович та авіаконструктор Ілля Флоров вивчили результати випробувань і дали їм добру пораду щодо вдосконалення. Нестабільність повороту було виправлено збільшенням керма та додаванням двох круглих пластин до горизонтального стабілізатора хвоста.

У жовтні як ОКБ-293, так і РНІІ були евакуйовані на Урал разом із більшістю військових галузей Москви. Команда Болховітінова була встановлена ​​в Білімбаї, а команда Душкіна - у Свердловську, приблизно за 60 км. На березі замерзлого озера Білімбай було побудовано випробувальний стенд з підставою динамометра для підтримки BI-1 під час випробування двигуна. До команди був призначений новий тест-водій - Григорій Якович Бахчиванджі. Душкіна дедалі більше поглинали інші роботи, включаючи власний проект ракетної авіації РНІІ - Костіков-302. Він призначив свого інженера Арвіда В. Палло контролювати встановлення та випробування ракетного двигуна.

Азотна кислота була постійною проблемою, роз’їдаючи деталі двигуна та спричинюючи опіки шкіри та подразнення дихання. Баки з карбонатом натрію тримали навколо, щоб нейтралізувати втрати кислоти. 20 лютого 1942 року під час випробування двигун вибухнув, і частина його вдарила Бахчиванджі, легше поранивши його. Азотна кислота, що перебуває під тиском, через розірвану лінію палива просочила Pallo. На щастя, механіки занурили його з голови в бак із содовим розчином. Його обличчя було жовтим від характерної кислотної плями, але окуляри врятували його від сліпоти. Щоб у майбутньому захистити вершника, на спинку сидіння було додано 5,5 мм сталеву пластину.

У квітні 1942 року БІ-1 був готовий до випробувань на сусідньому аеродромі Кольцове. Створено комісію з представників ОКБ-293, РНІІ та НІІ ВВС. 2 травня пілот дозволив зльоту літака на 1 м з невеликою тягою. 15 травня о 19:02 Бахчиванджі здійснив перший справжній політ БІ-1, досягнувши висоти 840 м і максимальної швидкості 400 км/год. Вага апарату була зменшена до 1300 кг (з 240 кг азотної кислоти та 60 кг завантаженого гасу), а двигун - до 4,9 кН. Пілот зупинив ракетний двигун приблизно через хвилину спрацьовування, коли індикатор вказував на його перегрів. Після посадки літак спустився занадто швидко і при посадці зламав шасі. Пілот не постраждав і повідомив, що, крім грубої посадки, літак поводився добре. Політ тривав 3 хвилини 9 секунд.

У липні Душкін зателефонував Палло, щоб допомогти йому працювати над проектом ракетного літака "302", тоді як Болковітінов попросив Ісаєва взяти на себе вивчення ракетних двигунів на рідкому паливі. Ісаєв отримав дозвіл відвідати Валентина Глушко, провідного радянського експерта з ракетних двигунів, який тоді працював у спеціальній лабораторії для політв'язнів. Глушко навчив Ісаєва складним методам розрахунку теплопередачі стінок камери та конструкції двигуна, розроблених ним та Фрідріхом Цандером на початку 1930-х рр. Система подачі палива Ісаєва була простою, але вона створювала нерівномірний тиск палива, який зменшувався у міру споживання стисненого повітря. Болковітінов та його інженери боролись із цією проблемою, розробляючи регулятори тиску і навіть поршневий паливний насос, що працює на стисненому повітрі, але жодного з цих удосконалень не було зроблено.

Занадто пошкоджений кислотою, щоб безпечно літати, BI-1 був вибутий, а другий прототип BI-2 підготовлений. Другий політ Бакчіваджі здійснив 10 січня 1943 р., Досягнувши 1100 м, але при цьому двигун все ще давав лише максимальну швидкість 400 км/год. Перший політ був здійснений із опущеним шасі і спостерігались деякі вібрації. Під час другого польоту шасі було втягнуто, і коливань з такою ж швидкістю не спостерігалося. Третій політ відбувся 12 січня (деякі джерела кажуть 10 лютого) з тимчасовим пілотом-випробувачем Костянтином Груздевим, коли Бакчіваджі консультувався з проектом Костікова "302". Цього разу двигун давав максимальну тягу 10,79 кН, була досягнута швидкість 675 км/год та максимальна висота 2190 м. Протягом зими шасі було змінено з коліс на лижі. На одному з рейсів Груздева під час зльоту зламалася лижа, але він зміг безпечно приземлитися. Бакчиванджі повернувся до польоту з третім прототипом BI-3 11, 14 і 21 березня, досягнувши максимальної висоти 4000 м з максимальною швидкістю підйому 83 м/с.

Політ 21 березня був із повним завантаженням зброї та боєприпасів, однак більшість БІ не мали зброї, і хоча деякі повідомлення стверджують, що БІ-4 використовувався для випробування боєприпасів, бойова зброя ніколи не стріляла в польоті. Як повідомляється, модель BI-4 також буде використовуватися як шаблон для побудови від 30 до 50 літаків BI-VS на заводі Андрія Москалєва.

27 березня під час випробувального польоту на низькій висоті БІ-1, керований Бакчиванджі, закрутився і впав на землю, вбивши Бакчіванджі. Аварія зупинила льотні випробування і почалося довге розслідування. Нарешті, після випробувань у аеродинамічній трубі було встановлено, що BI-1 втратив контроль через трансонічні ефекти в регуляторах тону/стабілізаторах. Остаточні оцінки швидкості руху Бекчиванджі коливались від 800 до 900 км/год, але прилади запису були занадто пошкоджені аварією для надійного вимірювання. 27 березня вважається чорним днем ​​в історії радянської авіації, а також датою загибелі Юрія Гагаріна в аварії. У 1973 році Бакчіваджі посмертно був піднесений до Героя Радянського Союзу.

У травні 1943 року в Химках, передмісті Москви, було створено ОКБ-293. 18 травня Болховітінов написав докладний звіт "Про ракетні літаки та додаткові перспективи". Він наголосив на необхідності вивчення небезпечного режиму "аварійного зриву" та здійснення безпечного переходу через трансзвукову швидкість і далі. Він запропонував мета нового ракетного літака, здатного розвивати 2000 км/год. Наступного року Болховітінов виготовив ще п’ять літаків - від BI-5 до BI-9. Навесні 1944 року БІ-6 був оснащений парою двигунів ДМ-4 від Ігоря Олександра Меркулова. Він не мав ракетного двигуна, тому його буксирували. Пілот Борис Кудрін тричі літав на BI-6, але так і не зміг запустити обидва двигуни одночасно. Літак доставлений до ЦАГІ для подальших випробувань у аеродинамічній трубі Т-101. Допоміжний двигун DM-4 також випробовувався на винищувачі Як-7б.

З втратою двигуна D-1-A-1100 Ісаєв приступив до проектування нового. RD-1 був завершений і випробуваний у жовтні 1944 року. Загалом двигун був таким же, як і Душкін, але з численними вдосконаленнями. Ісаєв розробив хром-профілі з нержавіючої сталі 12Х13 (13% хрому, 0,12% вуглецю). Голова мала 85 обертових форсунок, розташованих у формі стільника, що сприяло покращенню суміші палива та окислювача. Він також використав більш надійний електричний дуговий стартер замість свічки розжарювання. Ісаєв також покращив регенеративне охолодження, збільшивши потік навколо сопла.