Игорь Алексеевич Меркулов родился в 1913-м. Ракетами он заинтересовался ещё в детстве, когда их пионерский отряд с галстуками и барабанами явился на лекцию профессора Баева о межпланетных полётах. Разговорился с профессором, был приглашён к нему домой, завязал переписку с Циолковским... Окончил Теплотехнический техникум. После этого работал в ЦАГИ на должности конструктора третьей бригады ГИРДа, руководимой Юрием Александровичем Победоносцевым. Участвовал в разработке и летных испытаниях ВРД, установленных на на 3-х дюймовых артиллерийских снарядах – моделях серии «08»
Идея была в том, чтобы заменить окислитель в ракете кислородом атмосферы. Но для этого надо было разогнать аппарат до больших скоростей и как-то включить кислород в процесс.
Позже Меркулов стал студентом вечернего отделения механико-математического факультета МГУ. С надеждой воплотить свои идеи в металл он обратился в Стратосферный комитет ОСОВИАХИМ. Здесь Меркулов вскоре возглавил Реактивную секцию.
С 1936-го Меркулов занимался проектированием ракеты с ВРД. Данный проект создавался на основе проведенных исследований коллективом инженеров Реактивной секции Стратосферного комитета Осоавиахима. Меркулов предлагал сделать двухступенчатую ракету смешанного типа. Данная конструкция представляла собой систему действия пороховой ракеты в качестве разгонного заряда, являвшейся первой ступенью, и ВРД – вторая ступень. Профессор В.П. Ветчинкин, ознакомившись с данным проектом, предложил построить несколько таких ракет и испытывать их на земле и в полете.
Меркулов принес его директору завода «Авиахим», где в то время работал. Опираясь на положительный отзыв профессора Ветчинкина, он убедил директора и главного инженера оказать помощь в изготовлении небольшой двухступенчатой ракеты Р-3*.
Всего построили 16 экземпляров, внося в них изменения по результатам испытаний. Уменьшился вес модели, количество используемого пороха, добавились аэродинамические тормоза для отделения первой ступени.
Ракета была маленькой (стартовый вес 7 кг), по сути — действующая модель. Зато двухступенчатая. Первая ступень, с пороховым двигателем, являлась разгонной. У второй ступени был ВРД. Стендовые и лётные испытания ракеты начались еще в 1938-м, но официальные, в присутствии руководителей и специалистов завода «Авиахим», а также представителей армии, состоялись только 19 мая 1939 г. в поле недалеко от станции Планёрная. Ракета достигла высоты 1800 м.
Двигатель, я так понимаю, был примитивный. Магний, который горел шустро от набегающего воздуха через переднее отверстие-воздухозаборник.
*Вначале ракета была одноступенчатой. Меркулов усадил за расчёты всю семью и друзей. Я не знаю, что они там считали, но утверждают, что расчёты были такими, что ЭВМ начала 60-х осилила бы только за несколько суток. Начальство отнюдь не торопило (как бы не наоборот). Вследствии чего решили делать ракету двухступенчатой, с отделением 2-й ступени с ВРД. При этом первую ступень делал Полярный. Вероятно, в связи с этим ракета упоминается по разному - и Р-3 и РВ-3. Причина, я думая как раз в этом. Макет ракеты в музее, на котором надпись "Р-3" явно одноступенчатая, хотя не исключено, что эту реплику изготовили "рукибыоторвать". Никаких "аэродинамческих тормозов" на ней нет.
Нередко пишут, что Меркулов первый сделал и двуступенчатую ракету и первый ВРД, что неверно. Первый в мире патент на ПВРД получил в 1913 г. француз Рене Лорин. Двигатель был построен и испытывался. Первый самолет с ПВРД (он получил обозначение 010) француза Рене Ледюка, спроектированный ещё в 1938-м, из-за войны, впервые полетел только в 1947 г. Р. Годдард в 1914 г. получил первый в мире патент на проект двухступенчатой ракеты, у которой двигатель первой ступени (разгонной) был пороховой, второй — на жидком топливе (смесь бензина с оксидом азота).
Вероятно, причина "отставания" инженеров других стран была в том, что там лучше считали? В 60-х сам Меркулов признавался, что его со сторонниками этого направления считают неудачниками. В воздухе их опередили ТРД, в космосе - ЖРД. Ничего практического создано не было. Хотя Меркулов перенёс свои опыты на самолёты. Но это другая история. Ну, надеемся на будущее...
В годы Великой Отечественной руководит небольшим конструкторским бюро. Один из создателей первого советского форсированного ТРД (1945-1946 гг.). В начале 1950-х годов руководитель отдела ПВРД в Центральном институте авиационного моторостроения имени П. И. Баранова. Ведущий руководитель по первому в стране беспилотному самолёту с прямоточным двигателем. В 1960-м становится директором Института двигателей Академии наук СССР. Автор теории форсирования ВРД (1951 г.). Установил критерии параметрической оптимизации ионных ракет (1962 г.). Автор теоремы об эквивалентности массы и энергии при формировании тяги ВРД (1965 г.). В конце 1960-х годов - ведущий конструктор по первым в стране ионным двигателям, которые в 1972 г. успешно прошли испытания на спутнике «Метеор-18». Автор более 60 научных публикаций по ракетодинамике, теории ракетных двигателей. И 120 научно-популярных статей по ракетной технике и космонавтике.
Королев предложил разработать ракетоплан дальнего действия. Этот проект получил индекс 212 (он же: РНИИ-212, «объект 212», КР-212, К-212, «объект 312», «объект 803», 06/4). Длина ракетоплана 316 см, размах крыла 306 см, стартовый вес 210 кг. Трубчатые баки для азотной кислоты (три) и керосина (один) располагались в крыле. Подачу топливных компонентов осуществлялось вытеснением сжатым воздухом, поступавшим из 4-х баллонов в корме. Они же подавали сжатый воздух для пневматической системы рулей. Ракетоплан имел цилиндрический фюзеляж с коническим головным обтекателем и крыло снизу под фюзеляжем. Хвостовое оперение состояло из вертикального и двух горизонтальных стабилизаторов, на которых размещались рули. На ракетоплан поставили азотно-кислотный двигатель ОРМ-65, доведенный бригадой Душкина после ареста Глушко, и автопилот ГПС-3 конструкции Пивоварова, управлявший с помощью двух гироскопов и барометрического высотомера рулями курса и высоты. Вместо заряда ВВ в 30 кг опытовые ракетопланы несли парашют. Механический таймер в расчетный момент освобождал взведенную пружину, которая откидывала носовой обтекатель и выпускала парашют.
Сначала провели свыше 100 стендовых испытаний всех систем. Реактивная тяга ЖРД составляла 150 кг при времени работы от 20 до 80 секунд. На летные испытания в январе 1939 г. представили два экземпляра. Пуск ракеты осуществлялся с рельсовой тележки разгоняемой стартовым пороховым ускорителем тягой 1850 кгс. Расчётная дальность ракеты составляла 80 км, при высоте полёта 6,5 км и скорости порядка 1000 км/ч.
Первый полёт состоялся 29 января 1939 года, он прервался на высоте 250 метров из-за преждевременного срабатывания парашютного устройства. Второй ракетоплан запущен 8 марта, он только в начальной стадии полета держался на траектории, затем сильно отклонился в сторону, свалился в вираж и упал.
Лётные испытания проводили уже без арестованного Королёва. Проект закрыли
Самолёты нуждались в усилении вооружения, а пушки того времени практически нельзя было использовать из-за тяжести и большой отдачи. Например, при выстреле из 45-мм пушки самолёт просто останавливался в воздухе и терял управление, если только вообще оставался цел. Уже в 1931 году лётчик-испытатель С. И. Мухин успешно произвел первые боевые стрельбы ракетами с самолёта. Затем лётчик В. К. Коккинаки стрелял ракетами с биплана Р-5.
Испытания опытных реактивных снарядов продолжились осенью 1936 года на истребителе И-5. Их проводили Звонарёв и Попович. Управление ВВС уделяло этой работе самое пристальное внимание. Уже в марте 1937 года испытатели были вызваны для доклада о ходе испытаний к начальнику ВВС Я. И. Алкснису, за этим последовало резкое увеличение объёмов работ по данной тематике. Однако, из-за задержки с поставкой пороха, проведение войсковых испытаний РС-82 и принятие их на вооружение всё же задержалось до конца 1937 года. В 1938 году были приняты на вооружение штурмовиков и бомбардировщиков и более мощные, РС-132.
Весной 1939 года для ознакомления с новым авиационным оружием несколько десятков лучших лётчиков-истребителей советских ВВС были собраны на одном из полигонов под Москвой. Первые стрельбы ракетами провёл там начальник сборов Звонарёв.
Когда начался конфликт в районе реки Халхин-Гол, решено было послать туда несколько истребителей И-16, вооружённых кроме пулемётов ещё и 82-миллиметровыми реактивными снарядами. Пусковые установки и электропроводка к ним, прибор управления огнем смонтированы на авиационном заводе. Под каждой консолью крыла у этих машин были установлены по четыре рельсовых направляющих для пороховых ракет РС-82 калибра 82 миллиметра. Для снижения пожароопасности полотняную обшивку нижних поверхностей в этих местах заменили на дюралевую. На ручках управления укрепили кнопки электрозапалов.
Самолеты в разобранном виде по железной дороге к 1 августа 1939 г, были доставлены на одну из баз в Забайкалье. Туда же были поданы снаряды РС-82 в укупорке, трубки и взрыватели.
Сборка и облет самолетов, отлаживание вооружения были закончены 5 августа 1939 г. В то же время расчетным путем были составлены таблицы стрельбы снарядами РС-82 для высот от 1 тыс. до 7 тыс. м и ознакомлен с ними летный состав.
Командиром группы был назначен летчик капитан Николай Иванович Звонарев, до этого назначения бывший командиром истребительного отряда эскадрильи Испытательного полигона авиационного вооружения ВВС. Он имел большой опыт испытаний снарядов РС-82 в полигонных условиях.
Летный состав группы составили летчики старшие лейтенанты Н.Точков и С.Пименов, лейтенанты В.А.Михайленко, В.Федосеев и Ф.Макаров (запасной). Все летчики прошли специальный сбор на Испытательном полигоне АВ ВВС с 15 июня по 15 июля 1939 г., где изучили материальную часть снаряда РС-82 и провели учебные стрельбы.
Для первых боев с самолетов, вооруженных РС-82, с целью облегчения самолетов были сняты крыльевые пулеметы "ШKAC".
Предполагалось также, что такие самолеты воздушного боя на пулеметах вести не будут.
Основная задача группы сводилась к тому, чтобы испытать в воздушных боях снаряды РС-82, дистанционные трубки, взрыватели, пиропатроны, пусковые устройства, прибор управления огнем и пусковое электрооборудование самолетов, а также испытать истребители И-16 с новым видом вооружения и найти их правильное боевое применение.
Срок готовности группы к бою был определен на 8 августа. 8 и 9 августа были сделаны вылеты с целью ознакомления летчиков с участком фронта предстоящих действий, расположением своих войск, местностью и расположением аэродромов.
Во время боевых действий летчикам группы категорически запрещалось перелетать линию фронта.
16 августа «звонари» перелетели на прифронтовой аэродром в районе Тамсаг-Булака.
Ввод группы в бой был намечен на 20 августа - день начала генерального наступления наших войск. В этот день и состоялся первый воздушный бой группы (по другим данным - первый боевой вылет группа под прикрытием «Чаек» совершила 18 августа, но противника не обнаружила, а 20 августа был третий вылет. В бою участвовало свыше ста самолетов и группа вступила в бой, не сохранив своего строя, непроизвольно разделившись на две подгруппы - одна в составе двух самолетов (летчики Звонарев и Федосеев) и вторая - трех самолетов. Эта подгруппа снарядов РС-82 не применяла, но вела огонь из пулеметов.
Вот как описывают первое применение ракет РС-82 (выжимки)
Около 17 часов над аэродромом взвилась сигнальная ракета. Один за другим стремительно взлетали 5 истребителей. Пятёрку сверху прикрывало звено "Чаек"(И-163). Пилоты ракетоносцев - Николай Звонарёв, Семён Пименов, Владимир Федосов, Иван Михайленко и Тимофей Ткаченко.
На высоте 3000 - 4000 метров встретили группу японских самолётов - примерно 40. В 17 часов 20 минут с расстояния 2000 м Звонарёв дал залп и ушёл в облака, не видя результатов стрельбы. С этого места удивительное разнообразие версий:
Через час после посадки на аэродром позвонил старый сослуживец и товарищ, командир 22-го истребительного полка Майор Г. П. Кравченко:
- Поздравляю, Николай, с первым успехом! Земля показала 3 сбитых японских истребителя. Записали тебе. Больше никто не стрелял!
- Впервые в истории авиации ракетное оружие принесло успех в воздушном бою, - говорил вечером 20 августа Капитан Звонарёв, выступая перед лётчиками и техническим составом особой истребительной группы.
А почему, собственно, не стреляли? По другим данным стреляли и очень много. Даже та тройка, что не пускала ракет, стреляла из пулемётов.
Отчёт о первом воздушном бое с применением РС-82, составленный ведущим инженером по испытанию нового оружия Андреем Ивановичем Поповичем:
"В момент прибытия группы к линии фронта в бой ввязалась наша истребительная авиация, поднятая с другого аэродрома, и возможность ведения стрельбы по группам противника была исключена. Участие в бою более 100 самолётов (с обеих сторон) и большая динамичность боя привели к тому, что группа не смогла сохранить строй и "вползла" в бой двумя подгруппами.
Группа из 3-х самолётов, не находя применения для РС, с истребителями других подразделений вышла из боя без стрельбы РС. Подразделение их 2-х самолётов (Звонарёв и Федосов), в общей свалке обнаружила в стороне звено И-97, по которому и дала залп 12-ю снарядами, но, не успев понаблюдать за результатами своей стрельбы, подверглась атаке сверху другими И-97. После короткого боя им удалось оторваться от противника, при этом самолёт Звонарева получил 9 пулевых пробоин, а Федосова - 14. По данным НП командира войсковой части, их залпом было сбито 3 вражеских истребителя..."
Странно, что земля так точно углядела, кто стрелял и кто кого сбил. Воздушные бои происходили над огромной безлюдной степью и обломки самолётов находили иногда спустя месяцы, а спасшиеся лётчики бродили там сутками. Другие "свидетельства" очевидцев, в изложении наших горе-писателей вообще описывают первый залп ракетами почти как атомный взрыв, "из чёрной тучи вываливались обломки множества японских бомбардировщиков".
По другой версии, уже кононической, было сбито 2 самолёта ракетами. И хотя факт стрельбы ракетами никто не оспаривает, японцы в докладах начальству сообщили, что ни одна их машина в этот день не была сбита. Вообще ни одна. И это не пропагандистская лапша на уши, а доклад начальству о подотчётной технике. Наши доложили, что сбили их 17. Ещё деталь - пущены не все 16 ракет, как планировалось в задании, а только 13. Произошёл отказ или что-то иное, неизвестно.
На второй день наступления, 21 августа для отражения атак японских бомбардировщиков с раннего утра была поднята группа истребителей - ракетоносцев. Как всегда, их прикрывали обычные истребители И-16 и "Чайки".... Заметив большую группу советских самолётов, японские бомбардировщики развернулись и стали уходить на маньчжурскую территорию. Звонарёв сдвинул сектор газа вперёд до предела. ... Звонарёв, глядя в прицел, шептал про себя: "Осталось 2000, 1800, 1600, 1400, 1200... Пора !" Нажата кнопка запуска ракет. Дымные трассы потянулись и от летевших рядом истребителей. Тёмные бутоны разрывов медленно распустились среди строя двухмоторных японских бомбардировщиков. Два из них, оставляя дымный шлейф, стали падать на землю. Радостными и взволнованными возвращались лётчики на свой аэродром. Передышка на земле была короткой. Через два часа последовал короткий приказ: "В воздух!"
На этот раз встреча с вражескими самолётами произошла в районе озера Яньху. В короткой ожесточённой схватке с японскими истребителями И-97 пятёрка Капитана Звонарёва сбила один из них ракетами. Группа первых советских истребителей - ракетоносцев участвовала во многих воздушных боях над рекой Халхин - Гол. Последний бой был 15 сентября.
Иная версия: В течение второго дня боевых действий - 21 августа - группа имела шесть боевых вылетов, из них три раза принимала участие в воздушном бою. Было сбито 2 бомбардировщика и один истребитель и израсходовано 102 снаряда. В третий день боев - 22 августа - группа совершила пять боевых вылетов, участвовала в одном воздушном бою, сбив один истребитель противника.
Бои приходилось вести как правило на кабрировании и сразу после стрельбы резким маневром уходить в стороны, чтобы не попасть под пулеметный огонь противника.
В воздушных боях израсходовано 413 снарядов, что в среднем составляет 24,3 снаряда на один сбитый самолет. Общий расход снарядов РС-82 составил 464 шт. (51 снаряд израсходованы для учебных целей).
Против наземных войск самолеты И-16, вооруженные снарядами РС-82, участия не принимали.
Работа материальной части самолетов, снарядов и пусковых устройств в боевых условиях. В ходе боевых действий материальная часть самолетов, пусковых устройств, электрооборудования и снарядов позволила выполнить поставленные перед группой задачи. В процессе испытаний были получены повреждения от огня противника и выявились некоторые конструктивные недостатки отдельных узлов, приведшие к отказам при стрельбе. Отказов всего было 16, что составляет 2,14% неиспользованного комплекта в бою. Наибольшее число претензий было к пиропатронам, при проверке они давали от 10 до 12 процентов брака. Было заменено два пиропистолета, имевших замыкания.
Со стороны снаряда РС-82 не было случаев отказа или аномальных явлений.
После окончания боевых действий все самолеты И-16 и пусковые установки были проверены комиссией на предмет пригодности к дальнейшей эксплуатации. Почти все самолеты (за исключением одного) имели много пулевых пробоин, были другие повреждения - воздушного винта, рамы фюзеляжа, направляющих планок и другие. Пройдя ремонт в полевых условиях, все самолеты и их вооружение стали пригодными к дальнейшей эксплуатации.
То, что японцы в первый же день заметили "огонь под крыльями" советских самолётов - это верно. Да и по виду разрывов ракеты определялись сразу - белые от зениток, тёмно-коричневые от ракет. Но никаких более сообщений о советском "сверхоружии" обнаружить в японских документах не удалось. Они попросту не обратили внимание на это секретное оружие.
Интересно, что в разных советских источниках приводятся различные подробности применения РС, в качестве «ракетоносцев» описываются то истребители И-16, то И-153, то И-15, отличается также и количество сбитых с помощью РС японских самолётов. А.Б. Широкорад исследовал эту тему при работе в архивах с рассекреченными материалами, для своей книги «Вооружение советской авиации 1941-1991». Однако в отчетах о действиях истребителей И-153 вооруженных РС-82 ему нигде не удалось найти упоминания о сбитых ими японских истребителях. Вообще никаких. Отмечается, что вооруженные РС-82 истребители участвовали в 14 воздушных боях, пуск ракет с них как правило, приводил к тому, что строй вражеских истребителей распадался и смешивался. Это существенно облегчало действия советских истребителей в воздушном бою. Это неплохо, но и только. Сами истребители-ракетоносцы требовали отдельного прикрытия сверху и сзади.
Итого - что-то ракетоносцы сбили, наверное, боевые стрельбы состоялись именно 20 августа, ракеты проверены в бою были и вывод сделан правильный - для воздушного боя, когда стремительно прогрессирует скорость и маневренность самолётов, ракеты не очень годятся. Иное дело - для стрельбы по наземным целям. Тем не менее, победные реляции о сбитии 17 японцев подействовали на кого-то возбуждающе и РОС-82 решено было устанавливать на самолёты как съёмное оборудование.
В конце 1939 г. в ОКО завода №1 им. Авиахима решили установить на разрабатываемый скоростной истребитель И-200 10 реактивных орудий РО-82 типа "флейта" с однопланочными направляющими для стрельбы штатными 82-мм ракетно-осколочными снарядами РОС-82 модели 3-0156. Однако в дальнейшем военные несколько скорректировали свои запросы, и в тактико-технических требованиях к новому истребителю, составленных 13 апреля 1940 г. в НИИ ВВС КА и утвержденных через 6 дней заместителем Начальника ГУАС КА дивинженером А. Репиным, ОКО предписывалось обеспечить возможность установки на 2-й опытный экземпляр только 8 снарядов РС-82. Кроме того, 28 мая 1940 г. было подготовлено Постановление Главного Военного Совета Красной Армии по системе вооружений. Его раздел, относящийся к авиации, гласил: "Оставить на вооружении самолетов РС-82 и РС-132 осколочно-фугасного действия, а также коллиматорный прицел ПАН-23 для стрельбы реактивными снарядами. ... Утвердить в целях обеспечения перспективы в развитии авиационной техники следующую схему и основные требования к строительству самолетов и моторов на период 1940-43 гг.: ... 4) о вооружении самолетов: а) скоростные одноместные одномоторные истребители - на всех самолетах предусматривается съемная установка восьми штук РС-82.»
Именно в соответствии с этими документами скоростной истребитель И-200 (с 9 декабря 1940 г. - МиГ-1) был вооружен восемью РО-82 по четыре штуки в ряд под каждой консолью крыла. Для защиты обшивки плоскостей от воздействия реактивной струи РОСов, носок и нижняя часть консолей от 1-й до 6-й нервюры на самолетах головной серии обшивались металлом, прикрепленным к полкам нервюр на шурупах. Однако дальнейшие испытания показали отсутствие какого-нибудь серьезного воздействия на крыло при пуске снарядов и начиная с самолетов 1-й серии дополнительная защита крыла не устанавливалась.
Ракетное вооружение изначально предусматривалось и на улучшенном варианте истребителя И-200 (с 9 декабря 1940 г. - МиГ-3), к выпуску которого завод №1 приступил 15 декабря 1940 г. В соответствии с приказом НКАП №484 от 12 сентября 1940 г., в целях дальнейшего усиления пулеметно-пушечного вооружения истребителей и бомбардировщиков ВВС КА и установления единой системы вооружения самолетов производства 1941 года, на 10% выпускаемых истребителей И-200 надлежало устанавливать 8 орудий РО-82. Правда, уже 14 февраля 1941 г. НКАП установку РО-82 отменил. Однако осенью МиГ-3 все же пополнил свой арсенал ракетным вооружением. На основании Постановления ГКО №708 от 23 сентября 1941 г. и приказа НКАП №1009 от 24 сентября 1941 г., начиная с 5 октября на заводе №1 ежедневно выпускали по шесть самолетов МиГ-3 (всего 217 машин), вооруженных шестью реактивными орудиями каждый.
В финской войне реактивные авиационные снаряды применялись (точнее - испытывались в бою) только на бомбардировщиках по наземным целям. После вступления СССР во 2-ю мировую применение РОС-82 и его модификаций в варианте "воздух-воздух" вообще неизвестно. Были, конечно, нештатные ситуации, когда самолёты на встречных курсах встречались и немецкие самолёты сбивались эрэсами (вероятно даже типа "воздух" - "земля"). Но очень редко и очень скоро ракеты "воздух" -"воздух" РС-82 ушли в историю.
В середине 30-х СССР обладал большим флотом бомбардировщиков ТБ-3, вместительных, но тихоходных и низколетящих. В условиях, когда враги понаделали множество скорострельных зениток и пулемётов - настоящие гробы. Появилась идея бомбить врага планирующими бомбами, не входя в зону обстрела. К авиабомбе АФ-82 просто прикрутили болтами крылья и хвостовое оперение из листового железа. Испытания были провальными. Дальность увеличилась ненамного, зато бомбы летели чуть ли не куда угодно. Начали разработку автоматической стабилизации. Разработкой их занимался завод номер 67 НКТП в подмосковной Балагуше. Его инженеры предложили по крайней мере три проекта планирующих бомб, пригодных к размещению на внешней подвеске тяжелого бомбардировщика ТБ-3. Однако бомба летела ещё ниже и медленнее самолёта, курс держала неважно и ветер её сильно сносил. Появилась идея её ускорить. Поршневой мотор не годился - громоздкий и дорогой. Пытались раскручивать перед сбросом маховик - не получилось. Тогда обратились к ракетчикам. В НИИ-3 авиабомбы с РД разрабатывались с 1936 года, но для вертикального сброса - для вертикального увелисчения скорости. В 1938 году занялись созданием планирующих бомб с РД.
Проект получил обозначение ПРАБ-203 (Планирующая Ракетная АвиаБомба, диаметром 203-мм). Калибра был выбран по причине имевшихся габаритах имевшихся в производстве труб высокой прочности. ПРАБ-203 имела узкий цилиндрический фюзеляж с оживальным головным обтекателем. Внешне от БРАБ отличаясь наличием крыла. Длина 2,58 метров. Размах крыла составлял порядка 1,15 метра, изготавливалось оно из дерева. В хвостовой части вертикальный стабилизатор внизу, чтобы упростить подвеску бомбы под самолет. В носовом обтекателе экспериментальных моделей бомбы располагался парашют и выкидной механизм, срабатывавший по таймеру. Это позволяло мягко приземлить бомбу после сброса, затем подобрать, и тщательно изучить выявившиеся поломки и недочеты.
Позади обтекателя, размещалась аппаратура управления. В полете, ПРАБ-203 стабилизировалась при помощи гироскопического автопилота, основанного на конструкции Сперри. Автоматическая стабилизация осуществлялась только по курсу. Угол же атаки определялся углом установки крыла при подготовке бомбы к подвеске на бомбардировщик. Единственным органом управления, был руль направления на нижнем вертикальном стабилизаторе. Пневматические приводы руля питались от баллона со сжатым воздухом. Отклонения рамки гироскопа открывали и закрывали клапаны на пневматическом цилиндре, смещая расположенный в нем поршень, и через систему проведенных под фюзеляжем бомбы натяжных тяг, поворачивая рулевую плоскость.
Осколочно-фугасная боевая часть с зарядом в 25 кг взрывчатки размещалась в центре корпуса, под креплением крыла. Она оснащалась инерционным взрывателем АВ-73. Позади боевой части находился баллон со сжатым воздухом, приводивший в действие пневматические приводы рулей и мотор гироскопа.
Двигатель в хвостовой части с очень узким соплом являлся вариантом ракетного ускорителя взлета Дудакова. Это был довольно стандартный твердотопливный ракетный двигатель на шашках бездымного пороха. Объем “ракетной камеры” был сравнительно невелик: двигатель ПРАБ-203 предназначался только для кратковременного набора скорости, а не для устойчивого поддержания ее в полете. Время горения составляло около 3-4 секунд.
К цели ПРАБ-203 должна была доставляться на внешней подвеске бомбардировщика. Для этого было разработано специальное крепление, позволявшее надежно фиксировать бомбу. Запуск сервомеханизмов, по всей видимости, выполнялся вытяжным шнуром, открывавшим клапан подачи сжатого воздуха. В качестве основных носителей, судя по всему, предполагались двухмоторные бомберы вроде СБ, но не исключалось применение и с ТБ-3 и их потомков. Использовать ее собирались как против наземных целей, так и неприятельских военных кораблей. Предполагалось, что при сбросе с высоты 6000 метров, ПРАБ-203 пролетит около 35-40 километров, тем самым позволяя носителю отводы - достигалось аналогично предыдущему, однако траектория планирования ПРАБ-203 делалась более пологой за счет иного угла установки крыла. Бомба должна была приблизиться к цели, двигаясь поставаться далеко за пределами досягаемости зениток.
Поражение неприятельских кораблей предполагалось в бреющем полете с рикошетированием от воды (около километра, очевидно, сбросив крылья). Либо в подводную часть корпуса входом бомбы в воду, и ее движением параллельно поверхности, подобно торпеде. Угол падения бомбы при этом должен был быть достаточно отвесным. Это приводило к снижению дальности сброса до 15 км. “Торпедная” версия ПРАБ-203 должна была оснащаться горизонтальным рулем и гидростатом (для поддержания нужной глубины хода). По всей видимости, реально прорабатывался только первый сценарий – бомбардировка наземных целей с безопасного удаления - остальные два существовали лишь на бумаге, как перспектива для будущего усовершенствования бомбы.
Эксперименты с ПРАБ-203 проводились с декабря 1939 года. Были изготовлены несколько прототипов, оснащенных парашютной системой посадки – чтобы после экспериментальных полетов, подобрать и изучить бомбу.
Однако, результаты испытаний, судя по всему, продемонстрировали еще раз, что толку от стабилизируемой только по курсу бомбы – даже ракетной – немного. Гироскопические автопилоты 1930-ых просто не обладали достаточной точностью, чтобы надежно привести бомбу в конкретную цель. Задержки реакции системы и накапливающаяся ошибка приводили к неминуемым отклонениям. И даже будучи оснащенной полноценным автопилотом со стабилизацией во всех плоскостях (что стоило бы существенно дороже) ПРАБ-203 все равно не справлялась бы с прицельным поражением точечных целей. Стрельба же по площадям ракетной бомбой с ее сравнительно легкой боеголовкой, была бы просто лишена смысла. В случае успеха проекта пришла бы очередь ПРАБ-254 и ПРАБ-305 (из 254-мм и 305-мм снарядов).
Работы над проектом были остановлены в 1940 (возможно, 1941) году.
Затея создать рекордный планер с РД, которую Королёв затеял ещё в 1931- году, провалилась. Не осилили. А начальство РНИИ не желало иметь дело ни с авиацией, ни с рекордами. Ему нужно было новое оружие. Но Королёв свою мечту не забыл и в 1935 в докладе на конференции, и в статье в журнале «Техника Воздушного Флота» утверждал:
«Потолок такого аппарата может достигнуть 9-10 километров. Осуществление первого ракетоплана-лаборатории для постановки ряда научных исследований в настоящее время хотя и трудная, но возможная и необходимая задача стоящая перед советскими ракетчиками уже в текущем году.»
В конце 1935 года начальник РНИИ Иван Клейменов, находясь, вероятно, под впечатлением от Всесоюзной конференции по применению ракетных аппаратов, согласился на включение в план института эскизного проекта ракетоплана.
В короткий срок Королев вместе с инженером Евгением Щетинковым закончили разработку эскизного проекта и 2 февраля 1936 года вынесли его на обсуждение руководства РНИИ.
В первоначальном проекте ракетоплан имел обозначение «РП-218» (или «Объект №218» — индекс означает: отдел № 2, тема № 18).
Нагрузка:
а) экипаж - 2 человека с парашютами — 160 кг,
б) скафандры, с кислородными аппаратами — 2 шт.- 40 кг, всего - 200 кг.
наибольшая высота полета (потолок) до 25 000 м,
наибольшая скорость горизонтального полета на высоте порядка 3000 м (на базе 1 км) до 300 м/сек,
посадочная скорость с опорожненными баками не более 160 км/час,
продолжительность горизонтального полета с ракетными двигателями до 400 сек.
«..» Взлет ракетоплана может осуществляться следующими способами:
а) путем подъема РП до высоты 8-10 тыс. м на тяжелом самолете с высотными моторами,
б) путем буксировки РП мощным самолетом до высоты 4-5 тыс. м (а в случае применения специальных устройств до высоты 8-10 тыс. м),
в) путем самостоятельного взлета с земли.
Для обеспечения взлета ракетоплана может быть применен предварительный разгон с помощью пороховых ракет.»
Вообще же в РНИИ рассматривались несколько вариантов ракетоплана. Сначала конструкторы остановили свой выбор на проекте двухместного самолета-моноплана «СК-10» нормальной схемы с низким расположением трапециевидного крыла малого удлинения. В передней части фюзеляжа предполагалось разместить герметическую кабину, в которой последовательно располагались бы летчик-испытатель и инженер-испытатель (лицом назад). За кабиной — цилиндрический топливный бак с внутренней перегородкой, отделяющей окислитель от горючего. Вокруг бака компоновалась батарея баллонов сжатого газа, служившая аккумулятором давления вытеснительной системы подачи топлива в камеру сгорания. В хвостовой части предусматривалась установка связки из трех азотно-кислотно-керосиновых двигателей «ОРМ-65» конструкции Валентина Глушко. Ракетный самолет в этом варианте должен был иметь стартовый вес 1600 килограммов, скорость — 850 км/ч, потолок — 9 километров. Его предполагалось использовать для исследовании динамики полета пилотируемого ракетного летательного аппарата на больших скоростях.
Этот проект и был утвержден на техническом совещании в РНИИ. Обсуждалась программа его разработки, включавшая в качестве предварительного шага создание более простого ракетоплана — лаборатории «РП-218-1» на базе планерлета «СК-9» с двигателем небольшой тяги. Техническое совещание приняло решение: «…Отделы института должны предусмотреть работу по 218-му объекту в планах на 1937 год как одну из ведущих работ института.»
Вскоре началась разработка рабочих чертежей и оборудования планера «СК-9» под установку ЖРД «ОРМ-65». Это был наиболее отработанный азотно-кислотно-керосиновый двигатель того времени. Он мог развивать тягу до 175 килограммов и скорость истечения на установившемся режиме до 2110 м/с. Пуск двигателя осуществлялся либо вручную, либо автоматически, зажигание — пиротехническое. К 1936 году «ОРМ-65» прошел цикл стендовых испытаний, доказав свою работоспособность после 50 пусков общей продолжительностью свыше 30 минут.
В сентябре 1937 года двигательную установку смонтировали на планере. 3 декабря после проведения серии холодных испытаний по регулировке системы подачи топлива начались огневые испытания.
В 1938 году в связи с изменением структуры института и номеров отделов первая цифра в обозначении объектов РНИИ была изменена, и ракетоплан «218-1» стал обозначаться «РП-318-1».
В феврале 1938 года в докладе о развитии исследовательских работ по ракетному самолету, подготовленном совместно с Щетинковым, Сергей Королев впервые определил область рационального применения ракетоплана в научных, народнохозяйственных и оборонных целях. Тогда же была выдвинута и обоснована идея создания истребителя-перехватчика с ракетным двигателем.
В своем докладе Королёв представил эскизные проекты четырех новых вариантов экспериментального ракетного самолета. Характеристики первого совпадали с «СК-10». В проекте второго, модернизированного, ракетоплана запас топлива увеличивался за счет сокращения экипажа до одного человека. Третий, рекордный, ракетоплан проектировался с учетом использования кислородного ЖРД. При старте с земли он, по замыслу, должен был подняться на высоту в 21 километр, а при пуске с самолета-транспортировщика (типа бомбардировщика ТБ-3) — до 37 километров.
Рассматривался также перспективный вариант ракетоплана с ЖРД тягой в 900 килограммов. Расчетная высота его полета при пуске с транспортировщика на высоте 8 километров составляла 53 километра. Однако последние два не были технически обеспечены.
Вскоре была создана модель «СК-10», проведены ее продувки в аэродинамической трубе, началось изготовление дельных узлов натурного образца. Но постройка его в целом приостановилась в связи с отработкой ракетоплана «РП-318-1», которая велась при постоянном и непосредственном участии Королева, готовившегося совершить первые полеты на ракетоплане-лаборатории с работающим ЖРД.
Но тут волна репрессий докатилась и до ракетчиков. Погибли начальник РНИИ Иван Клейменов и главный инженер РНИИ Георгий Лангемак. В марте 1938 года арестовали Валентина Глушко, 27 июня 1938 года - Королёва. Ведущим конструктором по «РП-318-1» после ареста Королева был назначен инженер Щербаков, автор ряда проектов высотных планеров. Ведущим конструктором по двигательной установке стал инженер Арвид Палло.
На ракетоплан установили азотно-кислотно-керосиновый двигатель «РДА-1-150» конструкции Леонида Душкина. И в феврале 1939 года начались наземные огневые испытания двигательной установки «РДА-1-150». К октябрю состоялось свыше 100 пусков, в ходе которых отрабатывались системы двигательной установки и снимались ее характеристики. Летчик-испытатель Владимир Павлович Федоров, которому поручалось пилотирование этой необычной машины, осваивал приемы пуска и управления работой двигателя.
Были отработаны следующие параметры двигательной установки: максимальная тяга — 150 килограммов, минимальная — 50 килограммов, время работы на максимальном режиме — 112 секунд. Двигатель обладал устойчивым регулированием тяги.
В свободном полете «СК-9» испытывали еще в январе. При этом баки двигательной установки заполняли разным количеством топлива. Несмотря на возросший почти на 30 процентов полетный вес, планер сохранял высокие полетные качества.
В январе 1940 года ракетоплан привезли на один из подмосковных аэродромов. Здесь провели последние свободные полеты и пять наземных огневых испытаний ЖРД прямо на планере. Специальная комиссия представителей промышленности и научно-исследовательских учреждений постановила допустить машину к ракетному полету.
В конечном виде «РП-318-1» имел следующие характеристики: полный стартовый вес — 636,8 килограмма, вес двигательной установки — 136,8 килограмма, вес топлива — 75 килограммов, вес пилота с парашютом — 80 килограммов, длина — 7,44 метра, размах крыла — 17 метров. Ввиду изношенности планера максимальная скорость была ограничена до 160 км/ч. После ее достижения полет должен был производиться с набором высоты.
Исторический полет ракетоплана «РП-318-1» состоялся 28 февраля 1940 года. Самолет-буксировщик Р-5 несколько раз прорулил по взлетному полю, подготавливая взлетную дорожку в глубоком снегу. Федоров занял место в кабине пилота.
В 17 часов 28 минут самолет-буксировщик пошел на взлет. На высоте 2800 метров ракетоплан отцепился от буксировщика. Федоров включил ракетный двигатель. Наблюдавшие за полетом видели, как за ракетопланом появилось сначала серое облачко от зажигательной пирошашки, а затем пошел бурый дым. Двигатель заработал на пусковом режиме. Наконец показалась огненная струя длиной около метра. Ракетоплан стал быстро набирать скорость и перешел в полет с набором высоты.
10 и 19 марта 1940 года состоялись еще два успешных полета. В этих полетах фиксация процесса запуска ЖРД осуществлялась кинокамерой "Конвас" из задней кабины самолета-буксировщика Р-5.
Затем наступила пора весенней распутицы, аэродром раскис, возникли затруднения в доставке крепкой азотной кислоты и полеты ракетоплана РП-318-1 были прекращены.
Дальнейшие работы на ракетоплане предполагалось проводить с двигателем РДА-1-300, со взлетом с Земли, используя сбрасываемое шасси. Однако этот проект осуществить не удалось в связи с отработкой и испытаниями ракет РАС и РДД, а в 1941 г. - с отработкой ЖРД РДА-1-1100 для самолета "БИ" авиаконструктора В.Ф.Болховитинова.
В процессе испытаний, естественно, возникали неприятности, связанные как с применением токсичного компонента топлива, так и с общим состоянием уровня техники. Вся бригада Палло отличалась многочисленными кислотными ожогами. В декабре 1938 г. на центральном аэродроме при проведении стыковки консоли крыла с центропланом порывом ветра резко качнуло консоль крыла, удерживаемую на плечах механиками. Сместившиеся проушины сварных узлов срезали фалангу среднего пальца на левой руке ведущего инженера А.В.Палло.
После совершения первого полета 28 февраля 1940 г. ракетоплан необходимо было отбуксировать на стоянку. Эту операцию затруднял глубокий снег. При резком выборе слабины буксировочный трос ударил по лицу техника КБ-29 и выбил ему передние зубы, а стоявшего на подстраховке у крыла механика А.И.Волкова ударом стабилизатора по спине сбило с ног. Первому пришлось вставлять зубы, а второму предоставить отпуск на несколько дней на лечение.
Дальнейшая судьба ракетоплана сложилась так. Его перевезли осенью 1940 г. в институт, разобрали и в августе 1941 г. сожгли в связи с участившимися налетами фашистской авиации на Москву (чтобы демаскировал аэродром)
Владимир Павлович Фёдоров родился в крестьянской семье в 1915-м в селе Котовка. С 1923 года проживал в деревне Вельжичи (ныне Брянская область). С 1930 года жил в Москве, где первоначально работал учеником слесаря на протезном заводе. В 1932 году окончил школу ФЗУ, после чего продолжал работать на том же заводе слесарем-конструктором.
В 1933 году окончил Центральную лётную школу Осоавиахима в Тушино и Высшую лётно-планёрную школу в Коктебеле.
В 1933—1937 годах — лётчик-инструктор и командир звена Московской планёрной станции, проводил испытания планёра АЛ-2 (1936 год), принимал участие в испытаниях системы буксировки планёров конструкции А. Я. Щербакова (1937 год). 30 июня 1937 года на планёре Г-9 достиг с помощью самолёта-буксировщика рекордной высоты — 12 105 метров.
В 1937—1939 годах — лётчик-испытатель московского авиазавода №1 (г. Москва); испытывал серийные самолёты P-Z, ДИ-6, И-15 бис, И-153.
В 1939—1941 годах — лётчик-испытатель подмосковного авиазавода №289 в Подлипках, где испытывал высотные планёры и самолёты, а также различное оборудование кабин для высотных полётов.
К началу 1940 года РНИИ опытного лётчика для лётных испытаний. За помощью обратились к авиаконструктору А. Я. Щербакову, тот предложил, чтобы лётные испытания ракетоплана провёл один из лучших лётчиков его предприятия — В. Фёдоров.
С июня 1941 — В. Фёдоров на лётно-испытательной работе в Лётно-исследовательском институте имени М. М. Громова (ЛИИ). В июле-августе 1941 года принимал участие в боевых действиях Великой Отечественной войны — являлся лётчиком 2-й отдельной истребительной авиаэскадрильи ПВО Москвы.
После этого вернулся к испытательной службе. Выполнил первый полёт и провёл испытания планёров БДП (16 сентября 1941 года), К-Г (28 января 1942 года) и самолёта Ще-2 (февраль 1943 года). Принимал участие в испытаниях Су-1 и Су-3, планёров А-7 и Г-11, а также в испытаниях Як-7 с гермокабиной (1943 год).
Погиб 28 мая 1943 года при проведении контрольных испытаний серийного Ил-4 в районе подмосковного города Бронницы.
В 1939-40 гг. в РНИИ была разработана и испытана баллистическая ракета 521 на комбинированном твердотопливном и азотнокислотном РД. Схематично принцип работы комбинированного РД был таков: в камеру азотнокислотного ЖРД закладывались шашки твердого топлива, которые воспламенялись при старте ракеты и создавали кратковременный мощный тяговый импульс. После выгорания шашек в камеру автоматически начинали поступать азотная кислота и керосин, и двигатель переходил на режим ЖРД с тягой около 1000 кг. Экспериментально были получены дальности 19-20 км. Испытывались не единичные ракеты, а серии в 8-14 шт. Работы были прекращены в связи с большими затратами, требовавшимися для улучшения надежности и меткости.
|