Самолет «150», или первый блин…

 Первые шаги

Последние несколько десятилетий основу отечественной истребительной авиации составляют самолеты конструкторских бюро Сухого и Микояна. Однако на этот почетный «пост» в свое время с переменным успехом претендовали и другие проектные организации. В частности, КБ С.А. Лавочкина до того, как его перебросили на ракетно-космическую тематику, создавало свои проекты реактивных истребителей. О первых их работах на этой стезе и пойдет речь.

Первые опыты с «реактивизацией» были проведены летом 42-го. Тогда под крылья ЛаГГ-3 установили два прямоточных воздушно-реактивных двигателя. Результат вышел неоднозначным: с одной стороны, скорость действительно увеличилась, а с другой – выросло лобовое сопротивление. К тому же прямоточные двигатели сжигали столько топлива, что доводку самолета признали нецелесообразной. Согласно постановлению ГКО от 22 мая 1944 года был построен самолет Ла-7Р, дополнительно оборудованный жидкостным двигателем РД-1 конструктора В.П. Глушко (тяга 300 кгс). Этот самолет также остался сугубо экспериментальным.

Одновременно с этим начали работы над турбореактивным самолетом, получившим название Ла-ВРД. Он создавался под двигатель С-18 конструкции А.М. Люльки. Конструктивно самолет представлял собой двухбалочный высокоплан с двумя килями, воздухозаборниками по бокам фюзеляжа и трехопорным шасси с передней стойкой. Вооружение (две 23-мм пушки с боезапасом по 60 снарядов) из-за малого объема носа самолета разместили в передних частях хвостовых балок. Компоновка, прямо сказать, несвойственная для машин Лавочкина, Горбунова или Гудкова. Однако этому есть объяснение: работы по эскизному проекту возглавлял С.М. Алексеев, который, в отличие от Лавочкина, не считал двухбалочную схему «архитектурными излишествами». Позже, когда Алексеев возглавит ОКБ авиазавода №21, он продолжит активное изучение такой схемы. Что интересно, английский двухбалочный реактивный истребитель DH-100, созданный примерно в то же время, строился большой серией и был признан в целом удачным. Ла-ВРД, в свою очередь, так и не воплотили в металле. Главная причина – отсутствие двигателя. С-18 Люльки дошел до стадии стендовых испытаний, в ходе которых зарекомендовал себя далеко не с самой лучшей стороны. Конструкторы-мотористы вернулись за кульманы, а самолетостроителям нужно было как-то выкручиваться.

На ватмане
По окончании Великой Отечественной войны в руки наших инженеров попало большое количество трофейных немецких реактивных двигателей Jumo-004 и BMW-003. Также у советских самолетостроителей появился доступ к технологическим линиям, на которых делались немецкие моторы. Поскольку страна нуждалась в подобной продукции, было решено наладить собственное производство «русифицированных» двигателей под названиями РД-10 («Юмо») и РД-20 («БМВ»). Одновременно с этим ведущие конструкторы, специализировавшиеся на истребителях (Микоян, Яковлев и Лавочкин), начали разработку самолетов под немецко-советские двигатели. В конструкторском бюро, возглавляемом С.А. Лавочкиным, решили прорабатывать сразу два проекта, тем более, недавно коллектив КБ наконец собрали полностью и на одном заводе. Первоначальный список проектов выглядел так: «150» - легкий истребитель с одним двигателем РД-10; «160» - тяжелый двухмоторный самолет с аналогичными моторами. Двухмоторный истребитель было решено делать по той причине, что тяги одного мотора в 900 кгс было недостаточно для обеспечения характеристик, значительно превосходящих показатели поршневых машин. Вернее, достаточные скорость и скороподъемность такой двигатель дать мог, но ради них приходилось жертвовать количеством топлива, вооружением и т.д. Два мотора, соответственно, могли обеспечить самолету нормальное соотношение летных и боевых качеств, хотя утяжеляли машину и снижали маневренность. Однако оптимизм, вызванный воссоединением КБ, вскоре пропал. По причине банальной нехватки сил от «160» отказались. Тем не менее, концепцию тяжелого двухмоторного истребителя не забыли – ей впоследствии стал заниматься С.М. Алексеев в должности главного конструктора ОКБ-21.

При создании «150» планировалось максимально использовать наработки по Ла-ВРД, однако обстоятельства не позволяли полностью перенять компоновку. РД-10 был почти в полтора раза слабее С-18, под который делался Ла-ВРД. Поэтому планер пришлось перекомпоновывать – облегчать и снижать сопротивление. Для последнего в ЦАГИ предложили расположить воздухозаборник двигателя непосредственно на носу самолета, а крылья оптимизировать для высоких скоростей. В частности, схема низкоплана на больших скоростях имела ряд минусов по сравнению со средним или высоким расположением крыла. Также были рекомендованы новые тонкие профили крыла, меньше подверженные действию волнового кризиса, как их тогда называли, «махоустойчивые». Все рекомендации аэро-гидродинамического института были учтены, хотя и не без труда. К апрелю 45-го был подготовлен предварительный проект «150». Это был одномоторный свободнонесущий высокоплан с прямым крылом. Двигатель разместили в задней части фюзеляжа, а реактивная струя выходила под хвостовую балку относительно небольшой толщины. По своему профилю фюзеляж получился чем-то средним между двухбалочной и реданной схемой, конечно, при учете того, что хвостовая балка у «150» одна. Воздух в двигатель поступал через лобовой воздухозаборник по каналам, огибающим кабину пилота. Все три стойки шасси разместили в фюзеляже, что позволило разместить два топливных бака в центроплане. Еще пять меньших емкостей для горючего со всех сторон «облепили» двигатель. В итоге получилось максимально уменьшить сопротивление самолета и добиться приемлемых расчетных характеристик даже с относительно слабым двигателем РД-10.

Первый летный экземпляр самолета "150" постройки завода № 381, апрель-май 1946 г. (в таком виде не летал)

В июле 1945 ГКО выпустил постановление относительно работ по реактивным самолетам. В частности, КБ Лавочкина должны были представить на испытания небольшую серию из пяти экземпляров своего самолета. Завод №81, где тогда располагалось конструкторское бюро, не мог справиться даже с такой задачей, поэтому по решению НКАП опытную серию должны были строить на заводе №381. Однако более мощный 381-й был «настроен» на производство существовавших серийных поршневых машин. Как результат, к первому ноября (как предписывалось постановлением) первый экземпляр Ла-150 построить не успели. Еще четыре самолета до начала 46-го также не вышли из цеха. Надо заметить, микояновский И-250 также не был построен вовремя. В конце осени 45-го в Наркомате обороны стали беспокоиться: проекты советских реактивных истребителей им показывали, что называется, через раз, желаемого объема информации они не имели, а тут еще из НИИ ВВС пришли результаты испытаний немецкого истребителя Me-262. Военные летчики даже стали предлагать немного переработать «Мессершмитт» (установить отечественную аппаратуру и т.д.) и запустить в серийное производство, а заодно и создать похожий самолет. Разработку аналога поручили КБ П.О. Сухого, но итог вышел мало похожим на «оригинал».

Еще во время продувок моделей «150» в ЦАГИ, в конце лета 45-го, выяснилась его неприятная особенность: если поперечная устойчивость благодаря рекомендациям аэро-гидродинамического института получилась даже чрезмерной, то путевая – явно недостаточной. Хвостовое оперение Ла-150 делалось по образу и подобию поршневых машин, на которых помимо набегающего потока киль и стабилизатор обдуваются струями от винта. На реактивном самолете такой обдув отсутствовал, из-за чего киль хуже выполнял свою задачу. Поперечную устойчивость решили снизить за счет отрицательного поперечного V или установки загнутых вниз законцовок крыла. Второй вариант выбрали как наименее трудный для внедрения в проект. Однако на завод №381 откорректированная документация не пошла, чтобы еще раз не оттягивать сроки постройки опытной серии. Также свои минусы были у компоновки самолета. Истребитель делался под РД-10 с его сравнительно компактными габаритами. Перспективные более мощные двигатели имели больший размер и, как следствие, не могли уместиться в фюзеляже Ла-150 без кардинальных доработок.

Сборка малой серии "150" на Горьковском заводе № 21, октябрь 1946 г.

К 26 апреля 46-го, когда И-300 и Як-15 совершили свои первые полеты, Ла-150 только-только проходил статические испытания. По их итогам пришлось доработать механизмы шасси, усилить хвостовую балку и крыло, а также увеличили площадь киля. Недостроенные машины в срочном порядке пришлось переделывать в соответствии с обновленным проектом. К концу весны наконец удалось собрать все пять машин. Причем на 381-м заводе построили только три – остальные в виде запчастей отправили на завод №301, где из них и сделали готовые самолеты. Там же, на 301-м заводе усиливали конструкцию готовых истребителей и «полуфабрикатов». Еще несколько месяцев ушло на доводки, доработки и прочие дополнительные работы.

В воздухе
Только 1 августа 1946 года теперь уже на Наркомат, а Министерство авиационной промышленности дало разрешение на летные испытания. Опытный экземпляр Ла-150 привезли в ЛИИ. Что интересно, из-за неразборного крыла и особенностей транспортной инфраструктуры до г. Жуковского самолеты ехали на специально изготовленном автоприцепе. По приезду выявились проблемы с двигателем, потом еще с одним и только после третьей замены первый летный «150» был готов к рулежкам и полетам. Но и тут не обошлось без проблем: 26 августа во время скоростной пробежки по взлетной полосе, разогнавшись до 100-110 км/ч, самолет сильно «сел» на хвост. На опытном образце, надо заметить, не было установлено вооружение, поэтому в свободный объем установили груз. Центр тяжести сместился вперед, и опасность для хвостовой балки пропала. Все эти очередные доработки снова «съели» время, так что первый полет Ла-150 состоялся только 11 сентября.

Первые отечественные реактивные самолеты все еще проходили испытания, причем «150» недавно впервые взлетел. Но Родина в лице верховного командования хотела увидеть новую технику на параде 7 ноября. Нельзя было упускать время и МАП приказало построить «парадные» самолеты (19 Як-15, 10 МиГ-9 и 8 Ла-150) всего за месяц. До сих пор идут споры, что послужило причиной такого решения: желание руководства страны показать мощь советской промышленности или своеобразная проверка нового руководства МАП и ВВС. Тем не менее, заводы №31 в Тбилиси и №1 в Куйбышеве получили документацию по самолетам Як-15 и МиГ-9 соответственно. Машину КБ Лавочкина «поделили» между 301-м и 21-м заводами. Поскольку на заводе №301 уже имелись комплектующие, на 21-й в срочном порядке отправили не только чертежи, но и группу специалистов. Начальство предприятий, само собой, очень «обрадовалось» новому поручению. Еще бы, во время войны на запуск производства нового самолета уходило 3-4 месяца, теперь же придется делать то же самое, но за 3-4 недели. В то же время, у начальства заводов был соответствующий опыт, и на выполнение задания ушло буквально несколько дней: неделя на подготовку и 10 дней на производство четырех «150» (завод №21). Рапортуя высокому начальству, директоры заводов утверждали, что можно продолжать производство, но при одном условии: если не будет дефицита двигателей. Как оказалось, сделать планер с аппаратурой легче, чем двигатель. И это касалось не столько сроков производства, сколько надежности и ресурсов первых моторов.

«Парадные» самолеты были построены в установленные сроки. Но это еще были не полноценные боевые машины. В частности, на Ла-150 по-прежнему вместо вооружения стояли грузы, исправляющие центровку. Также летчикам было предписано в ходе парадного полета не разгоняться более чем до 600 км/ч и не превышать трехкратную перегрузку. Если с перегрузкой все и так понятно, то ограничение по скорости ввели по причине слабой конструкции створок шасси: на испытаниях при превышении порога в 650 км/ч их открывало потоком. К тому же все имевшиеся Ла-150 были переданы в ведение организаторов парада и испытания на время приостановили. Так что лишняя предосторожность здесь не мешала. В ходе торжественного мероприятия планировалось провести две тройки «150» над Красной площадью. Еще два самолета были резервными. Но вся спешка оказалась напрасной - воздушную часть парада 7 ноября отменили. Причина банальна для осени: нелетная погода.

Снова доработки
Есть небезосновательное мнение, что именно подготовка к параду больше всего сказалась на дальнейшей судьбе Ла-150. Поскольку на момент парада этот самолет летал менее двух месяцев, военные увидели сырой, недоработанный аппарат, имеющие множество недостатков. Претензии были у всех: летчиков не устраивала плохая путевая устойчивость, техники жаловались на неудобный доступ к двигателю и бензиновому-моторчику стартеру (этот немаловажный элемент самолета, как назло, ломался чаще других), а командирам не хватало вооружения (две 23-мм пушки) и дальности. К тому же на момент передачи самолетов в «парадную команду» еще не были сняты основные летные данные – скорость, потолок, дальность и т.д. Иными словами, и недостатков у Ла-150 было достаточно, и времени на их исправление требовалось много. Поэтому военные признали более перспективными истребители МиГ-9 и Як-15, а проект «150» перевели в разряд экспериментальных. В то же время, не исключалась возможность его запуска в серию при условии исправления всех недостатков.

Три построенные Ла-150 доработали и снова отправили на заводские испытания. Первую машину использовали для снятия летных данных, вторая стала стендом для измерения расхода топлива, а третью «гоняли» на пилотаж. Первым делом довели до ума створки шасси и систему его аварийного выпуска. Почти сразу после этого график испытаний оказался сорван по вине природы: аэродром ЛИИ до того засыпало снегом, что его не успевали убирать. За два месяца (декабрь 1946 - январь 1947) не выполнили и десяти полетов. Когда погода наконец сжалилась над испытателями, издеваться начали двигатели - на самолете для полетов на скорость и высоту сменили четыре штуки. Их тщательнейшее настраивали и регулировали на земле, но в воздухе регулярно начинались проблемы: первый двигатель недодал почти сотню километров скорости, второй – 70, и только третий вывел самолет на расчетную. Как оказалось, на зимнем холоде при прогреве и рулении масло не прогревалось больше чем до 30-35 градусов. При подъеме оно нагревалось и, достигнув 80 градусов, приводило к снижению оборотов и падению тяги. С учетом этой проблемы разработали план полета, и самолет на высоте 4200 метров разогнался до 878 км/ч. Заводские испытания завершились 27 апреля 1947 года.

"150М" перед выходом на госиспытания, лето 1947 г.

Ла-150 предстояло пройти еще и государственные испытания. Это был экземпляр, получивший законцовки крыльев, отклоненные вниз на 35°, немного более широкую кабину с новой приборной доской, катапультное кресло и бронеплиты кабины и ряд других нововведений, в основном технологического характера. Кроме того, в название самолета добавили литеру «М». Ла-150М прибыл на госиспытания 24 июля 47-го, но уже 9 августа в масле обнаружили стружку. К этому времени в ходе 14 полетов выяснилось, что показатели самолета упали, в частности, максимальная скорость снизилась до 800 км/ч. Из-за отсутствия нового двигателя испытания прервали почти на месяц, а потом С.А. Лавочкин предложил их завершить. Во-первых, уже было ясно, что характеристики самолета недостаточны, а во-вторых, к тому времени на государственные испытания был представлен новый самолет Ла-156 с куда лучшими цифрами. В конце лета 47-го заводские испытания прошел самолет «150Ф», оснащенный экспериментальным двигателем РД-10 с форсажной камерой (тяга на стенде 1240 кгс). Ла-150Ф смог разогнаться до 950 км/ч, но из-за целого набора проблем его даже не стали отправлять на государственные испытания.

"150Ф" на заводских испытаниях, июль-сентябрь 1947 г.

***

Во второй половине 40-х годов прошлого века самолеты конструктора С.А. Лавочкина – Ла-9 и Ла-11, стали одними из самых массовых отечественных машин. Их «старшие братья» Ла-5 и Ла-7 превосходно зарекомендовали себя в ходе Великой Отечественной. А вот реактивным творениям Лавочкина не было суждено хотя бы приблизиться к ним. Из всех реактивных самолетов «Ла» только один строился серийно – это был Ла-15. После неудач в сфере реактивной авиации КБ Лавочкина перенаправили в ракетно-космическую отрасль, но это уже совсем другая история.