СК-1: «Скоростное крыло» Бисновата | 7Post
Добрый день, друзья. Сегодня мы с вами вспомним об удивительной машине, которая скромно стоит в тени своих знаменитых современников — истребителей МиГ, Як и Ла. Но без неё, возможно, не было бы того рывка в скорости, который совершила советская авиация накануне войны. Речь пойдёт об экспериментальном самолёте СК-1, что возможно расшифровывается как «Скоростное крыло».
Представьте себе конец 1930-х годов. Мировая авиация подошла к порогу, за которым начиналась эра скоростей свыше 700 километров в час. В Советском Союзе основу истребительного парка, тогда, составляли бипланы И-15 и монопланы И-16. Но уже было ясно: классическая аэродинамика И-16 уже исчерпала себя. К 1938–1939 годам этот самолёт, появившийся в 1934-м, успел пройти через множество модификаций и подошёл к пределу своей конструкции. Его скорость — около 460–490 километров в час — уже не позволяла догнать новейшие немецкие и английские машины. Лучший истребитель в мире И-16 стремительно устаревал.
Для радикального скачка скорости требовалась новая машина. И нужна была летающая лаборатория, способная на практике проверить теорию скоростного моноплана с минимальной площадью крыла. Вопрос стоял буквально о выживании в грядущей войне.
И вот за это дело берётся конструктор Матус Рувимович Бисноват. Он начинал работу в Особом конструкторском отделе под руководством Всеволода Таирова в Киеве, а затем ему поручили создать собственное ОКБ при Центральных мастерских ЦАГИ.
Перед ним поставили задачу, прямо скажем, непростую: спроектировать аппарат с минимально возможным планером, который при этом мог бы безопасно летать. Оснастить его самым мощным из доступных СССР двигателей — двенадцатицилиндровым М-105. А крыло должно было быть настолько тонким, насколько это позволяла физика безопасной посадки на обычные советские грунтовые аэродромы.
Первый полёт СК-1 состоялся, по одним данным, в январе 1939 года, по другим — 15 февраля 1940 года.
12100-2 Силуэтная модель СК-1 + пилот и подставка + инструкция. 1:100
PDF файлы с силуэтной бумажной моделью советского экспериментального самолёта СК-1 (М.Р. Бисноват) Кат. №12100-2 (1939 г) В комплекте: PDF с деталировкой в масштабе 1:100 + детали подставки с пилотом Кат.№ 12100-3. Инструкция по сборке. Детали нужно распечатать в формате 10Х15 см. на бумаге плотностью не менее 220 г/м. Если бумага менее плотная, то после печати нужно дублировать до необходимой толщины и плотности. Статью о самолёте читайте в моём блоге.
Теперь давайте подойдём ближе и рассмотрим эту машину. Сразу видим: СК-1 не предназначался для боевого применения. Вооружения он не нёс. Это был чистый исследовательский проект, в котором каждая деталь подчинялась одной-единственной цели — снижению аэродинамического сопротивления.
Начнём с фюзеляжа. Цельнометаллический полумонокок. Но главное — отсутствующая кабина пилота. Она была выполнена не выступающей, как у обычно истребителя, а утопленной. Фонарь в полёте утапливался заподлицо в обводы фюзеляжа. Пилот фактически лежал в кабине и не имел обзора вперёд.
И вот здесь важно понять, как решалась проблема обзора.
При взлёте и посадке фонарь откидывался вперёд, образуя небольшой козырёк, а кресло пилота гидравликой поднималось вверх. Это давало лётчику хоть какой-то обзор на взлёте и посадке. В полёте же фонарь опускался, кресло опускалось, и пилот оказывался в тесной «капсуле». Никакого перископа на СК-1 не было — управление осуществлялось по приборам. Визуально, как-то можно было контролировать только боковые и верхнюю проекции. Это решение давало колоссальный выигрыш в скорости, но делало самолёт крайне неудобным в управлении и опасным в случае аварии.
Почему же такой обзор считался допустимым? Потому что СК-1 создавался как летающая лаборатория для исследования скоростного почти прямолинейного полёта, а не как боевой истребитель. В испытательных полётах проверялись максимальная скорость на различных высотах, поведение тонкого крыла, устойчивость и управляемость на основных режимах, работа силовой установки. Сложный пилотаж, воздушный бой, маневрирование с большими перегрузками — всё это не входило в программу испытаний. Именно поэтому плохой обзор не считался критическим недостатком на этом этапе.
Но главная изюминка проекта — это, конечно, крыло. Свободнонесущий моноплан с профилем NACA 23014.5. Крыло имело очень малую площадь и было выполнено в виде единого, легко заменяемого агрегата без лишних разъёмов. Это позволило снизить массу и сохранить прочность. Каркас собирался из прессованных дюралевых деталей, образуя мощный кессон — когда лонжероны и наружная обшивка работают совместно. А поверхность доводилась до зеркального блеска: использовалась шпатлёвка, ткань маркизет, пробковая пыль и специальный клей. Это была борьба за каждый километр скорости.
Силовую установку составляли — опытный двигатель М-105 и винт изменяемого шага ВИШ-52.
Шасси — убирающееся, с масляно-воздушной амортизацией, спроектированное с учётом работы на неровных полевых площадках. Из-за крайне малого миделя фюзеляжа и толщины крыла в корне — колёса были весьма малы, менее полуметра в диаметре, и очень узкие.
Отдельного внимания заслуживает конструкция створок, или щитков, шасси. Они были сегментированными, разделёнными на несколько частей. Почему? Всё дело в сложной геометрии нижней части крыла в том месте, куда убирались шасси. Там размещаются стойка, колесо, амортизаторы, гидравлика. Сделать одну большую створку, идеально закрывающую всю эту сложную поверхность, было крайне сложно. Кроме того, шасси убиралось гидравликой, и в процессе уборки стойка и колесо меняют своё положение. Сегментированные щитки при выпуске шасси позволяли немного развернуть колёса по ходу движения. А при уборке наоборот подвернуть так, чтобы баллоны могли полностью спрятаться в ниши.
Вся конструкция выполнялась с высочайшей культурой производства.
Размах крыла — 7,30 метра
Длина — 8,285 метра
Высота — 2,60 метра
Площадь крыла — 9,57 квадратных метра
Масса пустого — 1850 килограммов
Максимальная взлётная масса — 2300 килограммов
Практический потолок — 10 500 метров
Скороподъёмность — 19,23 метра в секунду, или 1154 метра в минуту
Дальность полёта — около 620 километров
Максимальная скорость — более 600 километров в час. (На СК-2, который был построен в 1940 году, удалось достичь 660 километров в час на высоте 4900 метров)
Самолёт уверенно перешагнул порог в 600 километров в час, доказав жизнеспособность концепции тонкого скоростного крыла.
Успех СК-1 позволил Бисновату перейти к созданию прототипа боевого самолёта. В 1940 году был построен истребитель-дублёр СК-2. От предшественника он отличался в первую очередь кабиной: вместо утопленного «футляра» был установлен нормальный фонарь с механизмом аварийного сбрасывания, что вернуло пилоту приемлемый обзор и шансы на спасение при покидании машины.
Вооружение на СК-2 также не было смонтировано в полной мере — проектом предусматривались два крупнокалиберных пулемёта БС с боезапасом по 200 патронов на ствол. Конструкция планера осталась прежней, цельнометаллической, полумонококовой. Крыло СК-2 сохранило кессонную схему, но было адаптировано под установку вооружения и возросшие перегрузки. Первый полёт СК-2 состоялся 10 ноября 1940 года. Испытания продолжались до 10 января 1941 года.
Судьба проекта оказалась драматичной. К лету 1941 года, когда СК-2 был готов к государственным испытаниям, началась война. Приоритет был отдан массовому производству более простых и освоенных истребителей, в частности ЛаГГ-3, внедрением которого на заводе №23 в Ленинграде как раз руководил Бисноват.
Экспериментальные машины, требовавшие дефицитных двигателей М-105 и сложной отделки, оказались не ко времени. Проект СК-2 был закрыт, а сам Бисноват переключился на работу с ракетной тематикой, где позже создаст первую советскую управляемую ракету класса «воздух-воздух» с радиокомандной системой наведения К-5 (РС-1У) для истребителей-перехватчиков.
А что же внешний вид и окраска? Внешность СК-1 тоже была необычной и определялась всё тем же стремлением к максимальной аэродинамической чистоте. Фюзеляж максимально «обжатый», с очень малым миделем — всего 0,85 квадратных метра. Убирающиеся основные стойки шасси малых размеров. Хвостовое ориентируемое колесо также полностью убиралось в полёте. Крыло покрывали тонким слоем специальной разработанной шпатлёвки из пробковой пыли на маркизе, приклеенной к металлу нитроклеем на глифталевой основе. После нанесения шпатлёвки поверхность крыла полировалась до зеркального блеска. Такая отделка была особо прочной и была призвана максимально уменьшить сопротивление воздуха.
Точная цветовая схема в документальных источниках не указана. Но сохранились фотографии. Однако, учитывая экспериментальный характер и тщательную полировку, можно предположить, что самолёт имел характерный блестящий металлический вид.
СК-1 остался в истории как блестящий технологический прорыв. Он не пошёл в серию, но аэродинамические решения, отработанные Бисноватом на этой хрупкой и невероятно быстрой машине, легли в основу проектирования скоростных истребителей нового поколения, которые начали разрабатываться в СССР накануне Великой Отечественной войны. Испытания СК-1 и СК-2 дали советской авиационной науке ценнейшие сведения по аэродинамике, управляемости на больших скоростях и поведению крыла с высокой нагрузкой.
Эти данные, пусть и не реализованные в конкретной серийной машине, стали фундаментом для будущих достижений советского самолётостроения.
Вот такая история машины, которая не воевала, но приблизила победу.
