Хождение за сверхзвук

26 декабря 1948 года с аэродрома близ города Саки стартовал реактивный истребитель, который пилотировал капитан Олег Соколовский. На высоте 10.000 метров пилот перевёл сектор газа вперёд, и самолёт серебряной стрелой понёсся к земле. Началась тряска, а трёхзначные цифры на шкале указателя скорости уступили место четырёхзначным. Теперь всё внимание на Мах-метр (указатель числа М), стрелка которого приближается к единице...

Вдруг тряска прекратилась, и наступает тишина - звуковой барьер взят. Так капитан Соколовский стал вторым лётчиком в мире, который не услышал шум от работающего двигателя своего самолёта, потому что его истребитель летел быстрее звука. Уже на земле Соколовского от всей души поздравлял знаменитый авиаконструктор Семён Алексеевич Лавочкин, который был причастен к этому историческому событию самым непосредственным образом.

«Битва» конструкторов

После войны Лавочкин понял, что созданные им истребители Ла-5 и даже Ла-7, как бы их ни расхваливали фронтовики, вчерашний день. А ещё он знал, что для авиации формула «лучше поздно, чем никогда» не подходит. «Для нас поздно всегда хуже, - говорил конструктор. - Самолёт, который опоздал, который взлетел позже, чем ему положено, похож на бойца, явившегося сегодня на поле боя в облачении прошлых лет: оно устарело, оно неудобно, и главное - враги давно уже нашли его уязвимые места».

Именно тогда Семён Алексеевич определил для себя стратегическую цель: создать самолёт, который будет способен летать со скоростью звука или превышающей её.

Начинает Лавочкин с установки на самолёт турбореактивного двигателя, по другому - ТРД, тем более, что проверенные в воздухе жидкостные ракетные, ракетно-прямоточные и пульсирующие воздушно-реактивные двигатели себя не показали. При этом некоторые отечественные конструкторы присматривались к немецкому Ме.262, на котором асы Люфтваффе добились неплохих результатов. В своё время эту реактивную машину даже нарекли «королём истребителей».

«Ме.262 - единственный шанс организовать сопротивление противнику», - так оценивал созданный Вилли Мессершмиттом истребитель один из немецких асов генерал Адольф Галанд. Но Лавочкин знал и то, что реактивная техника не принесла Германии тех боевых результатов, на которые рассчитывало гитлеровское руководство.

И вот что примечательно: тщательно изучив результаты испытаний Ме.262 , летавшем на ТРД, Лавочкин пришёл к выводу, что «в тот момент у немцев были реактивные двигатели удачнее наших, а вот самолёты не получались».

В общем, три именитых отечественных конструктора - Александр Яковлев, Артём Микоян и Семён Лавочкин - как и перед началом Великой Отечественной, снова вступили в соперничество, чтобы в бескомпромиссной борьбе своих КБ выяснить, чей реактивный истребитель окажется лучше. Яковлев и Лавочкин выбрали для своих Як-23 и Ла-15 двигатель РД-500 («Дервент»), а Микоян для МиГ-15 - более мощный РД-45 («Нин») и тем самым, как показала практика, предопределил успех.

«Крутое» крыло

Путь Семёна Лавочкина к сверхзвуку оказался тернистым. В 1946-1947 годах он испытывает модели Ла-150, Ла-152, Ла-154 и Ла-156 с турбореактивным двигателем РД-10 и высоко расположенным прямым крылом, применяет тонкие крылья с профилем ламинарного обтекания и внутренней компенсацией элеронов. Уже на Ла-150Ф был установлен форсированный двигатель РД-10Ф (с дожиганием топлива в реактивном сопле) и получена скорость 950 км/ч. Но большего выжать не удавалось. И тогда Лавочкин понял, что плывёт по течению, что нужен прорыв.

Ответ подсказал главный аэродинамик КБ Наум Хейфиц - стреловидное крыло. И уже экспериментальный Ла-160, крыло которого отклонялось на 35 градусов, очертаниями напоминал самолёт-стрелу. Всем своим видом он как бы олицетворял стремительность и энергичность. Но собравшихся тогда на аэродроме больше заботило, как пройдёт полёт...

Однако лётчик-испытатель Иван Фёдоров провёл полёт блестяще. После чего на лётно-испытательной станции закипела напряжённая работа: изучались особенности и возможности крыла непривычной формы. Каждый день приносил новые штрихи в его поведении на высоких скоростях, раскрывал новые нюансы аэродинамической компоновки. И в один из дней Ла-160 «догнал» Ме.262, пролетев со скоростью 1.050 км/ч (М=0,92). Впервые в СССР была перекрыта «тысячная отметка». Однако при дальнейшем увеличении скорости наступала тряска, которая стеной стала на пути к скорости звука.

Конструктор Лавочкин считал, что знаком с законами аэродинамики, но стоило истребителю приблизиться к заветной  скорости, как его представления перевернулись с ног на голову: воздух, сгущаясь до плотности водяной струи, начал скручивать металл там, где раньше его обтекал.

В итоге, поскольку знаний у авиастроителей ещё не хватало, стреловидный Ла-160 так и не одолел сверхзвук. Но он стал законодателем «моды» на стреловидное крыло, которым буквально в считанные месяцы вооружились истребители всех трёх соперничающих конструкторских бюро.

Поиски наилучшей аэродинамической компоновки привели к тому, что крыло истребителя Ла-174 оказалось на два с лишним градуса загнутым круче, чем у предшественников, и эксперимент продолжился. Но шёл он трудно. В одном из полётов на высоте 8.000 метров, когда самолёт разогнался до максимальной скорости, неожиданно возникли самовозбуждающиеся и быстро нарастающие колебания, грозившие разрушением фюзеляжа. Машина стала неуправляемой. С большим трудом удерживая ручку управления, Иван Фёдоров убрал газ, и тряска прекратилась, но истребитель по-прежнему оставался неуправляемым. Когда пилот покинул машину, воздушный поток намертво «приклеил» его к плоскости. Только на высоте 3.000 метров не потерявший самообладания Фёдоров выбрал удачный момент, раскрыл парашют и благополучно приземлился. А следом, словно в насмешку, спланировав, почти без повреждений приземлился и сам Ла-174, что дало возможность выяснить причину «поведения» истребителя и устранить конструктивные просчёты. В результате самолёт был принят на вооружение под обозначением Ла-15. Кстати, именно на этом истребителе впервые в отечественном самолётостроении была применена герметичная кабина.

По такой же схеме, но с более мощным двигателем, в 1948 году был успешно испытан фронтовой истребитель Ла-168, летавший со скоростью М=0,982. В серию всё же он не пошёл, потому что его опередил легендарный МиГ-15, разработанный в ОКБ Микояна и Гуревича. Но Семён Лавочкин продолжил штурм скорости звука. В том же 1948 году был создан Ла-176 со стреловидностью крыла, увеличенной до 45 градусов. В то время такого «загиба» не было ни у одного отечественного истребителя.

Казалось, Ла-176, который пилотировал лётчик-испытатель полковник Иван Фёдоров, ставший к тому времени Героем Советского Союза, с лёгкостью «проткнёт» звуковой барьер. Но день следовал за днём, а сверхзвук всё не покорялся. Сам Лавочкин и специалисты из его КБ считали, что одолеть сверхзвук в горизонтальном полёте Ла-176 вообще не сможет. И тогда Лавочкин решает провести полёт «с прижимом» - направив машину не по горизонтали, а со снижением, как бы добавив к мощности двигателя вес самого самолёта.

Первые полёты в таком режиме выполнил Иван Фёдоров. Ему и слово:

«Самолёт, наращивая скорость, мчится к земле. Нудный негромкий свист - неизменный спутник лётчика в этих ответственных полётах. Трёхзначные цифры на шкале указателя скорости уступают место четырёхзначным. Стрелка Мах-метра, показывающего отношение скорости полёта к скорости звука, подбиралась к единице, самолёт дрожал, как в лихорадке. И снова тишина. Звуковой барьер взят. Взят! Посадка, доклад, а эти неисправимые скептики - инженеры-испытатели упорно не хотят этому верить...»

Доказанному верить

И не поверили. Авиационный инженер Михаил Арлазоров, один из исследователей «творчества» Семёна Лавочкина, опросил свидетелей рекордных полётов и пришёл к выводу: «То, что Фёдоров первым летал на Ла-176, это точно. Но преодолел ли он первым звуковой барьер? Правда, приборы записали, что в полётах Фёдорова «число М» перевалило за единицу, но мы не могли им верить. Приборы были инерционные, не способные точно фиксировать быстротечные неустановившиеся процессы. И хотя все материалы фёдоровских полётов показали превышение звуковой скорости, верить этим цифрам полностью нельзя».

Спорить «на словах» бесполезно, нужны были абсолютно безупречные доказательства. Но капризы подмосковной погоды сдерживают исследования, и Лавочкин переносит испытания под Саки - в южный филиал Научно-испытательного института ВВС, где место в кабине пилота занял капитан Олег Соколовский.

Здесь ещё раз выяснилось, что трубка (приёмник воздушного давления), измеряющая скорость на сверхзвуковых режимах в аэродинамической трубе даёт существенные погрешности. Наум Хейфиц срочно вылетает в Москву и возвращается со специальной сверхзвуковой трубкой, которая, как позже выяснилось, не завышала, а занижала показатель скорости.

Вот почему сегодня никто не сомневается - причём с гарантией! - что первым в мире сверхзвуковую скорость покорил капитан Олег Соколовский. Это произошло 26 декабря 1948 года в испытательном центре города Саки (Крымская область). При пологом пикировании на снижении от 10.000 до 6.000 метров, примерно на высоте 7.000 метров, Ла-176 разогнался до скорости 1105,00 км/ч, что соответствовало числу М=1,021.

В оставшиеся дни декабря 1948 года и в январе следующего Ла-176 преодолевал скорость звука шесть раз, в том числе и в горизонтальном полёте. Причём скорость 1105,00 км/ч, как считают специалисты, для машины Лавочкин не была пределом, хотя и превосходила официальные мировые рекорды скорости, зарегистрированные тогда ФАИ. Однако для полной ясности надо отметить, что Ла-176 был всё-таки вторым пилотируемым летательным аппаратом в мире, преодолевшим сверхзвук, - вслед за американским ракетопланом Х-1. Тот взял важный рубеж на год раньше - 14 октября 1947 года. Но тут есть нюанс: Х-1 не был классическим самолётом - не мог взлетать с земли, а стартовал с бомбардировщика-носителя. А это, согласитесь, несколько другая история...

Справка

Ла-176 - одноместный экспериментальный цельнометаллический истребитель ОКБ С.А. Лавочкина с турбореактивным двигателем РД-45Ф. По схеме - высокоплан со стреловидным крылом, имевшим угол стреловидности 45 градусов. Шасси убиралось в фюзеляж, горизонтальное оперение располагалось в верхней части киля. Взлётная масса - 4.631 кг. Вооружение: одна пушка Н-37 и две  Н-23. С двигателем ВК-1 конструкции В.Я. Климова с тягой 2.650 дан потолок - до 15.000 м, продолжительность полёта - до 1,5 часа.

Эра сверхвысоких скоростей

Ла-176 прожил бурную, но короткую жизнь. И не безупречную. На большой высоте во время одного из очередных полётов, когда в кабине находился капитан Олег Соколовский, неожиданно сработали замки аварийного сброса остекления фонаря. Лётчик погиб вместе с самолётом. Но его дело продолжили другие.

Звуковой барьер на МиГ-15 при пологом пикировании 24 сентября 1949 года преодолел лётчик-испытатель Анатолий Тютерев. В феврале 1950 года лётчик-испытатель подполковник Иван Иващенко на первом экземпляре нового фронтового истребителя МиГ-17 (СИ-01), при создании которого использовались как опыт работы со стреловидным крылом в 45 градусов, так и результаты эксплуатации МиГ-15, покорил скорость 1.114 км/ч (М=1,03), причём в горизонтальном полёте, без всякого «прижима». Одновременно на те же лётные режимы вышел и яковлевский Як-50.

К сожалению, в марте полёты первого экземпляра МиГ-17 также окончились катастрофой (подполковник Иван Иващенко погиб), и потребовалось больше года, чтобы второй экземпляр встал на крыло и в итоге был принят на вооружение. А 27 мая 1952 года стартовал новый фронтовой истребитель МиГ-19, который в горизонтальном полёте показал скорость М=1,1 и получил титул первого серийного сверхзвукового самолёта в мире. Так и наступила эра сверхвысоких скоростей...

Военно-воздушные силы многих государств не одно десятилетие эксплуатировали МиГ-19, но при этом отдадим должное сверхзвуковому первенцу Ла-176 и его создателю конструктору Семёну Лавочкину.