Авиация и Космонавтика 2016 10

Основная стойка шасси «типа Мессершмитт» истребителя И-185 в отличие от пирамидальных «ног» И-16 и И-180 состояла только из одного жидкостно-газового амортизатора и не имела вспомогательных подкосов

Первые такие профили были разработаны в середине 1930-х гг. в США аэродинамической лабораторией NACA. От Clark-Y, применяемых на И-16 и И-15, они отличались меньшим радиусом носка, оттянутой назад точкой максимальной толщины и более «полной» нижней частью. Это давало некоторое снижение сопротивления на больших скоростях, но не были до конца изучены их срывные характеристики. Профили серии NACA 230 были закуплены в Америке, но до выяснения штопорных свойств ЦАГИ не рекомендовал их применять. Тем не менее, Поликарпов взял такой профиль для И-180, а затем и для нового самолета.

Обеспечить на взлете и посадке достаточную подъемную силу должны были щитки-закрылки, занимавшие весь размах крыла кроме зоны элеронов, а для стабилизации потока в зоне, где срыв наиболее вероятен и опасен, потому что чреват потерей управления по крену и переходом в штопор, он применил автоматические предкрылки. Они выдвигались пружинами, как только скорость и давление набегающего потока падали до критической величины. На передней кромке появлялась щель, через которую воздух из области повышенного давления под крылом перетекаел наверх, стабилизируя обтекание несущей поверхности.

На виде в плане крылья истребителей также менялись, хотя и не столь заметно: уменьшалось сужение, «в моду» входили эллиптические формы. Они снижали индуктивную часть сопротивления, образуемую из-за того, что воздух стремился перетечь из зоны с повышенным давлением под крылом в разреженное пространство над ним через законцовки и задние кромки, закручиваясь в «вихревые шнуры». Но эллиптические крылья были сложны в производстве, проще было увеличить их удлинение. Но злоупотреблять этим не стоило, так как нагрузки у центроплана росли, надо было усиливать каркас, крыло тяжелело и самолет становился инертным в крене. Потому типовое удлинение крыла новых истребителей изменилось незначительно - от средней величины 5,5 примерно до 6,0-6,3, а Поликарпов выбрал значение 6,17 против 5,6 у И-16 и 6,3 у И-180 с «10-метровым» крылом.

На одномоторных монопланах он делил крыло на центральную и отъемные части по месту крепления стоек шасси так, что плоскости хорд центроплана и ОЧК совпадали. Постоянство угла поперечного V облегчало расчет аэродинамики, но усложнялся стапель сборки центроплана. На новых истребителях «61», «62», а затем и на самолете ИТП был сделан центроплан с горизонтальной плоскостью хорд, что компенсировали увеличением поперечного V консолей.

В 1930-х гг. во всем мире стали переходить на цельнометаллические конструкции истребителей, но если в начале десятилетия СССР занимал по выпуску дюраля и его применению передовые позиции, то к концу его наметилось уже отставание - темпы ввода новых мощностей по производству алюминиевых сплавов оказались явно недостаточными, чтобы обеспечить «крылатым металлом» растущий выпуск самолетов. Сдерживал перевод серийных авиазаводов с дерева на металл и дефицит сортового проката, прежде всего, профилей специальных сечений, а также задержка перевода металлургических комбинатов с тонкостенных гнутых профилей на прессованные. А между тем незначительное увеличение толщин стенок и полок позволяло не только улучшить их прочность и жесткость, но и упростить технологию сборки сложных каркасных конструкций за счет перехода на открытые сечения, которые удобнее клепать. Внедряемый в качестве основного плазово-шаблонный метод сборки и увязки технологический оснастки также требовал перехода на такие профили, поскольку нежесткие гнутые было сложно «кроить» без разметки линейкой и фиксировать в сборочных стапелях.

Эти проблемы вынудили руководство Наркомата авиапромышленности настоятельно рекомендовать конструкторам использовать дюраль исключительно для самолетов бомбардировочной и морской авиации, а истребители строить цельнодеревянными, в крайнем случае - смешанной конструкции, в которой бы из него делались бы только отдельные самые важные силовые элементы, например, лонжероны крыла. Производство же магниевых сплавов, которые были в 1,5 раза легче алюминиевых, в СССР вообще находилось в зачаточном состоянии. Пока у нас осваивали только литье, тогда как германские авиазаводы уже получали и прокат (профили и даже листы).

В качестве замены металлу предлагали дельта-древесину, пропитанную искусственными смолами. Она почти не горела и не гнила, а прочность в некоторых случаях росла вдвое, но все же она уступала дюралю, и в новый проект Поликарпов вопреки рекомендациям Наркомата заложил крыло и горизонтальное оперение из металла, что дало ему существенный выигрыш.