Авиационный сборник 1991 01-02

В конце тридцатых – начале сороковых годов в научно-исследовательских центрах разных стран развернулись интенсивные поисковые работы по новым профилям крыльев и формам фюзеляжей. Отличительной их особенностью должно было стать наличие на обтекаемой поверхности довольно протяженных зон, где течение в пограничном слое носило бы не завихренный (турбулентный), как обычно, а плавный (ламинарный) характер. Благодаря этому резко уменьшалось аэродинамическое сопротивление самолета (точнее – сопротивление трения). Разработка так называемых ламинарных профилей и фюзеляжей представляло в ту пору сложную научную и техническую задачу. Для получения наибольшего эффекта требовались уже иные подходы и к аэродинамической компоновке самолета в целом. По мнению ученых ЦАГИ, работавших в этом направлении (первыми среди них были И.В.Остославский, Г.П.Свищев и К.К.Федяевский), перспективный самолет с ламинарным обтеканием должен был представлять собой двухбалочный моноплан с хорошо обтекаемым фюзеляжем, в хвостовой части которого располагался бы мотор с толкающим винтом. Крыло небольшого сужения, трапецевидное в плане.

Но, прежде чем строить опытный самолет, требовалась тщательная экспериментальная проверка. Дело осложнялось тем, что провести все необходимые исследования в аэродинамических трубах оказалось невозможным, поскольку в них набегающий поток не имел достаточной для таких тонких экспериментов плавности и был слишком завихрен. Стала очевидной необходимость летного эксперимента. И тогда решили построить экспериментальный планер, который получил название ЛС (ламинарный слой). Его собрали в ЦАГИ в 1942 г.

ЛС полностью отвечал новым принципам аэродинамической компоновки перспективного истребителя. Вот только шасси сделали неубирающимся (на снимках обтекатели шасси сняты). Крыло планера было составлено из ламинарных профилей ЦАГИ, разработанных И.В.Остославским и К.К.Федяевским в 1939 г. Эти профили имели рекордно низкое аэродинамическое сопротивление, но одновременно обладали неважными несущими свойствами. Последнее, вообще-то говоря, в той или иной мере характерно для всех ламинарных профилей.

Для испытаний планера пригласили такого квалифицированного летчика как В.Л.Расторгуев. Но даже он не смог справиться с управлением ЛС. При заходе на посадку ЛС резко просел и ударился о землю. Летчик остался цел, но планер оказался совершенно разрушен.

Неудача не обескуражила ученых. Просто опыт показал, что требуются другие профили с лучшими несущими характеристиками. И такие профили в ЦАГИ в 1943 г. разработал Г.П.Свищев (ныне академик АН СССР).

Планер ЛС

длина 10,390 м

размах крыла 14,895 м

высота 3,170 м

Экспериментальный планер ЛС перед испытаниями

Як-7л, Ла-7л

Ла-7л на испытаниях в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ Т-101

Из этой статьи читатели впервые узнают о двух малоизвестных экспериментальных истребителях, сыгравших заметную роль в развитии советской аэродинамики.

После неудачи с планером ЛС, о котором рассказано в предыдущей статье, созданные Г.П.Свищевым ламинарные профили новых серий решили испытать на одномоторном самолете-истребителе. Правда, выгода от применения ламинарных профилей в этом случае заметно снижалась, поскольку значительная часть крыла оказывалась в сильно завихренном потоке винта. В таких зонах ламинарный пограничный слой существовать не может. Тем не менее, при рассмотрении различных вариантов остановились именно на таком решении, обеспечивающим минимум производственных работ и позволяющем в наиболее короткий срок оценить эффективность применения новых профилей на уже существовавших отечественных самолетах.

Первым в СССР самолетом, на котором поставили ламинарные профили ЦАГИ, стал истребитель Як-7Б. Ранее на нем уже были проведены работы по улучшению аэродинамики в соответствии с рекомендациями ЦАГИ. Машина получила название Як-7л. Для экономии времени и сил решили на первом этапе исследований сохранить силовую конструкцию крыла со всеми его агрегатами, а изменить лишь профиль. Работы завершили в мае 1944 г.

Як-7л прошел полный цикл исследований в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ Т-101, а затем и в полете (июль-август 1944 г.). Летали летчики-испытатели Л И И М. Л. Галлай и А.Н.Гринчик. Прирост скорости от установки измененного крыла составлял (в зависимости от гладкости поверхности) от 5 до 23 км/час. Максимальная скорость при очень тщательной отделке крыла достигла 620 км/час на высоте 3600 м ( у земли 559 км/час). Скороподьемность почти не изменилась.

Як-7 л на испытаниях в ЛИИ (август 1944 г.)