Советские авиационные конструкторы

Продолжая работы над созданием истребителей высотного типа, конструкторское бюро А. И. Микояна в 1943 г. выпустило самолет И-222 (3А). Он имел двигатель конструкции А. А. Микулина мощностью 1400 л. с. и два турбокомпрессора, работавшие от выхлопных газов для сохранения мощности двигателя на высоте. Особенностью силовой установки этого самолета было также наличие воздухо-воздушного радиатора для охлаждения воздуха, поступающего в карбюратор. Это позволяло сохранить плотность, а следовательно, и необходимое количество воздуха для смеси с бензином и способствовало сохранению мощности двигателя на высоте. Истребитель уже имел герметическую кабину, что позволяло выполнять полет на больших высотах без специальных приборов и костюмов. Потолок самолета достигал 14 500 м наибольшая высота для истребителей того времени, дальность - около 1000 км. Вооружение его состояло из двух пушек калибра 20 мм. Назначение И-222 истребитель ПВО.

На базе этого самолета в 1944 г. был построен И-224 с форсированным двигателем также конструкции А. А. Микулина. Мощность двигателя у земли составляла 1800 л. с. При испытаниях самолет достиг высоты 14 100 м. Его максимальная скорость на 90 км/ч превышала скорость МиГ-3. Благодаря большой высотности самолета, превышавшей 14 км, создатели вели дальнейшую отработку герметической кабины, принцип компоновки и оборудования которой сохранялся на всех созданных впоследствии самолетах этого конструкторского бюро. В этот же период создается самолет с двигателем АМ-42 и турбокомпрессором. Конструкция его была аналогична конструкции И-224, но благодаря большей мощности двигателя и применению четырехлопастного винта машина достигала скорости 720 км/ч, близкой к максимальной для силовой установки данного типа, т. е. поршневого двигателя, снабженного турбокомпрессором.

Государственные интересы и развитие техники предопределили переход к новым силовым установкам в авиации, особенно истребительной. Одним из самолетов переходного периода явился истребитель И-250 выпуска 1945 г. Машина представляла собой цельнометаллический аппарат с прямым крылом, на котором был установлен поршневой двигатель конструкции В. Я. Климова с трехлопастным винтом. Мощность двигателя частично использовалась для привода осевого компрессора воздушно-реактивного двигателя, расположенного за кабиной. Поток газов выводился через сопло в хвостовой части фюзеляжа, что создавало дополнительную тягу. Вместе с тем комбинированная силовая установка, резко увеличив максимальную скорость (825 км/ч), не снизила взлетных данных и дальности полета, характерных для самолетов этого класса. Мощность силовой установки составляла 2800 л. с., в том числе мощность двигателя ВК-107А - 1450 л. с., мощность ВРДК - 1350 л. с. Вооружение истребителя состояло из трех пушек калибра 20 мм.

Первый полет на И-250 был совершен в марте 1945 г. Вскоре промышленность выпустила опытную партию таких самолетов. Одновременно продолжались поиски и проектирование машины с еще большей скоростью полета.

Созданный в 1946 г. экспериментальный истребитель-перехватчик И-270 (Ж), также цельнометаллической конструкции, имел двухкамерный жидкостный реактивный двигатель конструкции Л. С. Душкина с тягой 1550 кгс. Для работы двигателя использовался не атмосферный воздух, а кислота, находящаяся в одном из баков, что позволило увеличить вертикальные скорости и потолок. Для уменьшения лобового аэродинамического сопротивления крыла на самолете было впервые применено прямое крыло с тонким профилем, а также Т-образная схема расположения горизонтального оперения (наверху вертикального оперения), которая широко применяется на современных самолетах, особенно пассажирских. Максимальная скорость истребителя достигала 1000 км/ч, потолок - 18 000 м. Полетная масса превышала 4000 кг, что объяснялось необходимостью иметь на борту не только горючее, но и окислитель для его сжигания, а также большим расходом горючего (характерный факт для силовой установки с жидкостно-ракетным двигателем). Форма самого перехватчика была несколько необычной из-за отсутствия воздушного винта, что и позволило сделать переднюю часть фюзеляжа более удобообтекаемой.

Исключительно высокие темпы развития авиации, увеличение потолка самолетов, в частности истребителей, а также скоростей полета (использование новых аэродинамических: схем свободнонесущего моноплана, крыла с меньшей площадью и меньшей толщиной, убирающегося в полете шасси и тщательная отделка поверхности машины давали некоторый прирост скорости) требовали повышения энерговооруженности самолета. Силовые установки также совершенствовались (высотные двигатели, многорядные и звездообразные двигатели с винтами изменяемого в полете шага и др.), однако этого было недостаточно. Поршневые двигатели исчерпали свои возможности и вытеснялись реактивными, обеспечившими существенное (по сравнению о поршневыми) уменьшение удельной массы двигателей и их габаритов при приемлемой экономичности, особенно на больших скоростях полета.