Страница:
Размышляя о герметизации стыка пилотского фонаря и фюзеляжа (ведь речь шла о самолете стратосферы), они стремились надежно уплотнить щель между фонарем и ободом пилотской кабины, использовав для этого резиновый шланг. Стоило его накачать, и щели как не бывало.
Не все ладилось в новом, малоосвоенном деле. Качество первых шлангов было низким. Микоян встретился с директором завода. Как происходил их разговор — неизвестно, но шланги стали полностью соответствовать техническим требованиям.
Конечно, не только низкое качество шлангов мешало делу. Пилотские фонари, как силовые конструкции, способные воспринять большую нагрузку, тогда еще никто не проектировал, а герметическая кабина самолета требовала прочности. Когда самолет забирался на большую высоту, где воздух сильно разрежен, внутреннее давление распирало кабину с огромной силой.
Чтобы разобраться в поведении конструкции под нагрузкой, варианты будущих кабин изучались в барокамерах. Как-то стекла одной из них с грохотом разлетелись на глазах у главного конструктора. Прекрасно понимая, как нужна его сотрудникам в этот момент моральная поддержка, Микоян широко улыбнулся, хотя уж тут было не до улыбок, и спросил:
— Ну что у вас, все лопнуло?..
Потом стекла перестали лопаться, но на каких-то режимах запотевал фонарь. При неблагоприятных метеорологических условиях влага, попадая с воздухом в кабину, конденсировалась на стеклах, ухудшая видимость, затрудняя действия летчика. Проектировщики изрядно повозились, прежде чем придумали коллекторы, исключавшие опасные сквозняки. Однако, избавившись от одной беды, конструкторы ввергли самолет в другую. Органическое стекло под воздействием струй горячего воздуха, бившего из коллекторов, теряло прочность. А потеря прочности угрожала взрывом кабины. Одним словом, как в сказке про белого бычка, все обещало начаться сначала...
Обещало, но не началось. Двойное остекление, более точное распределение горячих воздушных потоков, селикогелиевые патроны, поглощавшие влагу, позволили конструкторам довести дело до конца. Самолет ЗА в серию не пошел, но его герметическая кабина стала основой проектирования кабин последующих самолетов.
Земля кормила много поколений семьи Микояна, и инстинкт земледельца не угасал в нем всю жизнь. Всю жизнь он тянулся к земле, любил ее запахи, ощущение тяжести лопаты, возникавшее в усталых руках, любил копать, сажать и подрезать деревья... И хотя еще не кончилась война, еще было голодно и холодно — не отменена карточная система, Микоян закладывает на территории конструкторского бюро среди огородных грядок сад, будущую гордость коллектива.
Разбивали сад во внерабочее время. Привозили саженцы с огромным трудом — на все КБ один грузовик. Но работали увлеченно. Люди, измученные войной, мечтали о победе, о будущем, непохожем на то, что окружало их в трудные четыре года.
Глава пятая. Разведка боем
Не все ладилось в новом, малоосвоенном деле. Качество первых шлангов было низким. Микоян встретился с директором завода. Как происходил их разговор — неизвестно, но шланги стали полностью соответствовать техническим требованиям.
Конечно, не только низкое качество шлангов мешало делу. Пилотские фонари, как силовые конструкции, способные воспринять большую нагрузку, тогда еще никто не проектировал, а герметическая кабина самолета требовала прочности. Когда самолет забирался на большую высоту, где воздух сильно разрежен, внутреннее давление распирало кабину с огромной силой.
Чтобы разобраться в поведении конструкции под нагрузкой, варианты будущих кабин изучались в барокамерах. Как-то стекла одной из них с грохотом разлетелись на глазах у главного конструктора. Прекрасно понимая, как нужна его сотрудникам в этот момент моральная поддержка, Микоян широко улыбнулся, хотя уж тут было не до улыбок, и спросил:
— Ну что у вас, все лопнуло?..
Потом стекла перестали лопаться, но на каких-то режимах запотевал фонарь. При неблагоприятных метеорологических условиях влага, попадая с воздухом в кабину, конденсировалась на стеклах, ухудшая видимость, затрудняя действия летчика. Проектировщики изрядно повозились, прежде чем придумали коллекторы, исключавшие опасные сквозняки. Однако, избавившись от одной беды, конструкторы ввергли самолет в другую. Органическое стекло под воздействием струй горячего воздуха, бившего из коллекторов, теряло прочность. А потеря прочности угрожала взрывом кабины. Одним словом, как в сказке про белого бычка, все обещало начаться сначала...
Обещало, но не началось. Двойное остекление, более точное распределение горячих воздушных потоков, селикогелиевые патроны, поглощавшие влагу, позволили конструкторам довести дело до конца. Самолет ЗА в серию не пошел, но его герметическая кабина стала основой проектирования кабин последующих самолетов.
Земля кормила много поколений семьи Микояна, и инстинкт земледельца не угасал в нем всю жизнь. Всю жизнь он тянулся к земле, любил ее запахи, ощущение тяжести лопаты, возникавшее в усталых руках, любил копать, сажать и подрезать деревья... И хотя еще не кончилась война, еще было голодно и холодно — не отменена карточная система, Микоян закладывает на территории конструкторского бюро среди огородных грядок сад, будущую гордость коллектива.
Разбивали сад во внерабочее время. Привозили саженцы с огромным трудом — на все КБ один грузовик. Но работали увлеченно. Люди, измученные войной, мечтали о победе, о будущем, непохожем на то, что окружало их в трудные четыре года.
Глава пятая. Разведка боем
Работа над истребителями семейства «А» (И-221, И-222, И-224, И-225) шла в привычно напряженном темпе. Машины совершенствовались, конструкторы проявляли чудеса изобретательности, но Микояну достигнутые успехи ни радости, ни удовлетворения не приносили. Напротив, чем больше вкладывалось труда, чем лучше, чем интереснее оказывались результаты, тем яснее становилось главному — работа бесперспективна! Он понимал: нажитым капиталом не проживешь.
Сильный умением ощущать машину в целом, Артем Иванович с абсолютной отчетливостью увидел, что КБ (как и вся истребительная авиация) идет в тупик, хотя добивается при этом успехов в решении ряда трудных, нужных и интересных вопросов.
Не обремененное серией КБ Микояна выжало из поршневых двигателей максимум возможного. С удивительной отчетливостью главный конструктор ощутил предел, к которому вплотную подошла винтомоторная истребительная авиация: поршневой двигатель исчерпал себя, он не имел резервов для повышения скорости полета, а скорость для истребителя нужна не менее, чем пушки. Стена между желаниями и возможностями выглядела столь высокой, что о преодолении ее силами КБ не могло быть и речи. Требовалось нечто большее — крутой поворот технической политики всей авиапромышленности.
— Поговорить с конструкторами двигателей? Поехать к наркому? Обратиться в ЦК?
Артем Иванович нервничал. Потом, понимая, что волнением делу не поможешь, приказывал себе:
— Не торопись! Все продумай и взвесь. Сформулируй конкретные задачи и предложения.
Легко сказать, «конкретные предложения». Скорейшая победа — цель, ради которой жертвовали всем. Ну как в таких условиях толковать об идеях, неспособных ни сегодня, ни завтра воплотиться в оружие для уничтожения фашистов?
Мысль о том, чтобы поскорее выиграть войну, владела тогда всеми. Микоян, естественно, не составлял исключения. Но в странном положении находилось его КБ. Оно работало, не выполняя непосредственных заказов фронта, а это обязывало конструктора в большей степени, чем его коллег, искать реальную дорогу к будущему.
Конец винтомоторной истребительной авиации был близок. Это для Микояна несомненно. Только реактивный двигатель способен и дальше повышать скорость истребителя.
Артем Иванович и не подозревал, что какой-то десяток лет спустя зарубежные авиационные обозреватели напишут: «Слава Микояна родилась в эпоху реактивных самолетов».
Не до славы тогда было. Надо было тщательно проанализировать факты, чтобы сделать первый шаг.
К 1943 году необходимость создания боевой реактивной авиационной техники стала очевидной не только для Микояна. Советская разведка получала все больше информации о немецких реактивных самолетах, самолетах-снарядах, ракетах. Немцы работали с упорством и невероятной жестокостью, безжалостно умерщвляя угнанных в рабство людей и военнопленных, строивших тайные подземные заводы нового оружия. Следовало противопоставить гитлеровцам собственную реактивную технику.
Для создания этой техники советские инженеры успели подготовить многое. На протяжении ряда лет (прежде всего для авиации) разрабатывались ракетное оружие и реактивные двигатели.
Уже на первых МиГах Микоян ставил «эрэсы» (реактивные снаряды). Был он знаком и с опытом использования на поликарповских И-153 «эрэсов» и прямоточных двигателей И.А.Меркулова. Знал о проекте истребителя И-207 А.А.Боровкова и И.Ф.Флорова с комбинированными силовыми установками — поршневой двигатель плюс два прямоточных в качестве ускорителей, о работах в данной области В.Ф.Болховитинова. Именно в КБ Болховитинова А.Я.Березняк и А.М.Исаев начали разрабатывать БИ — первый советский истребитель-перехватчик с жидкостным ракетным двигателем РНИИ.
Биография этой машины (официальное предложение о ее постройке. КБ сделало в первый день войны) полна драматических событий. Двигатель работал на опаснейшем окислителе — азотной кислоте, едкой, агрессивной, стремившейся буквально источить самолет.
15 мая 1942 года состоялся первый вылет. На седьмом вылете летчик-испытатель Г.Я.Бахчиванджи погиб. Через некоторое время работу прекратили, но опыт остался.
Внесли свой вклад в новое дело и другие конструкторы. Р.Л.Бартини спроектировал самолет под жидкостные ракетные двигатели В.П.Глушко. «Малютку» с жидкостным ракетным двигателем начал проектировать незадолго до смерти Н.Н.Поликарпов. М.Р.Бисноват задумал машину, силовая установка которой сочетала жидкостно-реактивные и прямоточные воздушно-реактивные двигатели. В процессе этой работы Бисноват установил, что «прямоточки» тех лет возлагавшихся на них надежд не оправдывали...
Большинство замыслов и попыток их реализации Микояну были известны. Он был осведомлен и о трудностях, выпавших болховитинскому коллективу, единственному из упоминавшихся выше, построившему реальный летавший самолет. Прожорливый, в полном смысле слова взрывчатый, двигатель этого самолета сжигал горючее за считанные минуты, и все-таки... жидкостный ракетный двигатель был самым реальным из того, чем располагали советские конструкторы. Микоян пристально следил за использованием ЖРД и на самолете БИ, и за опытами С.П.Королева на Пе-2, положившими начало использованию жидкостных ракетных двигателей как ускорителей к обычным серийным истребителям С.А.Лавочкина, П.О.Сухого, А.С.Яковлева.
Когда в результате этих экспериментов многое прояснилось, хотя, разумеется, далеко не все и не до конца, Артем Иванович созвал ближайших помощников на «военный совет». Все эти люди, в 1944 году собравшиеся в кабинете главного, не только теоретически представляли предмет разговора и были осведомлены о том, что делают их товарищи, но и обладали уже некоторым собственным опытом.
Самолет с жидкостным ракетным двигателем, подобный БИ, «военный совет» отверг. В основу дальнейшей работы решили положить иную идею...
Комбинированный, или, как его иногда называют, мотокомпрессорный, двигатель, суливший прирост скорости на добрую сотню километров в час, принадлежал одновременно технике прошлого и будущего. В головной части самолета располагался поршневой двигатель, в хвостовой — реактивный. Часть мощности поршневого двигателя отдавалась воздушному винту, а часть через удлиненный вал расходовалась на вращение компрессора. Поджатый воздух поступал в камеру сгорания реактивного двигателя. В эту же камеру впрыскивался и бензин. Смесь воспламенялась, возникала дополнительная реактивная тяга.
Реактивный двигатель, спрятанный внутри хвостовой части фюзеляжа, работал как ускоритель. Удобный и более безопасный ускоритель — в нем сгорал тот же самый бензин, что и в основном, поршневом моторе. Правда, присутствие двигателя потребовало некоторого увеличения размеров фюзеляжа, повысившего аэродинамическое сопротивление. За счет воздушных каналов возросло и «внутреннее сопротивление», повлиявшее на работу двигателя. Но в целом идея оказалась неплохой...
Идею использовать поршневой двигатель самолета для вращения компрессора выдвинул на заре авиации молодой румынский инженер Анри Коанда. Только через тридцать лет, 30 апреля 1941 года, итальянский самолет инженеров Капрони и Кампини с комбинированным двигателем совершил первый взлет. Итальянцы работали над этим самолетом около десяти лет. Результат же не оправдал ожиданий.
Скорость — 330 километров в час, потолок — 3950 метров. Обычные самолеты с поршневыми двигателями летали куда лучше.
А тем временем в 1940 году в ЦАГИ поступил проект, в основе которого лежал тот же комбинированный двигатель. Этот проект передали на заключение Генриху Наумовичу Абрамовичу. Заключение Абрамовича вылилось в серьезное теоретическое исследование. Когда оно было закончено, пришел номер журнала «Интеравиа» с сообщением о самолете «капрони — кампини». Самолет у итальянцев получился очень тяжелым. Но по сравнению с тем, что обещали наши работы, имел бесспорное достоинство — он уже летал.
Отчетливо разглядев трудности, сопутствовавшие созданию новой силовой установки, но сочтя разработку мотокомпрессорного двигателя не излишеством, а необходимостью, Микоян дал обещающему замыслу зеленую улицу. Когда же умудренные опытом скептики стали высказывать сомнения, возражал уверенно и убежденно:
— Выход из тупика мы должны найти раньше других, так как не имеем забот по серии. Пассивность — преступление. Не перед уголовным кодексом, а перед собственной совестью. Мы не вправе мыслить узко. Не в одном двигателе дело. Первые шесть полетов БИ прошли прекрасно, а на седьмом Бахчиванджи разбился. Почему? Почему скорость 800 километров в час оказалась предельной? Мы должны перешагнуть через опасный предел. Если не споткнемся и отыщем причину опасности, даже единичный самолет станет победой...
Большая власть дана главному конструктору. Власть, допускающая право на риск, обязывающая ко многому. Этой властью Микоян прекратил дискуссию — делать или не делать новый самолет. Но, оборвав один спор, он открыл широчайшее поле другому — как его делать?
Выбрав правильный размер вспомогательной реактивной приставки, КБ преодолело первую трудность. Затем в разработку включились ученые ЦАГИ под руководством Г.Н.Абрамовича, циамовцы, которыми руководил К.В.Холщевников, а завершилось проектирование в конструкторском бюро В.Я.Климова.
Работа над самолетами с мотокомпрессорными двигателями оказалась как нельзя более своевременной. Пройдет всего лишь несколько месяцев, и о реактивной технике заговорит весь мир. 16 июля 1944 года гитлеровцы обрушили на Лондон беспилотные крылатые самолеты-снаряды ФАУ-1, а 7 сентября 1944 года английскую столицу начали бомбардировать и бескрылые баллистические ФАУ-2.
Против ФАУ-1 англичане выпустили истребители «Тайфун», «Спитфайер IX, XII, XIV», «Темпест», «Мустанг» и реактивный «Метеор» с газотурбинным двигателем. Спустя несколько лет на таких двигателях полетела почти вся реактивная авиация. В Англии их разработку начал в 1928 году Франк Уиттл, в СССР — Архип Михайлович Люлька. Одновременно газовой турбиной занимались и немецкие конструкторы. У Хейнкеля — доктор Огайн, у Юнкерса — профессор Вагнер, инженер Мюллер, а позднее доктор Франк и инженер Энке.
Два года проработал Архип Михайлович Люлька на Кировском заводе в Ленинграде, на 70 процентов построил в металле опытный экземпляр двигателя. Война оборвала эти работы. Люльку перевели на Урал, где он занялся танковыми двигателями. Недостроенный турбореактивный продолжал ждать своего часа.
Проектирование и постройка мотокомпрессорного двигателя — совместная работа конструкторского бюро Л.И.Микояна, В.Я.Климова и Центрального института авиационного моторостроения — позволили заняться принципиально новым самолетом еще до того, как А.М.Люлька завершил свою работу. Значительный прирост скоростей, ради которого все и затевалось, требовал создания машины более совершенных аэродинамических форм и новых конструктивных решений.
Век мотокомпрессорного двигателя оказался коротким. Силовую установку И-250, весной 1945 года готового к полетам, иногда снисходительно называют намеком на реактивный двигатель. Это несправедливо — по тем временам мотокомпрессорная установка, вероятно, являла собой лучший вариант того, что могло дать наше моторостроение скоростной авиации. Несмотря на известное несовершенство, мотокомпрессорный двигатель расходовал горючего в три раза меньше, чем прямоточный, и в десять раз меньше, чем жидкостный ракетный, имел регулируемое сопло и (правда, в зародыше) даже форсажную камеру, что явно свидетельствовало об инженерной зрелости решения.
Новшества, предусмотренные двигателистами, — результат серьезной работы. «Дополнительная топка» резко увеличила силу тяги. Это, в свою очередь, требовало добавочных исследований. Но Микояну и Гуревичу, почти всю войну делавшим только опытные самолеты, очень хотелось дать армии серийную машину.
Микоян понимал степень риска как никто. Невозможность провести исследовательскую работу в нужном объеме — обстоятельство чрезвычайно серьезное. Взвесив все «за» и «против», конструкторы решили рискнуть, заложив под новый двигатель не опытный, а сразу боевой истребитель.
Артем Иванович не чувствовал себя вправе поступить иначе. Точно представить себе, каков будет век реактивной техники, он, естественно, не мог, но неотвратимость его наступления понимал с абсолютной ясностью, медлить было невозможно.
По скорости И-250 превзошел (правда, ненамного) аналогичный самолет, построенный в КБ П.О.Сухого. И-250 имел скорость 825 километров в час, на сто с лишним километров больше любого советского истребителя, каким тогда располагала армия, и всего на 40 километров в час меньше, чем гитлеровский Мс-262 с двумя турбореактивными двигателями.
Работа над И-250 шла полным ходом, когда 18 февраля 1944 года было принято важное правительственное решение о создании Научно-исследовательского института по разработке и исследованию авиационных реактивных двигателей. Затем в проблему создания реактивной авиации включилась мощь всей промышленности. Новым делом занялись все исследовательские институты: и ЦАГИ, и ЛИИ, и ЦИАМ, и ВИАМ. Постановка вопроса одна — не сделать нельзя!
Проекты, отложенные с началом войны, были вновь запущены в работу. Возрожден и проект А.М.Люльки. В новом исследовательском центре Архип Михайлович стал руководителем отдела турбореактивных двигателей.
Архип Михайлович вылетел в Ленинград, чтобы отыскать чертежи и недостроенный двигатель. Все детали будущего РД-1, смазанные маслом, оказались в сохранности. Равно как и чертежи. Их аккуратно сберегли на Кировском заводе.
Отказавшись от прямого повторения довоенных планов, конструкторы в короткий срок разработали более совершенный двигатель С-18.
«К тому времени, когда Микоян начал работать над турбореактивным самолетом, уже был задел, и задел порядочный: и по скоростной аэродинамике, и по аэроупругости. Начиная с 1944 года стала создаваться довольно серьезная база. Наверное, эта база по масштабам и глубине знания была меньшей, чем у американцев и англичан, но чем больше я изучал этот период, тем больше удивлялся, как много удалось сделать в период войны. Никаких реактивных самолетов в 1946 году не появилось бы, если бы не эти работы. Работы периода Отечественной войны ценны еще и тем, что они практически были полностью оригинальными, отечественными». Так характеризовал этот этапный для нашей авиапромышленности период А.В.Минаев.
Одновременно с разработкой И-250 небольшая группа под руководством Лозино-Лозинского строила пульсирующий воздушно-реактивный двигатель. Рабочая смесь в его камере сгорания сжигалась порциями. Двигатель работал пунктиром, прерывисто, за что и назывался пульсирующим. Для группы Лозино-Лозинского в дальнем уголке заводской территории выгородили небольшой участок. Оттуда время от времени раздавался громоподобный рев.
Возни с пульсирующим двигателем оказалось много, но в дело он не пошел. Ничего не попишешь — приходилось накапливать опыт. И негативный и позитивный, он был едва ли не в равной степени полезным. Большинство авиационников представляло себе возможности реактивных двигателей понаслышке. Литература же была настолько бедна, что стенгазете «Истребитель» из номера в номер приходилось публиковать популярные статьи об основах еще незнакомой и малоизученной техники.
Так исподволь, изо дня в день, готовился третий период жизни конструктора Микояна — время больших побед, всемирного признания.
Традиционное размещение силовой установки реактивным самолетам не подходило. Огненная струя, извергавшаяся из сопла, побуждала перенести двигатель из головной части фюзеляжа назад. Но... такой вариант осложнял компоновку и центровку. И так за что ни возьмись...
Заниматься приходилось многим, а рук не хватало. И знаний тоже. Про опыт же и говорить не приходится...
Решение, принятое Артемом Ивановичем в сложной обстановке, выглядело неожиданным: компоновку в принципе сохранить, грузы оставить на своих местах, но изменить направление полета.
Самолет с горизонтальным оперением впереди отнюдь не изобретение Микояна. По схеме «утка», как называются такого рода машины, строились летательные аппараты еще во времена братьев Райт. Они летали горизонтальным оперением вперед, и это никого не удивляло. Тогда не успел возникнуть стереотип мышления, по которому рули высоты и направления должны обязательно располагаться сзади.
Микояна отличало умение избегать штампов. Решив построить «утку», он получал возможность добиться многого малыми средствами. Двигатели расположатся в той же части фюзеляжа, которая у «утки» из головной превратится в хвостовую. Центровка не нарушится. Огненная струя выхлопных газов пройдет позади самолета, не повреждая конструкцию. Одним словом, мысль построить реактивную «утку» по многим соображениям выглядела привлекательной.
Для реализации замысла необходимо было практически освоить забытую схему. Отсюда решение — спроектировать для начала «утку» как легкий спортивный самолет с поршневым двигателем. В процессе проектирования выяснилось, что схема «утка» хотя и ровесница авиации, однако исследована недостаточно.
Работа предстояла огромная, Микояна это не смущало:
— Давайте проанализируем схему досконально, а тогда либо построим качественно новый истребитель, либо четко скажем сами себе: «Перед нами тупик, в который путь заказан». Конечно, лучше построить истребитель, но и тупик обследовать немаловажно. Пусть потом никто не тратит лишних сил и времени...
Несмотря на кажущуюся общеизвестность, «утка» действительно оставалась во многом белым пятном. В свете новейших достижений науки и техники ею всерьез никто не интересовался. Компоновщики тщательно проштудировали советскую и зарубежную литературу. Того, что искали, не нашли и обратились к богатому опыту авиамоделистов. Выбрав лучший вариант из возможных, проверили его в аэродинамической трубе, а затем спроектировали и построили самолет. Выглядел он крайне непривычно...
«Когда летчик впервые собрался подняться на этой машине в воздух, — шутил при встрече с журналистами Микоян, — солдат на аэродроме не давал старта, говоря: „Это же нарушение инструкции — взлетать задом наперед...“
За поведением «утки» следили с особой бдительностью. Анализировали любое самое малое, вроде бы и незначащее отклонение от нормы. Испытатели стремились иметь «чистый фон», чтобы с предельной отчетливостью разглядеть главное, ради которого и залетал в умелых руках Алексея Николаевича Гринчика нарядный, франтоватый самолет. «Чихать и кашлять» он начал гораздо раньше, чем этого ждали...
Как вспоминает Михаил Иосифович Гуревич, первые полеты «утки» принесли тряску. Машину била дрожь, а источник дрожи определить не удавалось.
Возились долго, когда же отыскали причину, даже обидно стало, до чего мелкий, неприметный пустяк заставил серьезных, образованных людей нервничать, напрягаться. Вибрации породило носовое колесо. Стоило его точно сбалансировать, и тряска исчезла.
Обычно, продувая самолет в аэродинамической трубе, его оклеивают шелковинками, дабы «проявить», сделать видимой картину обтекания. «Утку», оклеенную шелковинками, испытывали не только в аэродинамической трубе, но и в свободном полете, производя при этом киносъемку с рядом идущего самолета. Сохранился кадр из этого научно-исследовательского фильма. «Утка» выглядит живым существом — таинственным, почти фантастическим.
Сведения, накопленные экспериментами в аэродинамических трубах и в воздухе, были очень нужны главному конструктору. Без точных измерений серьезных умозаключений не сделаешь...
Как того и ожидали (залогом был опыт мировой авиации), «утка» показала великолепные противоштопорные качества и высокую продольную устойчивость. Сгубила ее недостаточность устойчивости путевой — вертикальные шайбы на концах крыльев не справлялись с возложенными на них обязанностями. Чтобы оделить утку нужной путевой устойчивостью, их надо было сделать не большими, а огромными.
Нет, не пошла эта схема. Но Артем Иванович не жалел об эксперименте. Он хорошо знал, как важно не оставлять в дальнейшей работе места для необоснованных иллюзий. К тому же, заметил Микоян, «с помощью этой „утки“ мы переходили от винта к турбинам». Помогла она разобраться и освоить давно забытое авиацией шасси с носовым колесом.
Спустя полтора десятка лет, снова задумавшись о возможностях «утки», Микоян в статье «От самолета к космическому кораблю» писал:
«Самолеты ближайшего будущего по форме и размерам не слишком будут отличаться от современных. В то же время их характерной особенностью явится уменьшение несущих поверхностей крыла и оперения. Найдут применение и такие схемы самолетов, как, например, „бесхвостка“ и „утка“...»
Время подтвердило справедливость этого прогноза. В трансформированном виде элемент «утки» появился на Ту-144, после того как на нем поставили маленькое переднее крылышко. Конечно, прогноз Микояна нельзя, да и не нужно понимать буквально, и все-таки он начинает сбываться, «уточные элементы», по-видимому, не раз проявят еще себя при проектировании скоростных самолетов.
Но тогда Микоян не чувствовал себя вправе углубляться в исследование этих задач. Его ждали более конкретные и более срочные дела. Одновременно с исследованием «утки» завершалась работа и над И-250.
Летные испытания И-250 повел Александр Павлович Деев — крестьянский сын, артиллерист, военный летчик, летчик-испытатель. Дееву было тридцать семь лет, когда ему поручили И-250. Шесть лет из этих тридцати семи он отдал испытательной работе.
Перед началом испытаний Микоян сказал Дееву:
— Работа трудная, но ждем мы от нее многого. Достигнешь восьмисот километров в час, мой автомобиль — твой автомобиль!
В то время когда личные автомашины были редкостью, Артем Иванович имел трофейную малолитражку. Он водил ее сам, получая от езды огромное удовольствие.
Деев воспринял обещание как шутку. Но, когда весной 1945 года (всего через год после того, как реактивную авиацию причислили к первоочередным делам советской авиапромышленности) И-250 превысил скорость 800 километров в час (после гибели Бахчиванджи она выглядела грозным рубиконом), Микоян обнял летчика и вручил ему ключи от автомобиля.
Сильный умением ощущать машину в целом, Артем Иванович с абсолютной отчетливостью увидел, что КБ (как и вся истребительная авиация) идет в тупик, хотя добивается при этом успехов в решении ряда трудных, нужных и интересных вопросов.
Не обремененное серией КБ Микояна выжало из поршневых двигателей максимум возможного. С удивительной отчетливостью главный конструктор ощутил предел, к которому вплотную подошла винтомоторная истребительная авиация: поршневой двигатель исчерпал себя, он не имел резервов для повышения скорости полета, а скорость для истребителя нужна не менее, чем пушки. Стена между желаниями и возможностями выглядела столь высокой, что о преодолении ее силами КБ не могло быть и речи. Требовалось нечто большее — крутой поворот технической политики всей авиапромышленности.
— Поговорить с конструкторами двигателей? Поехать к наркому? Обратиться в ЦК?
Артем Иванович нервничал. Потом, понимая, что волнением делу не поможешь, приказывал себе:
— Не торопись! Все продумай и взвесь. Сформулируй конкретные задачи и предложения.
Легко сказать, «конкретные предложения». Скорейшая победа — цель, ради которой жертвовали всем. Ну как в таких условиях толковать об идеях, неспособных ни сегодня, ни завтра воплотиться в оружие для уничтожения фашистов?
Мысль о том, чтобы поскорее выиграть войну, владела тогда всеми. Микоян, естественно, не составлял исключения. Но в странном положении находилось его КБ. Оно работало, не выполняя непосредственных заказов фронта, а это обязывало конструктора в большей степени, чем его коллег, искать реальную дорогу к будущему.
Конец винтомоторной истребительной авиации был близок. Это для Микояна несомненно. Только реактивный двигатель способен и дальше повышать скорость истребителя.
Артем Иванович и не подозревал, что какой-то десяток лет спустя зарубежные авиационные обозреватели напишут: «Слава Микояна родилась в эпоху реактивных самолетов».
Не до славы тогда было. Надо было тщательно проанализировать факты, чтобы сделать первый шаг.
К 1943 году необходимость создания боевой реактивной авиационной техники стала очевидной не только для Микояна. Советская разведка получала все больше информации о немецких реактивных самолетах, самолетах-снарядах, ракетах. Немцы работали с упорством и невероятной жестокостью, безжалостно умерщвляя угнанных в рабство людей и военнопленных, строивших тайные подземные заводы нового оружия. Следовало противопоставить гитлеровцам собственную реактивную технику.
Для создания этой техники советские инженеры успели подготовить многое. На протяжении ряда лет (прежде всего для авиации) разрабатывались ракетное оружие и реактивные двигатели.
Уже на первых МиГах Микоян ставил «эрэсы» (реактивные снаряды). Был он знаком и с опытом использования на поликарповских И-153 «эрэсов» и прямоточных двигателей И.А.Меркулова. Знал о проекте истребителя И-207 А.А.Боровкова и И.Ф.Флорова с комбинированными силовыми установками — поршневой двигатель плюс два прямоточных в качестве ускорителей, о работах в данной области В.Ф.Болховитинова. Именно в КБ Болховитинова А.Я.Березняк и А.М.Исаев начали разрабатывать БИ — первый советский истребитель-перехватчик с жидкостным ракетным двигателем РНИИ.
Биография этой машины (официальное предложение о ее постройке. КБ сделало в первый день войны) полна драматических событий. Двигатель работал на опаснейшем окислителе — азотной кислоте, едкой, агрессивной, стремившейся буквально источить самолет.
15 мая 1942 года состоялся первый вылет. На седьмом вылете летчик-испытатель Г.Я.Бахчиванджи погиб. Через некоторое время работу прекратили, но опыт остался.
Внесли свой вклад в новое дело и другие конструкторы. Р.Л.Бартини спроектировал самолет под жидкостные ракетные двигатели В.П.Глушко. «Малютку» с жидкостным ракетным двигателем начал проектировать незадолго до смерти Н.Н.Поликарпов. М.Р.Бисноват задумал машину, силовая установка которой сочетала жидкостно-реактивные и прямоточные воздушно-реактивные двигатели. В процессе этой работы Бисноват установил, что «прямоточки» тех лет возлагавшихся на них надежд не оправдывали...
Большинство замыслов и попыток их реализации Микояну были известны. Он был осведомлен и о трудностях, выпавших болховитинскому коллективу, единственному из упоминавшихся выше, построившему реальный летавший самолет. Прожорливый, в полном смысле слова взрывчатый, двигатель этого самолета сжигал горючее за считанные минуты, и все-таки... жидкостный ракетный двигатель был самым реальным из того, чем располагали советские конструкторы. Микоян пристально следил за использованием ЖРД и на самолете БИ, и за опытами С.П.Королева на Пе-2, положившими начало использованию жидкостных ракетных двигателей как ускорителей к обычным серийным истребителям С.А.Лавочкина, П.О.Сухого, А.С.Яковлева.
Когда в результате этих экспериментов многое прояснилось, хотя, разумеется, далеко не все и не до конца, Артем Иванович созвал ближайших помощников на «военный совет». Все эти люди, в 1944 году собравшиеся в кабинете главного, не только теоретически представляли предмет разговора и были осведомлены о том, что делают их товарищи, но и обладали уже некоторым собственным опытом.
Самолет с жидкостным ракетным двигателем, подобный БИ, «военный совет» отверг. В основу дальнейшей работы решили положить иную идею...
Комбинированный, или, как его иногда называют, мотокомпрессорный, двигатель, суливший прирост скорости на добрую сотню километров в час, принадлежал одновременно технике прошлого и будущего. В головной части самолета располагался поршневой двигатель, в хвостовой — реактивный. Часть мощности поршневого двигателя отдавалась воздушному винту, а часть через удлиненный вал расходовалась на вращение компрессора. Поджатый воздух поступал в камеру сгорания реактивного двигателя. В эту же камеру впрыскивался и бензин. Смесь воспламенялась, возникала дополнительная реактивная тяга.
Реактивный двигатель, спрятанный внутри хвостовой части фюзеляжа, работал как ускоритель. Удобный и более безопасный ускоритель — в нем сгорал тот же самый бензин, что и в основном, поршневом моторе. Правда, присутствие двигателя потребовало некоторого увеличения размеров фюзеляжа, повысившего аэродинамическое сопротивление. За счет воздушных каналов возросло и «внутреннее сопротивление», повлиявшее на работу двигателя. Но в целом идея оказалась неплохой...
Идею использовать поршневой двигатель самолета для вращения компрессора выдвинул на заре авиации молодой румынский инженер Анри Коанда. Только через тридцать лет, 30 апреля 1941 года, итальянский самолет инженеров Капрони и Кампини с комбинированным двигателем совершил первый взлет. Итальянцы работали над этим самолетом около десяти лет. Результат же не оправдал ожиданий.
Скорость — 330 километров в час, потолок — 3950 метров. Обычные самолеты с поршневыми двигателями летали куда лучше.
А тем временем в 1940 году в ЦАГИ поступил проект, в основе которого лежал тот же комбинированный двигатель. Этот проект передали на заключение Генриху Наумовичу Абрамовичу. Заключение Абрамовича вылилось в серьезное теоретическое исследование. Когда оно было закончено, пришел номер журнала «Интеравиа» с сообщением о самолете «капрони — кампини». Самолет у итальянцев получился очень тяжелым. Но по сравнению с тем, что обещали наши работы, имел бесспорное достоинство — он уже летал.
Отчетливо разглядев трудности, сопутствовавшие созданию новой силовой установки, но сочтя разработку мотокомпрессорного двигателя не излишеством, а необходимостью, Микоян дал обещающему замыслу зеленую улицу. Когда же умудренные опытом скептики стали высказывать сомнения, возражал уверенно и убежденно:
— Выход из тупика мы должны найти раньше других, так как не имеем забот по серии. Пассивность — преступление. Не перед уголовным кодексом, а перед собственной совестью. Мы не вправе мыслить узко. Не в одном двигателе дело. Первые шесть полетов БИ прошли прекрасно, а на седьмом Бахчиванджи разбился. Почему? Почему скорость 800 километров в час оказалась предельной? Мы должны перешагнуть через опасный предел. Если не споткнемся и отыщем причину опасности, даже единичный самолет станет победой...
Большая власть дана главному конструктору. Власть, допускающая право на риск, обязывающая ко многому. Этой властью Микоян прекратил дискуссию — делать или не делать новый самолет. Но, оборвав один спор, он открыл широчайшее поле другому — как его делать?
Выбрав правильный размер вспомогательной реактивной приставки, КБ преодолело первую трудность. Затем в разработку включились ученые ЦАГИ под руководством Г.Н.Абрамовича, циамовцы, которыми руководил К.В.Холщевников, а завершилось проектирование в конструкторском бюро В.Я.Климова.
Работа над самолетами с мотокомпрессорными двигателями оказалась как нельзя более своевременной. Пройдет всего лишь несколько месяцев, и о реактивной технике заговорит весь мир. 16 июля 1944 года гитлеровцы обрушили на Лондон беспилотные крылатые самолеты-снаряды ФАУ-1, а 7 сентября 1944 года английскую столицу начали бомбардировать и бескрылые баллистические ФАУ-2.
Против ФАУ-1 англичане выпустили истребители «Тайфун», «Спитфайер IX, XII, XIV», «Темпест», «Мустанг» и реактивный «Метеор» с газотурбинным двигателем. Спустя несколько лет на таких двигателях полетела почти вся реактивная авиация. В Англии их разработку начал в 1928 году Франк Уиттл, в СССР — Архип Михайлович Люлька. Одновременно газовой турбиной занимались и немецкие конструкторы. У Хейнкеля — доктор Огайн, у Юнкерса — профессор Вагнер, инженер Мюллер, а позднее доктор Франк и инженер Энке.
Два года проработал Архип Михайлович Люлька на Кировском заводе в Ленинграде, на 70 процентов построил в металле опытный экземпляр двигателя. Война оборвала эти работы. Люльку перевели на Урал, где он занялся танковыми двигателями. Недостроенный турбореактивный продолжал ждать своего часа.
Проектирование и постройка мотокомпрессорного двигателя — совместная работа конструкторского бюро Л.И.Микояна, В.Я.Климова и Центрального института авиационного моторостроения — позволили заняться принципиально новым самолетом еще до того, как А.М.Люлька завершил свою работу. Значительный прирост скоростей, ради которого все и затевалось, требовал создания машины более совершенных аэродинамических форм и новых конструктивных решений.
Век мотокомпрессорного двигателя оказался коротким. Силовую установку И-250, весной 1945 года готового к полетам, иногда снисходительно называют намеком на реактивный двигатель. Это несправедливо — по тем временам мотокомпрессорная установка, вероятно, являла собой лучший вариант того, что могло дать наше моторостроение скоростной авиации. Несмотря на известное несовершенство, мотокомпрессорный двигатель расходовал горючего в три раза меньше, чем прямоточный, и в десять раз меньше, чем жидкостный ракетный, имел регулируемое сопло и (правда, в зародыше) даже форсажную камеру, что явно свидетельствовало об инженерной зрелости решения.
Новшества, предусмотренные двигателистами, — результат серьезной работы. «Дополнительная топка» резко увеличила силу тяги. Это, в свою очередь, требовало добавочных исследований. Но Микояну и Гуревичу, почти всю войну делавшим только опытные самолеты, очень хотелось дать армии серийную машину.
Микоян понимал степень риска как никто. Невозможность провести исследовательскую работу в нужном объеме — обстоятельство чрезвычайно серьезное. Взвесив все «за» и «против», конструкторы решили рискнуть, заложив под новый двигатель не опытный, а сразу боевой истребитель.
Артем Иванович не чувствовал себя вправе поступить иначе. Точно представить себе, каков будет век реактивной техники, он, естественно, не мог, но неотвратимость его наступления понимал с абсолютной ясностью, медлить было невозможно.
По скорости И-250 превзошел (правда, ненамного) аналогичный самолет, построенный в КБ П.О.Сухого. И-250 имел скорость 825 километров в час, на сто с лишним километров больше любого советского истребителя, каким тогда располагала армия, и всего на 40 километров в час меньше, чем гитлеровский Мс-262 с двумя турбореактивными двигателями.
Работа над И-250 шла полным ходом, когда 18 февраля 1944 года было принято важное правительственное решение о создании Научно-исследовательского института по разработке и исследованию авиационных реактивных двигателей. Затем в проблему создания реактивной авиации включилась мощь всей промышленности. Новым делом занялись все исследовательские институты: и ЦАГИ, и ЛИИ, и ЦИАМ, и ВИАМ. Постановка вопроса одна — не сделать нельзя!
Проекты, отложенные с началом войны, были вновь запущены в работу. Возрожден и проект А.М.Люльки. В новом исследовательском центре Архип Михайлович стал руководителем отдела турбореактивных двигателей.
Архип Михайлович вылетел в Ленинград, чтобы отыскать чертежи и недостроенный двигатель. Все детали будущего РД-1, смазанные маслом, оказались в сохранности. Равно как и чертежи. Их аккуратно сберегли на Кировском заводе.
Отказавшись от прямого повторения довоенных планов, конструкторы в короткий срок разработали более совершенный двигатель С-18.
«К тому времени, когда Микоян начал работать над турбореактивным самолетом, уже был задел, и задел порядочный: и по скоростной аэродинамике, и по аэроупругости. Начиная с 1944 года стала создаваться довольно серьезная база. Наверное, эта база по масштабам и глубине знания была меньшей, чем у американцев и англичан, но чем больше я изучал этот период, тем больше удивлялся, как много удалось сделать в период войны. Никаких реактивных самолетов в 1946 году не появилось бы, если бы не эти работы. Работы периода Отечественной войны ценны еще и тем, что они практически были полностью оригинальными, отечественными». Так характеризовал этот этапный для нашей авиапромышленности период А.В.Минаев.
Одновременно с разработкой И-250 небольшая группа под руководством Лозино-Лозинского строила пульсирующий воздушно-реактивный двигатель. Рабочая смесь в его камере сгорания сжигалась порциями. Двигатель работал пунктиром, прерывисто, за что и назывался пульсирующим. Для группы Лозино-Лозинского в дальнем уголке заводской территории выгородили небольшой участок. Оттуда время от времени раздавался громоподобный рев.
Возни с пульсирующим двигателем оказалось много, но в дело он не пошел. Ничего не попишешь — приходилось накапливать опыт. И негативный и позитивный, он был едва ли не в равной степени полезным. Большинство авиационников представляло себе возможности реактивных двигателей понаслышке. Литература же была настолько бедна, что стенгазете «Истребитель» из номера в номер приходилось публиковать популярные статьи об основах еще незнакомой и малоизученной техники.
Так исподволь, изо дня в день, готовился третий период жизни конструктора Микояна — время больших побед, всемирного признания.
Традиционное размещение силовой установки реактивным самолетам не подходило. Огненная струя, извергавшаяся из сопла, побуждала перенести двигатель из головной части фюзеляжа назад. Но... такой вариант осложнял компоновку и центровку. И так за что ни возьмись...
Заниматься приходилось многим, а рук не хватало. И знаний тоже. Про опыт же и говорить не приходится...
Решение, принятое Артемом Ивановичем в сложной обстановке, выглядело неожиданным: компоновку в принципе сохранить, грузы оставить на своих местах, но изменить направление полета.
Самолет с горизонтальным оперением впереди отнюдь не изобретение Микояна. По схеме «утка», как называются такого рода машины, строились летательные аппараты еще во времена братьев Райт. Они летали горизонтальным оперением вперед, и это никого не удивляло. Тогда не успел возникнуть стереотип мышления, по которому рули высоты и направления должны обязательно располагаться сзади.
Микояна отличало умение избегать штампов. Решив построить «утку», он получал возможность добиться многого малыми средствами. Двигатели расположатся в той же части фюзеляжа, которая у «утки» из головной превратится в хвостовую. Центровка не нарушится. Огненная струя выхлопных газов пройдет позади самолета, не повреждая конструкцию. Одним словом, мысль построить реактивную «утку» по многим соображениям выглядела привлекательной.
Для реализации замысла необходимо было практически освоить забытую схему. Отсюда решение — спроектировать для начала «утку» как легкий спортивный самолет с поршневым двигателем. В процессе проектирования выяснилось, что схема «утка» хотя и ровесница авиации, однако исследована недостаточно.
Работа предстояла огромная, Микояна это не смущало:
— Давайте проанализируем схему досконально, а тогда либо построим качественно новый истребитель, либо четко скажем сами себе: «Перед нами тупик, в который путь заказан». Конечно, лучше построить истребитель, но и тупик обследовать немаловажно. Пусть потом никто не тратит лишних сил и времени...
Несмотря на кажущуюся общеизвестность, «утка» действительно оставалась во многом белым пятном. В свете новейших достижений науки и техники ею всерьез никто не интересовался. Компоновщики тщательно проштудировали советскую и зарубежную литературу. Того, что искали, не нашли и обратились к богатому опыту авиамоделистов. Выбрав лучший вариант из возможных, проверили его в аэродинамической трубе, а затем спроектировали и построили самолет. Выглядел он крайне непривычно...
«Когда летчик впервые собрался подняться на этой машине в воздух, — шутил при встрече с журналистами Микоян, — солдат на аэродроме не давал старта, говоря: „Это же нарушение инструкции — взлетать задом наперед...“
За поведением «утки» следили с особой бдительностью. Анализировали любое самое малое, вроде бы и незначащее отклонение от нормы. Испытатели стремились иметь «чистый фон», чтобы с предельной отчетливостью разглядеть главное, ради которого и залетал в умелых руках Алексея Николаевича Гринчика нарядный, франтоватый самолет. «Чихать и кашлять» он начал гораздо раньше, чем этого ждали...
Как вспоминает Михаил Иосифович Гуревич, первые полеты «утки» принесли тряску. Машину била дрожь, а источник дрожи определить не удавалось.
Возились долго, когда же отыскали причину, даже обидно стало, до чего мелкий, неприметный пустяк заставил серьезных, образованных людей нервничать, напрягаться. Вибрации породило носовое колесо. Стоило его точно сбалансировать, и тряска исчезла.
Обычно, продувая самолет в аэродинамической трубе, его оклеивают шелковинками, дабы «проявить», сделать видимой картину обтекания. «Утку», оклеенную шелковинками, испытывали не только в аэродинамической трубе, но и в свободном полете, производя при этом киносъемку с рядом идущего самолета. Сохранился кадр из этого научно-исследовательского фильма. «Утка» выглядит живым существом — таинственным, почти фантастическим.
Сведения, накопленные экспериментами в аэродинамических трубах и в воздухе, были очень нужны главному конструктору. Без точных измерений серьезных умозаключений не сделаешь...
Как того и ожидали (залогом был опыт мировой авиации), «утка» показала великолепные противоштопорные качества и высокую продольную устойчивость. Сгубила ее недостаточность устойчивости путевой — вертикальные шайбы на концах крыльев не справлялись с возложенными на них обязанностями. Чтобы оделить утку нужной путевой устойчивостью, их надо было сделать не большими, а огромными.
Нет, не пошла эта схема. Но Артем Иванович не жалел об эксперименте. Он хорошо знал, как важно не оставлять в дальнейшей работе места для необоснованных иллюзий. К тому же, заметил Микоян, «с помощью этой „утки“ мы переходили от винта к турбинам». Помогла она разобраться и освоить давно забытое авиацией шасси с носовым колесом.
Спустя полтора десятка лет, снова задумавшись о возможностях «утки», Микоян в статье «От самолета к космическому кораблю» писал:
«Самолеты ближайшего будущего по форме и размерам не слишком будут отличаться от современных. В то же время их характерной особенностью явится уменьшение несущих поверхностей крыла и оперения. Найдут применение и такие схемы самолетов, как, например, „бесхвостка“ и „утка“...»
Время подтвердило справедливость этого прогноза. В трансформированном виде элемент «утки» появился на Ту-144, после того как на нем поставили маленькое переднее крылышко. Конечно, прогноз Микояна нельзя, да и не нужно понимать буквально, и все-таки он начинает сбываться, «уточные элементы», по-видимому, не раз проявят еще себя при проектировании скоростных самолетов.
Но тогда Микоян не чувствовал себя вправе углубляться в исследование этих задач. Его ждали более конкретные и более срочные дела. Одновременно с исследованием «утки» завершалась работа и над И-250.
Летные испытания И-250 повел Александр Павлович Деев — крестьянский сын, артиллерист, военный летчик, летчик-испытатель. Дееву было тридцать семь лет, когда ему поручили И-250. Шесть лет из этих тридцати семи он отдал испытательной работе.
Перед началом испытаний Микоян сказал Дееву:
— Работа трудная, но ждем мы от нее многого. Достигнешь восьмисот километров в час, мой автомобиль — твой автомобиль!
В то время когда личные автомашины были редкостью, Артем Иванович имел трофейную малолитражку. Он водил ее сам, получая от езды огромное удовольствие.
Деев воспринял обещание как шутку. Но, когда весной 1945 года (всего через год после того, как реактивную авиацию причислили к первоочередным делам советской авиапромышленности) И-250 превысил скорость 800 километров в час (после гибели Бахчиванджи она выглядела грозным рубиконом), Микоян обнял летчика и вручил ему ключи от автомобиля.