Описание конструкции
Опытный экземпляр истребителя И—200, как и все более поздние модификации семейства МиГ—1 — МиГ-3, имел смешанную конструкцию [1]. Основу носовой части фюзеляжа до задней стенки кабины составляла пространственная ферма, сваренная из хромансилевых труб. Снаружи ферма закрывалась двенадцатью съемными панелями обшивки на замках «Дзус». Для предотвращения прогара на боковых панелях за выхлопными патрубками были приклепаны полосы из нержавеющей стали. В местах, где ожидались наибольшие температуры, под эти полосы подкладывались еще и асбестовые прокладки.
К металлической ферме на четырех точках крепился хвостовой отсек типа монокок, выклеенный заодно с килем из пяти 0,5-мм слоев березового шпона. Деревянный монокок был дешев в производстве, обладал достаточной живучестью и высокой ремонтопригодностью. Такая конструкция позволяла с высокой эффективностью использовать внутренние отсеки. Силовыми элементами хвостового отсека служили четыре сосновых лонжерона, восемь коробчатых рам-шпангоутов со стенками из бакелитовой фанеры и сосновые рейки-стрингеры. Сверху хвостовая часть фюзеляжа оклеивалась техническим маркизетом на аэролаке.
При проектировании крыла использовались некоторые интересные конструктивные находки. Наиболее нагруженная часть центроплана изготовлялась, в основном, из дюралюминия, причем в самой напряженной части лонжеронов (в поясах), усиленных нервюрах и некоторых участках концевых нервюр (между основными и передними лонжеронами) применялись стальные полки. Каркас консоли состоял из главного лонжерона, изготовленного из дельта-древесины и сосны, двух коробчатых усиленных стрингеров и 15 нервюр. Дельта-древесина использовалась лишь в наиболее нагруженных местах. Такая конструкция крыла оказалась удобной в производстве и относительно легкой, несмотря на разъемный стык.
Для крыла был выбран популярный в то время профиль «Кларк YH» с относительной толщиной, уменьшавшейся по размаху от 14 до 8% [2]. Силовой набор цельнометаллического центроплана составляли три лонжерона и десять нервюр. Главный лонжерон имел двутавровое сечение, его полки были, как отмечалось, стальными (термообработанная сталь 30ХГСА), а стенки — дюралевыми. Вспомогательные лонжероны-стенки штамповались из дюралевого листа. Центроплан обшивался листовым дюралем, подстыковывался к ферме болтами и мог легко сниматься, что повышало ремонтопригодность самолета. Консоли крыла выполнялись из дерева. Полки нервюр делались из сосны, а стенки — из бакелитовой фанеры. Обшивка консолей выклеивалась по набору пятью слоями березового шпона, а затем для повышения гладкости поверхности и улучшения водоотталкивающих свойств покрывали маркизетом. Носок консоли между первой и шестой нервюрами обшивался листовым дюралем.
Консоли крепились к центроплану в трех точках. Главный узел располагался на лонжероне, а два других — на коробчатых стрингерах. Стыковой разъем закрывался металлической лентой, которая стягивалась анкерной гайкой. Для крепления бомбодержателей конструкция консоли в зоне 3-й и 4-й нервюр была усилена дополнительными балками, образующими мост. В совокупности с обшивкой создавалась достаточно прочная основа для подвески 100-килограммовых бомб, бомбо-ампульных связок или батарей реактивных орудий РО—82.
Стабилизатор самолета цельнометаллический, технологически он делился на две половины, которые состыковывались по переднему и заднему лонжеронам. Стабилизатор крепился к фюзеляжу в четырех точках, при этом обеспечивалась регулировка установочного угла.
Все рули и элероны самолета имели типовую однолонжеронную конструкцию с каркасом и носком, выполненным из дюраля. Сверху каркас обтягивался полотном ACT—100. Все рули оснащались деревянными триммерами, обшитыми листовым алюминием толщиной 0,8 мм. Кроме того, на левом элероне был предусмотрен отгибаемый пластинчатый нож из стали. Рули высоты подвешивались на двух опорах, а руль поворота и элероны — на трех. Элероны типа «Фрайз» конструктивно состояли из двух частей, соединенных между собой в среднем узле подвески, что позволяло избежать заклинивания при деформации крыла.
Проводка управления самолетом выполнялась смешанной. Трубчатые тяги от ручки управления жестко регулировали положение элеронов и рулей высоты, а тросовая проводка педалей — положение руля направления. Проводка управления триммерами также была тросовой.
Дюралевые щитки-закрылки типа «Шренк» конструктивно состояли из четырех частей: двух консольных и двух центропланных. Они крепились на петлях и имели максимальный угол отклонения 60 градусов.
Основные стойки шасси оснащались гидропневматическими амортизаторами типа «Юнкере» и тормозными колесами размерностью 600x180 мм. Гидросмесь состояла из 30% глицерина и 70% спирта. Основные опоры шасси крепились к торцевым нервюрам центроплана, их уборка и выпуск обеспечивались пневмоцилиндрами. В убранном положении опоры закрывались специальными щитками, конструкция которых была оригинальной: каждый щиток состоял из пяти частей, три из которых были подвижными относительно стойки. Нижняя часть щитка при выпущенном положении основной опоры отклонялась вбок, а при убранном — закрывала пневматик. Две средние части щитка складывались «гармошкой» по мере обжатия амортстойки. Сигнализация выпущенного и убранного положения шасси — электрическая с механическим дублированием (штыри — «солдатики» убранного положения).
Костыльная установка также оснащалась гидропневматической амортизацией и системой уборки. Вместо нормального пневматика было применено цельнолитое колесо (грузошина) размерностью 170x90 мм (на более поздних вариантах МиГ—3 его все же заменил «дутик»). В выпущенном положении хвостовое колесо отклонялось синхронно с положением руля направления в диапазоне +10 градусов. После уборки хвостовой опоры, которая осуществлялась с помощью троса, прикрепленного к левой опоре шасси, вырез закрывался двумя щитками. Аварийный выпуск шасси осуществлялся с помощью механической тросовой проводки, для чего в кабине пилота имелись ручки лебедок на каждую стойку.
Из-за применения крупногабаритного двигателя, установки бензобака и патронных ящиков в замоторном пространстве кабина истребителя оказалась заметно сдвинутой назад. Сверху она закрывалась трехсекционным плексигласовым фонарем с дюралевым каркасом. Плексигласовый козырек жестко крепился к фюзеляжу. Центральная часть фонаря со сдвижными форточками открывалась на правый борт (начиная с девятого серийного МиГ—1 на всех последующих машинах центральная часть фонаря сдвигалась назад). Задняя часть фонаря при нормальной эксплуатации оставалась неподвижной. При аварийном покидании самолета она сбрасывалась с помощью пружинного механизма и под действием напора воздуха увлекала за собой на специальном тросике центральную подвижную часть фонаря.
Пол кабины легко снимался, что обеспечивало хороший доступ к проводке управления и водяному радиатору. От двигателя кабина отделялась противопожарной перегородкой, а вместо задней стенки была установлена бронеспинка толщиной 8 мм. Сиденье летчика могло регулироваться по высоте.
Оборудование в целом отвечало требованиям. Правда, на И—200 зав. № 01 отсутствовала радиостанция РСИ—3, вместо нее в электросеть подключили газоанализатор — прибор, определяющий качество топливной смеси [3]. Источниками электроэнергии (напряжение 24 В) был генератор постоянного тока ГС—350 и аккумулятор 12А5. На И—200 зав. № 01 и № 02 аккумулятор размещался в передней части на левом борту, на И—200 зав. № 03 и на серийных самолетах — справа. Для полетов на больших высотах использовался кислородный прибор КПА-3бис.
Самолет И-200 оснащался двигателем AM—35A взлетной мощностью 1350 л.с. На высотах от земли и до 6000 м его мощность поддерживалась приблизительно постоянной в пределах 1100—1250 л.с. с помощью приводного центробежного нагнетателя и регулятора постоянства давления наддува. Самолет оснащался трехлопастным автоматическим винтом изменяемого в полете шага ВИШ—22Е диаметром 3 м. Постоянное число оборотов винта обеспечивал центробежный регулятор Р—2. Угол установки лопастей изменялся в пределах 24—44 градуса. Втулка винта закрывалась коком, изготовленным из электрона.
Двигатель крепился к мотораме двенадцатью болтами. Капот мотора состоял из семи панелей. Они крепились к противопожарной перегородке, переднему диску, закрепленному на моторе, и продольным профилям. Помимо четырех съемных панелей для подхода к узлам и агрегатам двигателя снизу под центропланом были предусмотрены два больших люка на петлях. Еще несколько лючков, размещенных на капоте и обшивке фюзеляжа, облегчали доступ к свечам и заливным горловинам баков.
Слева от двигателя устанавливался съемный тоннель маслорадиатора (на серийных МиГах был добавлен второй тоннель, установленный симметрично первому относительно продольной оси). Непосредственно под кабиной пилота размещался закрытый обтекателем водорадиатор лобовой площадью 23 дм2. Регулирование температуры охлаждающей жидкости осуществлялось при помощи подвижной задней заслонки. Запуск двигателя осуществлялся сжатым воздухом от общей пневмосистемы, питавшейся от бортового баллона (рабочее давление 120—150 атм.) и компрессора АК—50.
Топливо поступало в карбюратор из фюзеляжного бака емкостью 115 л, установленного в замоторном пространстве, и двух центропланных баков емкостью по 150 л каждый. Заправка каждого бака осуществлялась через отдельную горловину. Воздух к приводному центробежному нагнетателю мотора подводился через всасывающие патрубки, размещенные в носке центроплана, выхлоп — через сдвоенные реактивные патрубки из жаропрочной стали [4].
Первый экземпляр И—200 не имел вооружения, на втором и третьем оно было представлено одним 12,7-мм пулеметом БС («Березина синхронный») и двумя пулеметами ШКАС калибра 7,62 мм, смонтированными над двигателем. Этот вариант вооружения стал стандартным для всех серийных МиГ—1 и истребителей МиГ—3 первых серий. Боекомплект пулемета БС состоял из 300 патронов, а пулеметов ШКАС — из 375 патронов на ствол. Максимальная бомбовая нагрузка МиГов не превышала 200 кг на двух бомбодержателях. Наводка оружия обеспечивалась оптическим коллиматорным прицелом ПБП—1 (ПБП-1а на МиГ-3).
Осенью 1940 г. было принято решение усилить вооружение МиГа путем добавления двух крыльевых пулеметов ШКАС. Позднее оно было пересмотрено, и с весны 1941 г. серийные МиГ—3 стали оснащать двумя подкрыльевыми пулеметами БК («Березина крыльевой»). В августе 1941 г. был запущен в серийное производство вариант с двумя синхронными пулеметами БС и боекомплектом по 225 патронов, а в 1942 г. небольшой серией (50 машин) выпустили МиГ—3 с двумя 20-миллиметровыми пушками ШВАК.
Помимо вооружения в ходе серийного производства машины совершенствовались и другие системы самолета. Начиная с головного МиГ—1 был введен второй маслорадиатор, удлинен тоннель водорадиатора, топливные баки запротектированы слоем губки «Аназот», а подвижную створку основной стойки шасси, закрывающую нижнюю часть пневматика, переместили на центроплан.
Серийные МиГ—3 также отличались от предшественников двигателем, выдвинутым на 100 мм (с целью смещения центровки вперед) и увеличенным до 6 градусов поперечным V консолей. В серии менялся также тип винта и степень редукции мотора, вводились местные усиления отдельных узлов и деталей, устанавливалось модернизированное или дополнительное оборудование (например, балки реактивных орудий, новые радиостанции, а на небольшом количестве машин бронекозырьки и аэрофотоаппараты).
Источники
1. Временная инструкция по эксплуатации самолета И-200. М., 1940.
2. В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг. М., 2002. С. 231-233.
3. ЦАМО РФ. Ф. 35. Оп. 11287. Д. 89. Л. 20.
4. Е.В.Арсеньев. На пороге войны. / В сб.: МИГ. Вып. М., 1994. С. 3-13.