Проектный период
Уже 28 января 1940 г. в наркомат авиапромышленности (НКАП) была представлена боевая схема и пояснительная записка к эскизному проекту скоростного истребителя под двигатель М-90. Кроме М-90 предполагалось использование АМ-37, М-120 и М-71. Указывалось, что самолет спроектирован по типу И-16 и И-180, имеет деревянный фюзеляж и металлическое крыло с дюралевой обшивкой, охлаждение двигателя осуществляется специальным вентилятором, установленным внутри кока-обтекателя воздушного винта. Для повышения маневренности и более точного прицеливания вооружение установлено в фюзеляже, его первоначальный вариант - 2 БС и 2 ШКАС. Профиль крыла NACA 230 (14% толщины в корне крыла и 8% на концах).
Проект истребителя, еще не имеющего обозначения, характеризовался следующими расчетными характеристиками:
Длина в линии полета, м 7,250
Размах крыла, м 9,800
Площадь крыла , м2 15,6
Полетный вес, кг 2708
Удельная нагрузка на крыло, кг/м2 173
8 февраля 1940 г. экспертная комиссия НКАП рассмотрела проект нового истребителя Поликарпова уже под обозначением И-185, признала его перспективным, а дальнейшую реализацию целесообразной. После ряда уточнений в характеристиках проекта, последовало постановление Комитета Обороны (КО) от 4 марта 1940 г. за №102сс «О создании опытного одноместного истребителя под мотор М-90 (конструктор Поликарпов)...» со следующими данными и сроками создания машины:
Скорость максимальная, км/ч 680
Скорость посадочная, км/ч 130
Дальность полета, км 600
Потолок, м 10250
Сдача на летные испытания первого экземпляра - 1.09.40 г. Сдача 2-го и 3-го экземпляра - 1.10.40 г.
В соответствии с уточненными планами наркомата вся работа по созданию И-185 разбивалась на три этапа:
1-и этап - проектирование, постройка и утверждение макета, изготовление конструктивных чертежей в апреле 1940 г.
2-й этап - окончание постройки, подготовка к первому вылету к 1 июля 1940 г.
3-й этап - проведение государственных испытаний в ноябре 1940 г.
На практике события развивались следующим образом.
Уже к 10 марта 1940 г. в основном закончилось рабочее проектирование И-185 «изделие 62» с двигателем М-90 (первоначально самолет имел нумерацию опытных машин авиазавода №1, так как Н.Н.Поликарпов оставался главным конструктором этого завода). Практически сразу после этого началось изготовление четырех летных экземпляров (потом это количество возросло до 5 штук) и одного для статиспытаний. Первые два И-185 ориентировались на М-90 и строились в цехах авиазавода №1, в отношении других опытных экземпляров некоторое время ясности с выбором силовой установки не было и их постройка началась на территории нового завода №51.
Таблица 7 : РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ ПРОЕКТОВ
|
Максимальная скорость, км/ч |
Время набора высоты 5000 м, мин |
Практический потолок, м |
Посадочная скорость, км/ч |
И-185 М-90 |
680/6000 |
4,6 |
12100 |
125-130 |
И-186 М-71 |
655/5000 |
4,3 |
12350 |
127-132 |
В марте продолжались переговоры с главным конструктором комбината №150 Ждановым о поставке воздушных винтов и с главным конструктором моторного завода №29 Туманским о срочной подготовке работоспособного двигателя М-90. Мотористы обещали подготовить двигатель с ресурсом 20 часов в самые сжатые сроки. Инженеры КБ Поликарпова Ионов и Сигаев отправились в Запорожье, где в начале апреля ожидали первого запуска М-90. В мае двигатель действительно был запущен, наработал на стенде 10 часов, однако многочисленные сложности, сопутствующие созданию новой техники, не позволяли надеяться на получение М-90 к ожидаемому сроку.
В конце мая 1940 г., когда первый экземпляр с М-90 был практически готов, нарком авиапромышленности А.И.Шахурин предложил Поликарпову основное внимание сосредоточить на машине с М-71. Однако это было устное предложение и даже спустя два месяца не было письменного подтверждения о сроках поставки двигателя. Тем не менее, Поликарпов немедленно переработал проект, который с М-71 получил обозначение И-186 (это обозначение, как и следующее, И-187, на практике не привилось). Длина самолета с М-71 несколько увеличилась и составила 7,680 м, нормальный полетный вес по расчетам получился 2984 кг, наибольший полетный вес - 3189 кг. Так как отработка капота с центральным воздухозаборником и центробежным вентилятором в ЦАГИ задерживалась, проект И-186 был выполнен с распространенным капотом NACA. Сравнительные данные И-185 и И-186 представлены в таблице 6.
Несмотря на задержку с двигателями, история И-185 продолжала развиваться. Были утверждены летчики-испытатели: С.И.Супрун - ведущий по 1 -му экземпляру и Е.Г.Уляхин - по второму. В соответствии с распоряжением А. И. Шахурина за удачное проведение первого вылета на И-185 летчики могли рассчитывать на единовременное вознаграждение в размере 80 тыс. рублей.
В мае 1940 г. было подготовлено заключение по штопору И-185, в котором указывалось: «Результаты расчета для самолета И-185 сравнимы с аналогичным результатом для самолета И- 16, обладающего исключительно хорошим выходом из штопора». Одновременно указывалось, что удельная нагрузка на крыло у самолета И-185 в 1,85 раза выше, чему И-16, имеется заметное распределение масс вдоль продольной оси, поэтому возможен нежелательный кабрирующий момент за счет центробежных сил. По мнению главного «штопороведа» ЦАГИ профессора Журавченко при выводе самолета из штопора ожидалось заметное запаздывание.
Забегая вперед, имеет смысл упомянуть проект двухместного истребителя ДИТ-185 М-90, подготовленный к октябрю 1940 г. Самолет предназначался для обучения и тренировки летчиков И-16, И-180, И-185. При рассмотрении проекта признавалось, что уже есть двухместный истребитель ДИТ-26 (УТИ-26) на базе яковлевского истребителя И-26 (Як-1 с декабря 1940 г.). Поэтому вопрос о целесообразности постройки ДИТ-185 отложили до появления серийных И-185.
В отношении использования капота И-185 М-90 с центральным входом вопрос прояснился далеко не сразу. Макет И-185 (объект №62) с двигателем М-90 испытывался в аэродинамических трубах Т-101 и Т-104 ЦАГИ начиная с сентября 1940 г. Прежде всего, испытывались различные варианты капота с центральным входным отверстием, диаметром 380,450 и 500 мм, два варианта всасывающих патрубков - наружный и внутренний. Определялись аэродинамические параметры капота и мотора, распределение воздушного давления на различных участках силовой установки.
Проведенные испытания показали, что использование капота с центральным воздухозаборником целесообразно на скоростях от 700 до 850 км/ч. Капот имеет большие потери напора во входной части, создает излишнее сопротивление на максимальной скорости полета, невозможно полноценное охлаждение двигателя на земле при проведении рулежки и совершении взлета. Отчасти, применение центробежного вентилятора могло решить проблему охлаждения на взлете и избежать потерь на входе в полете. Вычислили наиболее оптимальный размер отверстия, который составил 0,24 м2.
Все эти результаты исследований в ЦАГИ были окончательно готовы в феврале 1941 г. Впрочем, интерес к оригинальному изобретению уже поугас и на практике капоты с центральным входом не использовались.
Говоря о первоначальном периоде в истории И-185 нелишне вспомнить о проекте маневренного полутороплана И-195, подготовленного в 1 940 г. Внешне самолет напоминал бипланный вариант И-185 и это вполне объяснимо, так как, начиная с 1932 г. и по описываемый период, новым истребителям-монопланам Поликарпова всегда соответствовали родственные им по определенным характеристикам истребители-бипланы.
В пояснительной записке к эскизному проекту маневренного истребителя И-195, направленной весной 1940 г. в Главное Управление ВВС, Николай Поликарпов пишет: «Роль маневренного истребителя в современной войне подробно не освещена и не выяснена... Можно ожидать, что эта роль увеличится еще больше при переходе к групповым и массовым боям истребителей с бомбардировщиками, где скорость не будет играть такой решающей роли, как маневренность». Очевидно, понимая спорность подобного заявления, далее конструктор указывает, что намерен обеспечить новому самолету «солидные и очень современные горизонтальные и вертикальные скорости».
Со строящегося И-185 предполагалось использовать мотоустановку с центральным входом охлаждающего воздуха, хвостовую часть фюзеляжа, включая кабину пилота, многие агрегаты. Улучшенная аэродинамика, гладкая обшивка, новый профиль NACA 230, отсутствие лент-расчалок и использование реактивного момента выхлопных газов при мощном двигателе могли обеспечить И-195 расчетную скорость у земли 510 км/ч, на высоте 7000 метров -591 км/ч, посадочную скорость -103 км/ч, потолок - 12000 м.
В качестве вооружения предполагалась установка двух 20-мм пушек ШВАК и двух крупнокалиберных пулеметов БС. В варианте штурмовика - бомбы до 250 кг. Самолет обладал следующими размерно-весовыми параметрами:
Длина, м 7,550
Размах верхнего крыла, м 10,500
Размах нижнего крыла, м 8,100
Высота в линии полета, м 3,775
Площадь крыльев, м2 28,9
Нормальный полетный вес, кг 2916
Максимальный полетный вес, кг 3254
С такими расчетными данными проект И-195 рассматривался летом 1940 г., однако решения о его строительстве не последовало. Торжество маневренных бипланов в воздушном бою закончилось и они окончательно сдали свои позиции скоростным монопланам.