Опередившие время. Истребители с изменяемой геометрией крыла ИС конструкции Никитина и Шевченко
К началу 1930-х гг. перед разработчиками истребителей встала проблема выбора схемы – моноплан с большой нагрузкой на крыло давал скорость, но у биплана были лучше маневренность, скороподъемность, потолок и дальность. В ответ был создан ряд проектов изменения площади несущей поверхности за счет размаха или хорд крыла, но в 1937 г. конструктор ленинградского завода №23 Василий Васильевич Никитин предложил превращать биплан в моноплан складывая нижнее крыло так, чтобы оно прижималось к бокам фюзеляжа и к нижним поверхностям верхнего крыла.
Его поддержал летчик-испытатель Владимир Васильевич Шевченко, который организовал постройку макета самолета в Московском авиатехникуме. Весной 1938 г. его осмотрели начальник ВВС Локтионов, Нарком оборонной промышленности Каганович и Нарком обороны Ворошилов, который доложил о проекте И.В. Сталину. Для постройки самолета на московском заводе опытного самолетостроения №156 было организовано специальное КБ №30, Главным конструктором которого был назначен Шевченко, а Никитин стал его замом. Они должны были представить на Государственные испытания «Истребитель складной» (ИС) в двух вариантах – с серийным мотором М-63 в 1000 л.с. в октябре 1939 г. и с новым высотным близкой мощности М-88 – в декабре.
Даже для опытного конструктора Никитина это оказалось сложное задание, не говоря уже о летчике Шевченко. Им пришлось решать множество проблем, причем гидропневматический агрегат уборки и выпуска нижнего крыла оказался не самой сложной из них. Большие трудности вызвал задний лонжерон верхнего крыла, который имел слишком малую высоту у корня, поскольку там была ниша под нижнее крыло. Шасси вообще пришлось полностью переделывать.
Но вот после статических прочностных испытаний, продувок в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ и доработок машины по их результатам опытный самолет ИС-1 вывезли на аэродром ЛИИ в Раменском и 29 мая 1940 г. летчик Кулешов выполнил на нем первый полет – пока без уборки шасси и нижнего крыла. Но дальнейшие испытания передали более опытным пилотам – Шиянову, Гринчику и Супруну. Они и отработали основную программу испытаний, в т.ч. и с уборкой крыла – механизм работал надежно, а самолет устойчивости и управляемости не терял. Крыло убиралось за 6-7 секунд, и это можно было делать даже в бою.
На малых скоростях наблюдался несильный бафтинг хвостового оперения, не укладывалась в норму курсовая устойчивость, сразу после уборки крыла самолет «зависал на ручке управления» – ее тянуло вперед с силой 2-3 кг, но все это легко устранялось. Хуже было другое – по своим летным данным за исключением маневренности самолет отставал не только от новых истребителей И-200 (МиГ-1), И-26 (Як-1), И-301 (ЛаГГ-3), но и от серийных И-16 и И-153. Не устраивало Заказчика и вооружение из четырех пулеметов ШКАС калибра 7,62 мм – нужны были крупнокалиберные пулеметы, а лучше пушки.
Военные не приняли ИС-1 на Государственные испытания и настояли на переводе машины из категории опытных в экспериментальные, а это делало невозможным ее принятие на вооружение. К тому времени стало понятно, что пути повышения всего комплекса летных данных истребителей лежат в направлении улучшения их силовых установок и аэродинамики. Что интересно, маневренность ИС-1 оказалась лучше в конфигурации не биплана, как думали Шевченко и Никитин, а моноплана. Хотя ИС был прост и приятен на взлете и посадке, прекрасно «держал» боковой ветер и не стремился отклониться от направления взлета, в остальном он оказался хуже новых истребителей, которые имели более высокое аэродинамическое качество.
«Дублер» ИС-2 с мотором М-88, улучшенным капотом и убирающейся хвостовой опорой шасси так и не был облетан. Приказом по Наркомату авиапромышленности №386 от 28 апреля 1941 г. все работы по самолетам ИС, включая достроенный ИС-2, а также проектирование ИС-3, ИС-4, ИС-Х, ИС-ХГ и ИС-ПБ, были прекращены, а КБ-30 расформировано. Сотрудники и имущество были распределены по другим предприятиям НКАП.
Идея «складного истребителя» опередила свое время – тогда те же цели достигались путем совершенствования классических конструкций самолетов, тщательного подбора площадей крыла, оперения и рулевых поверхностей, а также внедрения более эффективной механизации крыла – закрылков и предкрылков.
Хотя после войны Шевченко предложил проект реактивного перехватчика со складным крылом, и он тоже поддержан не был, внедрять изменяемую геометрию крыла все же пришлось. На самолетах МиГ-23/27, Су-17, Су-24, Ту-22М и Ту-160 параметрами управления стали не только стреловидность и относительная толщина крыла, но и его площадь. А значение эксперимента с самолетами ИС заключалось в том, что их испытания подтвердили, что самолет при этом устойчивость и управляемость сохраняет.
Двигатель: М-63, 1100 л.с. на взлете, 930 у земли, 1000 высоте на 1800 м, 900 на 4500 м. Вес пустого 1400 кг, взлетный – 2300. Скорость у земли 400 км/ч, на 4900 м – 453 км/ч. Набор высоты 4000 м – 8,2 мин. Длина разбега 250 м. Вооружение: 4 синхронных пулемета ШКАС 7,62 мм, 100 патронов. Экипаж – 1 человек.