МИГ-9 (И-300, Ф)

Заправка бензином бака пускового мотора на опытном истребителе МиГ-9 №02 (Ф-2) перед началом полетов

Участники бригады по проведению государственных испытаний истребите. МиГ-9 (слева на право) Ю.А.Антипов, А.С.Розанов, П.С.Оноприенко и А.Г.Прошаков.

В соответствии с Постановлением Совета Министров от 5 июня 1946 г. истребитель И-300, получивший в дальнейшем наименование МиГ-9, должен был быть предъявлен на государственные испытания 1 сентября 1946 г. Однако участие опытных экземпляров истребителя в подготовке летчиков ГК НИИ ВВС и 50 УТАП к ноябрьскому воздушному параду отодвинуло этот срок на конец года. Полеты летчиков на машине Ф-2 по программе подготовки к параду продолжались до 25 октября, однако, еще до 12 ноября 1946 г. самолет находился в распоряжении ВВС в качестве основного для обеспечения тренировки летного состава. После гибели первого опытного экземпляра И-300, на машине Ф-3 была завершена в большей части вся программа заводских летных испытаний, и в первых числах октября ее подготовили к передаче на госиспытания, но из-за участия в тренировках к параду в качестве резервного намеченная передача не состоялась.

Третий опытный экземпляр истребителя МиГ-9 (Ф-3) 24 ноября привезли в ГК НИИ ВВС и 7 декабря 1946 г. он был официально предъявлен на госиспытания. На втором экземпляре после завершения тренировки летчиков к так и несостоявшемуся ноябрьскому воздушному параду, устранения выявленных при этом дефектов и замены выработавших свой ресурс двигателей РД-20 во второй половине ноября и первой половине декабря были проведены дополнительные заводские испытания, по завершении которых машину 13 декабря перегнали в ГК НИИ ВВС и 17 декабря предъявили на госиспытания.

Ответственными за проведение государственных испытаний истребителя МиГ-9 были назначены ведущий инженер А.С.Розанов, ведущие летчики-испытатели П.М.Стефановский, А.Г.Кочетков, Ю.А.Антипов, Д.Г.Пикуленко и Л.М.Кувшинов. В качестве летчиков облета в испытаниях принимали участие А.Г.Прошаков, В.П.Хомяков, В.Г.Иванов и А.Г.Терентьев. Однако ввиду того, что ни один из двух опытных экземпляров не был подготовлен полностью, испытания проводили по частям на четырех самолетах, включая два серийных, с модернизацией и доводкой их в процессе испытаний:

1. На опытном самолете МиГ-9 №03 (Ф-3) с 7 декабря 1946 г. по 19 мая 1947 г. были определены ограничения по скорости и основные летные данные, кроме дальности и продолжительности полета. Выполнено 43 полета с налетом 20 час 38 мин.

2. На опытном самолете МиГ-9 №02 (Ф-2):

– с 17. декабря 1946 г. по 5 апреля 1947 г. определены устойчивость и управляемость, а также взлетно-посадочные свойства с американскими колесами, выполнено 19 полетов с налетом 6 час 35 мин;

– с 21 мая по 29 мая 1947 г. оценивались изменения, проведенные ОКБ-155 в процессе модернизации, выполнено 9 полетов с налетом 4 час 28 мин;

– со 2 июня по 24 июня 1947 г. испытывалось вооружение после его установки, выполнено 18 полетов с налетом 8 час 06 мин.

3. На серийном самолете МиГ-9 №106002 с 8 мая по 21 июня 1947 г. определена дальность и продолжительность полета, взлетно-посадочные свойства с отечественными колесами и проверялась работа радиооборудования. Выполнено 27 полетов с налетом 14 час 29 мин.

4. На серийном самолете МиГ-9 №106001 со 2 июня по 21 июня 1947 г. оценивались маневренные и пилотажные свойства, а также проверялась общая прочность в полете. Выполнено 23 полета с начетом 11 час 41 мин.

Также в процессе госиспытаний отрабатывались следующие вопросы, не проверявшиеся в ходе заводских испытаний: достижение предельно, допустимого числа М (М=0,8) и предельно допустимого скоростного напора равного 3600 кг/м2 ; выполнение всех основных фигур высшего пилотажа; определение режимов наивыгоднейшей скороподъемности; проверка работы силовой установки при отрицательных перегрузках.

Разрушение левой половины руля высоты на самолете МиГ-9 №02 (Ф-2)

Деформация стабилизатора и нарушение связи между половинами руля высоты на самолете МиГ-9 №02 (Ф-2)

Полученные в ходе испытаний опытного МиГ-9 №03 и серийного МиГ-9 №106002 основные летные характеристики в целом соответствовали заданным. Максимальная скорость у земли составила 864 км/ч, а на высоте 5000 м, которую машина набирала за 4,3 мин – 910 км/ч. Наибольшая скорость равная 911 км/ч была получена на высоте 4500 м. Практический потолок 13500 м. Дальность и продолжительность полета составили соответственно на высоте 5000 м – 705 км и 1 час 35 мин, на высоте 10000 м – 800 км и 1 час 25 мин. В случае полета на одном двигателе дальность и продолжительность полета, в зависимости от высоты, увеличивались соответственно на 16,5-27,9% и 26,7-46%.

Если в ходе испытаний машин №03 и №106002 главными неприятностями были проблемы с шасси и отказ двигателей на земле, то во время испытаний МиГ-9 №02 на определение устойчивости и управляемости помимо этого случались и более серьезные. В очередном полете по программе госиспытаний 17 февраля 1947 г. летчик-испытатель Ю.А.Антипов выполнял задание на облет и определение характеристик устойчивости. Полет также имел целью сравнение машин №02 и №03 по нагрузке на ручку управления, температурному режиму работы двигателей и выяснению наличия встряхивания при переходе скорости 700 км/ч замеченного Антиповым в неоднократных полетах на самолете №03.

Произведя взлет и набор высоты до 4500 м, выполнив на этой высоте дачи элеронами на приборных скоростях 350, 450 и 650 км/ч, летчик снизился согласно заданию до 3000 м для выполнения горизонтального полета с максимальной скоростью при положении конуса реактивного сопла двигателей "П". Сбалансировав самолет на скорости 500 км/ч, летчик заметил, что при ее увеличении, в отличие от МиГ-9 №03, усилия на ручке становятся не давящими, а тянущими. По мере роста скорости самолет пришлось еще трижды балансировать триммером на кабрирование.

На скорости 700 км/ч явлений встряхивания, замеченных на этой высоте на самолете №03, на МиГ-9 №02 обнаружено не было. Но на скорости 755 км/ч по прибору летчик неожиданно ощутил сильные рывки на ручке управления и резкий переход машины на кабрирование. Усилиями двух рук восстановить горизонтальное положение самолета не удалось. Неожиданно создавшаяся перегрузка вызвала потемнение в глазах летчика.

Придя в себя, Антипов определил, что находится на высоте 5000 м на скорости 300 км/ч, при угле кабрирования 50-60°. При этом управляемость самолета от руля высоты была потеряна, так как ручку заклинило вблизи нейтрального положения. Управление элеронами и рулем направления действовало нормально. Летчику удалось рывками сдвинуть ручку, однако эффективность руля высоты была недостаточна и самолет не реагировал на его отклонения. Тем не менее, выход из создавшейся ситуации был найден. Балансируя самолет подбором режимов работы двигателей (увеличение оборотов двигателей давало кабрирующий момент), летчик благополучно произвел посадку на свой аэродром.

Как показало проведенное расследование, причиной аварии самолета МиГ- 9 №02 стала недостаточная жесткость руля высоты, в особенности в его концевой (по размаху) части. Конструктивно руль был выполнен без нервюр, что не обеспечивало высокой жесткости органов управления, необходимой при больших скоростях полета. Разрушение левой части руля высоты началось с обрыва его законцовки. Затем напором воздуха, поступившего внутрь, его стало разрывать. Механические свойства электронной (магниевой) обшивки способствовали его быстрому разрушению.

Стоит отметить, что на опытных самолетах МиГ-9 №02 и №03, в отличие от серийных, были установлены стабилизаторы, спроектированные до получения рекомендаций ЦАГИ по учету несимметричных нагрузок действующих на оперение. В аварийном полете стабилизатор оказался нагружен моментом несимметричной нагрузки равным более 1140 кг м, что было близко к расчетной разрушающей нагрузке стабилизатора данной конструкции.

В связи с этим на опытных машинах в срочном порядке провели усиление хвостового оперения. В период с 19 марта по 15 апреля 1947 г. по просьбе А.И.Микояна на машине №03 военные испытатели выполняли полеты по проверке местной прочности с усиленными органами управлениями.

5 апреля 1947 г. на опытном МиГ-9 №02 случилась еще одна серьезная неприятность -вынужденная посадка на фюзеляж из-за отказа системы наддува баков. Самолет был отправлен для ремонта на завод №155. Однако специалисты ОКБ-155 провели не только ремонт самолета, но и его существенную доработку. Это было связано с тем, что в процессе испытаний как машины №02, так и №03 был выявлен ряд серьезных дефектов, мешающих нормальной эксплуатации самолета, таких как тяжелое управление элеронами, недостаточные путевая устойчивость в полете и маневренность при рулении, сложность и ненадежность топливной системы с наддувом баков, а также перетекание топлива в реактивное сопло при заедании обратных клапанов нагнетающих магистралей в открытом положении.

Истребитель МиГ 9 №02 (Ф-2) после доработки

Истребитель МиГ-9 №02 (Ф-2) после доработки

Для устранения вышеназванных недостатков на МиГ-9 №02 были проведены следующие мероприятия: на руле направления была установлена пластина вдоль задней кромки под углом 90° к потолку, уменьшена ширина пластины на элеронах (с 20 до 10 мм), увеличена площадь вертикального оперения, изменена конструкция вилки носового колеса, вместо системы наддува баков введена система свободного дренажа и электропомпы для перекачки топлива из задних баков вперед, а также изменена пусковая бензосистема.

7 мая 1947 г. модернизированная машина прибыла в ГК НИИ ВВС. Ответственными за проведение испытаний по оценке конструктивных изменений были назначены ведущий инженер Б.А.- Жиглевич и летчик-испытатель JI.М.Кувшинов. Качественная оценка устойчивости и управляемости проводилась на высоте 3000-8000 с доведением скорости до М=0,77. Было отмечено тяжелое управление элеронами на скорости более 600 км/ч. В результате проведенных переделок общая емкость баков уменьшилась с 1679 л до 1627 л. При этом время заправки топливной системы осталось чрезмерно велико – 58 мин.

По результатам испытаний было рекомендовано на других самолетах МиГ- 9 установить измененную вилку носового колеса с большим плечом самоориентирования равным 110 мм (с осью колеса, отнесенной назад). Увеличение площади киля, а также замена системы наддува баков системой перекачки топлива й установка пусковой бензосистемы с дренированием на бак нагнетающих магистралей уже было внедрено в серийное производство.

Для проведения испытаний на высший пилотаж и прочность серийный истребитель МиГ-9 №106001 прибыл в ГК НИИ ВВС из Раменского 6 мая 1947 г. Ответственными за проведение этого этапа госиспытаний были назначены ведущий инженер И.Г.Рабкин и летчик- испытатель П.М.Стефановский. В облете машины принимали участие летчики А.Г.Кочетков, А.Г.Прошаков, Ю.А.Антипов, Д .Г.Пикуленко и Л.М.Кувшинов. Однако своевременно начать испытания помешал случившийся 12 мая пожар правого двигателя РД- 20, а прибывший ему на замену двигатель оказался некондиционный. В связи с этим приступить к выполнению намеченной программы удалось только 2 июня.

Так как большая часть фигур высшего пилотажа на заводских испытаниях не проверялась, то военными испытателями было выполнено 200 фигур. Техника выполнения фигур высшего пилотажа в целом была такая же, что и у поршневых самолетов, однако, приемистость оказалась хуже. При этом учитывалось, что ЦАГИ ограничило скорость по флаттеру до 950 км/ч, а главный конструктор ввел ограничение для опытных самолетов до 0,8М. Время и радиус виража составили соответственно на высоте 1000 м 30,5 сек и 655-685 м, а на 5000 м 39 сек и 970- 1040 м.

По заключению ведущих летчиков и летчиков облета самолет МиГ-9 на взлете после отрыва был устойчив и хорошо слушался рулей. При уборке шасси балансировка не менялась. В полете поперечная устойчивость нормальная. Во время пилотажа велики нагрузки на ручку управления. Минимальная скорость составляла 225-230 км/ч. Возможен полет на одном двигателе с убранными и выпущенными шасси, что обеспечивало высокую безопасность полета. В отношении вооружения отмечалось, что в полете легко прицеливаться при скорости до 550 км/ч, а стрельбу рекомендовалось вести короткими очередями. Посадка была несложная, самолет на крыло не сваливался и хорошо слушался рулей. Правда, на рулении машина кренилась в сторону заторможенного колеса, а в случае руления с одним двигателем, последний перегревался.

Были проведены три полета на воздушный бой с истребителем Як-15, на высотах 5000 и 7000-8000 м. При этом на виражах Як-15 заходил в хвост МиГ- 9 в конце первого виража. В бою на восходящих маневрах МиГ-9 также уступал Як-15, выполнявшему вертикальные фигуры быстрее. Однако при уходе от Як-15 или во время его догона в горизонтальном полете и на длительном пикировании МиГ-9 имел преимущества ввиду больших максимальных скоростей.

По результатам испытаний, завершившихся 21 июня 1947 г. главному конструктору ОКБ-155 было рекомендовано довести прочность самолета до норм 1943 г., уменьшить усилия на органах управления до требуемых по ТТТ, а также обеспечить время полета с отрицательными перегрузками до 15 сек. В целом истребитель получил неплохую оценку, а по скорости полета, высотности, скороподъемности на больших высотах, не говоря уже об огневой мощи вооружения, он существенно превосходил серийные истребители с поршневыми двигателями.

Однако во время госиспытаний, а также при эксплуатации самолета в течение 1947 г. в строевых частях ВВС на истребителях МиГ-9 был выявлен ряд недостатков, ограничивающих боевое применение. Основным из них являлась остановка двигателя при залповой стрельбе из трех пушек на высотах 7000 м и более. Пушечное вооружение не вызывало никаких проблем лишь до высоты 3000 м. Кроме того, непротектированные топливные баки давали течь после непродолжительной эксплуатации, а колеса 660x160 производства завода №279 МАП имели недостаточную прочность. Также указывалось на отсутствие на машине катапультного сиденья, что исключало возможность покидания самолета при скорости более 500 км/ч, бронезащиты и противопожарного оборудования. Много нареканий было к работе двигателей РД-20. Кроме того, военные просили ускорить предъявление на испытание самолета МиГ-9 оборудованного тормозными щитками.

Помимо этого в заключении акта по результатам госиспытаний также отмечалось, что чрезмерная нагрузка на крыло составляющая 275 кг/м2 затрудняла получение наилучших маневренных свойств и взлетно-посадочных характеристик. В силу этого истребители Ла-9, Р-63А-10 "Кингкобра", "Спитфайр-1Х" и Як-15 имели преимущества перед МиГ-9 в воздушном бою, а большие взлетно-посадочные дистанции требовали специальных аэродромов, что ограничивало использование самолета как фронтового истребителя. В результате военные рекомендовали использовать МиГ-9 в ВВС только после устранения дефектов, указанных в настоящем акте.

После окончания государственных испытаний истребителя МиГ-9, с целью устранения выявленных недостатков на нем, были проделаны следующие доработки:

– установлены специальные надульники на пушки для увеличения надежности работы двигателей при стрельбе на средних и больших высотах.

– усилено хвостовое оперение для повышения максимальной эксплуатационной перегрузки.

– установлена новая система перекачки топлива.

– установлен отечественный генератор ГСК-1500 вместо немецкого LK- 2000.

Кроме того, с июля по декабрь 1947 г. в ГК НИИ ВВС были проведены воздушные бои серийного истребителя МиГ-9 №106005 с самолетами Ла-9, Р- 63С-1 "Кингкобра", "Спитфайр-1Х", Як-15, "156" с форсажем и Ту-2. В тридцати воздушных боях МиГ-9 также продемонстрировал худшие маневренные качества, чем другие истребители. Они заходили ему в хвост на вто- ром-третьем вираже. Уйти МиГ-9 мог, только имея преимущество в скорости. Однако выполнять одну из главных задач, а именно борьбу с бомбардировщиками противника МиГ-9 мог вполне успешно, что подтвердили воздушные бои с Ту-2.

Отсутствие необходимого опыта в проектировании реактивных самолетов было главной причиной выявленных недостатков истребителя МиГ-9. Особенно это касалось проблемы размещения бортового вооружения. Проведенные в июне 1947 г. на опытном самолете МиГ- 9 №02 испытания пушечного вооружения выявили существенные недостатки вследствие самопроизвольного выключения двигателей во время залповой стрельбы из всех пушек особенно на высотах от 7000 м и выше, что существенно влияло на безопасность полетов.

Для устранения указанного дефекта конструкторами ОКБ- 155 были проведены работы по замене 57-мм пушки Н-57 на 37-мм пушку Н-37, а также разработаны и установлены на стволы пушек специальные газоотводные трубы-глушители для того, чтобы выводимые в стороны пороховые газы не влияли на поток воздуха идущего к двигателям. Наиболее примечательным был глушитель пушки Н-37, который выполнили в виде профилированной трубы, расположенной в вертикальной плоскости, за что он получил название "бабочка".

После завершения заводских испытаний самолет МиГ-9 №106004, оборудованный опытными глушителями, 23 сентября 1947 г. перегнали в ГК НИИ ВВС на государственные испытания. Ответственными за их проведение были назначены ведущий инженер В.А.Березин и летчик-испытатель А.П. Супрун.

Военным испытателям предстояло определить влияние стрельбы на работу двигателей РД-20 и установить предельные высоты и скорости безопасного полета при залповой стрельбе из всех пушек. Кроме того, необходимо было проверить надежность и безопасность работы вооружения на земле и в воздухе, а также определить максимальные скорости по высотам и характеристики управляемости и устойчивости самолета. Испытания проходили в период с 1 октября по 27 ноября 1947 г. на Чкаловском аэродроме и с 7 декабря по 14 января 1948 г. в крымском филиале ГК НИИ ВВС на Сакском аэродроме. За это время было выполнено 24 полета с общим налетом 13 час 51 мин, из них: 2 полета пробных, 3 полета для снятия летных характеристик без отстрела оружия и 19 полетов с отстрелом оружия на различных высотах и скоростях.

Испытания показали, что установка глушителей несколько снизила основные летные данные самолета. Максимальные горизонтальные скорости уменьшились на 9-24 км/ч и составили на высоте 5000 м – 854 км/ч, на высоте 8000 м – 832 км/ч. Время виража на высоте 5000 м равнялось 39-41 сек.

Без стрельбы из оружия двигатели работали устойчиво в диапазоне от 8500 до 9500 об/мин на высотах до 12160 м. Влияние залповой стрельбы на работу силовой установки проверяли в режиме набора высоты и горизонтальном полете до высоты 12160 м на номинальном, пониженном и переменных режимах работы двигателей. А также на различных боевых эволюциях самолета на высотах от 500 до 7000 м.

Истребитель МиГ-9 с установленными на пушках глушителями

Пушка Н-37 с газоотводной трубой-глушителем ("бабочкой") в разобранном виде

Пушка НС-23 с газоотводной трубой в разобранном виде

Глушитель ("бабочка") пушки Н-37, разрушенный после 813 выстрелов

В ходе воздушных стрельб было установлено, что залповая стрельба из всех пушек приводит к самовыключению двигателей на высотах выше 7000 м при одновременной даче газа от 9000 об/мин до номинальных. При этом запуск двигателей после остановки, выполняемый в соответствии с инструкцией на высоте 1000-3000 м, происходил безотказно после 1-2 попыток.

Без проблем залповую стрельбу из всех пушек можно было вести до высоты 7000 м на допустимых режимах работы двигателей и на любых возможных скоростях, а также на номинальном режиме работы при приборных скоростях выше 320 км/ч и высотах до 11600 м. Не оказывала влияния на работу силовой установки залповая стрельба из одних пушек НС-23, при одновременной даче газа с 8500 до 9500 об/мин, на высотах до 10700 м и приборных скоростях более 330 км/ч, а также залповая стрельба из всех пушек с одновременной уборкой газа от 9500 до 8500 об/мин на высотах 8220 м и 9700 м при приборных скоростях полета 462-430 км/ч.

По оценке летчика-испытателя А.П. Супруна ведение прицельной стрельбы затрудняли сильные колебания самолета после 3-5 выстрелов, особенно на больших высотах. Помимо этого плохой стрельбе способствовали недостаточная путевая устойчивость, проявляющаяся в значительной раскачке самолета на скоростях 550-600 км/ч, а также поперечная раскачка, особенно на разворотах, на высотах 11000-12000 м и скорости 400 км/ч. Кроме этого, в отличие от глушителей пушек НС-23 глушитель-"бабочка" пушки Н-37 обладал недостаточной живучестью и после 813 выстрелов разрушился. Это делало полет со стрельбой опасным, так как осколки разрушенного глушителя могли попасть в воздухозаборник и привести к печальным последствиям.

В итоге государственные испытания самолет МиГ-9 №106004 с опытными глушителями не выдержал. В связи с этим военные потребовали обеспечить безотказную работу двигателей РД-20 на установившихся и переходных режимах при залповой стрельбе из всех пушек на высотах вплоть до практического потолка, а также обеспечить живучесть глушителя пушки Н-37 в соответствии с живучестью пушки.

Тем не менее, проблему заглохания двигателей при воздушной стрельбе надо было как-то решать, так как истребители МиГ-9 уже эксплуатировались в частях ВВС. Для выработки и дачи рекомендаций строевым частям в мае-июне 1948 г. в ГК НИИ ВВС были проведены контрольные испытания двух серийных истребителей – № 109006 с серийным вариантом вооружения и №106004 с газоотводными трубами-глушителями, установленными на пушках НС-23. В ходе испытаний было выполнено 6 полетов на первой машине (на Чкаловском аэродроме) и 10 на второй (на аэродроме в г. Саки). По результатам испытаний была составлена временная инструкция по особенностям стрельбы с самолета МиГ-9, которую 29 июля 1948 г. утвердил главком ВВС маршал авиации К.А.Вершинин.

Истребитель МиГ-9 №106004 с установленными на пушках глушителями на государственных испытаниях в ГК НИИ

В соответствии с инструкцией в целях обеспечения безопасности полета воздушную стрельбу залпом из всех трех пушек, а также из одной пушки Н-37 разрешалось производить на высотах до 3000 м. При этом на всех эволюциях самолета скорость полета должна была составлять не менее 350 км/ч по прибору, а двигатели должны работать на номинальном или задросселированном и только на установившемся режиме, уборка или дача газа категорически воспрещались.

Стрельба из пушки Н-37 на высотах более 3000 м как одиночно, так и залпом в сочетании с НС-23 запрещалась по причине заглохания двигателя. Воздушная стрельба из пушек НС-23 оборудованных глушителями разрешалось производить до высоты 10700 м без ограничения в скорости и режимах работы двигателя. Стрельба с самолетов МиГ-9 вооруженных пушками НС-23 без газоотводных труб-глушителей запрещалась.

1 – по результатам испытаний серийного МиГ-9 №106002 и опытного МиГ-9 №03. 2-е перегрузочном варианте с полетной массой 3676 кг.

3 – максимальная скорость составляла 850 км/ч на высоте 1000 м.

4 – на высоте 7250 м.

5 – максимальная скорость составляла 690 км/ч на высоте 6250 м. Замечания к предыдущим выпускам серии "Самолеты ОКБ им. А.И.Микояна "Авиация и космонавтика вчера, сегодня, завтра…" №4-2001 – дата первого вылета И-270 (Ж-1) 4 октября 1948 г.

( Продолжение следует )