Поликарпов И-185: Советский истребитель 1940 года

Введение

Советский истребитель I-185 — советский самолет-истребитель, разработанный в 1940 году. Он испытывался с тремя двигателями, но ни один из них не был достаточно доработан для серийного производства, либо всё их производство было зарезервировано для других истребителей, уже выпускавшихся. Программа I-185 была закрыта 27 января 1943 года. Среди двигателей, использовавшихся на I-185, были Шевстов М-71, который был более известен, и Шевстов М-82, который также устанавливался на истребителях Лавочкина Ла-5. Было выпущено лишь небольшое количество модификаций М-82.

Проектирование и разработка

I 185, спроектированный в начале 1940 года, был основан на I 180, который сам являлся развитием I 16, но фактически представлял собой новую конструкцию. Монококовый фюзеляж был аналогично построен из шпона – формованной березовой фанеры, и также имел интегральный киль, но он был значительно длиннее, чем у I 180. Двухлонжеронное, цельнометаллическое крыло было меньше и тоньше крыла I 180, почти такое же тонкое, как крыло Supermarine Spitfire – 13% у корневой части и сужающееся до 8% на законцовке. Крыло имело профиль NACA 230 и было обшито дюралюминием. Были установлены пневматически приводящиеся в действие щелевые закрылки и предкрылки. Внешние панели крыла имели угол диэдра 3°. Управляющие поверхности, покрытые тканью, были выполнены на дюралюминиевом каркасе. Защищенные топливные баки располагались между лонжеронами центральной секции крыла. I 185 использовал обычную убирающуюся шасси с хвостовым колесом. Непроверенный двигатель мощностью 1492 кВт (2000 л.с.), 18-цилиндровый, двухрядный радиальный двигатель Туманский М 90, был установлен на сварных стальных трубах. Он был оснащен кольцевым обтекателем для улучшения охлаждения, с выхлопными жабрами, как в I 180, для создания дополнительной тяги. Вооружение, состоящее из двух синхронизированных пулеметов ШКАС и двух пулеметов Березина УБС, монтировалось во фюзеляже. В перегруженном состоянии можно было перевозить бомбу. Первый прототип был завершен в мае 1940 года, но единственный доступный двигатель М 90 не обеспечивал достаточной тяги для взлета. Прототип был модифицирован для использования другого экспериментального двигателя, радиального Швецова М 81, но и он был недостаточно мощным для летных испытаний. I 185 (M 81) впервые поднялся в воздух 11 января 1941 года, но было решено не тратить время на дальнейшую разработку и дождаться более мощного двигателя, что оказалось удачным решением, поскольку М 81 был отменен в мае 1941 года. Второй прототип был завершен в конце 1940 года с 14-цилиндровым, 1268 кВт (1700 л.с.) радиальным двигателем Швецова М 82А. Переднюю часть фюзеляжа пришлось перепроектировать для размещения более узкого двигателя, а вооружение было изменено на три синхронизированных пушки ШВАК. Чертежи этой установки двигателя были переданы Лавочкину и Яковлеву, где они оказались очень полезными при проектировании собственных истребителей с двигателем М 82, в частности, Лавочкина La 5. Был также построен третий прототип, который использовал более крупный и тяжелый радиальный двигатель Швецова М 71 мощностью 1492 кВт (2000 л.с.). Летные испытания обеих последних версий были прерваны немецким вторжением в июне 1941 года, и все три прототипа, вместе со всем конструкторским бюро Поликарпова, были эвакуированы в Новосибирск. Летные испытания возобновились в начале 1942 года, и версии с двигателем М 71, включая первый прототип с переоборудованным двигателем, оказались быстрее Messerschmitt Bf 109F на уровне моря и достигали скорости в км/ч на высоте. Самолет был рекомендован к немедленному производству, еще до начала боевых испытаний в ноябре 1942 года. Все три самолета были переданы в 728-й истребительный авиационный полк 3-й воздушной армии Калининского фронта и находились под строгим контролем, чтобы предотвратить потерю прототипов. Например, все вылеты должны были совершаться над территорией, контролируемой Советским Союзом, и требовали прямого разрешения штаба 3-й воздушной армии. Отчеты пилотов были весьма восторженными; командир 728-го полка, капитан Василяка, писал: "I 185 превосходит как советские, так и иностранные самолеты по скорости. Он легко, быстро и энергично выполняет фигуры высшего пилотажа. I 185 – лучший современный истребитель с точки зрения простоты управления, скорости, маневренности (особенно в наборе высоты), вооружения и живучести". На основании положительного отчета НИИ ВВС (Научно-исследовательский институт Военно-воздушных сил) в начале 1942 года начались приготовления к запуску I 185 (M 71) в серийное производство. В апреле 1942 года был построен "серийный эталонный образец" с переработанной обтекаемой мотогондолой. Его взлетный вес увеличился по сравнению с более ранними прототипами, но снижение сопротивления от новой мотогондолы было значительным, а максимальная скорость увеличилась до на высоте 5000 метров. Он прошел заводские испытания в период с июня по октябрь и был представлен на государственные приемочные испытания 18 ноября. Однако летные испытания были прерваны необходимостью замены двигателя в период с 17 декабря 1942 года по 26 января 1943 года. Новый двигатель вышел из строя на следующий день, и самолет потерпел крушение 27 января. Было приказано продолжить летные испытания с оригинальными прототипами для подтверждения данных о дальности полета, но первый прототип потерпел крушение 5 апреля, пилот погиб при попытке посадки с выключенным двигателем. После беседы Яковлева со Сталиным, где Яковлев опроверг данные о характеристиках, все работы по запуску I 185 в производство были отменены, даже с двигателем М 82, поскольку все они были необходимы для истребителя La 5. Еще одной причиной было то, что La 5 использовал фюзеляж Лавочкина-Горбунова-Гудкова LaGG 3, который уже производился на трех заводах, что позволило бы избежать сбоев в производственных линиях. Еще одним фактором могло быть то, что для постройки La 5 требовалось меньше дюралюминия, который в то время был в дефиците.

The I 185, designed in early 1940, was based on the I 180, which was itself a development of the I 16, but was virtually a new design. The monocoque fuselage was similarly built of 'shpon', molded birch plywood, and also had an integral fin, but it was considerably longer than that of the I 180. The two spar, all metal wing was smaller and thinner than the I 180's wing, nearly as thin as that of the Supermarine Spitfire's wing at 13% at the root and tapered to 8% at the wing tip. The wing had a NACA 230 profile and was skinned in duralumin. Pneumatically powered split flaps and leading edge slats were fitted. The outer wing panels had 3° of dihedral. The fabric covered control surfaces were framed in duralumin. The protected fuel tanks were mounted between the wing center section spars. The I 185 used a conventional undercarriage with a retractable tailwheel. The unproven 1,492 kW (2,000 hp) 18 cylinder, two row Tumansky M 90 radial engine was carried on welded steel tubes. It was fitted with a ducted spinner to improve cooling with the air expelled through gills as in the I 180 to provide additional thrust. The synchronized armament was mounted in the fuselage, two ShKAS machine guns and two Berezin UBS machine guns. A bomb could be carried under overload conditions. The first prototype was completed in May 1940, but the only available example of the M 90 did not provide enough power for take off. The prototype was modified to use another experimental engine, the Shvetsov M 81 radial, but this was not nearly powerful enough for flight tests. The I 185 (M 81) finally took to the air on January 11, 1941, but it was decided not to waste further development and await a more powerful engine which was fortunate as the M 81 was cancelled in May 1941. A second prototype was completed at the end of 1940 with a 14 cylinder, 1,268 kW (1,700 hp) Shvetsov M 82A radial engine. The forward fuselage had to be redesigned to accommodate the slimmer engine and the armament was revised to three synchronized ShVAK cannon. The drawings for this engine installation was passed to Lavochkin and Yakovlev where they proved very useful in designing their own fighters using the M 82 engine, notably the Lavochkin La 5. A third prototype was also built that used the larger and heavier Shvetsov M 71 radial engine of 1,492 kW (2,000 hp). The flight tests of both of the latter versions were interrupted by the German invasion in June 1941 and all three prototypes, along with the entire Polikarpov design bureau, were evacuated to Novosibirsk. Flight testing resumed in early 1942 and the M 71 powered versions, which now included the re engined first prototype, proved to be faster than the Messerschmitt Bf 109F by at sea level and at with a top speed of at that altitude. It was recommended for immediate production, even before it began combat trials in November 1942. All three aircraft were assigned to the 728th Fighter Aviation Regiment of the 3rd Air Army of the Kalinin Front and were tightly controlled to prevent the loss of the prototypes. For example, all sorties had to be flown over Soviet controlled territory and required the express permission of the 3rd Air Army staff to fly. Pilots' reports were quite enthusiastic; the 728th's commander, Captain Vasilyaka wrote: "The I 185 outclasses both Soviet and foreign aircraft in level speed. It performs aerobatic maneuvers easily, rapidly and vigorously. The I 185 is the best current fighter from the point of control simplicity, speed, maneuverability (especially in climb), armament and survivability." Based on the glowing report by the NII VVS (Nauchno Issledovatel'skiy Institut Voyenno Vozdushnykh Sil—Air Force Scientific Test Institute) in early 1942 preparations began to put the I 185 (M 71) into production. A 'production standard setter (etalon)' aircraft was built in April 1942 with a redesigned engine cowling. Its gross weight increased by over the earlier prototypes, but the reduction in drag from the new cowling was significant and the top speed increased to at 5000 meters. It underwent manufacturer's tests between June and October and was submitted for the State acceptance tests on 18 November. However, flight testing was interrupted by the need to replace the engine between 17 December 1942 and 26 January 1943. The new engine failed the next day and the aircraft crashed on 27 January. Flight tests were ordered to be continued with the original prototypes to validate the range figures, but the first prototype crashed on 5 April, killing the pilot as he attempted a dead stick landing. Following a conversation between Yakovlev and Stalin where Yakovlev refuted the performance data, all work to put the I 185 into production was cancelled, even with the M 82 engine, as they were all required for the La 5 fighter. Another reason cited was that the La 5 used the fuselage of the Lavochkin Gorbunov Goudkov LaGG 3 which was already in production in three plants and would involve less disruption of the production lines. Another factor may have been that the La 5 required less duralumin to build, something in short supply at the time.

Варианты

В феврале 1943 года Поликарпов начал предварительное проектирование двух обновлённых версий самолёта И-185. I-187 оснащался двигателем M 71F мощностью 1640 кВт (2200 л.с.), имел фонарь кабины типа "пузырь", четыре 20-мм пушки, восемь ракет RS-82 и предполагаемую максимальную скорость 710 км/ч. I-188 использовал улучшенный двигатель M 90 мощностью 1552 кВт (2080 л.с.) и такое же вооружение, как I-187, однако его фюзеляж был более обтекаемым, чем у I-187, из-за более узкого двигателя.