早期喷气式“实验飞行器”（第三部分）

"150" 项目：实验性远程轰炸机

谢尔盖·米哈伊洛维奇·阿列克谢耶夫的创作生涯充满了各种类型的航空技术。但主要还是飞机。在他的领导下，战后五年，已经制造了战斗机、攻击机和轰炸机。它们都以航空设计师的名字联系在一起，但只有两架飞机，表面上看起来完全不同，却有一些共同的特征，尽管它们相隔四年。单座战斗机I-215D（1948年）和五座轰炸机“150”（1951年）都装备有两台涡轮喷气发动机，并配备了自行车式起落架。如果第一架飞机是经过长时间改进的I-211，那么另一架飞机是根据特殊任务创建的，没有类似的原型。根据主要参数 - 起飞重量、弹药负载和尺寸，它们在伊尔-28前线轰炸机和图-16远程轰炸机之间占据了中间位置。新轰炸机的战术技术要求由空军远程轰炸航空部队指挥部制定，并在科学副部长谢尔盖·尼古拉耶维奇·什什金的领导下在军工委员会得到协调。

接到1948年下半年"150"型号产品设计和制造任务的OKB-1，在谢尔盖·米哈伊洛维奇·阿列克谢耶夫的领导下，与中央航空研究院保持了密切联系。设计师们从那里得到了领先的空气动力学和强度专家的建议。许多航空工业和其他工业部门的组织都参与了机载系统和设备的开发。选择动力装置的问题很难解决。使用两台尺寸较大的米库林涡轮喷气发动机将导致飞机过重，并使其布局方案复杂化，增加空气动力学阻力。乍一看，这些缺点似乎将被两台5000公斤的AM-03大大的推力所弥补。主设计师花了不少力气说服OKB-1的主要工作人员，使用较低功率但在重量、中间和相对延展性上更可接受的AL-5涡轮喷气发动机是合理的。在AL-5涡轮喷气发动机背后，OKB 米哈伊洛维奇·留尔卡的首席亲自前往，结果很快显现出来：首先是计算，然后是飞行试验，证实了正确的选择。

轰炸机的整体设计和布局由新项目团队的工程师领导。他们与设计局的其他部门保持联系，尤其是与气动力学部门密切合作。总的来说，飞机的设计迅速地完成。工作项目是一个创造性工程解决方案的宝库。除了自行车式起落架外，飞机的构造中还包括：箭形翼、发动机的挂架、T形箭形尾翼等等，这些后来被苏联或国外用于军用和民用飞机。发电机带风力驱动，机翼、尾翼和进气道翼根的防冰电加热器，蜂窝状燃油箱，电动机械控制系统等等，都设计得非常有趣。上述罕见的不寻常解决方案值得单独分析。让我们从自行车式起落架开始。"自行车"的概念早在1907年就进入了航空领域，当时是由法国发明家罗伯特·埃斯诺-佩尔特里的REB飞行器引入的。

但是那时候，由于尾翼支撑和三个真正的自行车轮（一个在机身下方，略前于重心，两个在机翼末端），它并没有得到广泛应用。直到40年代末，当有必要显着减轻反应式飞机结构的重量时，曾经被遗忘的自行车式方案引起了人们的密切关注。对于之前从事切特维里科夫的水上飞机的OKB-1工作人员、来自德国的专家以及МАП的许多员工来说，自行车式方案似乎是不可接受的。这得到了雅科夫列夫设计局与Як-50战斗机的不成功经验的证实，这架战斗机在侧风中从跑道上滑行。

Як-50上应用自行车式起落架失败的原因是...箭形翼（+45°）及其与之相关的大范围下挂装置向后延伸，位于主起落架轴线后方（它们没有“蹲下”），最重要的是，超过了飞机的重心。这增加了飞机围绕靠近风侧的侧风支柱的转弯半径，而起落架结构的不完善使得无法防止飞机侧风飘移。在湿润或结冰的跑道上着陆时，Як-50几乎无法控制（就像1941年在UT-2上的水垫着陆一样）。在之前设计的I-215D战斗机上，辅助起落架被收起到发动机舱下方，并在伸出的位置相对于后轮有一个小的前凸，几乎与重心完全重合。对于“自行车”的反对者，他们没有注意到这个主要区别。因此，阿列克谢耶夫决定直观地向他们展示自行车式起落架的正常工作状态。

1948年9月1日之前，阿列克谢耶夫在第21号伏尔加河工厂工作的地方停放着一架闲置但适航的I-215D战斗机。苏联英雄、飞行测试员费奥多罗夫同意将其转移到OKB-1基地。在转场飞行中，他在МАП的LII2机场（中途）降落，由于终点机场的着陆跑道较小，需要进行有限的燃油补给。这次飞行于1949年10月进行。飞行员熟练地进行了深度的盘旋飞行表演，然后，令工厂和部门的观众大为惊讶的是，他在泥泞和水洼中疯狂地驾驶，证明了自行车式起落架可以在没有任何侧倾的情况下进行急剧的转弯和八字形飞行，这一点是怀疑论者们一直在坚持的。费奥多罗夫在最大转弯速度下的这些精彩操纵最终打消了所有的疑虑。

在起飞滑跑阶段，后起落架的“蹲下”是通过飞机的起飞重量来实现的。在滑跑末端，飞行员将起落架控制阀设置到起飞位置，一部分液压流体从缸体中挤出，并通过侧向节流阀流向油箱。剩余的液体在缸体顶部保持约63%的容积，通过这种方式维持着起落架系统的工作压力，这个系统因为它只能装在小容积的缸体中而被称为起落架液压装置。由于喷嘴的大液压阻力，油液流出缸体的速度非常缓慢，飞机逐渐压低到后起落架，直到滑跑结束时才完全上升到3度的俯仰姿态。在起飞后，将控制阀转移到“收起”位置有助于将液体送到活塞下方，并从缸体头部完全排放。

轮胎（2x1450x520mm）收放到它们的舱内，由带有内部旋转轴的旋转扇叶关闭（参见图纸，A剖面）。前起落架（2x1000x300mm）则朝后收起，并由外部遮板关闭其舱口。为了防止侧风飘移，前起落架配备了强大的转向驱动器和极宽的前轮（前后轮的不同轨距改善了在松软地面上的通过能力）。侧辅助支柱悬挂在翼梢前方，以将其挂架延伸到后轮轴线之前（参见图纸，侧视图），从而减小了围绕压住的支柱旋转的半径。

为此，他们设计了相当长的（超过6米）侧辅助支柱护板。他们放弃了最初将短支架安装在发动机舱下的方案，以便将末端护板用作防扰动平衡器。随后，在已经飞行的机型上，他们将其改进为末端垫圈。这是由气动专家巴尔金德提出的，目的是减小空气的端部流动，当需要消除自发的横向摆动时，这种摆动会转变为沿所有轴的摆动。在高度从300米到150米之间的进近阶段，飞机像旋转的陀螺。一样围绕自己的重心摇摆。增加护板底部棱角的尖锐化后，摇摆消失了。同时，机翼的感应阻力减小，副翼的效率提高了。

轰炸机的结构是全金属的。机身具有相当复杂的曲线形状，中间是圆柱形的部分。在前部的旋转体中设置了一个四座密闭座舱。右侧设置了一个矩形的密封入口舱门。这个舱门相对较小，因为它位于建筑水平线以下，但足够人们通过斜坡梯子站立进入。轰炸手通过球形前视罩获得前方视野，通过机身上的固定玻璃获得上部和侧部视野。他使用带有AP-5航向稳定器的OPB-5СН轰炸瞄准器进行从水平飞行轰炸静止和移动目标。

在共同的多层顶窗下方有：左侧座位上的飞行员-机组长，右侧和机长后方的第二驾驶员-雷达操作员，坐在部分有限视野的座椅上，以及使用PSП-150顶部旋转的望远镜瞄准器的射手。除了飞行员的瞄准器，用于进行前机枪射击的仪器和生命维持系统的设备和装置外，机身的其他内部设备都放置在机舱外部。这包括固定在右侧的SH-23机炮和DB-23遥控炮塔，后者可以从两个SH-23移动机炮的广角射击中控制飞机的后半球（当尾翼进入瞄准线时，射击中断器会触发，不会限制射手的操作）。

在下部护罩（称为“下巴”）中安装了全景雷达的模块和设备，其天线从下方被无线电透明罩盖着。下巴的前部设有两个着陆灯。在机组舱下方是起落架的前起落架舱。在此之后是一个平滑连续的机身圆柱段，长约7米，直径2.7米，在其中设置了一个炸弹舱，可以容纳重量从1500到6000公斤不等的各种口径的炸弹。舱内的大部分空间可以用于安装额外的内置煤油箱，这些箱子配备了应急投放装置。机身的八个固定油箱配备了燃油紧急泄漏系统。许多薄壁的铝合金罐（管）被放置在垂直位置，作为连通容器放置在舱内。这可以防止在油箱击穿时大量燃油泄漏，当煤油离开间隔空间时，管子中仍保留着大量煤油。所有油箱都通过顶部加油口加油。

机身的组装是在无肋骨框架上进行的，大型压制面板固定在纵梁和38个肋骨上。机身由两个技术部件组成，在第18和19个肋骨的共同平面处通过第三根龙骨连接，用于固定后起落架支架。在圆柱形区域之后，机身的尾部部分从圆形截面逐渐变窄到宽度为0.75米的垂直椭圆形，用于安装DB-25尾炮塔。在后部密闭座舱内有一个射手-无线电操作员，他可以使用PSK-81碰撞瞄准镜从两个可移动的SH-23机炮进行射击。与机组其他成员一样，他也有一个可弹射的座椅以备紧急情况使用。翼型的轻微收缩为1.9，翼展的后掠角为35度，由不同的剖面组成。从根部到机翼壁面（肋骨Ns 3）的弧形由对称剖面CAGI S-Yus-9构成，相对厚度为11%。然后，从Ns 3到Ns 4肋骨的过渡剖面是非对称的CAGI SR-3-12，相对厚度为11.75%，形成了终结部的剖面。

负的横向V形状在Ns 4肋骨的平面上有一个折线，从机翼中心线下表面的0到机翼外翼下表面的-20度（参见图纸，前视图）。翼的技术划分将其分为四个部分。两个翼心部分，翼展为11.5米，通过对称平面（肋骨1）的法兰连接，连接在一起，而两个可拆卸的机翼壁连接到机翼心部在第4个肋骨的平面。密封的铆接格栅机翼心部用作燃料箱，并连接到机身的内部节点，在炸弹舱上方。每个发动机挂架通过三个螺栓连接到肋骨3，辅助起落架吊舱由四个螺栓连接到末端肋骨7。机翼的第二和第五个肋骨平面上连接了空气动力隔板。机翼的衬板面板通过压制的P型截面内壁加固，并且与机身面板一样，在受扭曲和弯曲时起着强化作用。

机翼的起降机构由一对总面积为16.4平方米的双分段襟翼组成，其裂缝与翼型过渡区的旋转轴垂直。在起飞和降落时，襟翼旋转33度，由两个部分共用一个电动驱动器，围绕机翼下部的转轴旋转。缝隙副翼被设计成三段式，以避免在飞行中翼尖部分变形时导致它们的轴卡在悬挂轴承中。裂缝的数量是通过计算和绘图确定的，它们的位置取决于机翼的局部弯曲。移动部件的分离提高了它们的战斗生存能力。相似的目标也适用于尾翼舵分成部分的设计。

尾翼装置的构造在很大程度上类似于机翼及其机械装置的构造。45度的箭形龙骨由CAGI S-9s-9型剖面构成，顶部过渡到修改后的CAGI型剖面。锥形罩流线型连接尾翼稳定器支架的节点（40度），距离机身地板高4.5米。在其延长鼻部安装了无线导航设备的天线。水平尾翼的安装角为+3°30'，用于纵向平衡，并且具有+8°的正横向V形状，以改善在大攻角下的纵向操纵性（经过风洞试验后由CAGI建议）。为了改善航向稳定性，机身尾部安装了两个假龙骨，向两侧偏转，这也是根据CAGI的T-101风洞中的3/4模型飞机的试验结果。在飞机的诸多舱内系统中，控制系统是值得关注的。

它没有传统的液压驱动和助力器，这在50年代初期似乎不仅对于重型飞机，而且对于战斗机来说都是不可能的。系统采用了从大步距螺旋副驱动的轴，这些螺旋副由独立的电动机驱动，而不是传统的拉杆和绳索，这些绳索和绳索是通过压缩、拉伸和弯曲工作的。电动机安装在靠近方向舵和襟翼的位置。与将机身内部通信相比，电动机的布线更方便。与如此大型的“150”飞机的机械和液压连接相比，电机布线更容易。提出的电动机构遭到了不同的反响。人们谈论螺旋传动中不可克服的摩擦问题，以及在制造和组装过程中调整联轴器和步进螺旋的困难和复杂性。

有些人对电气系统的可靠性产生了怀疑：飞行员-发电机-电动机-方向舵。在飞行中两台发动机故障时，飞机失电的严重担忧引起了关注。不得不安装备用风力发电机，它通过旋转杆从机身中释放到气流中。它有多叶片的螺旋桨，小巧的流线型外壳，具有足够的功率来驱动控制系统和机舱内仪表设备，以进行夜间飞行。为了检查机械装置，他们建造了一个主舵站的小型测试台，其中安装了必要的控制系统部件，这些部件与没有电动机和电线的螺旋副一起工作。摩擦问题立即消失了，而电气工程师和技术人员则在适应中安心。辩论结束了，为创新的道路打开了门，这种创新体现在飞行器的设计中。

方向舵电动机由动力装置的发电机供电，该动力装置由两台AL-5涡轮喷气发动机组成。每台涡轮喷气发动机的推力为5000公斤。发动机具有轴向七级压缩机（入口导向装置被称为零级），24个管状燃烧室，可调节的喷管和安装在扩压器焦炭内的汽油起动器。带有启动汽油的10升箱子被放置在涡轮喷气发动机的悬挂挂架中。悬挂式挂架的想法是由A·M·Lyulka的工程师提出的，他们曾经在IL-22飞机上试验过将四台TR-1A发动机安装在同一个机翼上。但是，在那里和在轰炸机"140"上一样，吊舱的流线型外罩与吊舱和机翼的上表面顺利地融合在一起，因此它们并不是真正的吊舱。窄而箭形的真正吊舱作为隔离的下置发动机安装首次应用于苏联的"150"飞机上。将发动机吊舱伸出机翼之外消除了它们之间的相互影响，从而改善了机翼的气动特性。

实践证明，与嵌入机翼的发动机舱相比，悬挂式挂架虽然具有稍大的阻力，但显著提高了机翼的升力。这一举措显著提高了机翼的气动质量，从而增加了飞行距离。吊舱的高度受到了两个限制因素的制约：飞机悬挂舱（及其进气口）与跑道之间的安全距离，以避免在起飞和着陆时将外部物体吸入高压气流压缩机中，以及它们与机翼的足够距离，以减少流动中有害的干扰。前置发动机的伸出被计算为它们重心到机翼刚度轴的最佳距离。在吊舱的79°30'箭形形状中，涡轮喷气发动机承担了每个1300公斤的抗颤振负荷的功能，并有效地抑制了飞行中产生的自激振动的弯扭摆动。

轰炸机的制造始于1950年，生产基地不够完善，位于256号工厂。在集装装配工作期间，工厂的车间和实验室进行了改建。在这种环境中，厂长沃兹涅辛斯基面临着许多困难，但飞机在1951年5月1日前按期建成。由于飞机需要转移到具有足够长的跑道的其他机场，因此飞行试验直到7月才开始。飞机转移到了位于卢霍维茨的新位置，飞行站也搬迁到那里。苏联英伊·弗尔尼科夫进行了轰炸机"150"的首飞和其后的15次飞行。在试验中担任飞行员兼操作员的是机务工程师，导航员和无线电操作员也参与了飞行。飞机上暂时没有防御性武器。武器试验被委托给了空军研究所。来自设计局的首席工程师，来自LIIMAP的飞行员也被派到工厂进行试飞。工厂试飞中的主要工程师经常参加飞行。

飞机的设计者们所付出的努力都得到了认可，新的创新技术也都顺利实施，没有遇到严重的问题。然而，在飞机的性能中发现了一些缺陷和异常。例如，发现了速度和过载方面的纵向不稳定性，以及在9000-10000米高度飞行时，飞机在最大速度下有轻微的纵向摆动，即使操作杆保持静止也是如此。下降时的横摇，在转化为全向时已通过改进设计得到解决。然而，无法完全列出试飞员的所有意见和建议。1952年5月9日，在着陆时，飞机突然跳伞并在跑道之前坠毁，因为飞行员逆光着陆，并且无法控制飞机。起落架被撞毁，发动机和机身受损。工厂试验决定不再继续进行，认为试验已经完成。第二架飞机的制造被中断，到1953年12月30日，所有与这个项目相关的工作都停止了。

大部分设计规格都得到了实现，甚至有些超出了预期。地面最大速度为790公里/小时，海拔50米时达到了850公里/小时左右，海拔5000米时为970公里/小时，海拔10000米时为930公里/小时。记录的着陆速度为210-215公里/小时。爬升到5000米的时间为5分钟，到10000米的时间为18分钟。实用升限为12500米。使用涡轮喷气发动机的起飞滑跑距离为1200米，使用Kartukov型129-1型固体助推器（推力4x2000公斤，工作时间17秒）可以缩短到700米。着陆后的滑跑距离为700米。根据燃料和弹药负载的组合，飞行距离可以在1500公里到4500公里之间变化。最长的飞行时间为5.6小时。正常燃料储备为9000公斤，最大燃料储备则为带有三个额外油箱的弹药舱，为18800公斤。空机重26860公斤时，正常起飞重量为38吨，最大起飞重量为47吨，最大着陆重量为32吨。

符合战术技术要求的“150”轰炸机没有后续发展，因为成功开发大量的前线轰炸机IL-28和成功通过国家试验的远程轰炸机TU-16消除了中型飞机的必要性。此外，在“冷战”加剧的情况下，人们认为没有必要引入新型大型飞机。坠毁的“150”飞机已经拆解。其部件和结构碎片保存在莫斯科航空学院101号教学飞机库中。
性能规格：

型号："150"

翼展：24.10米

长度：26.70米

高度：7.60米

翼面积：115.00平方米

重量： 空机重量：26800公斤 正常起飞重量：38000公斤 最大起飞重量：47000公斤

发动机类型：2台AL-5涡喷发动机

推力：2 x 5000公斤

最大速度：970公里/小时

航程：4500公里

实用升限：12500米

机组人员：5

武装： 五门23毫米炮Sh-23

弹药负载： 正常：1500公斤 最大：6000公斤