Творческая биография Героя Социалистического Труда Семена Михайловича Алексеева полна разнообразными видами авиационной техники. Но главное место принадлежит все-таки самолетам. За пять послевоенных лет под его руководством были созданы истребители, штурмовики и бомбардировщики. Они связаны между собой именем авиаконструктора, но только два из них, с виду совершенно непохожие, имели пару общих признаков, обозначивших преемственную связь, несмотря на разрыв в четыре года.
Одноместный истребитель И-215Д (1948 г.) и пятиместный бомбардировщик «150» (1951 г.) имели по два турбореактивных двигателя и были оснащены велосипедным шасси. Если первая машина -результат длительной доработки И-211, то другой самолет был создан по специальному заданию, без близких прототипов. По основным параметрам — взлетному весу, бомбовой нагрузке и размерности он занимал промежуточное положение между фронтовым бомбардировщиком Ил-28 и дальним Ту-16.
Тактико-технические требования к новому бомбовозу были составлены командованием Дальней бомбардировочной авиации ВВС и согласованы в МАП с заместителем министра по науке С. Н. Шишкиным. Получив задание на проектирование и постройку изделия «150» во второй половине 1948 г. ОКБ-1, руководимое С. М. Алексеевым, держало тесную связь с ЦАГИ. Оттуда конструкторы получали рекомендации ведущих специалистов по аэродинамике и прочности С. А. Христиановича, Г. П. Свищева, А. И. Макаревского, В. Н. Беляева и других. В разработку бортовых систем и установок были вовлечены многие организации авиапрома и других отраслей промышленности.
Трудно решался вопрос о выборе силовой установки. Использование двух крупноразмерных ТРД А. А. Микулина привело бы к перетяжелению самолета и усложнению его компоновочной схемы с аэродинамическим сопротивлением. Эти недостатки, как казалось на первый взгляд, будут с лихвой компенсированы значительным тяговым усилием двух АМ-03 по 5000 кГс. Главному конструктору стоило немалых усилий убедить ведущих работников ОКБ-1 в целесообразности применения менее мощных, но по весу, миделю и относительному удлинению более приемлемых ТРД АЛ-5. За этими двигателями в ОКБ А. М. Люльки Главный поехал сам, и результат не замедлил сказаться: сперва расчеты, а затем летные испытания подтвердили правильность выбранного решения.
Разработкой общего вида и компоновки бомбардировщика в бригаде новых проектов руководил инженер Вокке и его заместитель И. Л. Макаров. Работали в контакте с другими подразделениями КБ, и наиболее тесно с отделом аэродинамики, во главе которого стоял инженер Л. В. Балкинд.
В целом самолет вырисовывался гармонично и быстро. Рабочий проект представлял собой кладезь остроумных инженерных решений. Кроме велосипедного шасси, в конструкции самолета были воплощены: стреловидное крыло, пилонная подвеска двигателей, Т-образное стреловидное хвостовое оперение и др., впоследствии неоднократно использованные у нас и за рубежом для военных и гражданских самолетов. Интересно были устроены электрогенератор с ветроприводом, противообледенительные электрообогреватели в носках крыла, оперения и в обечайках воздухозаборников, сотовые топливные баки, электромеханическая система управления и т. д.
Необычайные, редко встречающиеся решения, перечисленные выше, достойны отдельного разбора. Начнем с велосипедного шасси.
Идея «велосипеда» пришла в авиацию еще в 1907 г. вместе с летательным аппаратом РЭП французского изобретателя Робера Эсно-Пельтри. Но тогда, при хвостовой опоре и трех поистине велосипедных колесах (одно под фюзеляжем, чуть впереди центра тяжести, и два на концах крыла), она не получила распространения. Лишь в конце 40-х годов, когда назрела необходимость существенного снижения веса конструкции реактивных самолетов, некогда забытая велосипедная схема обратила на себя пристальное внимание.
Для работников ОКБ-1, которые прежде занимались гидросамолетами И. В. Четверикова, для специалистов из Германии и многих сотрудников МАП велосипедная схема казалась неприемлемой. Это подтверждал неудачный опыт ОКБ А. С. Яковлева с истребителем Як-50, который сносило с полосы боковым ветром.
Причиной неудачи применения велосипедного шасси на Як-50 было… стреловидное крыло (+45″) и связанный с ним большой вынос подкрыльных дутиков назад, за ось главных колес (они не имели «приседания») и, что наиболее важно, — за центр тяжести самолета. Это увеличило плечо разворота машины вокруг прижатой ветром боковой ноги, а несовершенство конструкции носовой одноколесной стойки не позволило препятствовать сносу. При посадке на мокрую или обледеневшую полосу Як становился практически неуправляемым (как УТ-2 на воздушной подушке А. Д. Надирадзе в 1941 г.). У созданного ранее самолета И-215Д вспомогательные стойки убирались под гондолы двигателей и в выпущенном положении имели к тому же небольшой передний вынос относительно задних колес, практически совпадая с эпицентром тяжести.
Противники «велосипеда» на это главное отличие внимания не обратили. Поэтому С. М. Алексеев решил наглядно продемонстрировать им не только «приседание», но и нормальную работу велосипедного шасси в целом. На территории волжского завода ╧ 21, где Алексеев работал до 1 сентября 1948 г., стоял бездействующий, но летнопригодный истребитель И-215Д. Герой Советского Союза летчик-испытатель И. Е. Федоров согласился перегнать его оттуда на базу ОКБ-1. Перелет с посадкой на аэродроме ЛИИ МАП2 (транзитом), необходимой для ограниченной дозаправки горючим из-за небольшой посадочной площадки в конечном пункте маршрута, состоялся в октябре 1949 г. Летчик виртуозно показал пилотаж с глубокими виражами, а затем, к изумлению публики, которая высыпала из цехов и отделов, лихо гонял по грязи и лужам, доказывая возможность резких разворотов и восьмерок на велосипедном шасси без всякого бокового заваливания, о котором твердили скептики. Эти энергичные рулежки Федорова на предельных скоростях разворота в итоге развеяли все сомнения.
«Приседание» задней ноги на разбеге происходило за счет… взлетного веса самолета. В конце разбега пилот ставил кран управления шасси во взлетное положение, часть гидросмеси выжималась из цилиндра и, проходя через его боковые жиклеры, сливалась в маслобак. Жидкость, оставшаяся над поршнем в 63% объема цилиндра, удерживала приседающий самолет рабочим давлением гидросистемы, которая за небольшой объем получила название шассийного гидроагрегата. Из-за большого гидравлического сопротивления жиклеров масло покидало цилиндр очень медленно, самолет осаживался на заднюю ногу постепенно и набирал свои положенные 3╟ вздыбливания лишь к концу пробега. После взлета перестановка крана в положение «УБРАНО» способствовала подаче жидкости под поршень и полному сливу ее из головки цилиндра. Колеса (2x1450x520 мм) прятались в свою нишу, которая закрывалась поворотными створками с внутренними осями вращения (см. чертеж, сечение А). Носовая двухколесная нога (2x1000x300 мм) убиралась назад по потоку, и ее ниша закрывалась щитками снаружи.
Во избежание сноса боковым ветром передняя стойка имела мощный рулевой привод и спаренные колеса предельно широкой колеи (разноколейность передней и задней пары улучшала прохождение колес по слабому грунту). Боковые вспомогательные опоры были подвешены впереди законцовок крыла с целью выноса их дутиков за ось задних колос вперед (см. чертеж, вид сбоку) и уменьшения плеча на разворот вокруг прижатой стойки. Для этого сделали довольно длинные (более 6 м) обтекатели для боковых опор. От первого варианта расположения коротких стоек под гондолами двигателей отказались, чтобы использовать концевые обтекатели в качестве весовых противофлаттерных балансиров. Впоследствии, уже на летавшей машине, их доработали под концевые шайбы. Это предложил аэродинамик Л. В. Балкинд в поисках снижения торцевого перетекания воздуха, когда встал вопрос об устранении самопроизвольной поперечной раскачки, переходившей в раскачку по всем осям. При заходе на посадку в диапазоне высот от 300 м до 150 м машина впадала в болтанку вокруг собственного центра тяжести подобно вращающемуся волчку. После увеличения высоты обтекателей заострением их нижних кромок раскачка исчезала. Одновременно снизилось индуктивное сопротивление крыла и повысилась эффективность элеронов.
