Работа в этом направлении началась практически одновременно в филиале ОКБ Лавочкина (завод № 81), организованном в соответствии с приказом НКАП от 22 марта 1944 года на территории московского завода № 381, и в Казани под руководством С.М. Алексеева и С.П. Королева соответственно. Королев, взяв за основу Ла-5ФН, предложил два варианта высотного истребителя «ВИ»: один с тремя ЖРД РД-1, установленными в фюзеляже и консолях крыла, а другой – с одним трехкамерным РД-3. По замыслам Сергея Павловича, для «ВИ» требовалось увеличить площадь крыла, установить пару турбокомпрессоров ТК-3 и четыре пулемета БС калибра 12,7 мм.
Ожидалось, что прирост скорости первого варианта истребителя составит 100–140 км/ч, а второго – 215–290 км/ч, потолок возрастет на 4000 и 6500 м соответственно. При этом продолжительность полета на высоте 14 км с использованием поршневого двигателя будет в пределах 15–20 минут. Но все эти проекты остались на бумаге.
Ла-7Р-2
В конце 1943 года московский филиал КБ срочно приступил к доработкам Ла-7 под жидкостный ракетный двигатель В.П. Глушко. Первый Ла-7Р-1 построили в октябре 1944 года на заводе № 381. В его хвостовой части находился ЖРД РД-1, созданный под руководством В.П. Глушко, с насосной системой подачи компонентов топлива с приводом от основного двигателя АШ-82ФН. Бак окислителя, вмещавший 270 кг азотной кислоты, находился в центроплане, а горючего (60 кг керосина) – в правой консоли крыла. При этом запас бензина сократился до 210 кг. Управление ЖРД осуществлялось, как и АШ-82ФН – с помощью рычага сектора газа и пускового крана (вентиля).
Заводские испытания Ла-7Р-1 начались в конце октября. Через несколько дней (ориентировочно в начале ноября) летчик-испытатель А.В. Давыдов выполнил на нем первый полет. О темпах испытаний можно судить по тому, что до 24 февраля 1945 года состоялось лишь 15 полетов, из них пять с включением ЖРД, после чего самолету потребовался ремонт.
Надежность двигателей оставляла желать лучшего. Причин для этого было достаточно. Прежде всего, несмотря на использование в силовой установке таких кислотостойких материалов, как чистый алюминий и его сплавы, а также нержавеющей стали, агрессивная кислота, попадая на некоторые агрегаты и узлы, безжалостно их разъедала, приводя в негодность.
Летные испытания второго Ла-7Р-2 с двигателем РД-1 начались 26 января 1941 года и продолжались до 27 марта. За это время было выполнено 19 полетов с двигателем, оснащенным эфиро-воздушным зажиганием. В течение двух месяцев ЖРД запускались 45 раз, из них шесть – в воздухе, и только в двух полетах сделали площадки со снятием характеристик машины.
Из 45 запусков РД-1 отказывали 15 раз, из них шесть по вине зажигания, дважды менялись камеры сгорания.
Размещение ЖРД РД-1ХЗ на самолете Ла-7Р-2
Максимальный прирост скорости составил около 95 км/ч на высоте 2600 м. Испытания завершились 27 марта взрывом ЖРД. В тот день у самолета, пилотируемого Г.М. Шияновым, на высоте 6000 м не запустился вспомогательный двигатель. Снизившись до 3000 м, Георгий Михайлович повторил попытку, но раздался взрыв, видимо, из-за скопившихся в камере сгорания компонентов топлива. От взрыва больше всего пострадали рули высоты, от которых остались одни лохмотья. Чуть лучше выглядел руль поворота.
Размещение ЖРД РД-1ХЗ на самолете Ла-7Р-2
Но беда не приходит одна. Кабина почти неуправляемого самолета заполнилась ядовитыми парами азотной кислоты. Лишь чудом пилот спас израненную машину. Свыше двух недель ушло на ремонт Ла-7Р-2, но доработанный за это время ЖРД по-прежнему не желал запускаться на больших высотах. Лишь использование РД-1ХЗ с химическим зажиганием позволило сдвинуть проблему запуска с мертвой точки, но повысить надежность ЖРД не удалось.
Разобраться в неудачах с этим двигателем удалось лишь к середине лета, и с 11 июля по 16 ноября 1945 года выполнили 14 полетов на Ла-7Р-2. За это время сменили четыре камеры сгорания и два насоса, сделали 49 пусков, из них восемь – в воздухе. ЖРД отказывали 23 раза, из них по вине зажигания – два раза. В пяти полетах удалось выполнить горизонтальные площадки со снятием скоростных данных самолета. В частности, зарегистрировали максимальную скорость 795 км/ч на высоте 6300 метров. Однако сделать из деревянного Ла-7 боевую машину с ЖРД так и не удалось.
Испытания Ла-7Р-2, пилотируемого Г.М. Шияновым, завершились 27 марта 1945 года взрывом ЖРД
В 1945 году более скоростным и поэтому более предпочтительным истребителем для установки ЖРД был самолет «120». Однако прежде чем установить на него РД-1ХЗ, машину пришлось основательно перекомпоновать и полностью заменить хвостовую часть фюзеляжа с оперением. В частности, бак с окислителем, как и на Ла-7Р, разместили в центроплане, а одну из пушек НС-23 заменили на Б-20. Мотор АШ-83 для центровки сместили на 70 мм вперед. Переехали на другие места аккумулятор, маслобак и воздушный баллон. Были и другие, более мелкие изменения.
Испытания «120Р» проходили параллельно с испытаниями Ла-7Р-2. Кроме доводки ЖРД пришлось повозиться с доработкой топливной и масляной систем истребителя. Фактически все полуреактивные истребители ОКБ-301 стали летающими лабораториями по отработке ЖРД. Даже на последней машине из шестнадцати полетов с работающим ЖРД удалось сделать лишь семь. В одном из них зарегистрировали скорость 725 км/ч, получив прирост 103 км/ч.
Самолет «120» с ЖРД РД-1ХЗ
Третьим построенным самолетом был полуреактивный Ла-7Р с однокамерным ЖРД Л.С. Душкина РД-3В. Машину предписывалось передать на летные испытания в августе 1945 года, но документов, проливающих свет на ее биографию, обнаружить не удалось.
Кульминацией в истории с «120Р» стал пролет летчика А.В. Давыдова на воздушном празднике в Тушино в 1946 году. Полеты «120Р» завершились 13 августа, когда из-за воспламенения смеси компонентов топлива в подкапотном пространстве ЖРД обгорела хвостовая часть фюзеляжа и оперения. К этому времени ресурс АШ-83 был почти выработан, да и планер оказался подпорчен азотной кислотой.
Так завершилась биография самолета «120», но идею использования на самолете ЖРД не похоронили. Реактивных истребителей в Советском Союзе еще не было, а угроза со стороны капиталистического мира была столь велика, что для борьбы с бомбардировщиками вероятного противника пришлось продолжить разработку истребителей с комбинированной силовой установкой.
Последней попыткой создания самолета с ЖРД был проект цельнометаллического истребителя «130Р» с мотором АШ-82ФН на базе проектировавшегося Ла-9. Компоновка самолета во многом повторяла предшественника – «120Р»: в хвостовой части устанавливался ЖРД РЛ-1ХЗ, бак с окислителем – в центроплане, а с керосином – перед кабиной пилота. Для сохранения требуемых запасов устойчивости и управляемости увеличили площадь оперения, а обшивку рулей поворота и высоты заменили металлической. Из вооружения оставили лишь две пушки НС-23 с боекомплектом 160 патронов. Были и другие отличия от машины «130», обусловленные установкой вспомогательного двигателя.
