По мнению специалистов ЦАГИ, Як-9Д, имевший большой запас горючего, лучше всего подходил для оснащения ВРДК, поскольку часть горючего можно было использовать для работы ВРДК в течение пяти минут без снижения времени полета истребителя. В то же время самолет допускал небольшую перегрузку (по взлетному весу) без заметного ухудшения взлетных качеств и характеристик вертикального маневра.
Главное — имелся готовый двигатель М-105РЕН с приводом для компрессора номинальной мощностью у земли 1035 л.с., что на 175 л.с. меньше, чем развивал М-105ПФ. Этот двигатель, обеспечивавший перелив мощности до 250 л.с. к нагнетателю, сохранился от экспериментального самолета Пе-2 с шасси на воздушной подушке, созданного под руководством А. Д. Надирадзе. Однако размещение ВРДК на серийном истребителе из-за особенностей конструкции его планера потребовало спроектировать второй редуктор с промежуточным валом.
Редуктор двигателя М-105РЕН крепился к подмоторной раме, из-за чего пришлось снять пушку с патронным ящиком (вместо нее расположили второй пулемет УБС) и сделать выемку в маслобаке.
Вспомогательный двигатель разместили за кабиной пилота, использовав в качестве его воздухозаборника совок маслорадиатора. Газовая же струя выходила через сопло, расположенное под фюзеляжем, по реданной схеме. Сопло сделали поворотным (убирающимся в фюзеляж). Последнее обстоятельство не позволяло использовать ВРДК при взлете, что значительно снижало возможности машины.
Предложение ЦАГИ по установке ВРДК на истребитель Як-9.Несмотря на то что самолет проектировался с целью продемонстрировать возможности ВРДК, который по расчетам позволял увеличить скорость на 80–90 км/ч, доводя ее до 650 км/ч (максимальная скорость серийного Як-9Д — 574 км/ч) при полетном весе 3150 кг, от ее постройки отказались. Причин было несколько, но главными считались сложность доработок и бесперспективность машины.
Предложение ЦАГИ по самолету-истребителю с двигателем АМ-39 и ВРДК.Другой самолет с ВРДК представлял собой свободнонесущий моноплан с трехколесным шасси с носовой опорой. Машина рассчитывалась под мотор АМ-39Ф взлетной мощностью 2000 л.с. с установкой ВРДК в хвостовой части фюзеляжа. Забор воздуха осуществлялся через отверстия в центроплане крыла. ВРДК отличался очень большим диаметром компрессора (810 мм), перед которым стоял спрямляющий аппарат с поворотными лопатками.
Оперение из условий выхода горячих газов из камеры сгорания (топки, по терминологии тех лет) подняли над фюзеляжем и сделали двухкилевым.
Запас горючего (1250 литров бензина) предусматривал семиминутный полет с использованием ВРДК и барражирование в течение 2,3 часа.
Вооружение состояло из двух пушек ШВАК в крыле и двух синхронных БСов.
Максимальное значение расчетной скорости машины установить не удалось, но известно, что при взлетном весе 5500 кг (пустого — 4133 кг) самолет мог подниматься на высоту 6000 метров за 8,7 минуты. Его разбег находился в пределах 520 метров, а посадочная скорость оценивалась в 140 км/ч.
Результаты параметрических исследований самолетов с ВРДК в ЦАГИ отправили в ОКБ и НКАП, что стало поводом включения в тематический план наркомата проработки вариантов истребителей с новой силовой установкой в ОКБ Микояна и Сухого. Это решение хотя и незначительно, но ускорило процесс создания новой техники.
22 мая 1944 года ГКО своим Постановлением № 5946 утвердил представленные НКАП предложения. В соответствии с этим, а также последовавшим 30 мая Приказом наркома № 371 А. С. Яковлеву предписывалось оснастить истребитель Як-9 дополнительным однокамерным ракетным двигателем РД-1 конструкции В. П. Глушко, а также разработать экспериментальный истребитель с таким же, но трехкамерным ракетным двигателем. С. А. Лавочкина обязали доработать истребитель Ла-5 с мотором АШ-82ФН или АШ-83, а также спроектировать экспериментальный истребитель с реактивным двигателем ТР-1 А. М. Люльки, а Н. Н. Поликарпова — разработать экспериментальный истребитель с двухкамерным ЖРД Л. С. Душкина.
Помимо этого, задание на создание истребителя с ТРД А. М. Люльки выдали лишь ОКБ С. А. Лавочкина.
П. О. Сухому, кроме оснащения самолета Су-6 дополнительным ЖРД, задали постройку экспериментального истребителя с мотором ВК-107А и ВРДК. Что касается А. И. Микояна и М. И. Гуревича, то в их задачу входило создание экспериментального истребителя с мотором ВК-107А и ВРДК.
ЦИАМ же предписывалось изготовить и передать ОКБ-155 три экземпляра ВРДК (изделие Э-30-20). Для вращения его компрессора от двигателя ВК-107Р требовался отбор мощности в 300 л.с., а развиваемая ускорителем «тяговая» мощность на высоте 7000 метров и скорости 800 км/ч была втрое больше. При этом расход топлива ВРДК не должен был превышать 1200 кг/ч.
На ВРДК тогда делалась главная ставка. Другого варианта в случае появления в Люфтваффе реактивных самолетов у нас не было. Да и о будущем следовало не забывать.
Согласно заданию коллективу ОКБ-155 следовало создать истребитель, способный развивать скорость до 810 км/ч на высоте 7000 метров с работающим ВРДК в течение 15 минут и 700 км/ч без ускорителя. На высоту 5000 метров самолет должен был подниматься за 5,5 минуты без ВРДК и за 4,5 минуты с ускорителем. Практический потолок (с ВРДК) — 12 000 метров. Вооружение задавалось из одной пушки калибра 23 мм и двух крупнокалиберных пулеметов. Самолет предписывалось построить в двух экземплярах и предъявить на летные испытания в феврале и марте 1945 года соответственно.
Тактико-технические требования к машине, предназначавшейся для перехвата и уничтожения самолетов противника и ведения активного воздушного боя, были разработаны в НИИ ВВС и утверждены главкомом ВВС в мае 1944 года, но с оговорками, касавшимися бронезащиты. Генерал-полковник предложил пока ограничиться лишь бронеспинкой, бронезаголовником и козырьком кабины пилота из прозрачной брони, что облегчило машину. В дальнейшем же не исключалась возможность усиления бронезащиты.
В июле 1944 года приняли обозначение И-250 («Н»), и в сентябре заказчик утвердил эскизный проект машины, полностью согласившись с ее расчетными характеристиками. Но ввиду новизны истребителя военные попросили НКАП изготовить его макет, на что ушел целый месяц. Тем временем в производство уже были спущены чертежи машины, в конструкцию которой пришлось вносить замечания заказчика.
Судя по материалам эскизного проекта, самолет имел цельнометаллическую конструкцию с крылом, набранным из профилей RAF-38 относительной толщиной 12 % у корня и 10 % — на концах.
В качестве основного двигателя выбрали ВК-107Р с редуктором для привода компрессора ВРДК и винтом ВИШ-105СВ.
Топливо размещалось в фюзеляжном отсеке, расположенном перед кабиной пилота, и двух крыльевых мягких баках.
Шасси было выполнено по господствовавшей в те годы схеме с металлическим костыльным колесом, убиравшимся в фюзеляжную нишу. Основные опоры шасси были выполнены по рычажной схеме с качающейся полувилкой и выносным амортизатором и убирались в крыльевые отсеки.
Самолет И-250.Компоновка И-250.Вооружение состояло из трех орудий ШВАК, включая одно, расположенное в развале блоков цилиндров мотора, и двух синхронных.
Первый опытный экземпляр машины собрали в феврале 1945 года. Однако первый вылет, запланированный на 21 февраля, не состоялся из-за отсутствия летного экземпляра силовой установки. Пока ждали мотор, подоспел новый винт АВ-10П-60. Кроме этого, заменили консоли крыла, набранные из махоустойчивых профилей 1А10 в корневой части и 1В10 — на конце. Претерпело изменения и вооружение. Пушки ШВАК, становившиеся достоянием истории, заменили более легкими Б-20 того же калибра.
Кондиционный двигатель получили лишь в середине марта. Установка его на самолет и все проверки затянулись еще на две недели, и 28 марта в соответствии с приказом НКАП для заводских испытаний машины утвердили летчика-испытателя А. П. Деева, а также ведущих инженеров от ОКБ-155 В. Н. Сорокина (по самолету) и от ЦИАМ А. И. Комиссарова (по ВРДК).
Первый полет И-250, пилотируемого А. П. Деевым, правда, без включения ВРДК, состоялся 4 апреля 1945 года. Спустя четыре дня в третьем полете на И-250 опробовали ВРДК, при этом летчик на пикировании довел скорость до 710 км/ч по прибору на высоте 5000 метров. Ежедневные сводки о ходе испытаний, поступавшие в НКАП, свидетельствуют о том, что испытания шли трудно и сопровождались всевозможными отказами. Отработка силовой установки и устранение дефектов отнимали очень много времени.
В полете 13 мая на определение максимальной скорости с работающим ВРДК на высоте 6700 метров была достигнута истинная скорость 809 км/ч. Это, безусловно, стало большим достижением, но радость создателей машины омрачали все новые и новые дефекты машины, особенно ее силовой установки.
