Одноместный штурмовик Ш-МАИ П. Д. Грушина
Допустимость использования более задних центровок позволила Грушину разместить пулеметную установку непосредственно в хвостовой части самолета, что в сочетании с двухкилевым оперением, обеспечивало большие углы обстрела.
Упрощалось распределение полезной нагрузки и брони. Малый размах крыльев в меньшей мере препятствовал использованию дерева в качестве основного конструкционного материала.
Тандемная схема позволяла уменьшить диаметр круга, в который вписывался контур самолета в плане, что способствовало меньшей поражаемости штурмовика.
Первоначально самолет планировалось оснастить мотором воздушного охлаждения М-88. Но поскольку он не был готов, на Ш-Тандем был поставлен М-87, а затем М-87А.
Основное переднее крыло было низко
расположенным и в него убирались стойки и колеса шасси. Костыльное колесо — неубирающееся.
Заднее крыло, имевшее верхнее расположение, с площадью, равной 45% от площади основного, выполняло также роль горизонтального оперения. Элероны имелись на обоих крыльях, причем на заднем крыле они одновременно служили рулями высоты.
Вертикальное оперение было выполнено в виде шайб, прикрепленных к концам горизонтального оперения.
Всего было испытано пять вариантов вертикального оперения пока конструктор не остановился на варианте с шайбами над и под горизонтальным оперением с наиболее подходящей формой и достаточно большой площадью. Каждая шайба включала секцию киля и руля поворота.
Конструкция самолета деревянная, в основном — из бакелитовой фанеры.
Фюзеляж — типа монокок. Крылья двухлонжеронные, кессоны с тонкостенными панелями обшивки.
Следует отметить высокую технологичность Ш-Тандем.
Двухместный штурмовик Ш-МАИ П. Д. Грушина
Фюзеляж, центроплан и основное крыло были изготовлены бригадой учебно-производственных мастерских МАИ из 18 человек всего за 45 дней.
К 8 января 1939 г. самолет в одноместном варианте и без вооружения прошел предварительные летные испытания с мотором М-87. Была достигнута довольно высокая максимальная скорость полета, вполне соответствующая ТТТ к самолету. У земли она составляла 406 км/ч, на высоте 4250 м — 488 км/ч.
По результатам испытаний П. Д. Грушину было рекомендовано на двухместном варианте кабину штурмана передвинуть еще несколько назад и оборудовать ее стрелковой установкой МВ-5.
В сентябре-октябре 1939 г. двухместный вариант Ш-Тандем с мотором М-87А (номинальная мощность на высоте 4700 м — 950 л. с.) и с винтом изменяемого шага ВИШ-3 проходил совместные (заводские и государственные) испытания. Отчет по испытаниям был утвержден 10 октября.
Кабина штурмана была смещена назад, поставлена экранированная турель МВ-3.
Вооружение штурмовика было стандартным для легких штурмовиков этого времени: 4 крыльевых пулемета ШКАС с боезапасом 2400 патронов, один пулемет ШКАС на турели (боекомплект 700 патронов) и 200 кг бомб.
В ходе испытаний был выполнен 51 полет с общим налетом 18 ч 38 мин. При полетном весе 2800 кг штурмовик имел максимальную скорость у земли 361 км/ч, а на высоте 5600 м — 444 км/ч. Посадочная скорость без щитков — 140–145 км/ч. Длина разбега — 400 м, пробега — 480 м.
Полеты осуществлялись с центровками 34–44% САХ. Отмечалось, что самолет очень прост в эксплуатации.
Государственные испытания самолет не прошел из-за несоответствия летных данных ТТТ, недостаточной путевой устойчивости («при увеличении скорости самолет рыскает»), тесной кабины штурмана, неудачного шасси, недостаточной прочности переднего крыла.
Взлет самолета был затруднен. Запасы продольной устойчивости были недостаточными. На рули направления самолет реагировал вяло. Считалось, что превышение заднего крыла над передним явилось не совсем удачным решением.
Вооружение также было недоведено. Поскольку турель МВ-3 «съедала» 34 км/ч скорости полета, то заднюю стрелковую установку предлагалось сделать по типу самолета Fokker G. 1, то есть в виде конусообразной установки, обеспечивающей перемещение пулемета в плоскости, проходящей через продольную ось установки, и поворот этой плоскости вокруг оси на 360°.
В тоже время отмечалось, что боевая схема Ш-Тандем представляет интерес. Предлагалось самолет передать в ЦАГИ, довести и снова представить на испытания.
Был построен дублер самолета Ш-Тандем. На втором экземпляре заднее крыло было опущено вниз.
Главной особенностью этого самолета стало применение на одномоторном боевом самолете трехколесного убирающегося шасси.
В качестве силовой установки использовался мотор М-63 номинальной мощностью 800 л. с. на расчетной высоте 4500 м.
При степени готовности дублера 65–70% все работы были свернуты.
В планах опытного самолетостроения предусматривалась постройка одноместного самолета Ш-Тандем с мотором М-63 в варианте бронированного штурмовика. Но и этот самолет реализован не был.
Необычность компоновочной схемы и довольно слабое вооружение сделали свое дело. В мае 1939 г. в НКАП было принято решение о прекращении всех работ по Ш-Тандем.
В развитие концепции создания легкого самолета-штурмовика на базе самолета-разведчика ОКБ С. А. Кочеригина в период 1938–39 гг. на основе скоростного разведчика Р-9 М-85 (СР М-85) построило два двухместных легких штурмовика с неубирающимися шасси в обтекателях — Ш-1 с мотором М-88 и Ш-2 с мотором М-87А.
29 июля 1939 г. состоялось Постановление КО № 258 «О создании нового опытного скоростного штурмовика в 1939 г.», которое обязывало НКАП в лице главного конструктора Кочеригина и директора завода № 1 П. А. Воронина закончить доводку и испытания двухместного скоростного штурмовика с мотором М-88 и предъявить его на государственные испытания в июле 1939 г. — первый экземпляр повторно, и в августе — второй экземпляр.
Максимальная скорость нового штурмовика у земли должна была быть не менее 430 км/ч, на высоте 6000–7000 м — 500–530 км/ч. Скоростная дальность полета — 800 км. Время набора высоты 5000 м не должно было превышать 7 минут. Практический потолок — 10 000–11 000 м. Вооружение включало либо две крыльевые пушки ШВАК и два крыльевых пулемета ШКАС, либо четыре крыльевых пулемета ШКАС. Емкость бомбодержателей — 400 кг бомб.
Отчет по специальным испытаниям самолета Ш-1 с М-88 в НИИ ВВС КА был утвержден 23 августа 1939 г.
По сравнению с Р-9 у штурмовика Ш-1 М-88 кабина штурмана была сдвинута вперед, расширены кабина и фонарь летчика, увеличено поперечное V крыла до 4°30»(вместо 2° у Р-9), а также установлена турель МВ-3 (вместо шкворневой установки) и увеличены размеры хвостового оперения.
Вместо костыля поставлено хвостовое колесо. В конструкции крыла Ш-1 был учтен опыт постройки самолета БШ-1. Весовая компенсация элеронов доведена до 100%.
Двухместный штурмовик Ш-МАИ П. Д. Грушина
На испытаниях были получены следующие результаты: максимальная скорость у земли — 360 км/ч (на форсаже — 382 км/ч), максимальная скорость на расчетной высоте 6650 м — 437 км/ч, а на высоте 7650 м — 426 км/ч. Взлетный вес 3500 кг.
В качестве наступательного вооружения штурмовик имел 2 крыльевые пушки ШВАК с боезапасом по 150 снарядов на ствол, 2 пулемета ШКАС с боезапасом по 900 патронов и 200 кг нормальной бомбовой нагрузки (в перегрузку до 600 кг).
Оборонительное вооружение состояло из одного ШКАСа (500 патронов), установленного на турели МВ-3 с уменьшенным наголовником.
Отметим, что на Ш-1 впервые в мире на штурмовике были установлены крыльевые пушки калибра 20 мм.
Поскольку, в ходе испытаний была обнаружена стружка в масле и, кроме того, мотор М-88 работал в полете неустойчиво, испытания Ш-1 М-88 были признаны неудовлетворительными.
В качестве основных причин расхождения расчетных летных данных с фактически полученными (в частности максимальная скорость горизонтального полета была на 78–104 км/ч меньше) в отчете отмечались следующие: мотор М-88 недодает мощности, неудачная отделка поверхностей самолета, недостаточный к. п. д. винта, всасывающий патрубок и другие «апендиксы» скомпонованы неудачно.
По мнению специалистов НИИ ВВС, уборка шасси могла дать прибавку в скорости 20–25 км/ч.
К середине ноября завершились госиспытания Ш-2 М-87А (акт по госиспытаниям Ш-2 с мотором М-87А был подписан Начальником ВВС А. Д. Локтионовым 19 ноября 1939 г.).
Ведущим инженером по испытаниям был военинженер 2-го ранга Растригин, ведущим летчиком-испытателем — ст. лейтенант Варетин, ведущим штурманом-испытателем — майор Третьяков.
Компоновка и конструкция Ш-2, в основном, была та же, что и у Р-9 М-85.
Фюзеляж — деревянный монокок из шпангоутов, четырех лонжеронов, продольных стрингеров и обшивки, выклеенной из березового шпона.
Капот — типа NACA с управляемой входной щелью. Выхлопные коллекторы кольцевого типа с выходом по обе стороны под крыло.
