Чтобы разнести центры давления крыла и руля высоты, увеличив его плечо и момент, Беляев придал консолям небольшую стреловидность, причём обратную, с которой срыв потока начинается не с законцовок, а с центроплана. Казалось бы, это хуже — ведь он создаёт львиную долю подъёмной силы! Но так течение срыва стало плавнее, потери меньше, а элероны сохраняли эффективность, самолёт не валится на крыло и вместо перехода в штопор просто опускал нос и возвращался в нормальный полёт.
Начавшиеся в 1936 г. войны в Испании и в 1937-м в Китае показали необходимость увеличения скорости и дальности бомбардировщиков, потому в конце 1937 г. руководители ВВС Алкснис, Смушкевич и нарком обороны Ворошилов поддержали предложение переделать проект в бомбардировщик.
К тому времени Беляев улучшил срывные характеристики крыла, изменив профиль и введя предкрылки; отогнутые назад законцовки консолей улучшили обтекание консолей. Такое крыло он назвал «типа бабочка».
В двух отсеках можно было разместить 10 бомб по 100 кг, ещё тонна подвешивалась под крыло. Для обороны от истребителей поставили два управляемых в вертикальной плоскости пулемёта ШКАС 7,62 мм в передней кромке центроплана, а в концевых фюзеляжных установках с очень большими секторами обстрела стояло ещё по одному такому пулемёту.
Самолёт должен был иметь два мотора М-88 по 960 л.с. на границе высотности, но они оказались не готовы, и пришлось поставить М-87Б с меньшей взлётной мощностью.
Для проектирования и строительства самолёта, названного ДБ-ЛК («Дальний бомбардировщик — летающее крыло») под руководством Беляева на заводе № 156 создали ОКБ-16. Несмотря на негативное отношение главного конструктора завода Поликарпова и других видных специалистов, 11 октября 1939 г. ДБ-ЛК № 1 передали на испытания, которые проводились совместно с заказчиком на аэродроме НИИ ВВС Щёлково. Необычный самолёт и вёл себя необычно, и лётчику Нюхтикову никак не удавался взлёт. Однажды ДБ-ЛК вышел на закритические углы атаки, но автоматические предкрылки сработали, машина опустила нос и мягко коснулась колёсами полосы. Наконец, 24 октября самолёт наскочил на препятствие.
Ремонт кончили 8 марта 1940 г., и в тот же день Нюхтиков должен был возобновить пробежки, но вместо остановки в конце полосы ДБ-ЛК вдруг совершенно спокойно взлетел и приземлился в Монино. Теперь испытания пошли уже нормальным ходом — лётные данные заказчика устроили, предкрылок на руле высоты повысил его эффективность. Системы и вооружение работали, а «бои» с закупленным в Германии истребителем Мессершмитт Bf.109E показали преимущества машины Беляева перед всеми другими советскими бомбардировщиками.
Но пилотирование «бабочки» значительно отличалось от этого процесса для обычных самолётов, что не позволяло быстро переучивать на ДБ-ЛК пилотов расширяющейся Дальнебомбардировочной авиации и тем более давать такую машину выпускнику лётной школы. Это закрыло путь интересному самолёту в серию.
С началом войны и эвакуацией завода № 156 ОКБ-16 закрыли, Беляев вернулся в ЦАГИ уже со степенью доктора наук «по совокупности заслуг», а его подчинённые разошлись по другим ОКБ. Так, участник проекта ДБ-ЛК Л. Л. Селяков стал одним из создателей таких выдающихся самолётов, как М-4, 3М и Ту-134.
Двигатели — 2×М-87Б, по 950 л.с. на взлёте и на 4500 м
Вес пустого — 6004 кг
Вес взлётный — 9061 кг (с 1000 кг бомб), 10 672 кг (с 2000 кг бомб)
Скорость — 395 км/ч у земли, 488 км/ч на 5100 м
Потолок — 8500 м
Дальность — 1270 (с 2000 кг бомб), 2900 км (с 1000 кг бомб)
Посадочная скорость — 150 км/ч
Размах — 21,6 м
Площадь крыла — 56,87 м2
Длина — 9,78 м
Экипаж — 4 чел.
Вооружение — 1000/2000 кг бомб, 4 пулемёта ШКАС
ИСТРЕБИТЕЛИ ИС
К началу 1930-х гг. перед разработчиками истребителей встала проблема выбора схемы — моноплан с большой нагрузкой на крыло давал скорость, но у биплана были лучше манёвренность, скороподъёмность, потолок и дальность. В ответ был создан ряд проектов изменения площади несущей поверхности за счёт размаха или хорд крыла, но в 1937 г. конструктор ленинградского завода № 23 Василий Васильевич Никитин предложил превращать биплан в моноплан, складывая нижнее крыло так, чтобы оно прижималось к бокам фюзеляжа и к нижним поверхностям верхнего крыла.
Его поддержал лётчик-испытатель Владимир Васильевич Шевченко, который организовал постройку макета самолёта в Московском авиатехникуме. Весной 1938 г. его осмотрели начальник ВВС Локтионов, Нарком оборонной промышленности Каганович и Нарком обороны Ворошилов, который доложил о проекте И. В. Сталину. Для постройки самолёта на московском заводе опытного самолётостроения № 156 было организовано специальное КБ № 30, Главным конструктором которого был назначен Шевченко, а Никитин стал его замом. Они должны были представить на Государственные испытания «Истребитель складной» (ИС) в двух вариантах — с серийным мотором М-63 в 1000 л.с. в октябре 1939 г. и с новым высотным двигателем близкой мощности М-88 — в декабре.
Даже для опытного конструктора Никитина это оказалось сложное задание, не говоря уже о лётчике Шевченко. Им пришлось решать множество проблем, причём гидропневматический агрегат уборки и выпуска нижнего крыла оказался не самой сложной из них. Наибольшие трудности вызвал задний лонжерон верхнего крыла, который имел слишком малую высоту у корня, поскольку там была ниша под нижнее крыло. Шасси вообще пришлось полностью переделывать.
Но вот после статических прочностных испытаний, продувок в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ и доработок машины по их результатам опытный самолёт ИС-1 вывезли на аэродром ЛИИ в Раменском и 29 мая 1940 г. лётчик Кулешов выполнил на нём первый полёт — пока без уборки шасси и нижнего крыла. Но дальнейшие испытания передали более опытным пилотам — Шиянову, Гринчику и Супруну. Они и отработали основную программу испытаний, в том числе и с уборкой крыла — механизм работал надёжно, а самолёт устойчивости и управляемости не терял. Крыло убиралось за 6–7 с, и это можно было делать даже в бою.
На малых скоростях наблюдался несильный бафтинг хвостового оперения, не укладывалась в норму курсовая устойчивость, сразу после уборки крыла самолёт «зависал на ручке управления» — её тянуло вперёд с силой 2–3 кг, но всё это легко устранялось. Хуже было другое — по своим лётным данным, за исключением манёвренности, самолёт отставал не только от новых истребителей И-200 (МиГ-1), И-26 (Як-1), И-301 (ЛаГГ-3), но и от серийных И-16 и И-153. Не устраивало Заказчика и вооружение из четырёх пулемётов ШКАС калибра 7,62 мм — нужны были крупнокалиберные пулемёты, а лучше пушки. Военные не приняли ИС-1 на Государственные испытания и настояли на переводе машины из категории опытных в экспериментальные, а это делало невозможным её принятие на вооружение. К тому времени стало понятно, что пути повышения всего комплекса лётных данных истребителей лежат в направлении улучшения их силовых установок и аэродинамики. Что интересно, манёвренность ИС-1 оказалась лучше в конфигурации не биплана, как думали Шевченко и Никитин, а моноплана. Хотя ИС был прост и приятен на взлёте и посадке, прекрасно «держал» боковой ветер и не стремился отклониться от направления взлёта, в остальном он оказался хуже новых истребителей, которые имели более высокое аэродинамическое качество.
«Дублёр» ИС-2 с мотором М-88, улучшенным капотом и убирающейся хвостовой опорой шасси так и не был облётан. Приказом по Наркомату авиапромышленности № 386 от 28 апреля 1941 г. все работы по самолётам ИС, включая достроенный ИС-2, а также проектирование ИС-3, ИС-4, ИС-Х, ИС-ХГ и ИС-ПБ, были прекращены, а КБ-30 расформировано. Сотрудники и имущество были распределены по другим предприятиям НКАП.
Идея «складного истребителя» опередила своё время — тогда те же цели достигались путём совершенствования классических конструкций самолётов, тщательного подбора площадей крыла, оперения и рулевых поверхностей, а также внедрения более эффективной механизации крыла — закрылков и предкрылков.
Хотя после войны Шевченко предложил проект реактивного перехватчика со складным крылом, и он тоже поддержан не был, позднее внедрять изменяемую геометрию крыла всё же пришлось. На самолётах МиГ-23/27, Су-17, Су-24, Ту-22М и Ту-160 параметрами управления стали не только стреловидность и относительная толщина крыла, но и его площадь. А значение самолётов ИС для отечественного авиастроения заключалось в том, что их испытания подтвердили — самолёт при этом устойчивость и управляемость сохраняет.
Двигатель — М-63, 1100 л.с. на взлёте, 930 у земли, 1000 на высоте 1800 м, 900 на 4500 м
Вес пустого — 1400 кг, взлётный — 2300 кг
Скорость у земли 400 км/ч, на 4900 м — 453 км/ч
Набор высоты 4000 м — 8,2 мин
Длина разбега 250 м
Вооружение — 4 синхронных пулемёта ШКАС 7,62 мм, 1000 патронов
Экипаж — 1 чел.
ШТУРМОВИК ИЛ-20
Великая Отечественная война потребовала отложить экспериментальные работы и сосредоточиться на массовых образцах вооружений, таких как штурмовик Ил-2. Но наряду с неоспоримыми преимуществами этот самолёт обладал и определёнными недостатками. Например, атакуя цель с бреющего, лётчик был вынужден открывать огонь издали, не имея времени на прицеливание. Попытки использовать пикирование на скоростях, свойственных штурмовикам, вели к росту потерь, а в горизонтальном полёте мотор перед кабиной быстро закрывал пилоту цель.
Главный конструктор ОКБ-240 Сергей Владимирович Ильюшин предложил улучшить обзор, сместив кабину вперёд. В 1942 г. он создал проект одноместного штурмовика МШ с мотором за кабиной, но вплотную заняться этим вопросом удалось только после Победы. Постановлением Совмина СССР 11 марта 1947 г. ему поручалось проектирование штурмовика Ил-20, который был бы лучше серийного Ил-10 по скорости, бронированию, вооружению и обзору. Для этого он поместил лётчика над мотором — через огромное, на всю высоту кабины, 100-мм бронестекло он мог смотреть вниз на угол 37°.