Mikojan-Gurjevič I-220 (MiG-11)

Typ:  výškový přepadový stíhací letoun

Určení:  ničení výškových letounů protivníka (průzkumných a bombardovacích) v rámci protivzdušné obrany

Historie:  Přestože byl jednomotorový letoun typu MiG-3 z dílny experimentálního konstrukčního oddělení (OKO) závodu č.1 A.I. Mikojana a M.I. Gurjeviče řazen do kategorie výškových stíhačů, jeho dostup činil pouhých 11 500 m, což bylo málo nato, aby mohl čelit nové hrozbě v podobě německých výškových průzkumných letounů typu Junkers Ju86P-1, které začaly od léta roku 1941 operovat přímo nad Moskvou. Protože tyto stroje byly díky operační letové výšce, která se pohybovala na hranici 12 100 m, všemi tehdejšími prostředky sovětské PVO zcela nedotknutelné, OKO MiG ještě v červenci toho samého roku obdrželo zadání na specializovaný výškový přepadový stíhač s adekvátním dostupem. Požadovaný letoun přitom vešel ve známost jako I-220 a díky instalaci kapalinou chlazeného 1 450 hp motoru typu AM-37 z dílny A.A. Mikulina měl být schopen letu rychlostí až 680 km/h (ve výšce 7 600 m). Výstup na výšku 5 000 m mu přitom neměl zabrat více než 5,3 minut. Mezitím, dne 22. června 1941, na území SSSR nečekaně vstoupila německá vojska. Protože byla Rudá Armáda tímto krokem ze strany fašistického Německa poněkud zaskočena, německým vojskům se podařilo ještě v říjnu toho samého roku dosáhnout bran Moskvy. Ještě v průběhu toho samého měsíce byl proto veškerý průmysl, který se nacházel v okolí hlavního města SSSR, přesunut dále na východ. Novým působištěm OKO MiG a závodu č.1 se přitom stal Kujbyšev. Zde ale OKO MiG nesetrvalo příliš dlouho. V souvislosti s ústupem německých vojsk se totiž v dubnu roku 1942 stěhovalo znovu, a to do svého původního působiště, které se nacházelo v Chodynce. Mezitím, na základě výnosu ze dne 16. března 1942, bylo OKO MiG přetransformováno v experimentální konstrukční kancelář závodu č.155 (OKB-155). To vše spolu s vytížeností OKO MiG s obnovou sériové výroby MiGu-3 v Kyjbyševě ale celý program I-220 poněkud zatáhlo proti původním plánům. VVS proto úvodní projekt tohoto stroje schválilo teprve až dne 10. března 1942. Tímto se letoun typu I-220 stal součástí vývojových plánů na rok 1942. Protože byl mezitím vývoj pohonné jednotky typu AM-37 zcela zastaven, následně musel být projekt tohoto stroje přepracován pro silnější kapalinou (glykolem) chlazený 1 800 hp motor typu AM-39. Technologická maketa výškového stíhače typu I-220, který měl v případě zavedení do sériové výroby nést služební označení MiG-11, přitom komise přezkoumala dne 17. června 1942 a schválila dne 20. srpna téhož roku. Protože plánovaný motor typu AM-39 nebyl v době kompletace prvního ze dvou objednaných prototypů ještě k dispozici, provizorně tento stroj obdržel instalaci slabší kapalinou chlazené 1 700 hp jednotky AM-38F. Tento typ motoru byl přitom právě tehdy vyráběn ve velkých počtech pro bitevníky řady Il-2 (Bark) z dílny S.V. Iljušina. První prototyp letounu I-220 brány závodu č.155 opustil v září 1942 a k závodním zkouškám byl předán 20. listopadu téhož roku. Tomu přitom předcházely krátké pozemní zkoušky. Od vzletové dráhy se tento stroj poprvé odlepil dne 26. prosince 1942. Protože se dodávka plánovaného motoru typu AM-38F poněkud zpozdila, jeho pohon tehdy zajišťovala slabší 1 600 hp jednotka typu AM-38. Nález kovových hoblin v oleji spolu s problémy s kompresorem si ale vyžádaly následně prototyp letounu I-220 odeslat zpět do dílny. Zde pak tento stroj obdržel též motor typu AM-38F. Jeho instalace byla přitom uskutečněna dne 8. ledna 1943 Protože bylo mimo jiné nezbytné provést též zesílení konstrukce křídla, v prostorách závodní dílny nakonec tento stroj strávil až do 1. února téhož roku. První let s instalací motoru typu AM-38F a zároveň druhý let v celkové pořadí byl uskutečněn dne 7. února 1943. Všechny výkonnostní charakteristiky prototypu I-220 s instalací motoru AM-38F se přitom podařilo naměřit do poloviny března téhož roku. Zatímco v přízemní výšce byl tento stroj schopen letu rychlostí 526 km/h, ve výšce 2 650 m se jej podařilo rozehnat na 624 km/h. Výstup na výšku 5 000 m mu pak zabral 4,6 minut. Krátce nato, v polovině dubna 1943, konečně dorazil první exemplář motoru typu AM-39. Jeho instalace na místo slabšího AM-38F si přitom vyžádala zavést též změny do konstrukce chladicího systému a přívodu vzduchu od kompresoru k motorovým válcům. Letové zkoušky takto modifikovaného prototypu I-220 se rozeběhly dnem 25. května téhož roku. Jeho výkonnostní charakteristiky se přitom podařilo stanovit do července 1943. V přízemní výšce byl prototyp letounu I-220 nyní schopen letu rychlostí 614 km/h. Ve výšce 7 800 m se pak podařilo naměřit celých 697 km/h. Zatímco výstup do výšky 5 000 m mu zabral 4,5 minut, výšky 8 000 m byl schopen dosáhnout za 8,2 minut. Dne 21. srpna 1943 ale jeden ze zkušebních letů tohoto stroje zakončilo přistání se zasunutou levou vzpěrou hlavního podvozku. Protože jej tehdy pilotoval zkušený pilot, jeho drak naštěstí utrpěl jen minimálních škod. Jelikož pohonná jednotka typu AM-39 tehdy ještě nebyla způsobilá pro řadový provoz, na základě výnosu ze dne 27. září téhož roku prototyp letounu I-220 následně obdržel méně výkonný, zato osvědčený, motor typu AM-38F. Typ AM-39 totiž sužovaly časté výpadky (v důsledku přítomnosti kovových hoblin v oleji) a úniky oleje (v oblasti reduktoru a klikové skříně) a kromě toho se též často přehříval. Do posledně uvedeného data se proto podařilo v rámci programu I-220 odepsat hned pět těchto pohonných jednotek. Letové zkoušky takto modifikovaného I-220 se rozeběhly dnem 1. října 1943. Den nato, 2. října, ale jeho drak znovu utrpěl poškození při nehodě, která se udála v průběhu přistání. Z tohoto důvodu opět skončil v dílně. Po dokončení oprav se v továrních zkouškách již nepokračovalo. Na místo toho byl tento stroj následně předán ke státním zkouškám. Ty přitom pobíhaly pod hlavičkou Státního zkušebního institutu vojenského letectva (GK NII VVS). Státní zkoušky prototypu I-220 se rozeběhly dnem 22. října 1943 a byly ukončeny dne 2. ledna 1944. Zatímco v přízemní výšce se jej v průběhu státních zkoušek podařilo rozehnat na 608 km/h, ve výšce 2 600 m dosáhl rychlosti 652 km/h. Přestože jeho pohon zajišťoval slabší motor typu AM-38F, ve výškách do 3 800 m neměl tehdy z hlediska letových výkonů na domácí půdě žádnou konkurenci. Kladně přitom byla hodnocena i jeho ovladatelnost a palební síla. Protože ale program státních zkoušek prototypu I-220 sužovaly potíže s třepotáním ocasních ploch a navíc při manévrech s velkými úhly náběhu měl tento stroj tendenci se sklouznout po křídle, dne 8. února téhož roku byl navrácen OKB MiG k doladění. V průběhu následujících zkoušek se přitom podařilo zjistit, že k tomuto nežádoucímu jevu dochází při určitých rychlostech v konfiguraci s otevřenými klapkami výstupních otvorů glykolového chladiče (ty se nacházely na horní ploše střední části křídla). Dne 8. března 1944 pak prototyp letounu I-220 spolu s dalšími dvěma 20 mm kanóny typu ŠVAK (ty zaujaly pozici ve hřbetu přídě trupu přímo nad řadu výfuků) obdržel též silnější pohonnou jednotku typu AM-39. K závodním zkouškám byl takto modifikovaný prototyp I-220 opět předán dne 10. května téhož roku. V průběhu závodních zkoušek, které byly ukončeny dnem 28. června 1944, tento stroj dosáhl rychlosti 695 km/h (ve výšce 7 500 m). Státní zkoušky prototypu I-220 se rozeběhly dnem 14. července 1944. Krátce nato ale státní zkoušky tohoto stroje přerušila výměna motoru. S novým AM-39 se létalo od 15. září téhož roku. V průběhu státních zkoušek se přitom prototyp letounu I-220 podařilo ve výšce 6 800 m rozehnat na 668 km/h. Výstup na 5 000 m mu pak zabral 6,3 minut. Naproti tomu dostup, jenž činil 11 000 m (na místo požadovaných 13 000 m), představoval úplné zklamání. Protože to pro boj s výškovými průzkumnými speciály typu Ju-86P rozhodně nestačilo, následně byl navrácen OKB MiG. Z tohoto důvodu druhý prototyp letounu I-220, který na zkušební letiště dorazil dne 4. prosince 1943, mezitím prošel konverzí na první prototyp pokročilejšího výškového modelu I-225. Druhý I-220, jehož pohon zajišťoval osvědčený AM-38F, se přitom od toho prvního odlišoval instalací čtyř 20 mm kanónů typu ŠVAK (na místo dvou) a modifikovaného hlavního podvozku. Zatímco podvozkové kola prototypu prvního byla uchycena ke vnější straně, kola prototypu druhého se nacházela na vnitřní straně podvozkových vzpěr. Toto řešení přitom umožňovalo provádět jejich výměnu bez předchozího sejímání podvozkových dvířek.

Popis:  Po koncepční stránce byl výškový stíhač typu I-220 řešen, obdobně jako jeho méně výkonný předchůdce v podobě letounu typu MiG-3, jako jednomístný jednomotorový dolnoplošník smíšené konstrukce. Konstrukce protáhlého trupu tohoto stroje byla vyjma přední a zadní partie zhotovena převážně s březové překližky typu Špon. Zatímco přední část trupu letounu I-220 ukrývala instalaci pohonné jednotky a byla svařena z ocelových trubek, kostra zadní partie, která plynule přecházela ve svislou ocasní plochu (SOP) se směrovým kormidlem na odtokové hraně, měla duralovou konstrukci. Uvnitř střední části trupu, přímo za instalací motoru, který roztáčel jednu 3,60 m třílistou vrtuli typu AL-5L-126A, se nacházela pilotní kabina. Ta byla opatřena vystouplým průzračným překrytem s odsuvnou (směrem dozadu) střední částí, který plynule přecházel ve vyvýšený hřbet zadní partie trupu. Ocasní plochy letounu I-220 se nápadně podobaly ocasním plochám pokročilejšího MiGu-3U (I-230). Pouze vodorovná plocha, na jejíž odtokové hraně se nacházela výšková kormidla, měla větší rozpětí (3,75 m na místo 3,66 m). Křídlo tohoto stroje, které bylo uchyceno ke střední části trupu v oblasti za instalací motoru, se od křídla MiGu-3 značně lišilo. Kromě toho, že mělo větší rozpětí, obdrželo zcela nový (laminární) profil navržený institutem CAGI (Centrální Institut Aero- a Hydrodynamiky). Střední část křídla byla zhotovena z duralu. Pouze hlavní nosník obdržel ocelovou konstrukci. Naproti tomu vnější části, které se plynule zužovaly směrem k zaobleným koncům, byly zhotoveny převážně ze dřeva. Zatímco na odtokové hraně vnitřní části křídla se nacházely vztlakové klapky, na odtokové hraně vnějších částí křídla byla umístěna křidélka, náběžnou hranu vnější částí křídla zaujímaly (po celém rozpětí) duralové sloty. Naproti tomu do náběžné hrany střední části křídla byly včleněny lapače vzduchu přívodního ústrojí kompresoru, dvou olejových chladičů a chladiče glykolu. Zatímco přívod vzduchu do chladiče glykolu, jehož instalace se nacházela za hlavním podélníkem křídla, zajišťoval vnější pár podlouhlých štěrbinových lapačů, výstup ohřátého vzduchu byl řešen prostřednictvím jednoho páru regulovatelných obdélníkových otvorů vetknutého do horní plochy křídla v oblasti před instalací vztlakových klapek. Vnitřní pár lapačů vzduchu, který byl včleněn přímo do kořenů křídla, pak využíval kompresor motoru spolu s dvojicí chladičů oleje. Přestože se palivový systém letounu I-220 sestával hned ze šesti pružných palivových nádrží (se samosvorným potahem), z nichž čtyři se nacházely ve křídle a dvě v trupu (přímo za pilotní kabinu), pojal pouze 335 kg paliva. Výzbroj tohoto stroje se tvořila dvojice 20 mm kanónů typu ŠVAK, která byla vestavěna do boků přídě trupu v oblasti pod řadou pěti tandemově uspořádaných párů motorových výfuků. Na plánované 12,7 mm kulomety díky instalaci chladiče glykolu uvnitř křídla již místo nezbylo. Přistávací a vzletové zařízení tvořil zatahovatelný tříbodový podvozek ostruhového typu. Zatímco hlavní podvozek, který byl opatřen 650 x 250 mm koly, se zatahoval do střední části křídla (směrem k trupu), 350 x 125 mm kolečko ostruhového podvozku se zasouvalo do ocasní části trupu.

Verze:

I-220 – první modifikace letounu I-220 s instalací 1 700 hp motoru typu AM-38F nebo 1 800 hp motoru typu AM-39. První ze dvou prototypů letounu I-220, který na rozdíl od všech následujících verzí tohoto výškového stíhače postrádal instalaci turbokompresoru a přetlakové pilotní kabiny, se od vzletové dráhy poprvé odlepil dne 26. prosince 1942. viz. samostatný text

I-221 – pokročilá modifikace letounu I-220 s výškovým 1 700 hp motorem typu AM-39A s jedním turbokompresorem typu TK-2B, přetlakovou pilotní kabinou a modifikovanou konstrukcí draku. Jediný prototyp tohoto modelu se od vzletové dráhy poprvé odlepil dne 2. prosince 1943. viz. samostatný text

I-222 – pokročilá modifikace letounu I-221 se silnějším 1 860 hp motorem typu AM-39B, jedním turbokompresorem typu TK-300B, modifikovanou přetlakovou pilotní kabinou s pancéřovou ochranou a odlehčenou konstrukcí draku. Jediný prototyp tohoto modelu se od vzletové dráhy poprvé odlepil dne 7. května 1944. viz. samostatný text

I-225 – pokročilá modifikace letounu I-220 s výškovým motorem typu AM-42B (2 000 hp), AM-42FB (2 200 hp) nebo AM-44 (1 950 hp), jedním turbokompresorem typu TK-300B nebo ANTK-1A, přetlakovou pilotní kabinou s pancéřovou ochranou a modifikovanou konstrukcí draku. Zatímco první prototyp letounu I-225, jehož letové zkoušky se rozeběhly dnem 21. července 1944, vznikl konverzí druhého exempláře letounu I-220, druhý prototyp tohoto modelu byl postaven nově. viz. samostatný text

I-224 – pokročilá modifikace letounu I-222 s odlišnou instalací turbokompresoru, modifikovaným systémem chlazení, zvětšenou zásobou paliva a modifikovanou konstrukcí draku. Jediný prototyp tohoto modelu se od vzletové dráhy poprvé odlepil dne 16. září 1944. viz. samostatný text

Vyrobeno:  šest prototypů (dva prototypy modelu I-220, jeden prototyp modelu I-221, jeden prototyp modelu I-222, jeden prototyp modelu I-224 a jeden prototyp modelu I-225)

Uživatelé:  žádní

I-220 AM-38F

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu Mikulin AM-38F s max. výkonem 1 700 hp     

Výzbroj:     dva synchronní 20 mm kanóny typu ŠVAK se zásobou 150 nábojů na hlaveň, vestavěné do boků přídě trupu

I-220 AM-39

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu Mikulin AM-39 s max. výkonem 1 800 hp       

Výzbroj:     čtyři synchronní 20 mm kanóny typu ŠVAK se zásobou 100 nábojů na hlaveň, vestavěné po dvou do hřbetu a boků přídě trupu

Poslední úpravy provedeny dne: 17.6.2012