BOK (Čiževskij) BOK-5 (CKB-13)

Typ:  zmenšený technologický demonstrátor bezocasého bombardovacího letounu typu BOK-6

Určení:  ověření stability a ovladatelnosti bezocasého letounu

Historie:  Součástí vývojových plánů Oddělení zvláštních konstrukcí BOK (Bjuro osobych konstrukcij), které bylo zřízeno dne 27. ledna 1931, se kromě experimentálních stratosférických letounů stal též dvoumotorový bezocasý bombardér. Zmíněný letoun obdržel označení BOK-6 a počítal s dvojicí kapalinou chlazených vidlicových 12-ti válců typu M-34 z dílny A.A. Mikulina. Obranná výzbroj tohoto stroje se měla sestávat ze tří pohyblivých 7,62 mm kulometů typu ŠKAS. Protože konstrukce bezocasého bombardovacího letounu sebou přinášela nemalé technické riziko, padlo rozhodnutí, aby byly letové charakteristiky tohoto stroje nejprve ověřeny za pomoci zmenšeného technologického demonstrátoru. Vývoj technologického demonstrátoru bombardovacího letounu typu BOK-6, který vešel ve známost jako BOK-5, byl zahájen v polovině 30. let a probíhal pod vedením V.A. Čiževského. Při projektování experimentálního letounu typu BOK-5 byly plně zužitkovány poznatky z vývoje a zkoušek experimentálního bezocasého letounu typu BIČ-7A z dílny B.I. Čeranovského. Čiževský tento stroj pojal jako jednomotorový jednomístný dolnoplošník s mohutným lichoběžníkovým křídlem s nízkým plošným zatížením, jednoduchou svislou ocasní plochou a pevným tříbodovým podvozkem ostruhového typu. V případě pohonné jednotky Čiževského volba padla na 100 hp hvězdicový (vzduchem chlazený) pětiválec typu M-11 z dílny A.D. Švecova. Jediný prototyp letounu typu BOK-5 byl postaven závodem č.35 ze Smolenska. Na závodních zkouškách tohoto stroje se podílel institut NII VVS (Vědecko-výzkumný institut VVS). Závodní zkoušky prototypu BOK-5 započaly zkouškami rolovacími. V jejich průběhu se ale podařilo odhalit, že tento stroj má při vysoké rychlosti rolování tendenci samovolně zatáčet. To byl přitom důsledek malého rozchodu a rozvoru podvozku. Při jedné z pojížděk tak pilot neudržel směr a s  prototypem BOK-5 se převrátil. V rámci opravy proto zmíněný stroj obdržel řiditelnou ostruhu (na místo ostruhy pevné). Protože instalace řiditelné ostruhy učinila rolování s  prototypem BOK-5 vysokou rychlostí bezproblémovým, následně bylo možné přikročit ke zkouškám letovým. Ke svému prvnímu letu se tento stroj vydal dne 31. srpna 1937. Letové zkoušky prototypu BOK-5 zpočátku provázely potíže se samovolným přechodem do střemhlavého letu. Zmíněné problémy se ale Čiževskému podařilo poměrně rychle odstranit. V průběhu závodních zkoušek prototyp BOK-5 vykonal, do konce září toho samého roku, celkem 65 letů s celkovou délkou trvání 20 h a 42 min, a to bez jediné mimořádné události. Hodnocení zmíněného stroje ze strany zkušebních pilotů bylo nanejvýš kladné. Prototyp BOK-5 totiž měl vynikající stabilitu a ovladatelnost. Jeho pilotáž byla hodnocena jako snadná. Díky tomu byl shledán jako přístupný nejen pro piloty střední kvalifikace, ale i pro piloty nižší střední kvalifikace. Tak dobré pilotní charakteristiky přitom neměly prototypy mnohých konvenčně řešených letadel. Na to, že prototyp BOK-5 poháněl 100 hp motor, tento stroj měl i poměrně dobré výkonnostní parametry. Max. rychlost prototypu BOK-5 činila 174 km/h. V případě přistávací rychlosti to bylo 85 km/h. Stoupavost tohoto stroje u země byla 2,11 m/s. Dostup prototypu BOK-5 činil 4 850 km. Rozjezd tohoto stroje při vzletu nebyl delší než 120 m. V případě dojezdu při přistání to bylo 200 m. Prototyp BOK-5 se ale neobešel též bez nedostatků. Konkrétně se jednalo o ne zcela vyhovující účinnost směrovky, nedostatečné odpružení podvozku a silné chvění motoru. Posledně uvedené přitom s tímto strojem znemožňovalo provádět akrobacii. V roce 1938 byl proto u prototypu BOK-5 mírně prodloužený trup (o 0,5 m), zvětšena plocha směrovky a zmenšena plocha křidélek. Kromě toho byl tento stroj zbaven, kuli redukci hmotnosti, Townendova prstence. I přesto jeho hmotnost vzrostla o nějakých 32 kg. Dne 16. srpna 1938 byl takto modifikovaný prototyp BOK-5 prezentován náčelníkovi VVS A.D. Loktionovi. Dva dny nato se tento stroj zúčastnil letecké přehlídky v Tušinu. V rámci zmíněné přehlídky prototyp BOK-5 vykonal celkem tři lety. Poté byl předán NII VVS, za účelem realizace státních zkoušek. V průběhu státních zkoušek si tento stroj na své konto připsal, ke dni 19. září, dalších 37 zkušebních letů. Hodnocení modifikovaného prototypu BOK-5 ze strany pilotů NII VVS bylo nanejvýš kladné. Zmíněný stroj měl totiž dobrou stabilitu (až do rychlosti 150 km/h) a ovladatelnost. Kromě toho s ním nyní bylo možné bezproblémově provádět i pokročilou akrobacii. Svými parametry byl modifikovaný prototyp letounu typu BOK-5 srovnatelný s těmi nejlepšími zahraničními bezocasými letouny. Za nejmodernějšími jednoplošnými sportovními letouny té doby ale zaostával. To, že letoun typu BOK-5 měl na rozdíl od jiných bezocasých letounů tak dobré letové charakteristiky, bylo dáno zejména zvoleným profilem křídla (CAGI-890) a řešením ovládacích ploch. Výškovky, které současně zastávaly roli vztlakových klapek, a křidélka byla totiž u tohoto stroje umístěna na odtokové hraně pohyblivých ploch, které plnily funkci stavitelné VOP. Díky tomu mohl pilot vyrovnávat letoun typu BOK-5 bez použití kormidel, která tak mohl plně využívat k manévrování. Takto řešeným systémem řízení přitom nebyly opatřeny žádné předchozí bezocasé letouny. Po završení zkoušek modifikovaného prototypu typu BOK-5 u NII VVS tedy vývoj bombardovacího letounu typu BOK-6 obdržel oficiální zelenou. Realizace se ale zmíněný stroj nakonec nedočkal. Dne 1. února 1939 byl totiž V.A. Čiževský zatčen NKVD (Lidový komisariát vnitřních věcí), v rámci proslulých Stalinových čistek. Zmíněným politickým persekucím, které měly vytvořit atmosféru strachu a upevnit Stalinovu absolutistickou moc, tehdy neunikla ani řada tehdejších představitelů sovětského průmyslu, leteckého nevyjímaje. Jakýkoliv neúspěch ve zkušebním programu nějakého prototypu nového letounu nebo pouhá pomluva mohla v této temné době vést k okamžitému ukončení kariéry, zatčení nebo dokonce popravě do té doby velmi úspěšného leteckého konstruktéra. Čiževskému byly konkrétně osudné průtahy ve vývoji rekordního stratosférického letounu typu BOK-15. To však nic nemění na skutečnosti, že byl letoun typu BOK-5 nejvíce vydařeným bezocasým letounem sovětské konstrukce, byť za konvenčně řešenými letouny zaostával.

Popis:  Jednomotorový jednomístný bezocasý experimentální letoun typu BOK-5 byl řešen jako dolnoplošník s jednou svislou ocasní plochou. Poměrně krátký trup tohoto stroje měl průřez na výšku postavené elipsy a byl integrální součástí střední partie křídla. Trup letounu typu BOK-5 byl řešen jako duralová poloskořepina. Jeho kostra se sestávala z duralových podélníku a stringerů. Potah trupu tohoto stroje byl zhotoven z duralových panelů. V přední části trupu letounu typu BOK-5 se nacházela motorová sekce. Pohon tohoto stroje obstarával 100 hp hvězdicový (vzduchem chlazený) pětiválec typu M-11. Kolem válců zmíněného motoru, které vystupovaly z obrysu motorové kapoty, byl instalován Townendův prstenec (prstencovitý kryt zlepšující chlazení a snižující aerodynamický odpor). Motor typu M-11 roztáčel jednu dvoulistou tažnou vrtuli s kovovými listy. Přímo za motorovou sekcí byla instalována nádrž s 90-ti kg paliva. Poté následoval otevřený pilotní prostor. Otevřený kokpit letounu typu BOK-5 byl opatřen jednoduchým větrným štítkem s půdorysem ve tvaru písmene „V“ a rozděleným zasklením na dvě okénka. Boční panely na úrovni kokpitu byly řešeny jako výklopné (směrem dolů ven). To pilotovi usnadňovalo nástup a výstup. Zadní část trupu letounu typu BOK-5 v oblasti za kokpitem měla vyvýšený hřbet a plynule přecházela v kýl svislé ocasní plochy (SOP). SOP tohoto stroje měla oválný tvar a sestávala se z kýlu, který byl integrální součástí trupu a byl kompletně zhotoven z duralu, a směrového kormidla s duralovou kostrou a plátěným potahem. Mohutné dvounosníkové dolnoplošně uspořádané křídlo letounu typu BOK-5 mělo půdorys ve tvaru lichoběžníku, šípovou náběžnou hranu s úhlem šípu 28°, takřka přímou odtokovou hranu, rozpětí 9,86 m a plochu 23,15 m². Hloubka střední partie křídla tohoto stroje přitom takřka odpovídala délce trupu. Křídlo letounu typu BOK-5 mělo ale též značnou tloušťku. Zatímco u kořenů relativní tloušťka křídla tohoto stroje činila 16 %, u konců dosahovala hodnoty 13 %. Kostra křídla tohoto stroje byla zhotovena z duralu. Naproti tomu potah křídla letounu typu BOK-5 byl vesměs plátěný. Duralovými panely byla potažena pouze střední partie křídla tohoto stroje, okolo trupu. Celá odtoková hrana křídla letounu typu BOK-5 byla řešena jako pohyblivá a plnila funkci stavitelné vodorovné ocasní plochy (VOP) s mezními úhly vychýlení -5° a +3°. K odtokové hraně těchto pohyblivých plošek byly pak uchyceny tři páry dalších pohyblivých plošek. Zatímco vnitřní dva páry těchto pohyblivých plošek zastávaly funkci vztlakových klapek a výškových kormidel současně, vnější pár plnil roli křidélek. Vztlakové klapky i křidélka měla profil křídla a v neutrální pozici zaujímala sklon -4°. Mechanizace křídla letounu typu BOK-5 byla kompletně zhotovena z duralu. Vzletové a přistávací zařízení letounu typu BOK-5 tvořil pevný (nezatahovatelný) tříbodový podvozek ostruhového typu. Hlavní podvozky byly instalovány pod střední částí křídla a byly osazeny koly s rozměry 700 x 100 mm. Jejich tlumiče byly zhotoveny z pryže. Záďový podvozek byl instalován pod ocasní částí trupu, na úrovni kýlu SOP, a měl podobu jednoduché řiditelné struhy. V konstrukci podvozku letounu typu BOK-5 přitom našly uplatnění některé komponenty podvozku letounu typu U-2 (Mule) z dílny N.N. Polikarpova.

Verze:

BOK-5 – původní výše popsané provedení jediného prototypu letounu typu BOK-5

BOK-5 (modifikovaný) – pozdější provedení jediného prototypu letounu typu BOK-5 s demontovaným Townendovým prstencem, prodlouženým trupem (o 0,5 m), modifikovanou směrovkou se zvětšenou plochou a modifikovanými křidélky se zmenšenou plochou

Vyrobeno:  jeden prototyp

Uživatelé:  žádní

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden pístový motor typu Švecov M-11 s max. výkonem 100 hp

Výzbroj:     žádná