Kočerigin Š (BB-21)

Typ:  útočný a lehký bombardovací letoun; vývojový derivát průzkumného letounu typu R-9 (CKB-27)

Určení:  ničení pozemních cílů v rámci přímé palebné podpory pozemních jednotek

Odlišnosti od letounu R-9:

- instalace hvězdicového dvouřadého 14-ti válce typu M-88 s max. výkonem 1 000 hp (v případě 1. prototypu) nebo M-87 s max. výkonem 950 hp (v případě 2. prototypu) v přídi trupu na místo hvězdicového dvouřadého 14-ti válce typu M-85 s max. výkonem 780 hp

- instalace nového překrytu pilotní kabiny s většími rozměry

- umístění pracoviště navigátora-střelce blíže u pracoviště pilota. Pohyblivý kulomet typu ŠKAS, který je obsluhován navigátorem-střelcem, navíc u tohoto modelu není instalován ve výkyvném střelišti, ale ve střelecké věži typu MV-3. Zmíněná střelecká věž má kulovitý tvar a je kompletně zasklena.

- instalace modifikované hřbetní nástavby mezi překryty pracovišť pilota a navigátora-střelce. Hřbetní nástavba tohoto modelu je kompletně zasklena, zatímco u modelu R-9 nikoliv.

- přítomnost pumovnice s nosností 200 až 400 kg uvnitř trupu, přímo pod křídlem. Zmíněná pumovnice je opatřena dvoudílnými podélně dělenými dvířky. Naproti tomu u modelu R-9 se na této pozici nachází instalace fotoaparátu.

- instalace jednoho páru pumových závěsníků s nosností 2 x 100 kg pod křídlem

- vestavba dvou 7,62 mm kulometů typu ŠKAS a (v případě prototypu druhého) dvou 20 mm kanónů typu ŠVAK do křídla. Naproti tomu do křídla modelu R-9 je vestavěn pouze jeden kulomet typu ŠKAS.

- instalace svislé ocasní plochy (SOP) s většími rozměry

- instalace pevných hlavních podvozků na místo zatahovatelných. Hlavní podvozky tohoto modelu jsou navíc uchyceny k okrajům břicha trupu a nikoliv ke spodní ploše křídla. Jejich nohy i kola jsou přitom opatřeny aerodynamickými kryty.

- instalace modifikovaného ostruhového podvozku s kolečkem. Naproti tomu ostruhový podvozek modelu R-9 je opatřen kluznou patkou.

Historie:  V lednu roku 1938 bylo vypsáno technické zadání na nový útočný a lehký bombardovací letoun pro VVS. Součástí zmíněného zadání se přitom stal požadavek na rychlost 500 km/h ve výšce 6 000 m, dostup 10 000 m a dolet s 500 kg pumovým nákladem 1 500 až 2 000 km. Zmíněný stroj měl tedy výkonnostními parametry překonávat nejen průzkumný a lehký bombardovací letoun typu R-10 z dílny I.G. Němana, který byl právě tehdy vyráběn charkovským závodem č.135, ale i lehké bombardovací letouny z programu Ivanov. Konkrétně se jednalo o letoun typu ANT-51 (budoucí BB-1/Su-2) z dílny P.O. Suchoje, jehož vývoj se právě tehdy nacházel ve fázi letových zkoušek, a letoun typu Ivanov z dílny N.N. Polikarpova, jehož první prototyp byl právě tehdy ve výstavbě. Protože 900 hp hvězdicový (vzduchem chlazený) devítiválec typu M-62 z dílny A.D. Švecova, který poháněl letouny vzešlé z programu Ivanov, nebyl schopen požadovanému letounu zajistit zadané výkonnostní parametry, pohon zmíněného stroje měl obstarávat 950 hp hvězdicový dvouřadý 14-ti válec typu M-87 z dílny S.K. Tumanského nebo odvozený 1 000 hp hvězdicový dvouřadý 14-ti válec typu M-88. Střelecká výzbroj bombardovací modifikace tohoto stroje se měla sestávat ze čtyř 7,62 mm kulometů typu ŠKAS. Naproti tomu útočná modifikace tohoto letounu měla být vyzbrojena hned osmi kulomety tohoto typu. Termín předání prototypu zmíněného stroje ke státním zkouškám byl stanoven na 1. srpen 1938. V dubnu toho samého roku byl vývojem tohoto letounu pověřen, tehdejším ministrem zbrojního průmyslu M.M. Kaganovičem, konstrukční tým S.A. Kočerigina, který tehdy působil v závodě č.1, a to i přesto, že na něm ve skutečnosti již čtvrtý měsíc intenzivně pracoval. Důvodem toho, proč byl vývoj nového útočného a lehkého bombardovacího letounu svěřen právě Kočeriginovu konstrukčnímu týmu byla skutečnost, že tehdy neměl, vzhledem k odmítavému postoji ze strany VVS k licenční kopii amerického lehkého bombardovacího letounu typu Vultee V-11 (typ BŠ-1), žádnou pracovní náplň. Úvodní projekt zmíněného lehkého bombardovacího stroje, který vešel ve známost jako Š, byl NKOP (Lidový komisariát obranného průmyslu) prezentován dne 28. března 1938. Protože se sériová výroba letounu typu Š měla rozeběhnout již v roce 1939, Kočerigin se rozhodl letoun typu Š pojmout jako derivát jednomotorového dvoumístného rychlostního průzkumného středoplošníku typu R-9 (CKB-27). Z toho samého důvodu byly v jeho konstrukci v maximální míře zužitkovány komponenty z různých letadel, které se tehdy nacházely ve výrobě. Kočerigin původně plánoval letoun typu „Š“ pojmout jako celokovový alá BŠ-1. Nakonec ale dostala přednost smíšená konstrukce. Zmíněný stroj tak obdržel, stejně jako letoun typu R-9, dřevěný trup a kovové křídlo. Proti typu R-9 ale jeho konstrukce doznala celé řady změn. Pilotní kabina letounu typu Š měla větší překryt, který poskytoval lepší výhled. Výkyvné hřbetní obranné střeliště u tohoto stroje nahradila kulovitá střelecká věž typu MV-3. Pracoviště navigátora-střelce se navíc nyní nacházelo blíže u pracoviště pilota. Hřbetní nástavba, která navzájem propojovala překryty pracoviště pilota a navigátora-střelce, byla u tohoto typu kompletně zasklena, zatímco u typu R-9 nikoliv. Svislá ocasní plocha letounu typu Š měla větší rozměry. Ostruhový podvozek tohoto stroje byl osazen kolečkem a nikoliv kluznou patkou. Protože zatahovatelné hlavní podvozky letounu typu R-9 měly složitou a těžkou konstrukci a byly zdrojem problémů, S.A. Kočerigin navíc letoun typu Š opatřil pevnými (nezatahovatelnými) hlavními podvozky. Původně byl tento stroj vyprojektován pro perspektivní 1 200 hp hvězdicový dvouřadý 14-ti válec typu M-89 z dílny S.K. Tumanského. Dle předběžných výpočtů mu přitom zmíněný motor měl zajistit rychlost 500 km/h. Kuli průtahům s vývojem této pohonné jednotky se ale první prototyp letounu typu Š, pro který se začalo později používat označení Š-1, nakonec musel spokojit se slabším motorem typu M-88. Dle předběžných výpočtů měl ale zmíněný motor tomuto stroji umožnit létat rychlostí jen 460 až 480 km/h ve výšce 4 275 m, resp. 380 až 400 km/h v přízemní výšce. Pro potřeby zkušebního programu byly postaveny, závodem č.1, dva exempláře letounu typu Š (Š-1 a Š-2). Kompletace prvního z nich byla zahájena dne 1. května 1938 a završena dnem 10. listopadu toho samého roku. Zmíněný stroj byl opatřen 1 100 hp motorem typu M-88, jehož výkon byl ale snížen na výkonnost 950 hp motoru typu M-87, a třílistou stavitelnou vrtulí s průměrem 3,25 m. Hlavňová výzbroj prototypu Š-1 se sestávala ze dvou křídelních kulometů typu ŠKAS a jednoho pohyblivého kulometu toho samého typu. Ten byl instalován ve hřbetní střelecké věži typu MV-3 a sloužil k obraně zadní polosféry před vzdušným napadením. Uvnitř trupové pumovnice tento stroj mohl přepravovat náklad pum do celkové hmotnosti až 400 kg. Standardní pumový náklad však činil 200 kg. Po předchozí instalaci dvou vnějších křídelních závěsníků ale mohl přepravovat náklad pum o celkové hmotnosti až 600 kg. Předtím než, byl prototyp Š-1 vytažen na letiště, navíc obdržel, vzhledem k zimnímu období, lyžový podvozek. Do oblak se tento stroj napoprvé vydal dne 21. března 1939. Protože byla cestovní stabilita prototypu Š-1 shledána za nedostatečnou, po realizaci prvních několika letů byla plocha SOP tohoto stroje zvětšena o 0,25 m². Na druhou stanu přistání s prototypem Š-1 bylo zkušebním pilotem hodnoceno jako snadnější než přistání s letouny typu BŠ-1 a R-10. Dne 24. dubna 1939, po realizaci pouhých osmi letů, byla provedena výměna motoru. Předchozí exemplář motoru typu M-88 totiž již nebyl schopen běžet na max. výkon. Kromě toho se v olejovém systému zmíněné pohonné jednotky objevily kovové hobliny. Poté, 29. dne toho samého měsíce, byl prototyp Š-1 přelétnut na leteckou základnu Čkalovsk, aby se následně mohl zúčastnit prvomájové letecké přehlídky, která se konala na moskevském Rudém náměstí. Návštěvníkům zmíněné přehlídky byl přitom tento stroj prezentován za letu. Dne 21. května 1939 byl prototyp Š-1 předán NII VVS (Vědecko-výzkumný institut VVS). Zde se po odstranění nedostatků, které se podařilo odhalit v průběhu předchozích letů, pokračovalo v letových zkouškách. Dne 10. června bylo ale letové zkoušky prototypu Š-1 opět nutné pozastavit kuli výměně motoru. Druhý motor tohoto stroje tedy vydržel jen něco přes jeden měsíc. Závěrečná zpráva ze zkoušek prototypu Š-1 u NII VVS byla podepsána dne 23. srpna 1939. Hodnocení míněného stroje ale nebylo příliš povzbudivé. Hlavním terčem kritiky se stal motor typu M-88. Zmíněný motor měl totiž nestabilní chod a nepodával projektovaný výkon. V olejovém systému motoru typu M-88 byly navíc několikrát objeveny kovové hobliny. S kritikou se ale setkala též povrchová úprava draku a nedostatečná účinnost vrtule. Rychlost prototypu Š-1 byla nižší než vypočtená a činila 426 km/h ve výšce 7 650 m, resp. 437 km/h ve výšce 6 650 m, resp. 360 km/h (382 km/h v režimu forsáže) v přízemní výšce. Mezitím, v první polovině roku 1939, byla Kočeriginova konstrukční kancelář, na základě výnosu ze dne 5. února toho samého roku, přesunuta z prostor závodu č.1 do prostor závodu č.156. Od té doby byla známa jako OKB-3 či KB-17. Krátce nato, v květnu roku 1939, byla KB N.N. Polikarpova, která tedy pracovala na stíhacím letounu typu I-180 a lehkém bombardovacím letounu typu Ivanov, přesunuta z prostor závodu č.156 do prostor závodu č.1. V této souvislosti byl prototyp Š-1 následně přesunut na tovární letiště závodu č.156. Druhý prototyp letounu typu Š byl znám jako Š-2 a byl opatřen motorem typu M-87A a vrtulí typu VIŠ-23 s průměrem 3,25 m. Nosník křídla tohoto stroje byl navíc zhotoven z chrom-molybdenových trubek, zatímco nosník křídla prototypu Š-1 byl vyroben z ocelových profilů s tvarem písmene „T“. Změn ale doznala též střelecká výzbroj. Dvojici 7,62 mm křídelních kulometů typu ŠKAS totiž u tohoto stroje sekundovala dvojice 20 mm kanónů typu ŠVAK. V průběhu státních zkoušek, které byly realizovány mezi 27. červencem a 3. zářím roku 1939 u NII VVS, prototyp Š-2 nalétal 22 h. Zmíněný stroj dosahoval rychlosti 439 km/h ve výšce 5 000 m, resp. 350 km/h v přízemní výšce. Na výšku 5 000 m byl schopen vystoupat za 9,5 min. Praktický dostup prototypu Š-2 činil 9 800 m. Díky tomu, že se těžiště prototypu Š-2 nacházelo příliš vzadu (hodnota jeho střední aerodynamické tětivy činila 30,9 %), byl ale tento stroj při rychlosti vyšší než 260 km/h nestabilní ve všech letových režimech. Problémy se stabilitou v důsledku umístění těžiště příliš vzadu měly ale prakticky všechny sovětské letouny té doby. Kromě toho měl prototyp Š-2 celou řadu defektů. Výtky byly konkrétně vzneseny k pohonnému systému, palubnímu vybavení a rozmístění přístrojů v kabině. Protože navíc za třetím prototypem lehkého bombardovacího letounu typu ANT-51 (SZ-3) z dílny P.O. Suchoje, který byl poháněn též motorem typu M-87A, zaostával rychlostí o 29 km/h, státními zkouškami neprošel, a to i přesto, že by náhradou pevných hlavních podvozků zatahovatelnými bylo možné jeho rychlost navýšit o nějakých 20 až 25 km/h. Letoun typu Š měl být přitom zaveden, pod označením BB-21 M-88, do výrobního programu závodu č.292 ze Saratova. Ve výrobním programu zmíněného podniku měl přitom nahradit letoun typu R-10. Prvních pět letounů typu BB-21 M-88 mělo brány saratovského závodu č.292 opustit před koncem roku 1939. Z těchto plánů samozřejmě sešlo. Později byl prototyp Š-1 opatřen motorem typu M-87B, aby mohly být za jeho pomoci otestovány, letovým oddělením institutu CAGI (Centrální institut aero- a hydrodynamiky), nové podvozkové brzdy. Ke svému prvnímu letu v této konfiguraci se prototyp Š-1 vydal, z VPD letiště v Ramenském, dne 20. ledna 1940. Krátce po vzletu, když se nacházel ve výšce 60 až 80 m, ale došlo k výpadku motoru. Motor prototypu Š-1 se sice podařilo znovu nahodit a se zmíněným strojem nouzově přistát, pilot se s ním ale při přistání dostal do hlubokého sněhu, což vedlo k tomu, že se překlopil přes „čumák“. Přitom došlo ke zlomení levé podvozkové nohy, zohýbání listů vrtule a pomačkání motorové kapoty. Za původce zmíněné mimořádné události bylo přitom označeno vniknutí sněhu do lapače vzduchu karburátoru, který se nacházel na břichu trupu. Poté byl prototyp Š-1 s definitivní platností vyřazen z provozu. Za celou svou kariéru přitom tento stroj vykonal 117 letů s celkovou délkou trvání 58 hod. Mezitím, mezi říjnem a listopadem roku 1939, byl Kočerigin pověřen zpracováním projektu pokročilé modifikace letounu typu Š. Požadovaná pokročilá modifikace tohoto stroje měla být přitom poháněna motorem typu M-90, M-81 nebo M-88TK. Kromě toho měla obdržet zatahovatelný podvozek. Termín předání 1:1 makety takto modifikovaného letounu typu Š byl stanoven na 25. prosinec 1939. Zmíněné zadání dalo za vznik projektům hned dvou modifikací letounu typu Š, a to MMŠ (Malaja Modifikacija Šturmovika = malá úprava bitevníku) a BMŠ (Bolšaja Modifikacija Šturmovika = velká úprava bitevníku). Program MMŠ přitom počítal s náhradou motoru typu M-87 motorem typu M-81, snížením počtu palivových nádrží (které měly samosvorný potah) z šesti na čtyři, což mělo vést k poklesu zásoby paliva o 100 kg, záměnou celokovového křídla s plochou 24,15 m² a vzepětím 3° dřevěným křídlem s plochou 18,00 m² a vzepětím 5°15‘ a redukcí plochy SOP a VOP. Všechny výše uvedené úpravy měly přitom vést k posunu těžiště mírně směrem dopředu (a hodnoty střední aerodynamické tětivy z 30,5 % na 25,5 %). Křídelní kanóny typu ŠVAK měly být navíc u tohoto modelu nahrazeny druhým párem kulometů typu ŠKAS. Náklad pum letounu typu MMŠ měl činit 200 kg. Dle předběžných výpočtů měl tento stroj mít rychlost 520 km/h ve výšce 6 000 m, resp. 450 km/h v přízemní výšce, a dostup 9 000 m. Výstup na výšku 6 000 m mu měl zabrat 11 min. Projekt letounu typu MMŠ byl ale podroben kritice. Důvodem toho byla vysoká přistávací rychlost (140 km/h), velká délka rozjezdu při vzletu (400 m) a malý dolet (685 km). I přesto se počítalo se stavbou prototypu. Jeho základem se přitom měl stát prototyp Š-2. Naproti tomu model BMŠ počítal s motorem typu M-88TK, M-90 nebo M-81TK. Motor tohoto stroje měl být navíc umístěn o 50 mm více dopředu, stejně jako pracoviště pilota. Kabina pilota a navigátora-střelce letounu typu BMŠ měla být opatřena oddělenými překryty s polokapkovitým tvarem. Náhrada protáhlého společného překrytu pracovišť posádky dvěma samostatnými překryty měla přitom vést k redukci průřezu střední části trupu a hmotnosti. Pilotní kabina letounu typu BMŠ měla být více prostorná. Olejová nádržka tohoto stroje se měla nacházet až za protipožární přepážkou a nikoliv v motorové sekci. Naproti tomu křídlo letounu typu BMŠ mělo mít identickou konstrukci jako celokovové křídlo modelu Š. U zmíněného stroje se nicméně počítalo se zatahovatelnými hlavními podvozky. K jejich zasouvání a vysouvání měla přitom sloužit hydraulika. Zatímco nohy hlavních podvozků letounu typu BMŠ se měly v zasunuté pozici nacházet pod potahem boků trupu, jejich kola měla být skryta uvnitř křídla. Ve variantě s motorem typu M-88TK měl letoun typu BMŠ dle předběžných výpočtů mít max. rychlost 522 km/h ve výšce 1 000 m, resp. 495 km/h ve výšce 4 000 m, resp. 471 km/h v přízemní výšce, přistávací rychlost 109 km/h a dostup 11 000 m. Výstup na výšku 5 000 m mu měl zabrat 8,4 min. Délka rozjezdu při vzletu tohoto stroje měla činit 388 m. Vypočtená rychlost letounu typu BMŠ ve variantě s motorem typu M-90 činila 580 km/h. Motor M-81TK měl tomuto stroji dle předběžných výpočtů zajistit rychlost 560 km/h. Letouny typu MMŠ a BMŠ se ale nakonec realizace nedočkaly. V říjnu roku 1940 bylo totiž závodu č.156 nařízeno zastavení dalších prací na letounu typu Š i jeho modifikacích. Do té doby se podařilo pouze zahájit přestavbu prototypu Š-2 na model MMŠ. V době, kdy byly veškeré práce na toto téma zastaveny, se prototyp Š-2 nacházel v rozmontovaném stavu. Jedním z důvodů zastavení prací na letounech řady Š byla změna ve vedení NKAP (Lidový komisariát leteckého průmyslu). Nové vedení NKAP totiž nebylo tomuto typu nakloněno. Dalším důvodem toho bylo zahájení sériové výroby letounu typu Su-2 (BB-1) z dílny P.O. Suchoje.

Verze:

Š-1 – první prototyp letounu typu Š. Tento stroj byl poháněn 1 000 hp motorem typu M-88. Nosník křídla prototypu Š-1 byl zhotoven z ocelových profilů s tvarem písmene „T“. Do křídla tohoto stroje byly vestavěny pouze dva 7,62 mm kulomety typu ŠKAS.

Š-2 – druhý prototyp letounu typu Š. Tento stroj byl poháněn 950 hp motorem typu M-87A. Nosník křídla prototypu Š-2 byl zhotoven z chrom-molybdenových trubek. Do křídla tohoto stroje byly kromě dvou 7,62 mm kulometů typu ŠKAS vestavěny též dva 20 mm kanóny typu ŠVAK.

Vyrobeno:  dva prototypy

Uživatelé:  žádní

Š-1

Posádka:    pilot a navigátor/střelec

Pohon:       jeden pístový motor typu Tumanskij M-88 s max. výkonem 1 000 hp    

Výzbroj:     dva 7,62 mm kulomety typu ŠKAS se zásobou 900 nábojů na hlaveň, vestavěné do křídla, jeden pohyblivý kulomet toho samého typu se zásobou 500 nábojů, instalovaný ve hřbetní otočné střelecké věži typu MV-3 určené k obraně zadní polosféry před vzdušným napadením, a náklad pum do celkové hmotnosti 200 až 600 kg, přepravovaný uvnitř trupové pumovnice s nosností 400 kg (čtyři 100 kg pumy typu FAB-100) a na dvou křídelních závěsnících s nosností po 100 kg (dvě 100 kg pumy typu FAB-100)

Š-2

Posádka:    pilot a navigátor/střelec

Pohon:       jeden pístový motor typu Tumanskij M-87A s max. výkonem 950 hp

Výzbroj:     dva 20 mm kanóny typu ŠVAK a dva 7,62 mm kulomety typu ŠKAS, vestavěné do křídla, jeden pohyblivý kulomet toho samého typu, instalovaný ve hřbetní otočné střelecké věži typu MV-3 určené k obraně zadní polosféry před vzdušným napadením, a náklad pum do celkové hmotnosti 200 až 600 kg, přepravovaný uvnitř trupové pumovnice s nosností 400 kg (čtyři 100 kg pumy typu FAB-100) a na dvou křídelních závěsnících s nosností po 100 kg (dvě 100 kg pumy typu FAB-100)

poslední úpravy provedeny dne: 3.4.2021