Suchoj Su-1 (I-135)

Typ:  frontový stíhací letoun (1. prototyp letounu typu I-135)

Určení:  primárně vybojování vzdušné převahy v prostoru linie a ničení vzdušných cílů v rámci protivzdušné obrany; sekundárně ničení pozemních cílů

Historie:  Ve druhé polovině 30. let tvořily páteř stíhacích letek VVS prakticky téměř výhradně dvouplošníky řady I-15 a jednoplošníky řady I-16 z dílny N.N. Polikarpova. Oba zmíněné letouny ale za nejmodernějšími stíhači německé Luftwaffe v podobě jednomotorových letounů řady Messerschmitt Bf109, se kterými měly tu čest se střetnout již v roce 1937 v občanské válce ve Španělsku, znatelně zaostávaly prakticky ve všech charakteristikách. To se přitom týkalo i dvouplošníků řady I-153 (vývojový derivát typu I-15), které začaly početnou flotilu letounů typu I-15 a I-16 doplňovat na konci 30. let. Aby toho nebylo málo, tak na konci 30. let byl vývojový potenciál zmíněných letounů již prakticky vyčerpán, zatímco typ Bf109 toho měl ještě hodně před sebou. V této souvislosti byla v roce 1939 celá řada sovětských leteckých konstruktérů pověřena vývojem stíhacího letounu nové generace. Dle specifikací, které schválil v prosinci roku 1938 samotný J.V. Stalin, měl sovětský protějšek německého typu Bf109 mít rychlost 620 až 650 km/h, operační letovou výšku 11 000 až 12 000 m a dolet 800 km. Výstup na výšku 10 000 m mu přitom neměl zabrat více než 11 min. Jeho výzbroj se měla sestávat z jednoho 12,7 mm těžkého kulometu typu UBS a dvou 7,62 mm lehkých kulometů typu ŠKAS. Zatímco pohon letounů řady I-15, I-15 a I-153 obstarávaly hvězdicové (vzduchem chlazené) motory, nástupce těchto strojů měl být poháněn, stejně jako německý typ Bf109, kapalinou chlazeným motorem. Kapalinou chlazená pohonná jednotka má totiž v porovnání s hvězdicovým motorem znatelně menší průměr. Díky tomu ji lze opatřit daleko štíhlejší a zároveň aerodynamičtější kapotou. Naproti tomu je méně odolná v boji. Dle původního zadání měl pohon sovětského Bf109 zajišťovat motor typu M-103 nebo M-103A z dílny V.J. Klimova. Později, v lednu roku 1939, ale před tímto motorem dostaly přednost silnější pohonné jednotky typu M-105 a M-106 z dílny toho samého konstruktéra. Dle konečného technického zadání k sovětskému Bf109, které bylo schváleno dne 8. března 1939,  měl tento stroj mít rychlost (ve výšce 6 000 až 7 000 m) 625 až 675 km/h, dostup 11 000 m a dolet při letu rychlostí odpovídající 0,9-násobku rychlosti maximální 600 km, resp. 1 000 km v přetížené konfiguraci. Výstup na výšku 8 000 m měl zvládnout za 10 min. 360° výkrut ve výšce 1 000 m měl být schopen provést za 14 až 16 s. Požadavek na přistávací rychlost zněl 105 až 110 km/h. Jeho výzbroj se měla sestávat z jednoho 20 mm kanónu typu ŠVAK se zásobou 120 nábojů a dvou synchronních 7,62 mm kulometů typu ŠKAS s celkovou zásobou 1 700 nábojů. V přetížené konfiguraci měl být navíc schopen přepravy nákladu pum o hmotnosti 100 kg. Termín předání dvou prototypů zmíněného stroje ke zkouškám byl stanoven na říjen a prosinec roku 1939. Z celé řady projektů na toto téma lze přitom mezi ty prioritní řadit projekty výškových stíhačů typu I-200 (budoucí MiG-1) z dílny N.N. Polikarpova a I-135 (Su-1) z dílny P.O. Suchoje a projekty stíhačů pro malé a střední výšky typu I-26 (budoucí Jak-1) z dílny A.S. Jakovleva, I-301 (budoucí LaGG-1/-3) z dílny S.A. Lavočkina, V.P. Gorbunova a M.I. Gudkova a I-21 z dílny M.M. Pašinina. Naproti tomu realizace projektů stíhacích letounů z dílny V.N. Beljaeva, M.R. Bisnovata, A.A. Borovkova a I.F. Florova, S.A. Kočerigina, S.G. Kozlova a S.A. Moskaleva měla pouze experimentální charakter. Úvodní projekt letounu typu I-135, který byl zpočátku znám jako I-105 a byl pojat jako dolnoplošník smíšené konstrukce s přímým křídlem, klasicky koncipovanými ocasními plochami a zatahovatelným tříbodovým podvozkem, přitom P.O. Suchoj institutu NII VVS (Vědecko-výzkumný institut VVS) prezentoval dne 25. května 1939. Hodnocení zmíněného stroje ze strany NII VVS bylo vydáno dne 1. června toho samého roku a bylo kladné. Krátce nato, dne 26. července 1939, byl podepsán též protokol z přezkumu 1:1 makety letounu typu I-135. Dle výnosu ze dne 29. července toho samého roku „O stavbě nových zkušebních stíhacích letounů na léta 1939 až 1940“ měl být tento stroj postaven ve dvou prototypech. První z nich měl být poháněn 1 050 hp motorem typu M-105P, který měl být opatřen turbokompresory typu TK-2 (zařízení snižující úbytek výkonu pístového motoru s rostoucí letovou výškou), a měl mít max. rychlost 600 až 625 km/h ve výškách 8 000 až 10 000 m, resp. 560 až 580 km/h ve výškách 5 000 až 6 000 m, přistávací rychlost 110 až 120 km/h a dolet při letu rychlostí odpovídající 0,9-násobku rychlosti maximální 600 km, resp. 1 000 km v přetížené konfiguraci. Výstup na výšku 10 000 m měl zvládnout za 8 až 10 min. Jeho výzbroj se měla sestávat z jednoho 20 mm kanónu typu ŠVAK, který měl střílet dutou hřídelí vrtule, a dvou synchronních 7,62 mm kulometů typu ŠKAS. Náklad pum prvního prototypu letounu typu I-135 měl činit 100 kg. Druhý prototyp tohoto stroje měl být opatřen silnějším 1 350 hp motorem typu M-106, který měl být opatřen rovněž dvojicí turbokompresorů typu TK-2, a měl mít max. rychlost 620 až 640 km/h ve výškách 8 000 až 10 000 m, resp. 580 až 600 km/h ve výšce 6 000 m, přistávací rychlost 110 až 120 km/h a dolet při letu rychlostí odpovídající 0,9-násobku rychlosti maximální 600 km, resp. 1 000 km v přetížené konfiguraci. Výstup na výšku 10 000 m měl zvládnout za 8 až 10 min. Jeho výzbroj se měla sestávat z jednoho 20 mm kanónu typu ŠVAK, který měl střílet dutou hřídelí vrtule, a dvou synchronních 7,62 mm kulometů typu Ultra-ŠKAS nebo ŠKAS. Zatímco první prototyp letounu typu I-135 měl být ke státním zkouškám předán nejpozději v břenu roku 1940, termín předání druhého prototypu tohoto stroje ke státním zkouškám byl stanoven na červenec toho samého roku. Začlenění dvou odstředivých turbokompresorů typu TK-2, které byly roztáčeny motorovými spalinami, do pohonného systému letounu typu I-135 mělo přitom sebou přinést zlepšení výškových charakteristiky. Zmíněný stroj ale nebylo možné považovat za plnohodnotný výškový stíhač, neboť nebyl opatřen přetlakovou kabinou. V průběhu prací na projektu letounu typu I-135 byla konstrukční skupina P.O. Suchoje přesunuta z moskevského závodu č.156, v jehož prostorách se tísnila s konstrukčními skupinami hned několika dalších konstruktérů, do prostor závodu č.135 z Charkova. Konstrukční tým tohoto konstruktéra byl přitom přesunut do Charkova na základě výnosu ze dne 29. července 1939, aby zde dohlédl na zavádění výroby lehkého bombardovacího letounu typu BB-1, později známého jako Su-2. Zde byl následně vybudován pozemní stend, který sloužil k testování pohonného systému letounu typu I-135. Současně zde byla zahájena stavba prvního prototypu tohoto stroje. Na konci dubna roku 1940, kdy se kompletace prvního prototypu letounu typu I-135, který byl v prosinci toho samého roku přeznačen dle nového systému značení na Su-1 (druhý prototyp tohoto stroje současně obdržel označení Su-3), nacházela před dokončením, ale vyšlo nařízení, aby byl konstrukční tým P.O. Suchoje přesunut do prostor závodu č.289 z Podlipek u Moskvy. Zde byl zmíněný stroj dokončen. K závodním zkouškám, které byly realizovány na letišti Ramenskij, byl první prototyp I-135 (Su-1) předán na počátku června roku 1940. Rolovací zkoušky tohoto stroje se rozeběhly 11. dne toho samého měsíce. Do oblak se prototyp I-135 (Su-1) napoprvé vydal dne 15. června 1940. Posláním prvních letů tohoto stroje se stalo ověření činnosti pohonného systému. Zkoušky prototypu I-135 (Su-1) se neobešly bez mimořádné události. Dne 3. srpna toho samého roku totiž pilot A.P. Černavskij s tímto strojem omylem přistál se zataženým podvozkem. Přitom prototyp I-135 (Su-1) utrpěl poškození. To již měl za sebou 16 zkušebních letů. Zatímco náplní 12-ti z nich bylo prověření pohonného systému, v průběhu zbylých čtyř letů byla ověřována účinnost různých chladičů oleje. V průběhu opravy, kterou zmíněný stroj prošel v prostorách závodu č.289, přitom obdržel nový motor, novou vrtuli, nové regulační žaluzie chladiče vody a novou dolní část motorové kapoty. Opravu prototypu I-135 (Su-1) se podařilo završit dnem 9. září 1940. Letové zkoušky tohoto stroje se znovu rozeběhly 13. den toho samého měsíce. Dne 2. října 1940 došlo k další mimořádné události. Tehdy, ve výšce 6 000 m, totiž náhle vypověděl službu motor, v důsledku prasknutí ojnic 4. a 10. válce. Pilotovi P.M. Popelnjušenkovi se ale naštěstí podařilo prototyp I-135 (Su-1) zachránit a bezpečně s ním přistát. Na nový motor typu M-105P si však Suchoj musel počkat až do 25. října 1940. Nová vrtule přitom do závodu č.289 dorazila tři dny nato. Letové zkoušky prototypu I-135 (Su-1) byly proto obnoveny až dnem 10. listopadu toho samého roku. Protože se Popelnjušenko mezitím zranil, když nahazoval motor typu M-11 rukou, následně jej ve zkušebním programu prototypu I-135 (Su-1) nahradil V.P. Fedorov. Do konce roku 1940 se v průběhu závodních zkoušek tohoto stroje podařilo stanovit vzletové a přistávací charakteristiky, ověřit vyvažování v některých letových režimech, stanovit max. rychlost ve výškách do 6 000 m, stanovit stoupavost do výšky 5 000 m, provést testy na třepetání typu flutter a bufet při rychlostech 150 až 600 km/h a provést nástřel zbraní. Dle názorů pilotů měl prototyp I-135 (Su-1) dobrou podélnou i příčnou stabilitu, stejně jako vzletové a přistávací charakteristiky. Na počátku ledna roku 1941 byl zmíněný stroj přelétnut z Ramenského na podnikové letiště závodu č.289, aby zde prošel úpravami. Zde byly nejprve z něho sejmuty turbokompresory, neboť měly sežehnuté lopatky, aby mohly být odeslány do institutu CIAM (Centrální institut leteckých motorů) k opravě. Poté byl prototyp I-135 (Su-1) vybaven druhým osmipalcovým chladičem oleje. Tento dodatečný chladič byl přitom vestavěn do centroplánu, přímo za původní chladič oleje, který se nacházel pod motorem. To si přitom vyžádalo vnést změny do konstrukce střední části křídla i motorové kapoty. Protože byla dodávka nových turbokompresorů typu TK-2 v nedohlednu, padlo rozhodnutí, aby bylo ve zkouškách prototypu I-135 (Su-1) pokračováno bez jejich instalace. V průběhu února roku 1941 se podařilo stanovit max. rychlost ve výškách nad 6 000 m a stoupavost. Dne 10. března toho samého roku byl tento stroj opět přelétnut do závodu č.289, za účelem instalace turbokompresorů. Znovu byly zkoušky prototypu I-135 (Su-1) obnoveny dne 21. dubna 1941. Poté ale tento stroj již vykonal jen nevelký počet letů. Mezitím bylo totiž na vyšších místech shledáno další pokračování v programu I-135 jako neúčelné, a tak byl vývoj tohoto stroje, výnosem ze dne 16. dubna 1941, zastaven. Druhý prototyp letounu typu I-135 (Su-3) se přitom k tomuto datu nepodařilo ani zalétat. Krátce poté, co byl zmíněný stroj připraven k závodním zkouškám, byl proto zakonzervován. O dalším osudu prototypu I-135 (Su-1) je toho známo velmi málo. Dle některých zdrojů byl na konci roku 1941 silně poškozen při evakuaci Suchojovi OKB z Podlipek do Molotova nyní Perm) před rychle postupující německou armádou a již nebyl opraven.

Popis (model Su-1):  Jednomístný frontový stíhací letoun typu Su-1 byl řešen jako jednomotorový dolnoplošník smíšené konstrukce s klasicky koncipovanými ocasními plochami. Štíhlý vřetenovitý trup tohoto stroje měl průřez na výšku postavené elipsy. Trup letounu typu Su-1 byl vyjma motorové sekce, která měla kovovou konstrukci, řešen jako dřevěná poloskořepina. Kostra trupu tohoto stroje se sestávala ze čtyř dřevěných podélníků, stringerů a žeber. Jeho potah byl zhotoven z březové překližky. V přední části trupu tohoto stroje se nacházela instalace pohonné jednotky v podobě 1 050 hp kapalinou chlazeného vidlicového 12-ti válce typu M-105P. Zmíněný motor roztáčel jednu 3,0 m třílistou tažnou vrtuli typu VIŠ-61P, která měla stavitelné duralové listy s max. šířkou 260 mm a mohutný vrtulový kužel s ogiválním profilem, a byl opatřen duralovou kapotou. Ta přitom plynule navazovala na mohutný vrtulový kužel. Motorové lože letounu typu Su-1 mělo příhradovou konstrukci a bylo svařeno z trubek z chrom-molybdenové oceli. V útrobách motorové kapoty tohoto stroje se nacházela též laminátová olejová nádržka, která byla opatřena samosvorným potahem, a chladič oleje. Ten přitom využíval nevelký lapač vzduchu, který se nacházel na břichu motorové kapoty, na úrovni náběžné hrany křídla. Z boků motorové kapoty letounu typu Su-1 zase vystupovaly výfukové kolektory. Ty vyváděly horké výfukové plyny k dvojici odstředivých turbokompresorů typu TK-2. Jejich instalace se přitom nacházela na bocích trupu, přímo nad náběžnou hranou křídla. Kromě pohonné jednotky a přidružených systémů se v přední části trupu tohoto stroje nacházela též instalace střelecké výzbroje. Přímo mezi válci motoru typu M-105P byl instalován 20 mm kanón typu ŠVAK. Zmíněný kanón disponoval zásobou 120 nábojů a střílel skrz dutou hřídel vrtule. Kanón typu ŠVAK doplňovala dvojice 7,62 mm kulometů typu ŠKAS s celkovou zásobou 1 700 nábojů. Zmíněné kulomety byly řešeny jako synchronní a byly instalovány přímo nad motorem. Přímo za motorovou sekcí se nacházela jednomístná pilotní kabina. Pilotní kabina letounu typu Su-1 byla opatřena třídílným polokapovitým překrytem. Překryt pilotní kabiny tohoto stroje se přitom sestával ze zaobleného pevného čelního štítku s neděleným zasklením, odsuvného (směrem dozadu) krytu s rozděleným zasklením na šest okének (dva páry postranních a dvě stropní) a pevné zadní části. Zasklení pevné zadní části překrytu pilotní kabiny tohoto stroje se pak omezovalo na jeden pár nevelkých lichoběžníkových okének. Pod podlahou pilotní kabiny letounu typu Su-1 se nacházela laminátová palivová nádrž. Palivová nádrž tohoto stroje pojala celkem 250 kg paliva a byla opatřena samosvorným potahem. V zadní části trupu letounu typu Su-1, přímo za pilotní kabinou, byl umístěn vertikální tunel s chladičem chladicí kapaliny pohonné jednotky v podobě vody. Zmíněný chladič přitom využíval břišní kapsovitý lapač vzduchu, který se nacházel za odtokovou hranou křídla. Ohřátý vzduch z chladiče vody byl vyváděn výstupem, který byl vetknut do potahu hřbetu trupu, v oblasti za překrytem pilotní kabiny. Regulace průtoku vzduchu chladičem vody byla automatizovaná a byla prováděna za pomoci regulačních klapek. Tunelový chladič vody spolu s pilotní kabinou byl zezadu chráněn pancéřováním. Kromě chladiče vody se v zadní části trupu letounu typu Su-1 nacházelo vybavení a šachta ostruhového podvozku. Dolnoplošně uspořádané křídlo tohoto stroje mělo rozpětí 11,50 m, plochu 19,0 m², půdorys ve tvaru lichoběžníku, kladné vzepětí, náběžnou hranu s mírným kladným a odtokovou hranu se záporným úhlem šípu a zaoblené koncové oblouky a sestávalo se ze tří částí, a to jedné střední a dvou vnějších. Křídlo letounu typu Su-1 bylo řešeno jako jednonosníkové a mělo celokovovou konstrukci. Nosník křídla tohoto stroje byl zhotoven z oceli. Naproti tomu zadní stěna a žebra měla duralovou konstrukci, stejně jako potah. Odtokovou hranu křídla letounu typu Su-1 okupovaly v celém rozpětí dvousektorové vztlakové klapky a křidélka. Zatímco vnitřní sektory vztlakových klapek se nacházely na odtokové hraně střední části křídla, vnější sektory vztlakových klapek tohoto stroje byly umístěny na odtokové hraně vnějších částí křídla. Vztlakové klapky letounu typu Su-1 byly kompletně zhotoveny z Duralu. Naproti tomu křidélka měla duralovou kostru a plátěný potah. Levé křidélko bylo přitom opatřeno vyvažovací ploškou. Uvnitř střední části křídla tohoto stroje, přímo za nosníkem se nacházely šachty hlavních podvozků. Pod vnější části křídla letounu typu Su-1 bylo možné zavěsit dvě 50 kg pumy nebo dvě přídavné palivové nádrže. Ocasní plochy tohoto stroje měly lichoběžníkový tvar a sestávaly se z jedné svislé plochy (SOP) a jedné střednoplošně uspořádané vodorovné plochy (VOP). Zatímco na odtokové hraně SOP se nacházelo směrové kormidlo, odtokovou hranu VOP okupovala dvojice výškových kormidel. Výškovka i obě dvě směrovky byly opatřeny vyvažovací ploškou. Kýl SOP byl integrální součástí trupu a měl dřevěnou konstrukci. Naproti tomu stabilizátory VOP byly celokovové a byly zhotoveny z Duralu. Kormidla měla duralovou kostru a plátěný potah. Vzletové a přistávací zařízení letounu typu Su-1 tvořil zatahovatelný tříbodový podvozek ostruhového typu. Hlavní podvozky tohoto stroje se přitom zatahovaly, po směru letu, do útrob střední části křídla. Přitom se jejich kola otáčela o 90°, aby do podvozkových šachet zapadla naplocho. Jejich šachty byly opatřeny dvoudílnými dvířky. Dvířka ale šachty hlavních podvozků neuzavírala kompletně. Jejich zadní části, do kterých se zasouvala kola, byla totiž částečně nekrytá. Ostruhový podvozek se do své šachty zasouval rovněž po směru letu. Po zasunutí ale jeho kolo mírně vystupovalo z obrysu břicha trupu. Z tohoto důvodu byl do zadní části dvoudílných podélně dělných dvířek šachty ostruhového podvozku vetknut příslušný výřez. K zasouvání a vysouvání podvozků letounu typu Su-1 přitom sloužil hydraulický systém.

Verze:

Su-1 – první výše popsaný prototyp letounu typu Su-1. Do oblak se tento stroj napoprvé vydal dne 15. června 1940.

Su-3 – druhý prototyp letounu typu Su-1 s modifikovaným křídlem s odlišným profilem, menší plochou a menším rozpětím. K závodním zkouškám byl tento stroj odevzdán v polovině dubna roku 1941. viz. samostatný text

Vyrobeno:  dva prototypy (Su-1 a Su-3)

Uživatelé:  žádní

Su-1

Posádka:   jeden pilot

Pohon:      jeden pístový motor Klimov M-105P s max. výkonem 1 050 hp

Výzbroj:    jeden 20 mm kanón typu ŠVAK se zásobou 120 nábojů, instalovaný mezi řadami motorových válců, dva synchronní 7,62 mm kulomety ŠKAS s celkovou zásobou 1 700 nábojů, instalované nad motorem, a dvě pumy o hmotnosti po 50 kg, přepravované pod křídlem