Polikarpov I-17 (CKB-15)

Typ:  frontový stíhací letoun

Určení:  vybojování vzdušné převahy v prostoru linie

Historie:  N.N. Polikarpov svůj legendární stíhací jednoplošník typu I-16 (CKB-12), který již od počátku počítal s hvězdicovým (vzduchem chlazeným) motorem, zpracoval též ve verzi s vidlicovým motorem s kapalinovým systémem chlazení. Práce na projektu zmíněném modelu, který vešel ve známost pod služebním označením I-17 a továrním označením CKB-15, přitom probíhaly prakticky paralelně s pracemi na projektu základního modelu I-16 (CKB-12). Polikarpova volba právě na vidlicový motor nepadla náhodou, neboť mezi válce takto řešeného motoru bylo možné umístit kanón. Ten pak střílel dutou hřídelí vrtule. Díky tomu nebylo nutné řešit problémy s jeho synchronizací. Protože ale tehdy prioritním programem konstrukční skupiny CKB (Centrální konstrukční kancelář) č.2 N.N. Polikarpova byl stíhací dvouplošník typu I-15 (CKB-3) a stíhací jednoplošník typu I-16 (CKB-12), práce na projektu letounu typu I-17 (CKB-15) byly krátce poté, co se rozeběhly, dočasně pozastaveny. Předběžný projekt tohoto stroje byl proto dokončen až v září roku 1933, a to hned ve třech alternativních variantách. Jedna z nich přitom počítala s 860 hp vidlicovým 12-ti válcem typu Hispano-Suiza 12Ybrs francouzské výroby, který byl od roku 1935 vyráběn též na základě licence v SSSR pod označením M-100, a kulometnou výzbrojí. Druhá navrhovaná varianta letounu typu I-17 (CKB-15) počítala s identickým motorem. Měla však být vyzbrojena kanónem, který měl střílet dutou hřídelí vrtule. Třetí navrhovaná varianta tohoto stroje byla vyprojektována pro tuzemský vidlicový 12-ti válec typu M-34FN. Polikarpov přitom pro zmíněný stroj celkové uspořádání i technické řešení draku převzal od letounu typu I-16 (CKB-12). Jinak se ale jednalo o kvalitativně novou konstrukci. Kuli maximální redukci čelního aerodynamického odporu jej totiž opatřil novým velmi štíhlým trupem s minimálním možným průřezem. Právě za účelem minimalizace průřezu trupu měla pilotní sedačka letounu typu I-17 (CKB-15) nezvykle velký sklon směrem dozadu. Sklon pilotní sedačky tohoto stroje přitom činil celých 22°. Protože má motor s kapalinovým systémem chlazení vyšší hmotnost než hvězdicový motor, což má negativní vliv na obratnost, Polikarpov navíc zmíněný stroj opatřil novým křídlem s větším rozpětím (10,00 m vs 9,00 m) a plochou (17,70 m² vs 14,54 m²). I přesto na křídlo letounu typu I-17 (CKB-15) působilo obdobné plošné zatížení jako na křídlo letounu typu I-16 (102 kg/m² vs 100 kg/m²). Konstrukční zvláštností tohoto stroje bylo začlenění palivových nádrží do nosné konstrukce křídla. Palivové nádrže letounu typu I-17 (CKB-15), které se nacházely před předním nosníkem střední části dvounosníkového křídla, tedy částečně vstřebávaly aerodynamické zatížení působící na křídlo. To přitom umožnilo učinit konstrukci nosníku křídla lehčí. Předběžný projekt letounu typu I-17 (CKB-15) Polikarpov VVS prezentoval v říjnu roku 1933. VVS se zpočátku k tomuto stroji stavělo odmítavě. Důvodem toho byla skutečnost, že vypočtené výkonnostní parametry jednotlivých navrhovaných variant letounu typu I-17 (CKB-15) nebyly o moc vyšší než výkonnostní parametry letounu typu I-16 (CKB-12) ve verzi s americkým hvězdicovým motorem typu Wright Cyclone F-2. Protože ale tento stroj měl být v jedné z výše uvedených navrhovaných variant vyzbrojen kanónem, což byla tehdy úplná novinka, jeho realizace byla nakonec schválena. Tehdejší vývojové plány přitom počítaly též s dvoumístnou modifikací letounu typu I-17 (CKB-15). Plánovaná dvoumístná verze tohoto stroje vešla ve známost jako DI-7 či CKB-14 a v jedné vývojové fázi počítala s poněkud netradičním pohonným systémem, který měla tvořit dvojice spřažených tandemově uspořádaných motorů. Zmíněné motory měly být vestavěny do přídě trupu a měly roztáčet, za pomoci mechanického převodu, dvojici souosých protiběžných vrtulí. Z realizace dvoumístného modelu DI-7 (CKB-14) ale nakonec sešlo. Technické zadání k letounu typu I-17 (CKB-15) bylo náčelníkem VVS J.I. Alksnisem schváleno dne 9. prosince 1933. Dle technického zadání měl přitom tento stroj mít max. rychlost (ve výšce 5 000 m) 425 km/h, přistávací rychlost 100 až 105 km/h, dostup 10 000 m a dolet 600 km. Výstup na výšku 5 000 m měl zvládnout za 6 až 7 min. Vzhledem k tomu, že vývoj plánovaného kanónu tehdy ještě nebyl dokončen, následně se Polikarpov soustředil na vývoj varianty letounu typu I-17 (CKB-15) s kulometnou výzbrojí. Konečná veze úvodního projektu tohoto stroje byla schválena v létě roku 1934. V konečné projektové podobě měl přitom letoun typu I-17 (CKB-15) dle předběžných výpočtů mít prázdnou hmotnost 1 259 kg, vzletovou hmotnost 1 654 kg, vzletovou hmotnost v tzv. předávací konfiguraci 1 780 kg, max. rychlost (ve výšce 5 000 m) 426 km/h, přistávací rychlost 100 až 105 km/h a dostup 9 500 až 10 000 m. Střelecká výzbroj tohoto stroje se měla sestávat ze čtyř 7,62 mm kulometů typu ŠKAS nebo čtyř 12,7 mm kulometů typu ŠVAK a měla být vestavěna do vnějších částí křídla. Díky tomu měly zmíněné kulomety střílet vně otáčející se vrtuli. To přitom Polikarpovi umožnilo se zcela vyhnout problémům s jejich synchronizací. Pod křídlo letounu typu I-17 (CKB-15) mělo být navíc možné umístit čtyři pumy o hmotnosti po 10 kg nebo dvě pumy o hmotnosti po 25 kg. Stavbu prototypu letounu typu I-17 (CKB-15) ale nemálo zkompilovala vytíženost Polikarpova konstrukčního týmu dolaďováním letounu typu I-16 spolu s omezenými výrobními kapacitami moskevského závodu č.39, který zastával funkci prototypové dílny CKB, a kompilovanými vztahy Polikarpova s ředitelem tohoto podniku. Díky tomu se zmíněný stroj nepodařilo odevzdat k pozemním zkouškám dříve než v květnu roku 1935. Zkoušky prototypu letounu typu I-17 (CKB-15) ale již od počátku sužovaly potíže s podvozkem. Aby toho nebylo málo, tak z výsuvného chladiče vody tohoto stroje, který se nacházel na břichu trupu, unikala voda. Odstraňování zmíněných nedostatků bylo ale poněkud zdlouhavým procesem. Díky tomu se zkoušky prototypu letounu typu I-17 (CKB-15) v podstatě rozeběhly až dnem 15. září 1935. Ještě ten samý měsíc se podařilo tento stroj rozehnat na 456 km/h ve výšce 3 380 m, resp. na 424 km/h v přízemní výšce. Z hlediska stability a ovladatelnosti byl prototyp letounu typu I-17 (CKB-15) zkušebním pilotem hodnocen jako lepší než typ I-16. Naproti tomu s kritikou se setkala příliš těsná kabina a malý rozchod podvozku. Další zkoušky tohoto stroje ale postupovaly velmi pomalým tempem. Prototyp letounu typu I-17 (CKB-15) byl totiž opatřen vrtulí, která měla na tak malý stroj příliš velký průměr (3,40 m). Z tohoto důvodu jej Polikarpov opatřil hlavními podvozky, které měly nezvykle velký sklon směrem dopředu. To ale značně komplikovalo činnost tlumičů a současně činilo mechanismus pro zasouvání podvozků velmi nespolehlivý. Dne 6. listopadu 1935 navíc zkoušky prototypu letounu typu I-17 (CKB-15) pozastavila nehoda, která se udála v průběhu příprav k prezentaci na vojenské přehlídce. Tehdy se totiž při dosednutí při přistání zlomil, v důsledku selhání zámku, podvozek. Následkem toho došlo k poškození křídla a palivových nádrží, které se nacházely před předním nosníkem střední části křídla. Prototyp letounu typu I-17 (CKB-15) proto následně musel jít do opravy. V rámci oprav zmíněný stroj obdržel nové hlavní podvozky, které byly řešeny jako pevné (nezatahovatelné). Znovu ke zkouškám se jej nakonec podařilo odevzdat až dne 20. března 1936. Protože se mezitím do středu pozornosti dostal druhý prototyp letounu typu I-17, který nesl tovární označení CKB-19 a měl modifikovanou konstrukci, prototyp I-17 (CKB-15) toho již mnoho nenalétal. Jeho zkoušky byly s definitivní platností zastaveny ještě před koncem roku 1936.

Popis (prototyp CKB-15):  Jednomotorový jednomístný frontový stíhací letoun typu I-17 (CKB-15) byl řešen jako dolnoplošník smíšené konstrukce s klasicky koncipovanými ocasními plochami. Štíhlý vřetenovitý trup tohoto stroje měl průřez na výšku postavené elipsy a vyjma motorové sekce, která měla kovovou konstrukci, byl řešen jako dřevěná poloskořepina. Kostra trupu letounu typu I-17 (CKB-15) se sestávala ze čtyř podélníků z borového dřeva a překližkových žeber. Jeho potah byl zhotoven z březové překližky. V přední části trupu tohoto stroje se nacházela instalace pohonné jednotky v podobě 860 hp kapalinou chlazeného vidlicového 12-ti válce typu Hispano-Suiza 12Ybrs. Zmíněný motor roztáčel dvoulistou vrtuli v tažném uspořádání s průměrem 3,40 m, která byla opatřena mohutným vrtulovým kuželem s ogiválním profilem. Zatímco motorové lože mělo podobu příhradoviny, která byla svařena z trubek z chrom-molybdenové oceli, motorová kapota letounu typu I-17 (CKB-15) byla zhotovena z duralových panelů. Z boků motorové kapoty tohoto stroje vystupovalo šest tandemově uspořádaných párů výfukových trubic. K břichu motorové kapoty letounu typu I-17 (CKB-15) byl uchycen tunelový kryt chladiče oleje. Tunelový chladič vody se nacházel též pod trupem, ale až v oblasti za motorovou sekcí. Zmíněný chladič byl řešen jako výsuvný a měl dvě polohy, jednu pro let max. rychlostí a jednu pro stoupání. Kromě motoru a přidružených systémů se měla v motorové sekci letounu typu I-17 (CKB-15) nacházet též instalace kanónu. Zmíněný kanón měl přitom střílet dutou hřídelí vrtule. K jeho instalaci na prototypu CKB-15 ale nakonec nedošlo (kanónem byl opatřen až třetí prototyp letounu typu I-17, známý jako CKB-19bis). Přímo za motorovou sekcí byla umístěna jednomístná pilotní kabina. Pilotní kabina letounu typu I-17 (CKB-15) byla opatřena jednodílným odsuvným překrytem, který vystupoval nad hřbet přední části trupu a svou zadní částí plynule přecházel ve vyvýšený hřbet zadní části trupu. Jeho zasklení bylo rozděleno na šest čelních, jedno stropní a dva páry postranních okének. Středem čelní části překrytu pilotní kabiny letounu typu I-17 (CKB-15) procházel tubus optického střeleckého zaměřovače. Překryt pilotní kabiny tohoto stroje se při otevírání vysouval směrem dopředu a v otevřené pozici zastával roli větrného štítku. Vstup a výstup z pilotní kabiny letounu typu I-17 (CKB-15) usnadňovaly výklopné (směrem dolů ven) postranní potahové panely. Zadání část trupu tohoto stroje byla prázdná a plynule přecházela v kýl SOP. Dvounosníkové dolnoplošně uspořádané křídlo letounu typu I-17 (CKB-15) mělo rozpětí 10,00 m, plochu 17,70 m², půdorys ve tvaru lichoběžníku, 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, která byla integrální součástí trupu, a dvou vnějších. Oba dva nosníky křídla tohoto stroje měly příhradovou konstrukci a byly svařeny z trubek z chrom-molybdenové oceli. Naproti tomu žebra křídla letounu typu I-17 (CKB-15) měla duralovou konstrukci. Potah celé střední části křídla a náběžné hrany obou vnějších částí křídla tohoto stroje byl zhotoven z překližky. Zbytek plochy vnějších částí křídla byl potažen plánem. Odtokovou hranu křídla letounu typu I-17 (CKB-15) v takřka celém rozpětí okupovala křidélka, která současně zastávala funkci vztlakových klapek. Jednalo se tedy o tzv. flaperony. Křidélka tohoto stroje měla přitom duralovou kostru a plátěný potah. Křídlo letounu typu I-17 (CKB-15) ukrývalo šachty hlavních podvozků, palivové nádrže a čtveřici 7,62 mm kulometů typu ŠKAS. Šachty hlavních podvozků se přitom nacházely mezi oběma nosníky střední části křídla. Palivové nádrže tohoto stroje pojaly celkem 310 l paliva a byly umístěny v náběžné hraně střední části křídla, přímo před předním nosníkem. Naproti tomu instalace kulometů se nacházela ve vnějších částech křídla. Díky tomu střílely vně otáčející se vrtuli. Ocasní plochy letounu typu I-17 (CKB-15) se sestávaly z jedné lichoběžníkové svislé plochy (SOP) a jedné středoplošně uspořádané vodorovné plochy (VOP) s půdorysem ve tvaru lichoběžníku a nulovým vzepětím. Zatímco na odtokové hraně SOP se nacházelo směrové kormidlo, odtokovou hranu VOP okupovala dvojice výškových kormidel. Ocasní plochy i kormidla letounu typu I-17 (CKB-15) měla duralovou kostru a plátěný potah. Vzletové a přistávací zařízení tohoto stroje tvořil tříbodový podvozek ostruhového typu. Hlavní podvozky letounu typu I-17 (CKB-15) byly řešeny jako zatahovatelné a zasouvaly se, směrem od sebe, mezi oba nosníky střední části křídla. Hlavní podvozky tohoto stroje byly osazeny koly s rozměry 700 x 125 mm. K jejich vysouvání a zasouvání sloužil lanový mechanismus. Naproti tomu ostruhový podvozek tohoto stroje byl řešen jako pevný a byl osazen pouze kluznou patkou.

Verze:

I-17 (CKB-15) – první výše popsaný prototyp letounu typu I-17. Tento stroj byl dokončen v květnu roku 1935 a byl vyzbrojen čtyřmi 7,62 mm kulomety typu ŠKAS.

I-17 (CKB-19) – druhý prototyp letounu typu I-17 s novými hlavními podvozky, novými chladiči vody a oleje, modifikovanou mechanizací křídla a zredukovaným počtem kulometů na dva. Tento stroj byl dokončen v dubnu roku 1936. viz. samostatný text

I-17 (CKB-19bis) – třetí prototyp letounu typu I-17. Tento stroj se od prototypu druhého odlišoval instalací motoru typu M-100A na místo motoru typu Hispano-Suiza 12Ybrs, 20 mm kanónu typu ŠVAK mezi motorovými válci, nového chladiče oleje a nového překrytu pilotní kabiny. Závodní zkoušky prototypu I-17 (CKB-19bis) se rozeběhly v říjnu roku 1936. viz. samostatný text

Vyrobeno:  tři prototypy (CKB-15, CKB-19 a CKB-19bis)

Uživatelé:  žádní

I-17 (CKB-15)

Posádka:   jeden pilot

Pohon:      jeden pístový motor typu Hispano-Suiza 12Ybrs francouzské výroby s max. výkonem 860 hp                      

Výzbroj:    čtyři 7,62 mm kulomety typu ŠKAS, vestavěné do vnějších částí křídla