Iljušin I-21 (CKB-32/-52)  

Typ:  rekordní a frontový stíhací letoun

Určení:  primárně vybojování vzdušné převahy v prostoru linie, sekundárně ničení pozemních cílů v rámci přímé podpory pozemních vojsk

Historie:  Dne 2. května 1935, v průběhu prezentace nové letecké techniky vysoce postavených sovětským vládním činitelům, která se konala na moskevském Centrálním letišti, tehdejší sovětský vůdce J.V. Stalin vyslovil přání, aby se sovětští letečtí konstruktéři pustili do prací na projektech speciálních letounů, za jejichž pomoci by bylo možné ustanovit světový rychlostní rekord. Krátce nato, dne 5. května toho samého roku, byl GAUP (Hlavní správa leteckého průmyslu) vývoj takových letounů zadán moskevské Centrální konstrukční kanceláři (CKB). Zmíněná konstrukční kancelář byla přitom tehdy konkrétně pověřena vývojem „pozemního“ letounu s rychlostí 600 km/h a „námořního“ letounu s rychlostí 800 km/h. Do prací na projektech požadovaných letounů se pustily hned dvě konstrukční skupiny CKB, a to konstrukční skupina č.2 N.N. Polikarpova a konstrukční skupina č.3 S.V. Iljušina. Zatímco Polikarpov se rozhodl požadovaný rekordní speciál pojmout jako derivát stíhacího letounu typu I-17, Iljušin při projektování svého rekordního speciálu začal od úplné nuly. Druhý uvedený letoun obdržel tovární označení CKB-32 a protože se měl stát základem frontového stíhače, bylo mu přiděleno též služební vojenské označení I-21. Letoun typu I-21 (CKB-32) se stal prvním (a zároveň posledním) stíhacím letounem z dílny S.V. Iljušina. Zmíněný konstruktér jej přitom pojal jako nevelký jednomotorový celokovový dolnoplošník se štíhlým vřetenovitým trupem, uzavřeným jednomístným kokpitem, šípovým křídlem, klasicky koncipovanými ocasními plochami a zatahovatelným tříbodovým podvozkem ostruhového typu. V konstrukci tohoto stroje našlo široké uplatnění potrubí z chrom-molybdenové oceli. Z ocelových trubek byly konkrétně zhotoveny nejvíce namáhané komponenty draku, včetně nosníků křídla, podélníků trupu a motorového lože. Naproti tomu méně namáhané komponenty draku letounu typu I-21 měly duralovou konstrukci, tedy vyjma potahu kormidel, který byl plátěný. V případě pohonné jednotky volba padla na kapalinou chlazený vidlicový 12-ti válec typu M-34FRN z dílny A.A. Mikulina, a to i přesto, že jeho zástavba do draku malého stíhacího letounu sebou přinášela problémy s centrováním. Zmíněný motor byl totiž poněkud těžký, neboť byl původně určen pro velké bombardovací letouny. Jiná alternativa k této pohonné jednotce ale nebyla. Žádný jiný tehdy dostupný motor sovětské konstrukce totiž nedával naději na dosažení zadané rychlosti 600 km/h. K tomu, aby zmíněný letoun skutečně dosahoval takové rychlosti, bylo navíc nezbytné motor typu M-34FRN náležitě modifikovat. Speciálně pro prototypy letounu typu I-21 byly přitom u závodu č.24 objednány dva motory typu M-34FRN, které byly upraveny mimo jiné tak, aby podávaly, ve výšce 2 200 m, výkon 1 275 hp. Zmíněné motory byly navíc opatřeny reduktorem, jehož posláním ale nebyla redukce otáček. Díky instalaci reduktoru bylo totiž možné pro letoun typu I-21 navrhnout více protáhlou a aerodynamicky více vytříbenou motorovou kapotu. Kromě toho použití reduktoru umožnilo tento stroj opatřit vrtulí s velkým průměrem a současně velmi nízkým, a tedy i lehkým, zatahovatelným podvozkem. K jeho zasouvání a vysouvání přitom sloužil olejo-pneumatický systém. Další konstrukční zvláštností motorů typu M-34FRN, které byly vyrobeny speciálně pro prototypy letounu typu I-21, byla skutečnost, že jejich klikovou skříní procházel přední nosník křídla. Termín předání zmíněných motorů CKB byl přitom stanoven na 1. leden a 1. prosinec roku 1936. Kuli maximální redukci čelního aerodynamického odporu se Iljušin rozhodl letoun typu I-21 opatřit poněkud netradičním kapalinovým systémem chlazení pohonné jednotky. Voda, která omývala válce motoru tohoto stroje, se přitom přeměňovala v páru. Ta pak byla vháněna mezi zdvojený kovový potah křídla. Zde působením chladného venkovního vzduchu, který proudil okolo křídla, kondenzovala. Takto vzniklý kondenzát byl následně přiváděn, za pomoci čerpadla, zpět k motorovým válcům. Takový systém chlazení byl přitom v SSSR poprvé použit u rekordního speciálu typu Stal-6 z dílny R.L. Bartiniho. Kuli maximální redukci čelního aerodynamického odporu ale Iljušin pro letoun typu I-21 navrhl též velmi štíhlý trup, jehož průřez nebyl o mnoho větší než průřez pohonné jednotky, pro kterou byl vyprojektován. Dle původních plánů se měla výzbroj tohoto stroje sestávat ze čtyř 7,62 mm kulometů typu ŠKAS (se zásobou 500 nábojů na hlaveň). Jejich instalace se přitom měla nacházet uvnitř křídla, v dostatečné vzdálenosti od trupu, aby střílely vně otáčející se vrtuli. To přitom umožnilo se vyhnout problémům s jejich synchronizací. V přetížené konfiguraci měl být navíc letoun typu I-21 schopen přepravovat, pod křídlem, čtyři pumy o hmotnosti po 10 kg či 25 kg nebo dva kontejnery na rozprašování BCHL typu VAP-6. Později, za chodu projektových prací, ale před kulomety dostaly přednost 20 mm kanóny typu ŠVAK (se zásobou 125 nábojů na hlaveň). Ty měly být instalovány na shodné pozici jako kulomety, ale jen v počtu dvou exemplářů. V tomto případě mělo být na palubu letounu typu I-21 v přetížené konfiguraci možné umístit dalších 150 nábojů nebo radiostanici. Na konci roku 1935 byl úvodní projekt letounu typu I-21 spolu s 1:1. maketou prezentován tehdejšímu náčelníkovi VVS J.I. Alksnisovi. Protože dle předběžných výpočtů měl letoun typu I-21 rychlostí překonávat požadavek zadání o nějakých 40 až 50 km/h, projekt tohoto stroje byl schválen, byť doletem naopak za zadním zaostával. Dolet letounu typu I-21 při letu rychlostí 270 km/h měl totiž být 766 km, zatímco zadání požadovalo 1 000 km. Při letu cestovní rychlostí, která měla činit 480 km/h, měl však tento stroj být schopen urazit vzdálenost pouhých 460 km. Z tohoto důvodu bylo požadováno zvýšení zásoby paliva tak, aby dolet letounu typu I-21 při letu rychlostí 480 km/h činil 600 km. Práce na prototypech tohoto stroje se ale poněkud zatáhly proti plánům. Jedním z důvodů toho byly vývojové problémy. Dalším důvodem průtahů v programu I-21 byly zpožděné dodávky nasmlouvaných pohonných jednotek. To byl přitom důsledek značné vytíženosti závodu č.24 vývojem a výrobou zkušebních exemplářů hned několika vylepšených modifikací motoru typu M-34, které byly určeny pro různé typy letadel, včetně typu TB-7, DBA a I-21. V této souvislosti byl termín předání prototypů letounu typu I-21 ke státním zkouškám, který byl původně stanoven na srpen roku 1936, posunut na další rok. Přesné datum prvního letu prvního prototypu letounu typu I-21 není bohužel známo. Z obsahu různých zpráv lze ale vyvodit, že se tento stroj do oblak napoprvé vydal nejspíš na počátku roku 1937. Zkoušky prvního prototypu letounu typu I-21 ale již od počátku sužovaly potíže s absolutně nedostatečnou účinností chladicího systému pohonné jednotky. Závodní zkoušky tohoto stroje navíc předčasně ukončila nehoda. Max. rychlostí přitom první prototyp letounu typu I-21 za vypočtenou hodnotou zaostával o celých 73 km/h. Ostatní výkonnostní parametry tohoto stroje byly však hodnoceny jako dobré. Zkušenosti, které se podařilo nastřádat v průběhu projektování a zkoušek prvního prototypu letounu typu I-21, byly následně zužitkovány v konstrukci druhého prototypu tohoto stroje. Zmíněný letoun nesl pozměněné tovární označení CKB-52 a dle zprávy ze dne 13. dubna 1939 byl opatřen motorem typu AM-35FRNV s resursem 25 h, který roztáčel vrtuli typu VIŠ-22, a dvěma systémy chlazení. Kromě systému chlazení, který byl vystavěn na vypařování vody a její následné kondenzaci v křídelních vzduchových chladičích, se přitom jednalo o klasický tunelový chladič. Dle shodné zprávy byl zmíněný motor i s dodatečným tunelovým chladičem do draku prototypu CKB-52 vestavěn před koncem března toho samého roku. Předání tohoto stroje k závodním zkouškám bylo tehdy plánováno na počátek května roku 1939. Další osudy prototypu CKB-52 nejsou bohužel známy. Žádné dokumenty o testování tohoto stroje se totiž ruských historikům nepodařilo nalézt. Do dnešních dnů se podle všeho nedochovala ani jedna fotografie tohoto stroje. To samé se přitom týká i prototypu CKB-32.

Verze:

I-21 (CKB-32) – první prototyp letounu typu I-21. Tento stroj byl opatřen motorem typu M-34FRN a systémem chlazení, který byl vystavěn na vypařování vody a její následné kondenzaci v křídelních vzduchových chladičích.

I-21 (CKB-52) – druhý prototyp letounu typu I-21. Prototyp CKB-52 byl opatřen motorem typu M-34FRNV. Systémem chlazení, který byl vystavěn na vypařování vody a její následné kondenzaci v křídelních vzduchových chladičích, navíc u tohoto stroje doplňoval klasický tunelový chladič.

Vyrobeno:  dva prototypy (CKB-32 a CKB-52)

Uživatelé:  žádní

I-21 (CKB-32)

Posádka:   jeden pilot

Pohon:      jeden pístový motor typu Mikulin M-34FRN s max. výkonem 1 275 hp

Výzbroj:    dva 20 mm kanóny typu ŠVAK se zásobou 125 nábojů na hlaveň, vestavěné do křídla