Nisu Nemci i Englezi jedini koji su se bavili reaktivnom avijacijom, naprotiv. Treći Njutnov zakon (akcije i reakcije) delovao je oduvek, i pre Njutna, to je već viđeno u kineskim primitivnim raketama.
Dakle, znalo se za tu zakonomernost, ali ju je trebalo tehnološki pretočiti u nešto izvodljivo, upotrebljivo i opipljivo. To je prvi uradio Henri Koanda (Henri Coandă), rumunski inžinjer, po kome je nazvan i ”Koandin efekat”; on je tvorac prvog u svetu reaktivnog aviona još 1910. godine nazvanog ”Coanda 1910”. Proizveden je jedan primerak koji se razbio tokom ispitivanja. Mnogi ga nisu ozbiljno shvatili, ali neki i jesu.
Tako je nemački ”Hajnkel 178”, kao prvi avion s turboreaktivnim motorom poleteo gotovo trideset godina kasnije, 27. VIII 1939. godine. Nije bio jedini; na projektu reaktivnog lovca radili su Britanci, Amerikanci (projekat ”NOTAR – No tail Rotor” razvijao je ”McDonnell Douglas”), ali ni Sovjeti nisu sedeli skrštenih ruku i gledali kako ih mimoilaze najnoviji tokovi.
Prateći nemačke i britanske projekte, Sovjeti su 1940. godine shvatili neophodnost stvaranja lovca -presretača koji bi koristio ŽRD (жидкостный ракетный двигатель – raketni motor na tečno gorivo).
Ideju je prvi razradio S.P Koroljev još 1838. godine u procesu rada nad raketoplanom ”RP-218”. U staljinističkoj Rusiji, kako su je zvali po zapadnim medijima, bilo je ozbiljnih naučnika koji su pažljivo pratili rad kolega, a često, s idejama, bili ispred njih. Reagovala je vojska i državni vrh i pred konstruktore je postavljen važan zadatak.
U proleće 1940. godine dogodio se istorijski skup, savetovanje, na kome su glavni konstruktori SSSR informisani podrobno o novim motorima s reaktivnim pogonom različitih tipova. U osnovi, to su bili motori na tečno (pomeniti ŽRD) ili na čvrsto gorivo (ПВРД –прямоточный воздушно-реактивный двигатель, nabojno-mlazni motor).
Ubrzo, 12. VII 1940. godine Komitet odbrane pri Savetu Narodnih komesara SSSR, doneo je rešenje da se počne s radom na perspektivnim pogonskim sistemima na osnovi reaktivnih motora različitih tipova, s posebnim osvrtom na stvaranje snažnih reaktivnih motora koji bi postizali velike brzine u stratosferskim usloviima.
Iste godine svi su se saglasili da je neophodno da se što pre konstruiše lovački avion na tečno gorivo. Koroljev je pretpostavio da bi takav lovac sa do tada nezabeleženom, ogromnom specifičnom potrošnjom goriva (četiri do šest kilograma u sekundi s potiskom motora od 1.000 do 1.500 kilogram-sile ili kiloponda) mogao da se najefikasnije iskoristi na lovcu-presretaču koji bi poletao sa dežurnog položaja.
Neophodno je bilo vizuelno otkrivanje neprijateljskog aviona u blizini zaštićene zone. Mala težina i veliki potisak obezbedili bi maksimalnu horizontalnu brzinu od 800-850 km/h (u to vreme izvanrednu). Mnogo važnije od toga bila je mogućnost brzog nabiranja visine jer bi se pod tim uslovima avion gotovo deset puta brže peo od klasičnih klipno-elisnih lovaca.
Na taj način, neprijateljski avion bi bio sustignut i oboren snažnom topovskom vatrom. Kada bi motor prestao da radi, presretač bi izašao iz sukoba i sleteo kao jedrilica, što nije trebalo da bude teškoća s ozbirom na to da bi bio olakšan utroškom goriva i municije.
Naravno, najveći nedostatak bilo je kratko vreme leta aviona. Stručnjaci su pozitivno ocenili predlog i prihvatili činjenicu da ovako koncipiran avion može da bude u vazduhu kratko. Međutim, efekti koje bi postigao opravdavali su takav režim rada.
Vođeni dotadašnjim iskustvima, u proleće 1941. godine u OKB glavnog konstruktora V. F. Bolhovitinova, nad projektom lovca-preseretača koji bi koristio motor L.S. Duškina (s obećavajućom brzinom od 800 km/h) najpre su počeli da rade A. J. Bereznjak (Березняк, Александр Яковлевич) i A.M. Isaev (Исаев, Алексей Михайлович).
Njihova konstrukcija bila je, praktično, realizacija predloga Koroljeva. Devetog juna 1941. godine glavni konstruktor V. F. Bolhovitinov (Болховитинов, Виктор Фёдорович) izvestio je Ministarstvo industrije avijacije da su uspeli da naprave reaktivni lovac-presretač ”BI”.
Izveštaj je prihvaćen i na osnovu njega precizirana je naredba од стране NKAP (Народный комиссариат авиационной промышленности -Министаство индустрије авијације). Rok za prvi let bio je 35 dana, mada su konstruktori tražili tri meseca.
Avion Bereznjaka i Isajeva najpre je imao motor potiska 1.400 kiloponda, s turbinskim dovodom goriva u komoru za sagorevanje.
Međutim, usled tesnog roka, složenije napajanje za koje je bilo potrebno fino podešavanje, zamenjeno je jednostavnijim i poboljšanim dotokom korišćenjem komprimovanog vazduha na 145-148 atmosfera, iz ugrađenih cilindara kapaciteta 115 litara.
Ova verzija aviona, sa motorom ”D-1A” postala je glavna i dobila je oznaku ”BI” prema početnim slovima prezimena konstruktora. Avion je izveden po, za to vreme, uobičajenoj šemi jednosednog konzolnog niskokrilca s pretežno drvenom konstrukcijom.
Trapezoidno, jednodelno, pravo krilo ovog aviona, imalo je dizajn kesonskog tipa. Da bi se smanjila brzina sletanja, na zadnjoj ivici krila, između bočne strane trupa i malog elerona postavljena su posebna zakrlica za sletanje sa uglom otklona od 50°. Rep je bio klasičan, ali je bio karakterističan po podupiračima između krila, stabilizatora i trupa. Krila, kormila i zakrilca imala su metalni okvir obložen tkaninom.
Sam trup bio je drveni polumonokok. Kabina pilota imala je oklopnu zaštitu od prednje čelične ploče i leđne ploče debljine 5,5 mm. Ispred kabine, na gornjem delu nosa, na drvenom lafetu nalazila su se dva topa ”ŠVAK” (Шпитального-Владимирова Авиационная Крупнокалиберная, prvi sovjetski automatski top) kalibra 20 mm s BK od po 45 granata. Unutar donjeg dela kopusa aviona nalazila su se dva balona s vazduhom i dva s kerozinom. Iza kabine pilota nalazila su se dva balona s azotnom kiselinom i vazduhom.
Motor ”ŽRD D-1A-1100” bio je u repnom delu. Gorivo je bilo traktorski kerozin, a kao oksidant korićena je koncentrovana azotna kiselina gotovo stroprocentnog sastava. Ona je ubrizgavana u motor pod pritiskom vazuha koji se nalazio u cilindru (mešavine od 4,2 kg oksidatora na jedan kilogram kerozina).
Motor je trošio mešavinu tempom od šest kilograma u sekundi. Ukupna zaliha goriva bila je 705 kilograma, što je obezbeđivalo rad motora od gotovo dva minuta. Procenjena poletna masa bila je oko 1.650 kg, dok je sam avion, prazan, imao masu od 805 kilograma. Neverovatno zvuči činjenica da su avion pravili praktično bez detaljnih tehničkih crteža, pomoću šablona od šper-ploče.
To je bilo lako jer je avion bio mali. Njegove opšte karakteristike i izgled bili su prosečni, a bilo je i grubih mesta, usled žurbe. Već 15 septembra 1941. godine, dok su se Nemci približavali Moskvi, izgrađen je i kostur prvog prototipa ”BI”. Međutim, motor još nje bio spreman. Za to vreme tekla su tunelska ispitivanja. Posle toga je krenulo letno ispitivanje u verziji jedrilice, dok je kostur aviona vukao ”Pe-2”.
U 15 letova pilot B. N. Kudrin ustanovio je sve karakteristike aviona pri malim brzinama. Na zadovoljstvo stručnjaka iz OKB, ustanovljeno je da se sve poklapalo sa aerodinamičkim proračunima na papiru. Uporedo je ispitivan i motor.
U oktobru ceo konstruktorski biro Bolhovitinova bio je evakuisan na istok, što je izvesno vreme zadržalo usavršavanje motora i otklanjanje nedostataka. U proleće 1942. godine svi osnovni radovi su bili završeni i motor je postavljen u avion. Za nadzor prvog leta bila je određena državna komisija koju su činili vrhunski stručnjaci, a probni pilot bio je G. J. Bahčivandži (Григо́рий Я́ковлевич Бахчиванджи́).
Prvi let obavljen je 15. maja 1942. godine. Poletna masa bila je ograničena na 1.300 kilograma, a motor je podešen na pritisak od 800 kiloponda. Let je trajao tri minuta i devet sekundi. Postignuta je visina od 840 metara, brzina 400 km/h, a brzina penjanja 23 metra u sekundi. Probni pilot izneo je prve utiske:
“Poletanje je bilo veoma prijatno. Pred pilotom se nije nalazio motor i elisa, nije bilo nikakvog šuma, u kabinu nisu ulazili gasovi. Pilot je imao pun uvid u prednju polusferu i značajno bolji nego na klasičnim avionima, pregled zadnje polusfere. Raspored instrumenata i ručica bio je dobar, bili su laki za traženje, kabina nije bila tesna. Po lakoći upravljanja ovaj avion je bio ispred savremenih lovaca.“
Državna komisija zaključila je da prvi let ”BI” jeste dokazao mogućnost korišćenja novog sistema potiska i da je to nov pravac u avijaciji.
To je bio prvi let na svetu izveden od strane jednog lovca -predsretača koji je koristio tečno raketno gorivo, projektovan za izvršavanje zadataka za tu klasu aviona s odgovarajućim naoružanjem.
U maju te godine leteli su samo eksperimentalni avioni i to bez oružja (”Heinkel 176” i ”DFS 194”- raketni lovac meseršmit, nemački) i ”Gloster G.40” (Velika Britanija).
Zbog propadanja osnovne strukture izazvane isparenjima azotne kiseline, obavljena su naknadna ispitivanja, ali sa skijaškim stajnim trapom. Istovremeno, odlučeno je da se krene s nultom serijom radi vojnog ispitivanja. Taj predserijski model razlikovao se od prvog po svom naoružanju: pored dva topa, ispod trupa, duž ose aviona, postavljena je bomba prekrivena oblogom.
U kaseti je bilo deset malih bombi od po 2,5 kilograma velike eksplozivne snage. Namera je bila da se njima zasipaju bombarderske formacije. Drugi let obavljen je 10. januara 1943. godine. Za kratko vreme usledila su četiri leta.
Tada su postignuti sledeći rezultati: maksimalna brzina do 674m /h, brzina penjanja 82m/sec, visina leta 4.000 metara, a vreme leta bilo je šest minuta i 22 sekunde. Posle sedmog leta koji je dodatno pomerio granice, avion je u horizontalnom letu spustio nos, krenuo u pikiranje i pod ukglom od gotovo 50 stepeni razbio se o zemlju.
Pošto je taj avion u letu postigao gotovo 1.000 km/h, komisija je zaključila da su se pri toj brzini pojavili novi faktori koji su delovali na upravljivost, stabilnost i pritisak na mehanizam za upravljanje koji je bio potuna novost za njih i glavni razlog sumnje.
Posle ove tragedije nedovršeni avioni (njih 30-40) jednostavno su bili uništeni, ali radovi na tu temu obavljani su još izvesno vreme. U cilju izučavanja mogućnosti produženja leta raketnog lovca-presretača, razmatrane su modifikacije sa reaktivnim motorima na kraju krila. Ova varijanta je ispitivana u vazdušnom tunelu, ali dalji napredak nije ostvarila.
U januaru 1945. godine s trapom-skijama i motorom ”RD-1” A.M. Isajeva, pilot B. N. Kudrin izveo je dva leta. Pri drugom letu, pri poletnoj masi od 1.800 kilograma i pri brzini od 587 km/h, vertikalna brzina iznosila je 87m/sec u penjanju. Svejedno su rad na projektu prekinuli. Ukupno je napravljeno devet eksperimentalnih aviona ”BI”, a onda su na red došla poznata imena – ”MiG”, ”Jak”, ”Suhoj” koji su krenuli drugim, tada uspešnijim putem.
Vredi napomenuti i tt karakteristike ovog malog aviona.
Razmah krila mu je bio 6,48 metara, dužina 6,40 metara, visina svega 2,06 metara, a površina krila samo 7m². Masa praznog aviona bila je 70 kg, a poletna 1.640 kg. Tip motora bio je jedan ”ŽRD-D-1A”, a potisak 1 x 1.100 kp.
Maksimalna brzina pri zemlji bila je 800 km/h, a na visini 1.020 km/h. Pred jednim pilotom nalazila su se dva topa ŠVAK od 20 mm.
Sve u svemu, ovaj avion je ukazao na do tada neviđene prepreke i nepoznate probleme, i u tom smislu je, kao hrabar pokušaj, pripao grupi nerealizovanih, korisnih promašaja. U očajna vremena tražena su očajnički i brza rešenja. Za utehu, nije bio jedini.
