Главным конструкторам, а именно Поликарпову, Микояну и Грушину».
Деревянный макет самолета ТИС.
Эскизный проект Н.Н. Поликарпова, обозначенный как тяжелый истребитель сопровождения - ТИС, с двумя двигателями АМ-35 или АМ-37 - был представлен для рассмотрения 18 сентября 1940 г. Разработчик заявил высокие летные характеристики: максимальную скорость с двигателями АМ-35А - 625 км/ч на высоте 8000 м, с двигателями АМ-37 - 652 км/ч на высоте 7400 м. Дальность действия ТИС определялась в пределах от 1200 до 1920 км.
Наступательное вооружение должно было состоять из двух пушек ШВАК, двух крупнокалиберных пулеметов Березина, четырех пулеметов ШКАС, оборону задней полусферы обеспечивали два ШКАСа, каждый на отдельной установке. ТИС предназначался для сопровождения бомбардировщиков, борьбы с авиацией противника, для поддержки наземных войск, осуществления бомбометания с пикирования. В целом эскизный проект удовлетворял и заказчика в лице ВВС, поэтому после рассмотрения предложений по самолету ТИС комиссия НКАП признала его дальнейшую разработку целесообразной.
ТИС проектировался полностью цельнометаллическим, с силовыми узлами из стали 30ХГСА, все остальные элементы конструкции и обшивка - из дюралюминия. Тонкий, вытянутый фюзеляж обеспечивал размещение двух членов экипажа в носовой части и подвеску 400 кг бомб во внутреннем бомбоотсеке. Для улучшения обзора пилоту вперед-вниз в носовой части имелось дополнительное остекление. Вход экипажа в самолет осуществлялся через откидываемый вниз люк-лестницу. В аварийной ситуации этот достаточно большой люк мог сбрасываться, после чего пилот и кормовой стрелок практически без помех покидали машину. Для обеспечения зашиты экипажа предполагалась установка броневых листов в различных вариантах.
ТИС «А» на аэродроме в Новосибирске весной 1942 г. Посадочные щитки выпущены, фонарь стрелка открыт.
Крыло ТИС двухлонжеронное, по условиям технологического членения состояло из 5 частей: центроплана, двух моторных отсеков и двух консолей. В носовой части консолей оборудовались автоматические предкрылки, в хвостовой части - три секции мощных посадочных щитков.
Конструкция и технология ТИС разрабатывались на основе предыдущей машины конструкторского бюро - СПБ. Впрочем, именно упоминание СПБ привело к более критичной оценке нового проекта. ТИС, у которого относительные соотношения плошадей крыла и оперения (при общем уменьшении площади крыла на 8 м2) сохранились, также мог оказаться неустойчивым как в продольном, так и в поперечном отношении. Такие подозрения впоследствии обусловили постоянную заботу проектной бригады, которой руководил Сигаев, прежде всего создать устойчивый самолет. Для обеспечения данного требования ТИС имел удлиненный фюзеляж и мощное хвостовое оперение с разнесенными вертикальными килями. Борьба за обеспечение заданной центровки (22,8% САХ) на этапе конструктивной компоновки машины приводила нередко к тому, что приходилось жертвовать аэродинамикой. От задуманной поначалу установки маслорадиаторов в корне крыла пришлось отказаться, и для смещения центра тяжести вперед их разместили под капотами двигателей.
Происходили в этот период и весьма характерные эпизоды. Так, летом 1940 г. для вновь проектируемых машин определили новый стандарт колес основного шасси. Для самолетов с полетным весом до 7000 кг требовалось использовать колеса размером 900x300 мм, свыше 7000 кг - 1 ЮОх 400 мм. Нормальный полетный вес ТИСа определялся на тот момент в пределах 7000 кг, поэтому назначенный ведущим инженером по самолету М.К. Янгель попытался настоять именно на меньшем типоразмере. Однако не тут-то было. Заместитель наркома авиапромышленности Сергей Яковлев немедленно остановил эти попытки и веско начертал: «Товарищ Янгель, нужно точно придерживаться стандарта». В конце концов вопрос уладили, нашлись колеса размером 1000x350 мм, которые устроили всех. Приведенный эпизод интересен тем, что на машине ББ-22 конструктора Яковлева поначалу установили весьма маленькие колеса основного шасси размером 600x250 мм. В дальнейшем на ББ-22, в серии получившем обозначение Як-4 и заметно потяжелевшем, пришлось мудрить и монтировать особую стойку шасси со сдвоенными колесами размером 750х 175 мм.
Уже 22 октября 1940 г. обсуждался полноразмерный макет ТИС, после чего постройку трех экземпляров нового двухмоторного истребителя включили в план опытного строительства наркомата на 1941 г. В течение весны-лета 1941 г. постройка машины велась на территории нового авиазавода №51. Так как завод находился в стадии формирования, отдельные узлы и агрегаты ТИС изготавливались на других производствах. В частности, консоли крыла изготовили на авиазаводе № 84.
ТИС «А» во время испытаний в 1942 г.
Первый экземпляр с двигателями АМ-37, обозначенный как ТИС «А», в основном закончили к наступлению лета 1941 г. На аэродром ЛИИ НКАП в Раменском под Москвой самолет вывезли уже ближе к осени. Первый полет состоялся 2 сентября, ТИС поднял в воздух Г.М. Шия-нов. Всего до 11 октября удалось выполнить 7 полетов, практически после каждого производились какие-либо переделки и устранение неисправностей. Летные характеристики не снимались. 29 сентября 1941 г. самолет перелетел в Москву, где на нем, если верить заводскому отчету, установили «шайбы» вертикального оперения увеличенной площади. Продолжить испытания в скором времени не удалось. В соответствии с принятым решением об эвакуации 13 октября ТИС перелетел в Арзамас, затем в Казань, где его разобрали и по железной дороге отправили к новому месту дислокации завода № 51 в Новосибирск. Туда же направили задел по двум другим ТИСам - готовность агрегатов и деталей 2-го и 3-го экземпляров оценивалась в 50-60%.
Испытательные полеты самолета, обозначаемого после проведения ряда усовершенствований и установки вертикального оперения увеличенной площади как ТИС «2А», продолжились с 16 февраля 1942 г. Силовая установка состояла из двух двигателей АМ-37 с воздушными винтами ВИШ-61ФС диаметром 3,2 м. Летал летчик-испытатель Н.В. Гаврилов. Каких-либо особых заключений по результатам этого первого этапа тестирования не высказывалось, считалось, что самолет для продолжения испытаний недостаточно доведен.
В апреле ТИС вновь вывели на аэродром. Полеты продолжались до 8 мая 1942 г. Особо отмечалось, что самолет оборудован вооружением, которое включало следующее: центропланная батарея - 2 пушки ШВАК (с суммарным боезапасом 700 снарядов) и два пулемета Березина 12,7 мм (с суммарным боезапасом 800 патронов), носовая батарея - 4 ШКАСа (с боезапасом 4000 патронов), подвижная стрелковая установка ТСС-1 с пулеметом ШКАС для защиты верхней части задней полусферы (с запасом патронов 750 штук) и подвижная стрелковая установка с пулеметом ШКАС для защиты нижней полусферы (с запасом патронов 500 штук). Под фюзеляжем имелись две балки, позволяющие подвешивать по 500 кг бомб на каждой.
В процессе продолжения полетов с нормальным полетным весом 7849 кг удалось достичь максимальной скорости 455 км/ч у земли и 555 км/ч на высоте 5800 метров. Скороподъемность на высоту 3000 м составила 4 минуты, выше скороподъемность из-за неудовлетворительной работы двигателей определить не удалось. Для достижения более высоких летных характеристик требовалось установить на двигателях специальные высотные магнето (предлагались БСМ-12Ш), изменить конструкцию всасывающих патрубков, увеличить жесткость предкрылков, закрылков, щитков шасси и прочее. Оценивая поведение самолета в воздухе,
Гаврилов заключил, что ТИС недостаточно устойчив, запас рулей высоты на посадке отсутствует.
Продольную устойчивость предлагалось улучшить путем установки в системе управления контргрузов или пружин, для увеличения путевой устойчивости следовало еще более увеличить площадь вертикальных килей, снизить нагрузки от элеронов можно было уменьшением поперечного V крыльев.
Самолет вновь вернули на завод для переделок. На этот раз машину более заметно доработали. Поперечное V отъемных частей крыла за счет замены верхних стыковых узлов уменьшили с 7° до 4°, еще
