베레즈냑-이사예프 BI-1
1. 기원
소련에서 로켓 추진 항공기의 이론은 콘스탄틴 E. 치올콥스키(Константин Эдуардович Циолковский : 1857~1935) 교수가 그 이론을 세웠으나, 실질적인 연구개발은 1932년부터 세르게이 코롤료프의 GUAD-6 프로젝트에서 시작되었다. 코롤료프가 품고 있던 성층권 비행에 대한 관심은 이 초기 작업을 지원했던 소련군 총사령관 미하일 투하쳅스키 원수도 감화시킬 정도로 열정적이면서도 합리적인 원리로 작동되는 것이었다. 1940년 2월 28일에 로켓으로 추진되는 무인기 시험은 코롤료프의 RP-318으로 성공을 거두었고, 이제 고정익 항공기가 로켓으로 안정적인 비행이 가능하다는 사실이 실제로 증명되었다. 그해 봄부터 소비에트 인민위원회는 고속 성층권 항공기의 연구를 중앙유체역학연구소(TsAGI)에 지시했고, 7월 12일부터 실용기의 개발과 초기 설계가 시작되었다.2. 설계팀 삼총사
항공기 설계자 출신이면서 OKB-293의 책임자로 임명된 빅토르 페도로비치 볼코비티노프(Виктор Фёдорович Болховитинов : 1899~1970)는 자신의 거느리고 있던 주임 엔지니어 2명과 함께 TsAGI 회의에 참석했다. 이 두 엔지니어의 이름은 알렉산드르 야코블레비치 베레즈냑(Александр Яковлевич Березняк : 1912~1974)과 알렉세이 미하일로비치 이사예프(Алексей Михайлович Исаев : 1908~1971)였는데, 그중에서도 젊은 나이에 모스크바 항공연구소의 핵심 연구원이 된 베레즈냑은 1938년에 이미 속도 세계기록을 깰 수 있다고 장담하는 고속항공기 설계를 구상하여 주목을 끈 바 있었다. 베레즈냑과 이사예프는 로켓 추진 항공기를 실제로 만든다는 생각에 흥분했고, 그들의 멘토였던 볼코비티노프는 이 작업을 기꺼이 승인했다. 1940년 가을까지, 그들은 동료 엔지니어 보리스 예브게니비치 체르토크(Борис Евсеевич Черток : 1912~2011)에게 "프로젝트 G"의 예비 설계안을 보여줄 수 있었다. 대부분 합판과 두랄루민으로 만들게 될 이 실험기는 이륙 중량이 1,500 kg이었으며, 로켓추진 반동 연구소(RNII)에서 개발하고 있던 3,088 lbf의 추력을 가진 신형 로켓 엔진을 사용할 계획이었다. 체르토크는 이 설계초안을 보고 다음과 같이 탄성을 내뱉었다고 한다."이건, 비행기가 거의 수직으로 상승할 수 있겠군!"
1941년 3월에 베레즈냑, 이사예프와 체르토크가 RNII를 방문했지만, 새로운 로켓 엔진은 아직 작동하지 않고 있었다. 이 엔진은 코롤료프 RP-318에 설치되었던 RD-A-150 로켓을 만들어낸 레오니드 두쉬킨(Леонид Степанович Душкин : 1910~1990)에 의해 설계된 것으로, 등유와 훈증 질산 같은 연료를 점화시켜 추력을 만들었지만 계획값인 3,000파운드급에는 미치지 못했고 그것을 개량한 D1A-1100도 고작 2,400lbf에 이를 것으로 예상됐다. 이 로켓의 명칭에서 A는 질산(Азотная Kислота)과 액체산소에서 산소를 의미하는 K(Kислород)를 의미했는데, 이는 소련의 로켓 과학자들 사이에서 이례적으로 중요하게 여겨지던 화두였다. 두쉬킨이 고안한 추진제 순환에 쓰이는 터빈 펌프는 물과 혼합된 로켓 추진제를 공급받은 소형 연소실이 발생한 고온, 고압의 가스와 증기에 의해 구동되는 방식으로 몇 가지 문제를 일으키고 있었지만, 이 시스템은 몇 년 후에 RD-2M 엔진으로 완성되었다.
D1A-1100은 자체적으로 발생하는 고열에 견디기 위해서 강철에 크롬 합금 12%를 혼합한 새로운 내열합금으로 제작되었다. 그때까지 러시아에서 로켓 엔진이란 물건은 전형적인 피스톤 엔진의 재질과 제작 기술로 만들어지고 있었는데, 이것은 기술적으로 크나 큰 도전이었다. 원심분리형에 연료 분사 노즐 60개가 마련된 원뿔형 헤드, 원통형 챔버, 노즐 등 별도의 단조강 섹션으로 만들어진 부품은 볼트와 구리 개스킷을 써서 조립되고 결합되었다. 연료의 점화는 니크롬선을 전기로 달군 예열 플러그로 했는데, 나중에는 실리콘-카바이드 착화방식으로 대체되었으며, 두 종류의 추진제와 케로신이 나선형 도관을 따라 흐르면서 챔버 외벽과 노즐 섹션의 열을 식히도록 되어 있었다.