С самого начала эксплуатации «Спитфайров» осенью 1938 г., истребители постоянно модернизировались с целью повышения их боевой эффективности. Ниже описаны наиболее важные изменения, внесенные в конструкцию самолета, а также рассмотрено влияние доработок на характеристики самолета.
Совершенствование воздушного винта
Первые «Спитфайры» имели двухлопастные деревянные воздушные винты; начиная с 78-го самолета на истребители стали ставить металлические трехлопастные винты фирмы де Хэвиленд, которые имели два положения установки шага лопастей. Несмотря на то, что трехлопастный винт весил более чем в четыре раза больше деревянного, его установка положительно повлияла на летные характеристики самолета. Разбег сократился с 420 до 320 ярдов, максимальная скорость на высоте 20 000 футов увеличилась с 361 до 365 миль/ ч, а практический потолок вырос с 31 000 до 34 400 футов.
Незадолго до начала битвы за Британию на «Спитфайрах» появились еще более совершенные трехлопастные воздушные винты изменяемого шага. Шаг установки лопастей автоматически менялся в зависимости от числа оборотов двигателя и скорости полета. На «Спитфайрах» Mk I и Mk II ставились винты изменяемого шага двух типов, один производства фирмы Ротол, другой — де Хэвиленд. Винты изменяемого шага весили еще больше, чем винты с двумя фиксированными положениями лопастей (500 фунтов против 350 фунтов), однако их установка позволили сократить длину разбега до 225 ярдов, увеличить скороподъемность и улучшить управляемость самолетом в бою.
Бронезащита
Машины первого выпуска вообще не имели бронезащиты. С началом войны необходимость брони на самолете-истребителе выяснилась очень быстро, однако установка брони лимитировалась жесткими ограничениями по массе. Удалось лишь поставить бронеперегородку за креслом летчика, выдерживавшую попадание пуль винтовочного калибра, и нарастить лобовое стекло фонаря прозрачными ламинированными панелями. Кроме того, 3-мм пластинами из легкого сплава были прикрыты сверху топливные баки, пластины при обстреле с острых углов выдерживали попадания пуль калибра 7,62 мм.
Летные испытания прототипа пушечного «Спитфайра» (L1007) начались в Мэртлисхэме в июле 1939 г. На официальном снимке этого самолета хорошо видно, что все пулеметы с машины сняты, истребитель имеет только пушечное вооружение. Первой полет в данной конфигурации самолет совершил 16 июня 1939 г. Истребитель проходил испытания в нескольких эскадрильях — 603- й, 65-й, 609-й. Самолет был списан в мае 1940 г.
Массовое изготовление фюзеляжей, завод Паффилд, Кэстл-Брумвич, окрестности Бирмингема. На этом заводе в июне 1940 г. был собран первый «Спитфайр Mk IIА» (номер Р7Н20).
Бензин с октановым числом 100
Весной 1940 г. RAF начали применять вместо бензина с октановым числом 87, бензин с октановым числом 100. Двигатели были доработаны под использование нового топлива, улучшавшего характеристики самолета на малых и средних высотах. Высокооктановый бензин позволил повысить вдвое степень сжатия в цилиндрах без риска детонации топлива. Летчик получил возможность использовать в течение пяти минут чрезвычайный режим работы мотора. На чрезвычайном режиме увеличивалась скороподъемность, а скорость горизонтального полета возрастала на уровне моря на 25 миль/ч, на высоте 10 000 м — на 34 мили/ч.
Оборудование «свой — чужой»
Важнейшим нововведением стала установка на истребители аппаратуры системы опознавания «свой-чужой». Аппаратура системы добавила 18 кг массы, а проволочные антенны натянутые между законцовками плоскостей крыла и киля «съедали» две мили/ч скорости. Однако, без аппаратуры «свой — чужой» никто не мог исключить повторения печально знаменитой «Битвы при Барикнг Крик». Уверенная идентификация своих и чужих самолетов на экране РЛС стоила некоторого снижения летных характеристик.
Педали рулей
Незадолго до начала битвы за Британию все «Спитфайры» фронтовых эскадрилий были оборудованными педалями рулей, имеющими два положения. В нормальном полете педали ставились в нижнее положение. Перед боем летчик поднимал педали на шесть дюймов выше, его тело несколько отклонялось к горизонту, что позволяло легче переносить перегрузки.
«Спитфайр» 19-й эскадрильи проходят на малой высоте в плотном боевом строю звеньев.
Атака звена «Спитфайров», такой боевой порядок был типичным для начального периода войны. Такой строй был весьма эффективным при атаке бомбардировщиков, но оказался очень уязвимым от атак истребителей сопровождения.
Более гибкий строй, введенный Истребительным командованием в период битвы за Британию состоял из трех, а не из четырех звеньев. Замыкающее четвертое звено непосредственного участия в атаке не принимает, а лишь прикрывает сзади сверху ударные самолеты.
Вооружение
Пулеметы Браунинг калибра.303 были эффективным оружием лишь против самолетов, не имеющих брони и протектированных топливных баков. Для борьбы с бомбардировщиками люфтваффе требовалось вооружение более крупного калибра. После серии испытаний командование RAF выбрало в качестве такого вооружения французскую 20-мм автоматическую пушку Испано-Сюиза тип 404. Снаряды этой пушки имели высокую начальную скорость, а по бронепробиваемости пушка Испано- Сюиза превосходила все остальные орудия аналогичного калибра. Планировалось купить лицензию на производство пушек Испано-Сюиза тип 404 в Великобритании.
7. Mk I N3173/KL-N пайлот-офицера Калина Грея, 54-я эскадрилья, Хорнчарч, май 1940 г.
На этом самолете Грей принимал участие в бою над Дюнкерком 25 мая 1940 г., когда его едва не сбили. Грей сумел привести поврежденный самолет в Хорнчарч, после ремонта самолет передали в 152-ю эскадрилью. 20 сентября 1940 г. на этом самолете австралиец сержант К. С. Холланд столкнулся со сбитым им секундой раньше бомбардировщиком Не-111Р из 6./KG-55, английский летчик погиб.
8. Mk I N3173/KL-B пайлот-офицера Алана Дира, 54-я эскадрилья, Хорнчарч, май 1940 г.
На этом самолете Дир сбил Bf 109E (24 мая) и Bf ПО (25 мая) над Дюнкерком. Прикрывая эвакуацию английских войск из Франции он сбил за пять дней семь самолетов противника (плюс одна групповая победа, одна неподтвержденная и один поврежденный самолет). Самолет N3173, который пилотировал пайлот-офицер А. Ивершид, был сбит истребителями II./JG-51 над Ла-Маншем 9 июля 1940 г., летчик погиб.
9. Mk I P9389/KL-A командира 54-й эскадрильи скуадрон-лидера Джеймса Литхэрта, Хорнчарч, май 1940 г.
На этом самолете Литхэрт сбил 21 мая над Дюнкерком Не-111 — это была одна из первых побед, одержанных над Францией на «Спитфайре». Литхэрт командовал 54-й эскадрильей летом 1940 г., за этот период он сбил семь самолетов лично, один в группе, три повредил, еще четыре победы — не подтверждены. Самолет Р9389 был сбит 24 августа 1940 г., тогда его пилотировал новозеландец пайлот-офицер К. Стюарт, летчик выпрыгнул с парашютом над устьем Темзы.
10. Mk I P9554/K-SH пайлот-офицера Джеймса О'Мира, 64-я эскадрилья. Кинли, август 1940 г.
О 'Мир летал на этом самолете с 12 по 15 августа 1940 г. и сбил за это время три самолета (два Bf 109E и один Ju-88A), а три (Не-111) повредил. 16 августа на этом истребителе был сбит командир 64-й эскадрильи скуадрон-лидер Дональд Макдоннелл (девять личных, одна групповая победы, четыре неподтвержденные и семь поврежденных самолетов). Летчик выпрыгнул с парашютом.
11. Mk I K9906/FZ-L флайт-лейтенанта Роберта Стэнфорда Така, 65-я эскадрилья, Хорнчарч, август 1939 г.
Этот самолет эксплуатировался 64-й эскадрильей в период битвы за Британию, после чего был передан в 7-й учебно-тренировочный отряд. Потом он стал одним из первых «Спитфай-ров», переоборудованных в разведывательный вариант PR III. Так стал первым асом, летавшим на «Спитфай-рах», после того как сбил над Дюнкерком 24 мая 1940 г. свои четвертый и пятый самолеты.
12. Mk I N3035/LZ-X пайлот-офицера Хаберта Аллена, 66-я эскадрилья, Кинли, сентябрь 1940 г.
«Диззи» Аллен несколько раз летал на этом самолете летом 1940 г., «Спитфайр» N3035 базировавшаяся в Даксфорде эскадрилья получила в сентябре 1939 г. Машина получила серьезные повреждения в бою 29 сентября 1939 над Кентом (истребитель пилотировал сержант Питер Уилкокс). Самолет был восстановлен только через десять месяцев.
Испытания прототипа «Спитфайра» (L1007), вооруженного двумя пушками французского производства начались в Мэртлсхэме в июле 1939 г. С полным боекомплектом пушечный «Спитфайр» весил на 5 кг меньше истребителя, вооруженного восьмью пулеметами, однако обтекатели стволов орудий увеличили лобовое сопротивление самолета, из-за чего максимальная скорость уменьшилась на 3 мили/ч. В целом же, управление и летные характеристики пушечного «Спитфайра» ничем не отличались от данных стандартного истребителя.
Летные испытания выявили значительные проблемы, которое создавало новое вооружение. На французском истребителе Моран MS.406 пушка стояла в передней части фюзеляжа, а ее ствол выводился через полую втулку воздушного винта. Значительная масса двигателя компенсировала отдачу орудия, возникающую при выстреле. На «Спитфайре» единственным местом, где оказалось возможным установить пушки оказались плоскости крыла. Если британский истребитель вел стрельбу из пушек в момент выполнения маневра с большой перегрузкой, недостаточная жесткость конструкции приводила к значительному рассеиванию снарядов. В случае отказа одной пушки из-за не сбалансированной силы отдачи прицельная стрельба была невозможна. Внесенные весной и летом изменения в конструкцию самолета позволили решить часть проблем, возникших с установкой пушек на самолет.
К концу весны 1940 г. пушечное вооружение «Спитфайра» удалось довести до состояния, позволяющего начать малосерийное производство пушечного варианта истребителя. Под обозначением «Спитфайр» Mk IB в июне самолет поступил на вооружение 19-й эскадрильи, но очень быстро выяснилось, что передача пушечных истребителей во фронтовые подразделения была преждевременной. Когда эскадрилья в августе приступила к боевой работе, надежность вооружения была крайне низкой. Так в воздушном бою 16 августа только на одном из семи принимавших в нем участие «Спитфайров» работали обе пушки. 19 августа в бою принимало участие три истребителя, вооружение отказало на всех машинах; 24-го — на двух из восьми «Спитфайров»; 31-го — вооружение отказало на трех из шести «Спитфайров». После боя 31 августа командир эскадрильи Р. Пинкхэм направил вышестоящему командованию рапорт:
— Если бы подразделение имело на вооружении самолет с восьмью пулеметами, то мы смогли бы нанести противнику больший ущерб… На основе полученного боевого опыта считаю необходимым чтобы избежать потери эскадрильей боеспособности перевооружение подразделения на «Спитфайры», вооруженные пулеметами Браунинг.
Командующий истребительными силами Даудинг прислушался к командиру эскадрильи и в начале сентября подразделение получило пулеметные «Спитфайры». Самолеты, вооруженные пушками Испано не сыграли заметной роли в битве за Британию.
Перерыв между боями. Летчики 65-й эскадрильи пользуются 30-минутной паузой, необходимой для заправки самолетов и пополнения боекомплекта для короткого сна, Рочфорд, август 1940 г.
Скуадрон-лидер Брайан Лэйн (в центре) 19-й эскадрильи 15 сентября провел длительный воздушный бой один на один с истребителем Bf 109 и сбил его. Всего он записал на свой счет шесть личных побед, одну групповую, один поврежденный самолет, одна победа не подтверждена.
Рост массы
Максимальная скорость «Спитфайра» обычно указывается как 362 мили/ч на высоте 18 500 футов, но эта скорость достигнута первым серийным самолетом с номером К9787. Все последующие самолеты имели большую массу. К лету 1940 г. масса пустого истребителя выросла на 150 кг, а максимальная скорость снизилась до 350 миль/ч, в то же время боевая эффективность самолета возросла.
«Спитфайр» Mk II
В июне 1940 г. огромный завод в Кэстл Брумвич, окрестности Бирмингема, приступил к массовому производства «Спитфайров» Mk II. Внешне самолет мало отличался от предыдущей модели, но на Mk II стоял более мощный мотор Мерлин XII. Двигатель оснащался пороховым стартером Коффман и новой системой охлаждения с использование воды и гликоля. Двигатель Мерлин XII был на 110 л.с. мощнее мотора, которым оснащались «Спитфайры Mk I, однако несмотря на более мощный мотор максимальная скорость «Спитфайра Mk II все же была ниже скорости первых серийных истребителей варианта Mk I.
В августе 1940 г. первый «Спитфайр» Mk II передали базировавшейся в Дигби 611-й эскадрилье. В сентябре на Mk II перевооружили 19-ю, 74-ю и 266-ю эскадрильи. Подразделения, имевшие на вооружении истребители новейшей модификации концентрировались в юго-западной Англии, где ожидались наиболее тяжелые воздушные бои.