Развитие авиации в мирное время продолжалось только два десятилетия. В сентябре 1939 г. правительство Германии вновь развязало мировую воину, самую кровопролитную и страшную в истории человечества. И вновь, как и четверть века назад, авиация стала оружием массовой агрессии.

Однако теперь военно-воздушные силы имели мало общего с военной авиацией начала века. Во-первых, качественным образом изменились облик и характеристики самолетов. Во-вторых, число находившихся на вооружении летательных аппаратов измерялось уже не десятками и сотнями, а тысячами. К началу второй мировой войны ВВС Германии имели 4093 самолета, Англии — 1992, США — 1476, Италии — 2650 [1, с. 502]. Самыми многочисленными были советские военно-воздушные силы: в 1937 г. в них насчитывалось 8139 самолетов [2, с. 183]. Еще одно отличие заключалось в большем количестве специализированных типов самолетов. Если в начале первой мировой войны самолеты использовались только как разведчики, а истребители и бомбардировщики появились уже в ходе боевых действий, то самолеты конца 30-х годов можно подразделить на тяжелые, средние и легкие бомбардировщики, истребители, истребители-бомбардировщики, штурмовики, разведчики, военно- транспортные, связные, патрульные и противолодочные, многоцелевые и др.

Борьба за господство в воздухе, разрушение промышленных центров противника, поддержка наземных войск, уничтожение вражеских кораблей и подводных лодок — все эти задачи служили стимулом к совершенствованию самолетов и наращиванию масштабов их выпуска. На развитие авиации влияли также изменение взглядов на применение ВВС в ходе войны, расширение географии театра военных действий, совершенствование средств ПВО, проблемы ограниченности промышленных и людских ресурсов и ряд других обстоятельств. Таким образом, эволюция авиационной техники в годы войны находилась в тесной взаимосвязи с целым комплексом внешних факторов.

 

Развитие самолетов-истребителей

Истребители являлись существенной составной частью военно-воздушных сил. К сентябрю 1939 г. истребительная авиация составляла 35,1 % самолетов Люфтваффе, в ВВС Англии доля истребителей равнялась 48 %, в ВВС Франции — 41 %, в ВВС Италии — 25 %. в ВВС Японии — 34 %, в ВВС США — 34 %, в советской авиации — 38.6 % [1, с. 178].

Различный «удельный вес» истребителей в отдельных странах объясняется особенностями военных доктрин этих стран. Так, родина доктрины Дуэ Италия делала ставку на развитие бомбардировщиков; Германия, разработавшая концепцию «молниеносной войны» («Блицкриг»), считала, что авиация в первую очередь должна применяться для внезапного массированного удара по наземным целям и использоваться как своего рода «летающая артиллерия», а истребители должны вступать ь дело уже позднее, для окончательного завоевания господства в воздухе. Этих ж. взглядов придерживалось военное руководство Японии. В США налагали, что океанские просторы, отделяющие их континент от театра военных действий, являются, надежной защитой от вражеских бомбардировщиков, и поэтому не уделяли разработке истребителей такого внимания как в Европе. Наиболее активно развивали истребительную авиацию СССР, Англия и Франция — страны, находившиеся (¦ непосредственной близости от агрессивно настроенной Германии и понимавшие необходимость защиты своего воздушного пространства. Следует, правда, отметить что в Советском Союзе долгое время делалась ставка на нанесение мощного ответного удара по тылам противника (в 1937 г. на 8139 находившихся на вооружении самолетов приходилось всего 2225 истребителей [2, с. 183]), поэтому к моменту вторжение Германии в Польшу относительная доля истребителей в нашей стране была несколько меньше, чем в Англии и Франции.

В дальнейшем доля истребителей в общем выпуске военных самолетов неуклонно возрастала (исключение из этой закономерности представляет СССР, где с 1941 г делался акцент на выпуск самолетов-штурмовиков: в 1942–1943 гг. их построили почти столько же, сколько истребителей).

Характерно, что чем ближе к поражению находилась страна, тем больше было относительное число выпускаемых ею истребителей (табл. 4.1).

Таблица 4.1. Доля истребителей в обшем выпуске самолетов (в процентах) [3;4:5]

Основные типы истребителей, имевшиеся на вооружении в 1939 г, а также годы их выпуска и число построенных экземпляров показаны в таблице 4.2. Технические особенности этих машин рассматривались в предыдущей главе. Все представленные истребители можно разделить на две группы: 1) морально устаревшие или неудачные самолеты, которые были сняты с производства в самом начале 40-х годов: 2) самолеты, имевшие потенциал для развития и выпускавшиеся в больших количествах в течение всей или почти всей войны.

К первой группе относятся все японские и советские истребители, английский Глостер «Гладиатор», первые американские истребители со свободнонесущим крылом Северский Р-35 и Кертисс Р-36, итальянские самолеты фирмы «Фиат». Многие их этих машин имели устаревшую схему биплан («Гладиатор», Фиат CR.42. И-15бис. И-153), а у самолетов с монопланным крылом из-за недостаточно мощных двигателей и посредственной для конца 30-х годов аэродинамики максимальная скорость не превышала 500 км/ч.

К числу самолетов-«долгожителей» относятся немецкие Мессершмитт Bf. 109 и Bf. 110 (последний, однако, из-за своей ограниченной скорости и маневренности с 1940 г. чаще применялся как ночной истребитель, разведчик и самолет поддержки наземных войск), английские Хокср «Харрикейн» и Супермарин «Спитфайр» и американский Ксртисс Р-40. Все эти истребители принимали участие в боевых действиях с первого дня войны (Р-40 — в ВВС Франции), а их общий выпуск составил почти 90 тысяч.

Таблица 4.2. Основные типы истребителей, находившихся на вооружении к началу второй мировой войны

Примечание: в скобках — годы выпуска/общее количество построенных самолетов

СССР. Италия, Япония и США. воспользовавшиеся непродолжительным временем с сентября 1939 г. до вступления этих стран в войну, сумели наладить выпуск более отвечающих современным требованиям истребителей, большинство из которых также можно отнести к разряду «долгожителей». В Советском Союзе это были Як-l, ЛаГГ-3 и МиГ-3, в Италии — Макки МС-200, в Японии — Мицубиси А6М, более известный в Европе и США как «Зеро», Накадзима Ki-43 и двухмоторный Кавасаки Ki-45, в США — Р-38 «Лайтнинг» и Р-39 «Эркобра».

Для СССР необходимость создания новых типов истребителей выявилась в последние годы войны в Испании, после появления там немецкого Мессершмитт Bf.109E с двигателем DB-601 мощностью 1100 л.с., обладающего явным превосходством над И-16 по скорости на всех высотах. В техническом превосходстве немецких самолетов убеждали также командировки советских авиационных специалистов в Германию осенью 1939 г. «Германское самолетостроение шагнуло весьма далеко и вышло на первое место мировой авиационной промышленности», — таково было мнение известного советского конструктора истребителей Н. Н. Поликарпова [6]В 1920 г. немецкий конструктор Л. Рорбах изготовил первый в мире многомоторный моноплан с двигателями на крыле. Этот пассажирский самолет был построен и одном экземпляре, совершил лишь несколько полетов и не оказал заметного влияния на развитие авиации.
.

В разработке нового истребителя приняло участие 12 конструкторских коллективов. Для серийного производства выбрали три машины: Як-1 (первоначальное обозначение — И-26) А. С. Яковлева, ЛаГГ-3 (И-301) конструкторов С. А. Лавочкина, В. П. Горбунова и М. И. Гудкова и МиГ-3 (И-200) А. И. Микояна и М. И. Гуревича. Все эти самолеты представляли собой одноместные низкопланы с двигателями водяного охлаждения; они имени практически одинаковые размеры и площадь крыл.: (табл.4.3).

Таблица 4.3. Характеристики крупносерийных истребителей СССР, Италии, Я по нии и США, принятых на вооружение в период с 1 сентября 1939 г. до времени вступления указанных стран в мировую войну

Примечания: Максимальная скорость дана на высоте, приведенной в скобках

Вместе с тем, каждый самолет обладал характерными особенностями. Як-1 (рис. 4.1) был самым легким и имел смешанную конструкцию. Фюзеляж был выполнен из сварных хромансилевых труб, с дюралюминиевой, а за кабиной — с полотняной обшивкой. Крыло имело деревянные коробчатые лонжероны и фанерную обшивку. Для экономии веса его выполнили неразъемным, т. е. консоли нельзя было отстыковать от центроплана.

Особенностью ЛаГГ-3 с таким же двигателем М-105П являлась его цельнодеревянная конструкция, наиболее нагруженные элементы изготавливались из дельта- древесины. Это было сделано для того, чтобы избежать проблем с дефицитным в нашей стране дюралюминием, особенно при необходимости массового выпуска самолетов. Самолет получился перетяжеленным, примерно на 200 кг тяжелее, чем Як-1. Возросшая нагрузка на мощность негативно сказалась на скороподъемности и маневренности истребителя. Кроме этого, самолет оказался тяжелым в управлении, был склонен к штопору и поэтому не пользовался любовью летчиков.

Нис.4.1. Истребитель Як-1

Наибольшие надежды связывали с истребителем МиГ-3 (рис. 4.2). Как и Як-1, он имел смешанную конструкцию, однако вместо полотна повсюду применили фанерную обшивку. При испытаниях в августе 1940 г. опытный экземпляр самолета достиг скорости 651 км/чна высоте 7000 м [7,с. 10] — значительно больше, чем истребители других стран. По максимальной высоте полета — 12000 м — он также не имел себе равных среди серийных машин. Такие характеристики были достигнуты благодаря установке на самолете мощного высотного двигателя АМ-35А с односкоростным центробежным нагнетателем, обеспечивающим на номинальном режиме давление наддува 1040 мм — больше, чем на других серийных моторах того времени. В результате на высоте 6000 м АМ-35А на 40 % превосходил по мощности мотор М-105 |8. с. 25 |. Правда, и весил такой двигатель больше — 800 кг (вес М-105 равнялся 600 кг) [9, с. 226].

Как отмечалось в предыдущей главе, предположение, что будущая война в воздухе будет происходить на больших высотах, имело немало приверженцев. К этому, казалось бы, вела и логика развития военной авиации, сформулированная в лозунге «Выше! Быстрее! Дальше!». Поэтому МиГ-3 расценивался как весьма перспективная машина. Не случайно, что до 22 июня 1941 г. этих самолетов было выпущено значительно больше, чем других советских истребителей «нового поколения».

Однако, как показала жизнь, подавляющее большинство воздушных боев между советскими и немецкими истребителями происходило на высотах до 4500 м. Это объясняется тем, что в условиях активных боевых действий на земле самолеты применялись, в основном, для непосредственной поддержки войск, т. е. для прикрытия пехоты, боевой техники, транспортных коммуникаций — объектов, которые противник атаковал с малых высот. В этих обстоятельствах тяжелый МиГ-3 заметно уступал по характеристикам другим истребителям из-за бесполезных у земли потерь мощности на привод нагнетателя своего высотного двигателя. Другим недостатке самолета являлось отсутствие пушечного вооружения, снижавшее эффективное г его боевого применения. Оставляли желать лучшего и пилотажные качества самолс та, требовавшие от летчика высокой квалификации. В 1942 г. выпуск МиГ-3 прекратили.

Рис. 4.2 Истребитель МиГ-3

Таким образом, лучшим из «тройки» новых советских истребителей оказался самолет Яковлева. И это не случайно. В отличие от создателей МиГ-3 и ЛаГГ-3 А. С. Яковлев имел опыт проектирования спортивных монопланов и мог опереться на него при разработке истребителя. Благодаря этому ему удалось добиться удачного сочетания скоростных качеств истребителя с маневренностью и легкостью в управлении, характерных для спортивного самолета. Следует отметить высокую культур;, весового проектирования Як-1 — самого легкого из советских истребителей нового поколения.

В Италии в конце 1939 г. на вооружение поступил Макки МС-200 (рис. 4.3) — первый итальянский истребитель, развивающий скорость более 500 км/ч. Его конструктором был создатель известных гоночных гидросамолетов М. Кастольди. Недостатками МС-200 являлись сравнительно маломощный двигатель воздушного охлаждения, открытая кабина, вызывающая дополнительное сопротивление в полете, и отсутствие пушечного вооружения. Однако отличная маневренность, обусловленная малой нагрузкой на крыло, в значительной степени компенсировала эти недостатки. В результате в начальной стадии войны МС-200 успешно соперничал с более скоростным, но менее вертким «Харрикейном».

Рис. 4.3. Истребитель МС-200

Япония, так же как СССР, в 1940–1941 гг. сумела обеспечить себя новыми типами истребителей взамен устаревших Мицубиси А5М и Накадзима Ki-27 — монопланов с неубираюшимся шасси и максимальной скоростью полета около 450 км/ч. На смену им пришли палубный истребитель Мицубиси А6М и самолет Накадзима Ki-43 для армейской истребительной авиации.

Как и А5М, А6М был создан под руководством конструктора Йиро Хорикоши. В соответствии с требованиями ВМС от 1937 г., он должен был иметь скорость не менее 500 км/ч, очень мощное для того времени вооружение — 2 пушки и 2 пулемета, и при этом не уступать по маневренности своему предшественнику — А5М [5. с. 224]. Конструкторам фирмы Мицубиси удалось не только удовлетворить, но да же превзойти эти требования. Хорошая аэродинамика обеспечила самолету при сравнительно маломощном двигателе максимальную скорость более 500 км/ч. Он отличался большой дальностью, необходимой для сопровождения палубных бомбардировщиков и торпедоносцев, а легкость конструкции и сравнительно большая площадь к рыла дал и A6М превосходные маневренные характеристики. На внешней подвеске машина могла нести бомбы весом до 120 кг или подвесной топливный бак. Следует, правда, отмстить, что самолет имел не протектированные баки и отсутствовала бронезащита пилота, но в начале 40-х годов японские авиаконструкторы еще не считали это недопустимым недостатком.

Первый полет Мицубиси А6М (рис. 4.4) состоялся 1 апреля 1939 г. Летом того же ода самолет стал поступать на вооружение. Первые 15 серийных самолетов превосходно зарекомендовали себя в небе Китая, а к моменту нападения Японии на Пирл Харбор японский флот располагал уже 400 А5М2 — модификацией с более мощным двигателем и складывающимися законцовками крыла.

Рис. 4.4. Истребитель Мицубиси А6.М1

Армейский Накадзима Ki-43 внешне весьма напоминал своего палубного собрата Он также был снабжен двухрядным 14-цилиндровым звездообразным двигателем фирмы «Накадзима», имел низкорасположенное крыло, каплевидный фонарь кабины летчика, убирющееся в крыло шасси. По сравнению с А6М Ki-43 был меньше, легче, дешевле в производстве. Но по летным свойствам самолет оказался менее удачным. Рекордно низкая нагрузка на крыло (вдвое меньше, чем у английских, немецких и советских истребителей) делала Ki-43 очень маневренным, но ухудшала скоростные качества машины, максимальная скорость которой оказалась всего 495 км/ч. Вместо пушек были установлены пулеметы, что заметно снижало боевую мощь самолета. Сверхлегкая конструкция плохо «держала удар» в бою — известны случаи, когда всего несколько попаданий из крупнокалиберного пулемета приводили к разрушению самолета в воздухе [10, с. 163]. Тем не менее, этот технологичный и недорогой маневренный самолет выпускался в течение всей войны и. благодаря своей исключительной маневренности, иногда выходил победителем в схватке с более скоростными английскими и американскими истребителями.

Специально для охраны тяжелых бомбардировщиков в 1941 г. начал поступать на вооружение двухместный двухмоторный истребитель Кавасаки Ki-45 с дальностью полета более 2000 км. По схеме и характеристикам это был самолет типа немецкого Мессершмитт Bf. 110. Похожа и судьба этих машин: обладающие достаточно высокой скоростью, но тяжелые и маломаневренные, они не смогли конкурировать в бою с одноместными истребителями и после непродолжительного периода применения по прямому назначению, сопровождавшегося их тяжелыми потерями, были переведены в разряд ночных истребителей-перехватчиков, штурмовиков или разведчиков.

Американские истребители Р-38 и Р-39, выпуск которых начался в 1940 г., отличались необычностью конструкторских решений. Первый из них был создан в ответ на тактико-технические требования военного ведомства США от 1937 г. на новый высотный истребитель-перехватчик, он же — истребитель сопровождения. Согласно этим требованиям самолет должен был развивать скорость не менее 580 км/ч на высоте 6100 м и 467 км/ч у земли, высоту 6 км достигать не более, чем за 6 минут и, к тому же, иметь большую дальность полета [5, с. 230].

Большинство авиастроительных фирм посчитали такие условия невыполнимыми, но конструкторы фирмы Локхид X. Хаббард и К. Джонсон решили пойти на риск и попытаться исполнить заказ. Чтобы достичь требуемых скоростных и высотных характеристик, они остановили выбор на двухдвигательном варианте, а двигатели решили снабдить недавно вышедшими из стадии экспериментов турбокомпрессорами. Кроме двигателей с турбонаддувом самолет имел множество других характерных технических особенностей. Это и общая его схема — двухбалочный моноплан с короткой гондолой-фюзеляжем, и впервые примененное на истребителе убираемое шасси с носовой стойкой, и каплевидный фонарь кабины пилота (рис. 4.5).

Очень большое значение удалялось уменьшению аэродинамического сопротивления. Так, листы обшивки соединялись встык, а не внахлест, как на других американских истребителях, повсеместно применялись заклепки с потайными головками, радиаторы двигателей были расположены по бокам хвостовых балок, а радиатор для охлаждения поступающего от турбокомпрессоров воздуха поместили внутрь крыла. Так как самолет отличался очень высокой нагрузкой на крыло — 235 кг/м², на крыле установили выдвижные закрылки Фаулера.

Первый полет машины, получившей название «Лайтнинг» («Молния»), состоялся 27 января 1939 г. Вскоре на нем был осуществлен перелет через США от Тихого до Атлантического океана за рекордно короткое время — 7 часов 2 минуты, всего с двумя посадками для дозаправки. Максимальная скорость машины при испытаниях составила 655 км/ч (т. е. на 85 км/ч больше заданной), потолок — 12000 м. Необычно мощным было вооружение самолета: в свободной от двигателя носовой части фюзеляжа располагались 37-мм пушка и 4 крупнокалиберных пулемета.

Рис. 4.5. Истребитель Локхид Р-38 «Лайтнинг»

Рис. 4.6 Силовая установка самолет P-39

Несмотря на высокую стоимость Р-38 — 120400 долларов (в три раза больше, чем стоимость «Харрикейна») [1, с. 496], характеристики истребителя произвели такое впечатление на военных, что уже в апреле 1939 г. последовал заказ на серию этих машин. Первая партия — 36 самолетов P-38D, была изготовлена в 1940 г., а с 1941 г начался выпуск Р-38Е с менее крупнокалиберной, но зато более скорострельно. 20-мм пушкой. В отличие от опытного образца, эти самолеты имели протектированные топливные баки.

Интересно, что Р-38 стал первым американским истребителем, уничтожившим немецкий самолет поете вступления США во вторую мировую войну. Это случилось 7 декабря 1941 г., когда пилот Р-38Е сбил четырехмоторный FW-200 над Атлантикой, вблизи побережья Исландии [10, с. 227].

Почти одновременно с Р-38 на испытания вышел другой американский истребитель — Белл Р-39 «Эркобра». Так же как самолет фирмы Локхид. он создавался как высокоскоростной истребитель-перехватчик с двигателем водяного охлаждения Аллисон V-1710 с турбокомпрессором. Однако «техническая изюминка» Р-39 заключалась в другом: конструкторы, под руководством Р. Вуда, решили расположить двигатель за кабиной пилота, вблизи центра тяжести самолета. Установленный в носу пропеллер приводился в движение с помощью вала длиной 2,5 м, соединяющего двигатель с редуктором воздушного винта (рис. 4.6). В освободившееся в носовой части пространство убиралась передняя стойка шасси; там же располагались стреляющая через ось пропеллера 37-мм пушка и два синхронных 12,7-мм пулемета.

Основными преимуществами указанной компоновки были меньший продольный момент инерции самолета (наиболее массивный агрегат — двигатель — находился е центре фюзеляжа) и, следовательно, лучшая маневренность истребителя, удобство размещения оружия, обтекаемая форма суживающейся вперед носовой части фюзеляжа и хороший обзор из кабины. При испытаниях весной 1939 г. Р-39 показал скорость 627 км/ч и отличную скороподъемность. Однако последующая доработка, заключавшаяся в введении бронезащиты, протектировании топливных баков, установке двух дополнительных пулеметов и усилении задней части фюзеляжа и узлов крепления двигателя (для уменьшения опасности, что при ударе двигатель сорвется со своего места и раздавит пилота), привела к перетяжелению самолета примерно на 800 кг. Летные характеристики еще больше ухудшились после того, как в 1941 г. на модели P-39D вместо турбонагнетателя установили обычный одно- скоростной нагнетатель с механическим приводом.

В результате самолет перестал удовлетворять требованиям к высотному истребителю-перехватчику. Основной потенциальный заказчик Р-39, ВВС Англии, отказался от самолета, и большую часть построенных машин направили в СССР в качестве помощи по «ленд- лизу» (рис. 4.7). При сравнительно небольших высотах, на которых происходили воздушные бои на Восточном фронте, в нашей стране они сослужили неплохую службу. Позднее в СССР поступал истребитель Белл Р-63 «Кингкобра», являвшийся модификацией Р-39. Он имел более высотный двигатель с двухступенчатым нагнетателем, улучшенный профиль крыла, увеличенные размеры крыла и вертикального оперения [8, с. 247–252].

* * *

Как известно, в условиях войны самолет быстро устаревает, требуется все более совершенная техника. Характерной чертой развития авиации в годы второй мировой войны было то, что совершенствование истребителей шло, в основном, по пути модификации созданных в конце 30-х — начале 40-х годов образцов, тогда как в период 1914–1918 гг. ежегодно появлялись новые конструкции, отличавшиеся по схеме, материалам, типу двигателя. Этому можно дать несколько объяснений. Во-первых, к концу 30-х годов сложилась оптимальная схема винтомоторного самолета — свободнонесущий моноплан с работающей обшивкой и тянущим пропеллером. Во-вторых, производство самолетов велось теперь конвеерным методом, и коренное изменение конструкции вызвало бы временную остановку производственного процесса, что в условиях напряженных боевых действий и необходимости постоянно восполнять боевые потери являлось недопустимым. В годы первой мировой войны самолеты были значительно проще по конструкции, их производство нередко велось полукустарными методами, и смена модели мало отражалась на общих темпах выпуска боевой авиатехники.

Рис. 4.7. «Эркобра» в СССР

Рассмотрим процесс модификации самолетов на примере четырех самых массовых истребителей периода второй мировой войны: «Спитфайр», Bf. 109, «Як» и «Ла» («ЛаГГ»). Каждая из этих машин была построена в количестве более 20 тысяч экземпляров.

Таблица 4.4. Модификации истребителей «Спитфайр», Bf.109, «Як» и «ЛаГГ»(«Ла»)

«Спитфайр» Мк. I ……….1938 ……«Мерлин-2»…… 1000/1050….. 2640 …..117……. 2.64/2,51….. 8x77

«Спитфайр» Мк. V……….1941……. «Мерлин-45»…. 1115/1150….. 2920….. 130……. 2,62/2.54….. 2x20 4x7.

Введено бронирование летчика и агрегатов. Усилены лонжероны крыла. Полотняная обшивка элеронов заменена металлической.

«Спитфайр» Мк. IХ……..1942 …… «Мерлин-66»…. 1410/2170…… 3290….. 146……. 2.41/1,56…. 2x20 4x7.7

Установлен радиатор охлаждения топливной смеси. Применен 4-лопастный винт. Носовая часть фюзеляжа удлинена на 0,6 м. Увеличен размер руля направления, рули высоты — с металлической обшивкой. Для лучшего обзора увеличена выпуклость фонаря кабины

«Спитфайр» Мк. ХIV……1943…… «Гриффон-66»…1540/2450….. 3810….. 169……. 2,47/1,56…. 2x20 4x7.7

Установлен 5-лопастной винт. Увеличена площадь радиаторов. Хвостовое колесо сделано убирающимся. Усилено шасси. Увеличена площадь киля.

«Спитфайр» Мк.21……..1945……. «Гриффон-61». 1740/2450….. 4224….. 186……. 2.54/1,72…. 4x20

Усилена конструкция планера. Новое крыло с цельноштампованными лонжеронами. Введены щитки ниш уборки шасси. Изменена форма законцовок крыла. Увеличены размеры элеронов.

Bf.109Е-3…………………… 1939……. DB-601A……….. 1000/1175…… 2610….. 159……. 2,61/2,22…. 2x20 2x7.9

Bf.109F-1…………………… 1941……. DB-601N……….. 1100/1270…… 2750….. 170……. 2,50/2,17…. 1x15 2x13

Улучшена форма капота двигателя. Увеличен размер кока винта. Радиаторы сильнее «утоплены» в крыло. Скруглены законцовки крыла. Ликвидирован подкос горизонтального оперения. Хвостовое колесо сделано полуубираюшимся.

Bf.109G-2…………………… 1942……. DB-605A………. 1380/1800…… 3100…… 191…… 2,25/1,72…. 1x20 2x13

Для большей высотности применена система впрыска закиси азота в двигатель. Усилена конструкция планера и шасси.

Bf.109G-10…………………. 1944……. DB-605D……….. 1380/2000….. 3680…… 229…… 2,67/1,84…. 1x30 2x13

Для кратковременного форсирования мощности применена система впрыска в двигатель водо-метаноловой смеси. Улучшены обводы маслорадиатора. Усилено бронирование.

Bf.109К-4…………………… 1944……. DB-605DCM…. 1435/2000…… 3380…… 210…… 2,36/1.69…. 1x30 2x13

Упрощена конструкция фонаря кабины. Введена дополнительная бронезащита пилота. В конструкции оперения и задней части фюзеляжа металл заменен на дерево. Установлены щитки, закрывающие ниши уборки шасси. Хвостовое колесо — полностью убирающееся.

Як-1………………………….. 1940……. М-105П…………. 1050…………… 2950…… 171……. 2,79………… 1x20 2x7.6

Як-7Б………………………… 1942……. М-105ПФ……… 1180/1260…… 3010…… 175……. 2,55/2,39…. 1x20 2x12,7

Измененена конструкция моторамы. Центровка самолета смещена вперед. Хвостовое колесо сделано убирающимся. Усовершенствована форма всасывающих патрубков, улучшена внешняя отделка планера. Введены щитки, закрывающие ниши уборки шасси.

Як-9………………………….. 1942……. М-105ПФ……… 1180/1260…… 2870…… 167……. 2,43/2,28…. 1x20 1x12,7

Деревянные лонжероны крыла заменены металлическими. Для улучшения обзора понижен гаргрот за кабиной.

Як-3………………………….. 1944……. М-105ПФ2……. 1240/1290…… 2700…… 182……. 2,18/2,09…. 1x20 2x12.7

Площадь крыла уменьшена на 2,3 кв. м, На 2 % уменьшена относительная толщина профиля. Применен новый, более «утопленный» в фюзеляж водорадиатор. Маслорадиаторы из-под двигателя перемешены в центроплан крыла. Полотняная обшивка фюзеляжа заменена фанерной. Улучшены формы зализов крыла, кока винта, козырька фонаря кабины. Улучшена герметизация фюзеляжа.

Як-9У……………………….. 1944……. ВК-107А……….. 1500/1650…… 3200….. 187…….. 2,14/1,94…. 1x20 2x12.7

Установлены новые водо- и маслорадиаторы увеличенной площади. Крыло сдвинуто на 0,1 м вперед. Толщина обшивки фюзеляжа увеличена с 2 до 3 мм. Улучшена оттделка внешней поверхности.

Лагг-3………………………. 1940……. М-105П…………. 1050……………. 3150….. 180……. 3,0…………….1x20 1x12,7

Ла-5…………………………. 1942……. М-82……………… 1330/1700……. 3210….. 182……. 2,41/1,89….. 2x20

В связи с заменой двигателя изменена форма передней части фюзеляжа. Хвостовое колесо сделано убирающимся. В конструкции дельта-древесина постепенно заменена недефицитной сосной.

Ла-5Ф………………………. 1943……. М-82Ф………….. 1540/1700…….. 3326…. 192……. 2,20/1,96….. 2x20

Улучшен обзор из кабины. кроме переднего бронировано также заднее стекло фонаря кабины.

Ла-5ФН……………………. 1943……. М-82ФН……….. 1630/1850…….. 3290…. 188……. 2.02/1,78….. 2x20

Применен непосредственнный впрыск топлива в цилиндры. Облегчено шасси. Улучшена теплоизоляция кабины. Снижены усилия на ручке управления.

Ла-7…………………………. 1944……. АШ-82ФН…….. 1630/1850…….. 3315…. 189……. 2,03/1,79….. 3x20

Деревянные лонжероны заменены металлическими. Воздухозаборник перенесен с капота в центроплан крыла, масло радиатор — под фюзеляж за центропланом. Улучшена герметизация.

Как следует из таблицы 4.4., совершенствование самолетов-истребителей заключалось, главным образом, в:

— повышении мощности силовой установки;

— улучшении аэродинамики самолета;

— усилении конструкции планера и его боевой живучести;

— установке более мощного вооружения.

Мощность двигателя может быть повышена за счет увеличения объема цилиндров, числа оборотов, а также большего расхода рабочей смеси вследствие искусственного наддува во входном коллекторе. Последний метод был наиболее предпочтителен (увеличение размеров цилиндров вело к росту габаритов и веса силовой установки, а число оборотов ограничивалось прочностными пределами материала конструкции › и поэтому применялся чаше других. Именно таким образом осуществлялось повышение мощности двигателей Роллс-Ройс «Мерлин» для «Спитфайров». Благодаря росту эффективного давления с 11.4 кг/см² на модели «Мерлин» II до 19,4 кг/см² на «Мерлин» 66 при неизменных размерах и числе оборотов номинальная мощность силовой установки возросла более, чем на треть. Во избежание тепловых перегрузок мотора и для повышения КПД силовой установки на самолете «Спитфайр Mk.lX применили двухступенчатый нагнетатель с устройством для охлаждения топливной смеси перед поступлением ее в двигатель (рис. 4.8), а на снабжение ВВС начало поступать авиационное горючее с октановыми числами 100 и более.

Когда возможности двигателя полностью исчерпывались, на самолете приходилось устанавливать новый двигатель, с большим рабочим объемом. В 1943 г. на смену 27-литровому „Мерлину“ пришел 36-литровый Ролл-Ройс „Гриффон“. Он применялся на последних модификациях „Спитфайра“, начиная с Mk.XIV.

Рис. 4.8 Схема наддува двигателя Мерлин 61 А — центробежный нагнетатель, В — всасывающий патрубок. С — радиатор охлаждения смеси. D — входной коллектор, Е — насос, F — основной радиатор

Рис. 4.9. Режимы работы двигателя „Мерлин“ 65 [40, с. 48]. I — номинальный, 2- боевой, 3 — чрезвычайный.

Во время воздушного боя пилоту часто бывало необходимо на короткое время резко увеличить мощность двигателя, чтобы догнать противника или, наоборот, уйти от преследования. Поэтому наряду с обычным номинальным режимом конструкторы моторов ввели форсированные режимы, предусматривающие перегрузку двигателя по оборотам и (или) наддуву. Обычно таких режимов было два — боевой (разрешенная продолжительность без опасности повреждения двигателя — 15 минут) и чрезвычайный (не более 5 минут). Мощность при этом возрастала на 30–50 % (рис. 4.9).

Развитие двигателей для истребителей семейства „Як“ происходило, так же как у „Мерлинов“, в основном за счет усиления наддува. Правда, из-за отсутствия в стране высокооктановых сортов топлива (только к концу войны удалось наладить выпуск бензина с ОЧ=100) они не имели форсированных режимов. Более того, у последней модели — ВК-107А, из-за очень напряженного теплового режима работы даже на „номинале“ ресурс не превышал 25 часов [8, с. 170].

Особенностью немецких двигателей фирмы Даймлер-Бенц и советского М-82ФН была система непосредственного впрыска топлива в цилиндры. По сравнению с обычным карбюраторным двигателем это позволяло повысить „приемистость“ самолета, уменьшить пожароопасность, улучшить экономичность двигателя благодаря более равномерному распределению топлива по всем цилиндрам. Кроме того, отсутствовала опасность прекращения посту пления бензина в двигатель при отрицательных перегрузках, например в „перевернутом“ полете.

Другой отличительной чертой „Мессершмитта“ с двигателем DB-605 являлась система привода нагнетателя через турбомуфту, плавно регулирующую передаточное число от мотора к крыльчатке нагнетателя. Это позволяло более точно изменять параметры наддува в зависимости от высоты полета и избежать „провала“ мощности, происходящего при переключении с одной скорости на другую на обычном двухскоростном нагнетателе.

Вместе с тем, немцы, как и советские конструкторы, не имели в своем распоряжении топлив с таким высоким октановым числом как в Англии или США; основной немецкий „истребительный“ двигатель DB-605 выпускался в двух вариантах: для горючего с ОЧ=87 и с ОЧ=96. Поэтому возможности повышения мощности за счет увеличения давления нагнетания были ограничены. Для улучшения высотно-скоростных характеристик самолета немецкие конструкторы применили весьма оригинальный метод — впрыск в нагнетатель закиси азота, являвшейся мощным окислителем и позволявшей компенсировать нехватку кислорода на большой высоте (система GM-1). Резервуары с закисью азота находились в баллонах за кабиной летчика, система подачи окислителя — вытеснительная, с помощью сжатого воздуха.

Чтобы форсировать мощность на небольших высотах, была разработана система впрыска водо-метаноловой смеси (MW-50). Так как давление в двигателе при этом сильно возрастало, форсаж мог быть включен на время не более 10 минут. Перед повторным включением требовался, как минимум, 5-минутный перерыв. Надо также отметить, что при использовании форсажа резко сокращался ресурс работы двигателя. Так, свечи зажигания в этом случае приходилось заменять через каждые 15–20 часов.

Указанные способы повышении мощности давали значительный эффект. Благодаря подаче закиси азота DB-605 сохранял мощность 1250 л.с. на высоте 8500 м. а форсирование мотора путем впрыска водо-метаноловой смеси увеличивало мощность у земли с 1475 до 1800 л.с. Однако и весовые издержки были немалыми: только одна система GМ-1 весила 180 кг [12]14–15 июня 1919 г. англичане Дж. Алкок и А. Браун на двухмоторном бомбардировщике Виккерс «Вими» осуществили полет с Ньюфаундленда до Клифдена (Ирландия). Это был первый трансатлантический перелег на самолете, однако не с континента на континент (как известно, и Ньюфаундленд, и Ирландия — острова).
. По этой причине аппаратура GМ-1 и MW-50 применялась всегда по отдельности, в зависимости от того, предполагаются ли бои на большой высоте или вблизи земли.

Вовремя первой мировой войны подавляющее большинство европейских истребителей имело звездообразный двигатель воздушного охлаждения. В рассматриваемый же период, наоборот, в Англии, Германии и СССР конструкторы истребителей отдавали предпочтение двигателям водяного охлаждения. Они имели меньшие поперечные размеры, чем „звезда“, а в развале блока цилиндров можно было установить пушку, стреляющую через ось пропеллера.

Замена двигателя водяною охлаждения на звездообразный с воздушным охлаждением на истребителях Лавочкина в 1942 г. (ЛаГГ-3 — Ла-5) была вынужденной мерой. Как уже отмечалось, цельнодеревянный „ЛаГГ“ оказался слишком тяжелым для стандартного советского „истребительного“ мотора М-105. Более мощных серийных двигателей водяного охлаждения в СССР в то время не имелось, поэтому С.А.Лавочкин решился на установку 14-цилиндровой „двойной звезды“ М-82, имевшей номинальную мощность 1330 л.с. на высоте 2000 м и взлетную мощность 1700 л.с. Сложность такой модификации усугублялась тем, что по размерам новый двигатель выходил за габариты фюзеляжа, а переделка всего самолета под двигатель означала бы длительную задержку в выпуске, что в то напряженное время являлось недопустимым. Выход был найден в установке второй (несиловой) обшивки по бортам фюзеляжа, сглаживающей разницу в размерах двигателя и планера самолета.

Эксперимент оказался удачным. Благодаря приросту мощности максимальная скорость самолета Ла-5 (рис. 4.10) возросла примерно на 50 км/ч, значительно улучшились характеристики приемистости, скороподъемности и вертикальной маневренности. В следствии меньшей уязвимости двигателя воздушного охлаждения (отсутствует радиатор» его живучесть была выше, чем у двигателя водяного охлаждения, что благоприятно сказалось на живучести самолета в целом. Из «лакированного гроба», как называли летчики «ЛаРГ». самолет превратился в один из лучших истребителей второй мировой войны.

Рис. 4 10. Истребитель Ла-5

В целом, в результате модификации силовых установок истребителей их максимальная мощность за годы войны возросла в среднем почти в два раза. Это было достигнуто повышением их литровой мощности и. в меньшей степени, увеличением рабочего объема (табл. 4.5). Наиболее форсированными по оборотам и наддуву были двигатели фирмы «Роллс-Ройс». Это неудивительно, т. к. за основу силовой установки «Спитфайров» были взяты двигатели «Роллс-Ройс» для гоночных «Супсрмаринов»

Таблица 4.5. Развитие некоторых параметров двигателей истребителей «Спитфайр», «Мессершмитт», «Як» и «Ла» 18; 11:401

Другим важным направлением в улучшении скоростных качеств истребителей являлось усовершенствование их аэродинамики.

Этот путь, в принципе, был более рациональным, т. к. повышение мощности вызывало увеличение веса, расхода топлива, усиление нежелательного реактивного момента и др. Улучшение же форм самолета давало «чистый плюс».

Сложность заключалась в том, что к началу второй мировой войны внешние формы летательных аппаратов, рассчитанных на скорости 500–600 км/ч, были близки к совершенству. Оставалось идти по пути мелких аэродинамических усовершенствований, заключавшихся в устранении или улучшении формы небольших выступающих в поток деталей, лучшей внутренней герметизации планера и т. д.

Важнейшую роль в деле аэродинамического «облагораживания» самолетов сыграло создание натурных аэродинамических труб. В трубе Т-101 ЦАГИ в годы войны были исследованы все основные типы серийных самолетов (рис. 4.11). Более двадцати моделей военных самолетов прошли испытания в натурной аэродинамической трубе в исследовательском центре Ленгли в США. При этом использовалась следующая методика: с летательного аппарата снимались или тщательно закрывались обтекателями выступающие в поток детали (радиаторы, вооружение, антенны и др.), герметизировались все щели и после этого замерялся коэффициент лобового сопротивления «идеального» самолета. Затем поэтапно убирали обтекатели или устанавливали ранее снятые агрегаты и замеряли долю отдельных элементов в общем сопротивлении самолета. Если эта доля была значительной, изыскивались способы перекомпоновки данного агрегата для улучшения обтекаемости [13, с. 110].

Рис. 4. 11. Ла 5 в аэродинамической трубе ЦАГИ

Отдельные доработки приводили, казалось бы, к незначительному эффекту, однако в сумме эти изменения дали существенное улучшение аэродинамики и заметный прирост скорости. Тщательное усовершенствование серийного самолета нередко создавало больший эффект, чем разработка новой машины.

Для подтверждения сказанного приведу два примера. Уборка в полете хвостового колеса шасси у истребителя «Спитфайр» дала прирост скорости в 8 км/ч, улучшение формы кока винта — 6 км/ч, применение щитков ниш уборки шасси — 5 км/ч, изменение формы антенны — 1 км/ч, устранение аэродинамических компенсаторов на элеронах — 10 км/ч, замена плоского лобового стекла выпуклым — 10 км/ч, изменение конструкции выхлопных насадок двигателя — 6 км/ч, улучшение отделки внешней поверхности самолета — 14 км/ч, изменение формы законцовок крыла — 1,5 км/ч, усовершенствование формы обтекателя зеркала заднего вида — 1,5 км/ч 114]. Суммарное увеличение скорости составило 63 км/ч.

Результаты изучения самолета Лa-5 в ЦАГИ в 1942 г. дали следующий эффект: за счет улучшения внутренней герметизации (капот, противопожарная перегородка и др.) скорость машины возросла на 12,1 км/ч, внешней герметизации (швы капота, створки и т. д.) — на 11,7 км/ч, закрытия ниш шасси — на 6,2 км/ч, усовершенствования формы фонаря кабины — на 2,7 км/ч, уменьшения щелей на органах управления — на 2,3 км/ч; итого удалось добиться увеличения скорости на 35 км/ч [15, с. 66]. Большой эффект был достигнут и на модификации Ла-7. Как следует из рис. 4.14 г, благодаря лучшей аэродинамике его максимальная скорость на номинальном режиме была на 25–30 км/ч больше, чем у Ла-5ФН, при одинаковой мощности двигателей. В целом же только за счет аэродинамических усовершенствований скоростные характеристики истребителей Ла-5 (Ла-7) возросли на 60–65 км/ч, что равноценно результатам, полученным на «Спитфайре». Такой прирост скорости эквивалентен увеличению мощности мотора более чем на треть, причем без увеличения веса самолета [16, с. 18].

Рис. 4.12. Истребитель Мессершмитт Bf. 109F

Улучшение аэродинамики «Мессершмитта» за первые два года войны можно проследить при сравнении моделей Bf. 109Е (см. рис. 3.36) и Bf. 109F (рис. 4.12). Как видно из фотографий, на модификации «F» конструкторы значительно увеличили размеры кока винта, более обтекаемым стал капот двигателя, радиаторы глубже «утопили» в крыле, закруглили законцовки крыла, убрали подкос к горизонтальному оперению. Это, наряду с 10-процентным повышением мощности двигателя, дало прибавку в скорости примерно на 50 км/ч. В последующие годы модернизация истребителя происходила, в основном, за счет увеличения мощности силовой установки.

Очень большое внимание улучшению аэродинамического совершенства истребителей уделял коллектив Л.С.Яковлева. Как уже отмечалось, из-за отсутствия высокооктанового горючего и сверхжаропрочных материалов возможности форсирования двигателей M-105 были ограничены, и основные надежды приходилось возлагать на уменьшение аэродинамического сопротивления самолета и его взлетного веса.

Лучшим серийным истребителем Яковлева был Як-3 (рис. 4.13). А.С.Яковлев писал: «При разработке этого самолета проводилось коренное усовершенствование аэродинамики и тщательная ревизия всех деталей. Увеличение производства цветного металла в стране позволило тяжелые деревянные лонжероны крыла заменить дюралевыми. Маслорадиатор перенесли из-под фюзеляжа в крыло, а водорадиатор предельно утопили в фюзеляж, улучшили форму кабины, сделали убирющимся костыльное колесо. Площадь крыла уменьшилась с 17,15 до 14,85 м²» [18,с.81]. По оценке известного аэродинамика В.С.Пышнова, лобовое сопротивление Як-3 по сравнению с Як-1 уменьшилось на 20 % [19, с. 54].

Рис. 4.13. Истребитель Як-3

Рис. 4.14 Высотно-скоростные характеристики истребителей «Спитфайр» (А). «Мессершмитт» (Б), «Як» (В) и «ЛаГ Г»/«Ла» (Г) [8; 17]

Благодаря повышению мощности и высотности силовой установки и уменьшению лобового сопротивления истребителей их высотно-скоростные характеристики значительно улучшились. Как видно из рис. 4.14, скорость самолетов на малых и средних высотах возросла в среднем на 100–120 км/ч. Наибольшей скоростью на больших высотах (8-10 км) обладали «Спитфайры», что объясняется их более совершенной системой наддува с двухступенчатым нагнетателем и системой промежуточного охлаждения смеси. На Восточном фронте, в отличие от Западного имеющего четкую линию фронта, бои между самолетами происходили на сравнительно небольшой высоте (обычно до 4.500 м), поэтому на советских истребителях стояли менее высотные моторы. Немцы, вынужденные вести боевые действия как вблизи земли, так и на больших высотах — при отражении налетов англо-американских бомбардировщиков. применяли на «Мессершмиттах» систему впрыска закиси азота для улучшения высотности двигателя.

Увеличение веса силовой установки и рост аэродинамических нагрузок из-за возросших скоростей привели к необходимости усиления конструкции планера самолета. На истребителе «Спитфайр» Мк.21 даже пришлось полностью заменить крыло, т. к. прежняя конструктивно-силовая схема при малой относительной толщине профиля уже не обеспечивала требуемой жесткости, были случаи реверса элеронов. С ростом взлетной массы приходилось также усиливать шасси. Из-за большого скоростного напора применяемую ранее полотняную обшивку на рулевых поверхностях и задней части фюзеляжа заменили на жесткую — фанерную (на «Яках») или дюралевую (на «Спитфайре»).

Чтобы избежать увеличения веса, на последних моделях «Спитфайра», отличающегося крылом малой толщины, дюралюминиевые лонжероны заменили на стальные. Это позволило сохранить и даже уменьшить относительный вес конструкции — с 0,33 на Mk.l до 0,29 на Мк.21 [14,с.771].

Еще большими резервами для модернизации располагали советские самолетостроители. В конструкции первых «Яков» и «ЛаГГов» широко применялось дерево и полотно. В начале войны это решение вполне себя оправдало, так как позволило после эвакуации в трудных производственных условиях наладить массовый выпуск истребителей из доступных материалов, в обстановке острого дефицита алюминиевых сплавов. Однако при схеме свободнонесущий моноплан с относительно тонким крылом деревянные силовые конструкции проигрывали в отношении веса по сравнению с металлическими. Поэтому, когда советская промышленность, благодаря созданию новых предприятий на востоке страны и помощи союзников, вновь начала массовый выпуск алюминиевых сплавов, на самолетах стали более широко использовать металл. В 1942 г. тяжелые и громоздкие сосновые коробчатые лонжероны крыла истребителя «Як» заменили на металлические — с дюралюминиевой стенкой и стальными полками. В результате этого вес конструкции крыла уменьшился на 79 кг, внутри появилось дополнительное пространство, позволившее увеличить объем крыльевых топливных баков [9, с. 194]. В 1943 г. такое же изменение претерпело крыло истребителя Лавочкина.

Обратный процесс — замена дюралюминия деревом — происходил в конце войны на «Мессершмиттах». Изнуренная бомбардировками и лишившаяся источников бокситов германская индустрия уже не могла удовлетворять требованиям авиапромышленности. Поэтому на последней модели «Мессершмитта» — Bf.109K — задняя часть фюзеляжа и оперение были выполнены из дерева. Технологию производства самолета максимально упростили с расчетом на его массовый выпуск руками малоквалифицированных рабочих, в основном женщин и подростков. Вообще ситуация с авиацией в Германии в последние месяцы войны во многом напоминает положение в этой области в СССР во второй половине 1941 — начале 1942 гг.

Иногда истребители специально приспосабливали для выполнения той или иной боевой задачи, которая ранее не ставилась. Например, когда в 1943 г. началось наступление советских войск, для их поддержки и сопровождения бомбардировщиков стало необходимым повысить дальность полета истребителей. В результате появились специальные варианты самолета Як-9 с увеличенными запасом топлива и дальностью. Так как все топливо сумели разместить во внутренних баках, модификация не вызвала роста аэродинамического сопротивления и скорость уменьшилась мало (табл. 4.6). В Англии и США для повышения дальности истребителей широко применялись подвесные сбрасываемые в полете топливные баки.

Таблица 4.6. Дальние истребители — модификации самолета Як-9

Выпускались также специальные высотные варианты истребителей, использовавшиеся в ПВО для борьбы с высоколетяшими вражескими бомбардировщиками и разведчиками. Немцы, как отмечалось, использовали для повышения высотности «Мессершмиттов» впрыск закиси азота в двигатель. Расход окислителя составлял 3,3 кг/мин, емкость бака — 115 л.

Высотные варианты «Спитфайров» (они обозначились буквами HF, от «high- altitude fighter» — «высотный истребитель») отличались двигателем с более высокой степенью наддува, специальным 4-лопастным пропеллером фирмы Ротол и увеличенным на метр размахом крыла. Для обеспечения приемлемых условий для летчика набольших высотах конструкторы применили герметизированную кабину, давление в которой на высоте 12000 м соответствовало давлению на 8-километровой высоте над уровнем моря [14]Так как для схемы «утка» в горизонтальном полете G — Укр.+Yr.o., то при срыве потока на горизонтальном оперении G › Y
.

Первый высотный «Спитфайр», HF.VI, появился в английских ВВС в 1941 г. Его потолок составлял около 12000 м. Впоследствии на вооружение поступили модификации HF.VII. HF.VIII, HF.IX и др. Их максимальная высота полета уже превышала 13000 м.

В СССР во время войны также работали над специальным высотным самолетом для системы ПВО. Он был необходим для противодействия разведчику Ju-86R, регулярно появлявшемуся над Москвой. Очень большая высота полета (12–13 км) делала этот разведчик неуязвимым для обычных истребителей.

За основу высотного перехватчика был взят истребитель Як-9. Двигатель М-105П оснастили двухскоростным двухступенчатым нагнетателем конструкции Доллежаля, для уменьшения веса самолета облегчили вооружение, оставив только пушку. Данная модификация получила обозначение Як-9ПД.

Попытка перехвата, предпринятая 2 июня 1943 г., оказалась безуспешной: высота 11650 м, достигнутая Як-9ПД, не позволила «достать» немецкий разведчик [21, с.123]. После дополнительных мер по уменьшению взлетного веса самолета до 2500 кг, увеличению числа оборотов нагнетателя и установке нового винта с более широкими лопастями потолок самолета достиг 13100 м. Для лучшей работы двигателя его оборудовал и системой впрыска водо-спиртовой смеси, увеличили теплоотдачу радиатора. Недостатком самолета являлось отсутствие на нем гермокабины (в СССР надежных гермокабин для истребителей в то время еше не было). Из-за этого летчик, даже с кислородной маской, не мог долго находиться на высотах, близких к потолку машины. Человек с его физиологическими особенностями становился препятствием на пути развития летательных аппаратов.

Любое улучшение характеристик самолета бессмысленно, если его вооружение неадекватно требованиям фронта. Неэффективность пулеметов винтовочного калибра ‹7,6–7,9 мм) против самолетов с бронезашитой пилота и протектированными баками выявилась уже в начале войны. Кроме того, с ростом скорости полета во время боя противник находился под прицельным огнем все более короткое время и, следовательно, все меньше пуль достигало цели. Даже восьми 7,7-мм пулеметов «Спитфайра» оказалось недостаточно.

Поэтому развитие вооружения истребителей в годы второй мировой войны шло по пути увеличения калибра стрелковых установок. В 1939 г. на Мессершмитте Bf. 109К дополнительно к двум 7,9-мм пулеметам на фюзеляже установили две 20-мм пушки на крыльях. В 1941 г. 8 крыльевых пулеметов «Спитфайра» заменили 4 пулеметами и двумя 20-м. м пушками фирмы «Испано-Сюиза». Последнее оказалось непростой задачей, т. к. тонкое крыло не было рассчитано на силу отдачи пушек, и на решение всех проблем английским конструкторам потребовалось более полугода.

Расположение вооружения вдоль размаха крыла давало возможность вести стрельбу по траектории вне ометаемой винтом плоскости. Это позволяло обойтись без синхронизаторов, что сохраняло исходную скорострельность оружия. Вместе с тем. значительный разнос стволов от продольной оси (оси прицеливания) и неизбежные деформации крыла в полете отрицательно влияли на точность стрельбы, а увеличение веса крыла ухудшало поперечную маневренность самолета. Поэтому на «Яках» и «ЛаГГах» предпочитали центральное расположение оружия: пушку устанавливали в развале блока цилиндров (рис. 4.15), а пулеметы, снабженные синхронизаторами для стрельбы через винт, — над двигателем. Такую же схему стали использовать немецкие конструкторы, начиная с модели Мессершмитт Bf. 109F.

Конструкция звездообразного мотора не позволяла установить пушку, стреляющую через вал пропеллера. Поэтому на истребителях «Ла» стрелковое вооружение располагали над двигателем, перед кабиной летчика.

Анализ опыта воздушных боев «Мессершмиттов» против тяжелых бомбардировщиков показывал, что для поражения четырехмоторного самолета типа В-17 или В-24 необходимо, в среднем, 20 попаданий из 20-мм пушки. Так как только 2 % выпущенных с истребителя снарядов достигает цели, то легко подсчитать, что для того, чтобы сбить тяжелый бомбардировщик, надо сделать 1000 выстрелов [20, с. 62, 64]. Обычно боезапас пушки составлял 150–200 снарядов, поэтому даже при израсходовании всего боекомплекта во время атаки вероятность успеха была очень невелика.

Рис. 4.15. Расположение пушки в развале блоков двигателя

Высокая боевая живучесть бомбардировщиков предопределила появление на немецких истребителях в конце войны 30-мм авиационных пушек. Первая такая пушка, Рейнметалл Борзиг МК.108, стала применяться на самолетах с 1944 г. Вес ее снаряда (310 г) втрое превышал вес снаряда 20-мм пушки, и для уничтожения четырехмоторного самолета обычно было достаточно всего 3–4 попаданий [20, с.65]. Орудие отличалось сравнительно высокой скорострельностью — 660 выстрелов в минуту, но начальная скорость снаряда была менее 500 м/с. Поэтому точная прицельная стрельба оказывалась возможной только с небольших дистанций, при этом летчик-истребитель вынужден был подставлять себя под ураганный оборонительный огонь бомбардировщиков.

Перед самым концом войны фирма Маузер выпустила новую пушку с оригинальной барабанной системой заряжания. Скорость снаряда составляла более 1000 м/с, скорострельность — 1200 выстрелов в минуту. Но немцы так и не успели применить ее в боях. После войны некоторые принципы, положенные в основу конструкции этой пушки, были использованы при создании авиационных пушек М-39 (США), «Аден» (Англия), НР-30 (СССР) [20, с. 67].

Еще более мощная авиационная пушка, 37-мм НС-37, с 1943 г. применялась на истребителях Як-9 (модификация Як-9Т). Ее скорострельность равнялась 250 выстрелам в минуту, вес снаряда — 735 г. Так же как на других истребителях Яковлева, пушка проходила через развал блоков цилиндров и стреляла через втулку пропеллеpa. Из-за большой длины (3,4 м) и значительного веса орудия ‹150 кг) кабину пилота для сохранения нужной центровки пришлось сместить назад на 0,4 м.

Несмотря на небольшой боезапас (30–32 снаряда) и не очень высокую скорострельность, пушка НС-37 проявила себя как эффективное средство борьбы как с наземными, так и с воздушными целями. Часто одного попадания 37-мм снаряд было достаточно, чтобы полностью уничтожить вражеский самолет. За годы войны заводы выпустили 2724 Як-9Т. По мощи секундного залпа самолет в 2.24 рази превосходил Мессершмитт Bf.109G-2, вооруженный 20-мм пушкой и двумя 7,9-мм пулеметами [21, с. 114–118].

В 1944 г. ОКБ Яковлева выпустило модель Як-9К с 45-мм пушкой НС-45 и боезапасом в 29 снарядов. Масса секундного залпа этого варианта была в полтора рази больше, чем у Як-9Т. Однако из-за большой силы отдачи самолет сильно раскачивало, и поэтому прицельный огонь был возможен только короткими очередями в 2–3 выстрела [21, с. 132].

Повышение боевой эффективности требовало усовершенствования стрелковых прицелов. В начале войны на многих самолетах (в частности на советских истребителях) еше стояли примитивные механические прицелы, состоящие из механического кольца внутри кабины летчика и мушки на фюзеляже. Следующим шагом стало появление коллиматорных прицелов, в которых кольцо и мушка изображались с помошью зеркальца и электролампы в виде световых меток на прозрачной пластине перед пилотом. В Англии они выпускались под обозначением GM-2, в Германии — «Revy», в СССР — ПБП-1. Такие прицелы были значительно удобнее механических в условиях плохой освещенности, могли фокусироваться «на бесконечность», что облегчало работу глаза. Однако они по-прежнему страдали одним существенным недостатком: давали точный результат только в том случае, ест и траектории движения преследуемого и преследователя находились на одной прямой. Угол упреждения стрельбы, необходимый при движении самолетов под углом друг к другу, должен был рассчитывать сам летчик, полагаясь на свой опыт и интуицию. Молодым пилотам было совсем непросто делать это в условиях быстротекущего боя.

В 1943 г. специалисты английского Авиационного научного центра в Фарнборо разработали гироскопический прицел, который мог автоматически определять угол упреждения стрельбы в зависимости от скорости изменения курса и расстояния до цели. Для этого пилот истребителя должен был ввести в прибор сведения о типе преследуемого самолета и в течение одной секунды удерживать цель в специальном световом визире для замера угловой скорости.

В 1944 г. новый прицел прошел испытания на «Спитфайре» Mk.IX. Их результаты превзошли все ожидания: результативность воздушных боев увеличилась в 2 раза! Вскоре этот гироскопический прицел начал устанавливаться и на самолетах ВВС США.

Кроме обычного стрелково-пушечного вооружения на истребителях иногда применяли ракетные снаряды (PC). Их испытали в бою в августе 1939 г. во время военного конфликта СССР с Японией в районе Халхин-Гола. Истребители И-16, вооруженные четырьмя 82-мм пороховыми реактивными снарядами РС-82, установленными на направляющих пол крылом, сбили 17 японских самолетов. Правда, из-за большого рассеивания ракет точность стрельбы оказалась невысокой: в среднем для уничтожения одного самолета требовалось 24,3 PC [33]Примечателен такой факт. В 1938 г. США провели поенные учения с использованием авианосцев, причем одной из учебных целей была военно-морская база в Пирл-Харборе. Среди иностранных наблюдателей был японский адмирал И.Ямомото, в будущем — главнокомандующий японским военно-морским флотом и организатор воздушного нападения на Пирл-Харбор.
. Кроме того, подвеска ракет под крылом заметно ухудшала летные качества истребителя во время воздушного боя. Поэтому в годы второй мировой войны реактивные снаряды на советских самолетах использовали, в основном, для поражения наземных целей.

Немцы применяли PC, главным образом, против бомбардировщиков, причем начат они с крупнокалиберных 210-мм ракете весом боевой части около 40 кг (ракеты Wgr 21). Одномоторные Bf. 109 могли поднимать по два таких PC в специальных трубах-направляющих под крылом, двухмоторные Ме-110 — по четыре. Снаряд такой силы мог поразить самолет даже на расстоянии 30 м от места взрыва. Однако точность стрельбы оставалась очень низкой (во многом из-за малой скорости полета снаряда), и существенного эффекта это оружие не дало.

Значительно более перспективными являлись работы по созданию управляемых ракетных снарядов класса «воздух-воздух». Они развернулись в Германии в самом конце войны. Ракета Х-4 с жидкостным ракетным двигателем имела боевую дальность 3 км — расстояние, делавшее истребитель неуязвимым от огня оборонительных установок бомбардировщиков. Летчик должен был наводить ракету на цель по радиосигналам с помощью небольшого рычага, напоминавшего современный «джойстик» для компьютерных игр. Англо-американская авиация вовремя уничтожила завод, выпускающий ЖРД для Х-4, и эта новая ракета не была опробована в бою.

В истории военной техники развитие средств поражения всегда активизировало совершенствование средств защиты. Защитой против пуль и снарядов служит броня. На истребителях, однако, бронирование долгое время не применяли, полагая, что лучше усилить его вооружение, чем утяжелять самолет броней. Опыт воздушных боев (еще в Испании) продемонстрировал, что бронезашита летчика значительно повышает живучесть истребителя, ведь второго пилота, который в чрезвычайной ситуации мог бы взять управление в свои руки, на самолетах этого класса не было. Немаловажное значение имел и психологический аспект: защищенный броней летчик чувствовал себя уверенней в бою, смелее шел в атаку.

Вначале бронирование истребителя ограничивалось установкой пуленепробиваемого лобового стекла толщиной 50–70 мм и бронеспинки кресла толщиной 4–8 мм. Затем добавили бронеплиту под сидением и бронированный заголовник (так как последний ухудшал обзор назад, на немецких и советских истребителях вместо него устанавливали бронестекло). Впоследствии конструкторы стали также защищать броней некоторые жизненно важные агрегаты самолета. Те зоны, которые при атаках поражаются обычно под косым углом (например верхняя и нижняя поверхности капота двигателя), защищали более легкими дюралюминиевыми панелями-отражателями толщиной до 4 мм.

По мере увеличения калибра оружия приходилось повышать толщину брони. Так, после появления у немцев самолетов с крупнокалиберными пулеметами 4-мм бронеспинку на «Спитфайре» заменили на две 6-мм бронированые плиты, с промежутком

15 см между ними. Эта мера не гарантировала защиту от авиационных пушек (противопушечная броня на истребителях вообще не применялась из-за своего веса: против снаряда 20-мм пушки требовалась бы бронеспинка толщиной 45 мм и весом более 150 кг [20, с.39], но служила надежным препятствием для пуль.

Естественно, что с усилением брони рос и ее вес. Так, если первые «Спитфайры вообще не имели брони, то на модели Mk.V ее вес составлял 59 кг, а на Mk.IX — уже 92 кг [14]Так как для схемы «утка» в горизонтальном полете G — Укр.+Yr.o., то при срыве потока на горизонтальном оперении G › Y
.

Боевой живучести истребителей способствовало также применение мягких (фибровых) протектированных баков. При простреле обычных алюминиевых баков бензин вытекал через выходное пулевое отверстие, которое не закрывалось протектором из сырой (не вулканизированной) резины из-за выступающих металлических краев дырки, что часто вызывало пожар. Фибра же при простреле разрушалась, не образовывая заусенцев. Это позволяло резине при контакте с бензином набухать и затягивать отверстие [8, с. 340].

Как правило, „платой“ за улучшение полетных и боевых качеств истребителей было увеличение веса самолетов. Повышение мощности двигателя и введение форсажных режимов требовало (при условии сохранения той же дальности или времени полета) большего запаса топлива, увеличения размеров пропеллера для снятия возросшей мощности, более габаритных радиаторов. Выше уже писалось о весовых издержках, связанных с усилением вооружения и бронированием. Применение гермокабины, усложнение прицельного, пилотажно-навигационного и радио-связного оборудования также влияли на вес самолетов.

В результате взлетный вес „Спитфайров“ возрос за годы войны в 1,6 раза, „Мессершмиттов“ — в 1,3 раза. Соответственно увеличилась нагрузка на крыло (см. табл. 4.4). Нагрузка на мощность при номинальном режиме работы двигателя оставалась у них практически неизменной, рост скорости происходил, в основном, благодаря увеличению мощности на единицу площади крыла, повышению высотности двигателей и снижению лобового сопротивления (V пропорционально [N/C x pS] 1/3).

Для советских истребителей эти тенденции были менее выраженными. Так, например, взлетный вес Як-9 и Як-3 оказался даже меньше, чем у прототипа — Як-1. Это объясняется тем, что „Яки“ и „Лa“ появились на несколько лет позднее „Спитфайров“ и „Мессершмиттов“ и имели больший резерв для улучшений по сравнению с уже отработанными английскими и немецкими машинами. В частности, как уже отмечаюсь, значительный выигрыш в весе удалось получить в результате замены деревянных силовых элементов крыла металлическими.

Поэтому процесс модификации советских истребителей не сопровождался резким увеличением нагрузки на крыло (она сохранялась в пределах 170–190 кг/м²), а нагрузку на мощность удалось уменьшить с 2,8–3,0 кг/л.с. до 2,1–2,0 кг/л.с.

Проявлением увеличения нагрузки на крыло было ухудшение маневренности самолетов в горизонтальной плоскости (радиус виража, как известно, прежде всего зависит от m/S). Благодаря большой площади крыла у „Спитфайра“ даже на поздних модификациях этого самолета вес, приходящийся на единицу площади, был сравнительно невелик, и маневренные свойства самолета продолжали оставаться удовлетворительными. Значительно более остро эта проблема ощущалась на „Мессершмиттах“, нагрузка на крыло у которых уже в 1942 г. достигла 191 кг/м 2 (Bf. 109G-2). Чтобы обеспечить маневренность самолета, конструкторы установили на крыле автоматические предкрылки, иногда практиковалось также отклонение закрылков для увеличения Су во время боя. До поры это давало результаты: испытания в НИИ ВВС продемонстрировали, что радиус виража Bf. 109G-2 составляет 290 м. Як-1 — 275 м, Як-9Д — 290 м, Лa-5 — 310 м, Ла-5ФН — 295 м (наиболее маневренным оказался „Спитфайр“: Mk.IX, имевший m/S=146 кг/м 2, выполнял виражи с радиусом всего 235 м) [8, с. 257]. Однако, когда нагрузка на крыло превысила 200 кг/м 2 (модификации G-10, К), „Мессершмитт“ уже не мог состязаться на виражах с истребителями противника.

Еще одним отрицательным последствием увеличения нагрузки на крыло стаю ухудшение пилотажных характеристик. Особенно сильно это проявлялось во время высотных полетов, когда из-за малой плотности воздуха самолет должен был лететь на больших углах атаки. Так, на последних модификациях „Мессершмиттов“ заметно возросли усилия на ручке управления, при перетягивании ручки на виражах и при вертикальном маневре самолет часто срывался в штопор [8, с. 91]. С проблемами ухудшения устойчивости столкнулись и создатели „Спитфайра“. Хотя нагрузка на крыло у него была меньше, но из-за удлинения передней части фюзеляжа, обусловленного установкой более габаритного и тяжелого двигателя с новым 4-лопастным пропеллером, и вызванного этим прироста продольного момента инерции и дестабилизирующего путевого момента, потребовалось увеличить площадь вертикального и горизонтального оперения [14]Так как для схемы «утка» в горизонтальном полете G — Укр.+Yr.o., то при срыве потока на горизонтальном оперении G › Y
. Позднее конструкторам пришлось полностью заменить крыло во избежание опасности реверса элеронов.

Таким образом, в процессе развития истребителей повышение одних свойств обычно происходило за счет ухудшения других. Главными требованиями военных были скорость и мощность вооружения, но наступал момент, когда дальнейшее улучшение этих параметров приводило к резкому ухудшению других свойств самолета. Это означаю, что возможности модификации истребителя полностью исчерпаны.

Специфическим видом модификаций самолетов являлись конструктивные изменения, меняющие их функциональные свойства. Практически каждая из рассмотренных выше машин выполняла помимо основного назначения (истребитель) и другие функции — разведчика, легкого бомбардировщика, самолета-штурмовика. Смена военного предназначения самолета достигалась установкой на нем соответствующего оборудования и вооружения. Данный вид модификаций позволял обходиться ограниченным числом типов самолетов для решения разнообразных боевых задач. Это облегчаю проблемы производства, устраняло необходимость в переучивании летно-технического состава, упрощало ремонт и обслуживание техники.

* * *

Конечно, было бы неверно свести все многообразие развития винтомоторных самолетов-истребителей в годы второй мировой войны к процессу модификации нескольких удачных довоенных образцов, К середине войны возможности совершенствования базовых моделей были, в основном, исчерпаны. Кроме того, война ставила перед конструкторами новые задачи, не предусматривавшиеся при проектировании предвоенных машин. Поэтому на вооружение поступали новые типы самолетов. Некоторые из них удалось запустить в серийное производство, но многие так и остались в опытных экземплярах.

Таблица 4.7. Новые истребители, поступившие на вооружение воюющих стрпн е период их участия в боевых действиях.

Примечания: 1). В таблице перечислены истребители, выпущенные серией не менее 1000 экзем пляров. 2). Курсивом выделены палубные истребители.

Как видно из таблицы 4.7, наибольшее число типов серийных истребителей, принятых в большом количестве на вооружение в ходе войны, принадлежит США. Это объясняется удаленностью США от театра военных действий; в отличие от европейских стран американские авиазаводы и конструкторские бюро не подвергались бомбовым ударам, не было угрозы их захвата противником, перед производителями не давлсла проблема смены модели без сокращения темпов выпуска самолетов хотя бы на один день. Немало новых типов истребителей появилось и в Японии, также находящейся в особом географическом положении и до поры до времени не ощущавшей на себе тяжесть массированных налетов. Англия сумела запустить в массовое производство два новых истребителя, Германия — тоже два, Италия — один. В ВВС СССР за время Великой Отечественной войны не появилось ни одного принципиально нового серийного самолета.

Самым многочисленным среди новых истребителей, созданных в условиях военных действий, был немецкий FW-190 (рис. 4.16): с 1941 по 1945 г. построили около 20 тысяч этих самолетов. Главным конструктором FW-190 являлся технический директор фирмы Фокке-Вульф К. Танк. В отличие от „Мессершмитта“ на самолете решили установить звездообразный двигатель воздушного охлаждения BMW-801. Также как DB-601, он был оборудован двухскоросткым нагнетателем и системой непосредственного впрыска топлива. Вследствие большего рабочего объема (41,7 л) BMW-801 мог развивать у земли мощность до 1600 л.с. (вариант 801D-1 с увеличенной степенью сжатия — 1700 л.с.) и 1460 л.с. на номинальном режиме на высоте 4100 м. Такая мощность позволяла самолету достигать максимальной скорости свыше 600 км/ч. Для лучшего охлаждения мотора на малых скоростях под капотом установили вентилятор диаметром около 1 метра, с приводом от вала пропеллера.

Самолет имел уникальную для своего времени систему автоматического управления силовой установкой. Специальное командное устройство, связанное с рычагом управления двигателем, выбирало оптимальную скорость оборотов, давление наддува, режим работы системы впрыска топлива, регулировало положение створок системы охлаждения. Нет нужды говорить, что это существенно облегчало работу летчика, позволяло ему целиком сосредоточиться на выполнении боевой задачи. В других странах подобного комплексного автомата регулирования не было. Так, например, на советских самолетах к концу войны появилась лишь система „винт-газ“, обеспечивающая кинематическую связь с помощью одного рычага управление регулятором оборотов и давлением наддува двигателя.

Рис. 4.16 Истребитель FW-190

Другими особенностями, отличавшими новую машину от „Мессершмитта“, являлись более мощное вооружение и солидная бронезащита. Вооружение состояло из двух пулеметов на фюзеляже, двух 20-мм пушек в корневой части крыла, синхронизированных для стрельбы через винт, и двух не синхронизированных 20-мм орудий, расположенных примерно на полуразмахе крыла. Суммарный вес секундного залпа FW-190 равнялся 4.39 кг/с (у Bf. 109G-2 — 1,67 кг/с, Ла-5 — 1,76 кг/с. Як-9 — 2 кг/с)[8, с. 94]. Сзади пилот был защищен бронеплитами толщиной от 8 до 13 мм. спереди — двигателем и бронестеклом, снизу роль своеобразного щита выполняли протектированные топливные баки. Кольцевидный маслобак, расположенный под капотом впереди двигателя, также был защищен стальными накладками спереди и сбоку. Общий вес брони составлял 110 кг, а на более поздних моделях, после бронирования нижней части фюзеляжа, достиг 300 кг.

Конструктивным недостатком „Мессершмитта“ была очень узкая колея шасси ‹ колеса убирались в крыло в направлении от фюзеляжа). Из-за этого самолет нередко резко разворачивало при пробеге, и он опрокидывался. У FW-190 стойки шасси располагались дальше от фюзеляжа, и истребитель обладал значительно лучше, устойчивостью при движении по аэродрому.

Появление FW-190 летом 1941 г. на Западном фронте стало неприятным сюрпризом для англичан. Как показали испытания трофейного самолета FW-190A-3, он на всех высотах па 30–50 км/ч превосходил по скорости „Спитфайр“ V, отличался лучшей скороподъемностью, имел лучшие разгонные характеристики [20, с. 80–81]. Положение удалось исправить только посте появления в 1942 г. на вооружении „Спитфайра“ Mk.IX и „Мустанга“.

На Восточный фронт „Фокке-Вульфы“ (модификация А-4) стати поступать позднее — во второй половине 1942 г.

В ходе войны истребители Bf. 109 и FW-190 применялись обычно для разных боевых задач. Более маневренный „Мессершмитт“ был, прежде всего, „истребителем истребителей“, самолетом для завоевания господства в воздухе. FW-190 благодаря мощному вооружению и бронированию более успешно действовал против бомбардировщиков, а также использовался в качестве истребителя-бомбардировщика и штурмовика (в этом варианте выпустили окало трети самолетов).

Как и другие „долгожители“, FW-190 претерпел за время войны немало изменений, подчас весьма значительных. Вначале меры по улучшению машины ограничивались форсированием двигателя за счет увеличения степени сжатия и впрыска водо-меганоловой смеси, усиления бронирования и вооружения. Но к началу 1944 г. стало ясно, что возможности повышения мощности BMW-801 исчерпались. Тогда К.Танк решил заменить его на новый двигатель водяного охлаждения фирмы Юнкер». Jumo-213. Немецким конструкторам пришлось для этого решить не менее сложную задачу, чем сотрудникам ОКБ С.А.Лавочкина при переделке ЛаГГ-3 в Ла-5. Для того, чтобы сохранить круглые поперечные очертания фюзеляжа Танк установил перед двигателем цилиндрический радиатор; для его зашиты использовались кольцеобразные пластины из стали толщиной 6-11 мм. В результате самолет сохранил формы, характерные для машине двигателем воздушного охлаждения. Длина фюзеляжа увеличилась на 1.3 м, крыло и хвостовое оперение не изменились. Самолет, получивший обозначение FW-190D, на форсажном режиме работы двигателя мог развивать скорость 680 км/ч на высоте 6600 м, заметно увеличилась его скороподъемность. Выпуск этой модели начался осенью 1944 г., до конца войны построили окало 700 FW-190D.

На основе FW-I90D К. Танк по заказу Министерства авиации спроектировал истребитель-перехватчик Та-152 для борьбы с высоколетящими разведчиками и бомбардировщиками противника. Самолет имел увеличенный на 4 м размах крыла, герметичную кабину пилота, системы форсирования взлетной мощности путем добавки к топливу смеси спирта с водой и подачи закиси азота в двигатель для большей высотности.

Представляя собой венец линии развития истребителей фирмы Фокке-Вульф. Та-152 обладал выдающимися высотно-скоростными характеристиками. При добавлении закиси азота в двигатель на высоте 12000 м он развивал скорость 760 км/ч. потолок — 14800 м. В конце 1944 и начале 1945 гг. германская авиапромышленность успела произвести только 67 таких самолетов |3, С.А20 [. В боях они не участвовали.

Однотипным «Фокке-Вульфу» английским самолетом был истребитель-перехватчик и штурмовик Хокер «Тайфун» (рис. 4.17). Его главной отличительной особенностью являлся необычно мощный двигатель — 24-цилиндровый Нэпир «Сейбр», развивавший более 2000 л.с. Цилиндры располагались в 4 ряда, по 6 в каждом, придавая поперечному сечению двигателя вид положенной на бок буквы «Н». Под капотом двигателя находился большой овальный воздухозаборник, придававший самолету характерный внешний вид. В нем размещались водяной и масляный радиаторы двигателя.

Рис. 4.17. Самолет «Тайфун» 1В

Первый полет «Тайфуна» состоялся в феврале 1940 г. Испытания показали необходимость доработки самолета, в первую очередь — его силовой установки. Между тем, начались массированные налеты немецких бомбардировщиков на Англию, и фирма вынуждена была бросить все силы на выпуск и совершенствование истребителя «Харрикейн». Наконец, в 1941 г. производство «Тайфуна» поручили фирме Глостер. В воздухе он успешно соперничал с FW-190, а с 1943 г. широко применялся для уничтожения наземных целей в оккупированных немцами странах Западной Европы. В последнем случае кроме пушек на самолет подвешивали бомбы или ракеты «воздух-земля».

Развитием «Тайфуна» стал самолет «Темпест». Благодаря уменьшенной относительной толщине крыла и форсированию двигателя до мощности 2340 л.с. «Темпест» на высоте 5800 м мог развивать скорость, близкую к 700 км/ч. Самолет прославился тем, что в 1944 г. уничтожил в воздухе более 600 крылатых ракет V-1, которыми немцы обстреливали территорию Англии [10, с. 110].

Самым известным американским истребителем периода второй мировой войны был Норт Америкен Р-51 (в ВВС Англии самолет назывался «Мустанг»). Его «изюминка» состояла в превосходной внешней аэродинамике. В частности, Р-51 являлся первым серийным самолетом, на котором стояло крыло ламинарного профиля.

Рис. 4.18. Обычный (в) и ламинарный (б) профили Г не 4.19 Полиры обычною (я) и ламинарного ‹б› профилей

Ламинарные профили были разработаны в аэродинамических лабораториях на основе теории пограничного слоя. Как известно, ламинарное обтекание крыла, характеризующееся параллельностью линий тока, происходит только вблизи передней кромки, затем под действием сил трения поток становится турбулентным, и сила поверхностного трения увеличивается. Благодаря изменению формы профиля (pin. 4.18) и особенно тщательной отделке поверхности крыла в лабораторных условиях удалось добиться почти полной ламинаризации потока. По данным аэродинамических исследований, применение ламинарных профилей давало существенное уменьшение сопротивления на небольших углах атаки (рис. 4.19). Правда, как выяснилось со временем, в реальных условиях добиться ламинаризации обтекания крыла обычно не удавалось, т. к. из-за производственных огрехов, неизбежных при массовом выпуске, шероховатости камуфляжной окраски, а также из-за пыли, брызг и налип шеи мошкары при эксплуатации самолета шероховатость поверхности возрастала, и происходила турбулизация пограничного слоя.

Тем не менее, благодаря высокому совершенству аэродинамического проектирования коэффициент лобового сопротивления этою истребителя был исключительно мал- 0,0163 (Р-51 D) [13, с. 484].

Начало разработки самолета относится к весне 1940 г., когда англичане обратились к «Норт Америкэн» с просьбой организовать выпуск истребителей Кертисс Р-40 для королевских ВВС. В ответ глава фирмы Д.Киндельбергер заявил, что вместо этого Норт Америкэн готова за 4-месячный срок спроектировать и построить новый самолет, превосходящий по характеристикам Р-40. Англичане приняли это контрпредложение, и 26 октября 1940 г. опытный образец NA-73X совершил первый полет. При одинаковых двигателях он оказался на 40 км/ч быстроходнее по сравнению с Р-40. Более мощным было и вооружение: 8 пулеметов, из них 4 — крупнокалиберных.

В ноябре 1941 г. первые серийные машины прибыли в Англию. Они обладали хорошими скоростными показателями на малых и средних высотах и были признаны лучшими американскими истребителями, поставляемыми в страну по ленд-лизу. Однако «слабым местом» «Мустанга» была недостаточная высотность американского двигателя «Аллисон» V-1710 с односкоростным приводным нагнетателем. Это затрудняло применение самолета на больших высотах для борьбы с немецкими истребителями и бомбардировщиками, поэтому «Мустанг» использовали вначале больше как разведчик или истребитель-бомбардировщик.

В 1942 г. английский летчик-испытатель Р.Харкер предложил заменить на «Мустанге» американский двигатель более мощным и высотным английским Роллс-Ройс «Мерлином», успешно применяемым на «Спитфайрах». Модификация дала превосходный результат: максимальная скорость увеличилась на 80 км/ч, скороподъемность — более чем в полтора раза [5, с. 234]. В США «Мустанги» с двигателями Паккард V-1650-3 (лицензионная версия «Мерлина») выпускались с 1943 г. под маркой Р-51В (1988 экземпляров) и Р-51С (1750 экземпляров). По летным данным они имели превосходство над истребителями противника.

С 1943 г. англо-американские бомбардировочные силы начали регулярные налеты на Германию. С этих поросновной задачей «Мустанга» стало сопровождение и охрана бомбардировщиков от немецких истребителей. Для увеличения дальности полета истребитель оборудовали дополнительным топливным баком в фюзеляже емкостью 246 литров. С двумя подвесными топливными баками дальность Р-51 В превышала 2000 км.

Следующей версией самолета стал P-51D (рис. 4.20). На нем убрали гаргрот и установили цельноштампованный каплевидный фонарь кабины пилота, изобретенный американцем Малькольмом. Не имея металлических элементов каркаса, он обеспечивал превосходный обзор на 360°. Впоследствии каплевидный фонарь получил повсеместное распространение.

Рис. 4.20. Истребитель Р-51 D «Мустанг»

P-5ID (в Англии — «Мустанг» IV) явился самой массовой модификацией это г: истребителя. В 1944 г. американские заводы выпустили 5968 таких самолетов [24, с.34].

Последним серийным «Мустангом» стал Р-51Н. До конца войны успели изготовить 555 машин. Форсированный двигатель V-1650-9 с новым 4-лопастным пропеллеров и многочисленные мелкие аэродинамические усовершенствования позволяли самолету развивать 783 км/ч на высоте 7620 м [25]Согласно теории, полный КПД воздушно-реактивного двигателя — 0.0082V/Cp, где Ср — удельный часовой расход топлива [48, с. 125].
, По-видимому, это был самый скоростной винтомоторный самолет периода второй мировой войны.

P-51D и P-51H использовались как на Европейском, так и на Тихоокеанское фронтах. В последнем случае они сопровождали тяжелые бомбардировщики В-29 е налетах на Японию, имея под крылом два подвесных топливных бака емкостью по 625 л. Взлетный вес истребителя в таком «перегрузочном» варианте достигал 5,5 тонн.

Р-51 с двигателем «Мерлин» был первым в авиации плодом «международного сотрудничества». Слияние успехов американских аэродинамиков и английских двигателестроителей позволило создать выдающийся по своим данным самолет.

Противоположностью элегантному «Мустангу» выглядел другой американский массовый истребитель- Рипаблик Р-47 «Тандерболт» (рис. 4.21). Этот громоздкий самолет с бочкообразным фюзеляжем, получивший за свой вид прозвище «Джаг» («Кувшин»), мало напомннат истребитель. Но, в целом, это был удачный самолет, сочетавший в себе большую скорость и высоту полета с достаточно мошным вооружением и высокой боевой живучестью. По количеству построенных в США истребителей он разделил с «Мустангом» первое и второе места.

История создания «Тандерболта» такова. В 1939 г. глава фирмы Рипаблик российский эмигрант А.М.Картвели занялся разработкой нового истребителя ХР-44 «Уорриор» для замены устаревшего Р-35. Военным самолет понравился, и они заключили контракт на его производство. Однако, когда в 1940 г. на специальной конференции в Научно-испытательном центре ВВС США в Райт Филде, где присутствовали пилоты, принимавшие участие в воздушных боях против «Люфтваффе», были подведены итоги первых месяцев воздушной войны в Европе, выяснилась необходимость в истребителях с более мощным вооружением, бронированием, протестированными баками. После этого американское военное командование отказалось от идеи производства ХР-44 и предложило фирме Рипаблик разработать самолет, отвечающий новым требованиям к вооружению и боевой живучести истребителя.

Усиление вооружения и средств защиты вели к увеличению веса самолета, поэтому требовался новый, более мощный двигатель. Вначале предполагалось применить на самолете V-образный мотор водяного охлаждения Аллисон V-1710, но он не давал нужной мощности. Тогда Картвели остановил выбор на последней разработке фирмы Пратт-Уитни — 18-цилиндровом двухрядном звездообразном двигателе воздушного охлаждения R-2800 «Дабл Уосп» взлетной мощностью 2000 л.с. По сравнению с однотипным двигателем фирмы Райт «Дабл Циклон» он был несколько меньше по диаметру и поэтому позднее стал основным американским «истребительным» двигателем. Тем не менее из-за большого веса и габаритов мотора Картвели был вынужден отказаться от идеи модифицировать под новый двигатель самолет ХР-44 и разработал новый проект — ХР-47В. В июне 1940 г. этот проект был одобрен военными, и еще на стадии проектирования самолета фирма получила заказ на 772 истребителя.

Рис. 4.21. Рипаблик P-47D Тандерболт

Первый полет самолета ХР-47В состоялся 6 мая 1941 г. Это был самый большой и самый тяжелый одномоторный истребитель времен второй мировой войны. Необычно большие размеры и вес были обусловлены большими габаритами двигателя и турбокомпрессора-нагнетателя. Самолет проектировался как бы вокруг силовой установки. Так как места для турбокомпрессора в передней части фюзеляжа не нашлось, его разместили сзади, за кабиной. Выхлопные газы поступали от двигателя к турбине нагнетателя подлинной трубе внутри фюзеляжа и успевали немного остыть. Это уменьшило опасность прогара турбины (что нередко случалось на других самолетах), но заставило проложить вдоль фюзеляжа целую систему воздуховодов: их общая длина составляла около 20 м, а вес всей системы вместе с турбокомпрессором — 385 кг [8, с. 264; 20, с. 54].

Для снижения лобового сопротивления самолета воздухозаборники турбокомпрессора и маслорадиатора объединили с входом для охлаждения цилиндров мотора. Отверстие для забора воздуха было расположено под двигателем, поэтому капот получил характерную вытянутую вниз форму. По результатам испытаний Схо «Тандерболта» на режиме максимальной скорости был, несмотря на неуклюжий вид самолета, ниже, чем у немецких истребителей Bf.109G-4 и FW-190A [8, с. 264],

Серийное производство самолета началось в марте 1442 г., а в начале 1943 г. Р-47В приняли первое «боевое крещение» в составе 56-й американской истребительной группы, базировавшейся на Британских островах. Позднее самолет активно применялся на всех фронтах, в основном как истребитель сопровождения, истребитель- бомбардировщик и самолет для поддержки наземных войск. До конца 1945 г. в США произвели более 15 тысяч «Тандерболтов» [26]Напомню, что Италия начала боевые действия на стороне Германии 10 июля 1940 г… война Германии с СССР началась 22 июня 1941 г., Япония напала на США 7 декабря 1941 г.
.

Картвели постоянно работал над совершенствованием самолета. От модификации к модификации возрастала мощность двигателя, для увеличения радиуса действии под фюзеляжем стали устанавливать подвесной бак на 750 л горючего (Р-47С), была разработана система форсирования мотора за счет впрыска воды в цилиндры (Р47С1), появился каплевидный фонарь, обеспечивающий летчику круговой обзор (P-47D), был создан сверхдальний вариант специально для сопровождения американских тяжелых бомбардировщиков на Тихоокеанском фронте (P-47N) и высотный варианте герметизированной кабиной (Р47Е).

Для японских истребителей военных лет характерно применение двигателей воздушного охлаждения, созданных по типу выпускавшихся до воины по лицензии американских звездообразных моторов. Наиболее распространенными являлись 14- цилиндровый Накадзима На-25 и 18-цилиндровый Накадзима На-45. Они были легче двигателей водяного охлаждения и проще в производстве. Ради уменьшения веса самолетов конструкторы долгое время отказывались от применения бронезащиты летчика и протектированных баков. В результате малый вес и компактность силовой установки обеспечивали японским истребителям исключительную маневренность, но их скоростные качества, боевая живучесть и эффективность вооружения оставляли желать лучшего. Так. самый распространенный в начале войны самолет армейской истребительной авиации Накадзима Ki-43 имел максимальную скорость менее 500 км/ч, а его вооружение состояло всего из двух мелкокалиберных пулеметов.

Для того, чтобы повысить скоростные свойства истребителя, инженеры фирмы Накадзима создали самолет Ki-44 с уменьшенным на 2 м по размаху и в полтора раза по площади крылом. Опыт оказался не очень удачным. Несмотря на небольшой вес (2550 кг) нагрузка на крыло увеличилась почти вдвое. Это позволило примерно на 100 км/ч прибавить в скорости, но, вместе с тем, привело к резкому ухудшению пилотажных качеств. Много японских пилотов, привыкших к удобному и безопасному в управлении Ki-43, погибло из-за аварий. Поэтому Ki-44 не стал массовым: построили 1233 самолета.

Намного более гармоничным сочетанием летных характеристик обладал самолет Накадзима Ki-84, поступивший на вооружение в августе 1943 г. Его конструктором являлся Т.Койяма. По размерам самолет был близок к Ki-43, но имел значительно более мощный двигатель — 18-цилидровую «двойную звезду» с системой непосредственного впрыска топлива, развивающую 1900 л.с. Максимальная скорость Ki-84 составляла 624 км/ч, а по скороподъемности и маневренности он превосходил американские истребители Р-51Н и P-47N. Значительно более мощным стало вооружение. На первой модели Ki-84-I оно состояло из двух 20-мм пушек на крыле и двух крупнокалиберных пулеметов на фюзеляже; потом пулеметы заменили пушками, а затем вместо 20-мм орудий на крыле установили 30-мм пушки. Историки иногда называют Ki-84 лучшим японским истребителем военной эпохи [10, с. 168].

Таблица 4.8. Характеристики основных типов истребителей, принятых на вооружение в годы второй мировой войны

Единственным массовым японским истребителем с двигателем водяного охлаждения являлся самолет Кавасаки Ki-61. Еще до начата войны с США японские конструкторы хотели создать машину по типу Мессершмитта Bf. 109, господствовавшего в то время в небе над Европой. После закупки в Германии в 1939–1940 гг. партии двигателей DB-601 японцы смогли наладить у себя выпуск аналогичных силовых установок, получивших обозначение На-40. Эти двигатели и были использованы при создании Ki-61. На первых самолетах стояли немецкие 20-мм пушки MG 151/20 [10, с. 148; 28].

Ki-61 выпускали в течение 3 лет, построили около 3 тысяч самолетов. В феврале 1945 г., после массированного удара американских бомбардировщиков по моторостроительным предприятиям фирмы «Кавасаки» в г. Акаси, производство авиамоторов водяного охлаждения прекратилось, и последние Ki-61 строили с двигателями воздушного охлаждения На-140. Они имели обозначение Ki-100.

Так же как в других странах. в создании новых боевых самолетов в Японии активно участвовали ученые. В трубах Аэродинамического центра при Токийском университете прошли проверку десятки серийных и экспериментальных машин.

Следует, однако, отмстить, что к концу войны качество самолетов в Японии заметно ухудшилось. Виной этому были не только массированные бомбардировки промышленных объектов американской авиацией, но и острейшая нехватка важнейших конструкционных материалов, таких как дюралюминий, хром, никель, кобальт и др. Так, после потери Малайи и Голландской Индии Японская империя лишилось источников бокситов, необходимых при производстве алюминиевых сплавов. Появившиеся в 1945 г. варианты истребителей деревянной или стальной конструкцт были, конечно, тяжелее и хуже их цельнодюралюминиевых прототипов.

Хуже, чем в Европе и США. было и качество сборки и самолетов и двигателей. Это объясняется не только крайне низким уровнем автоматизации труда, но и плохой взаимозаменяемостью однотипной продукции различных заводов, неудовлетворительным контролем за качеством работы. Отсюда — многочисленные отказы при эксплуатации. Например, из 80 истребителей Ki-84, которые в ноябре 1944 г. направили из метрополии на базу в заливе Лингаен, только 14 достигли места назначения. Остальные не долетели из-за отказов моторов, системы подачи горючего, поломок шасси и других неисправностей [29, с. 24].

Лучшим итальянским истребителем рассматриваемого периода был Макки МС- 202 (1941 г.). Этот самолет явился развитием описанного выше МС-200, но имел такие значительные отличия от прототипа, что его правильнее считать не модификацией, а новой машиной. Маломощный звездообразный двигатель заменили на немецкий DB-60I с водяным охлаждением (он выпускался в Италии пол обозначением Альфа Ромео RA-1000). фюзеляж приобрел более стремительные, обтекаемые очертания, кабину пилота сделали полностью закрытой. Общими с МС-200 остались только крыло, хвостовое оперение и шасси. Скорость самолета возросла почти на 100 км/ч и вплотную приблизилась к 600-километровой отметке. По совокупности летных качеств МС-202 превосходил самолеты Р-40 и «Харрикейн», составлявшие б начале войны основу англо-американских истребительных подразделений на Средиземноморском театре.

В 1942 г. итальянские конструкторы, продолжая линию на использование более совершенных немецких авиадвигателей, модифицировали самолет под мотор DB- 605A. Эта модель, МС-205, имела пушечное вооружение и могла развивать скорость 640 км/ч. Однако из-за скорого поражения Италии в войне таких самолетов построили намного меньше, чем МС-200 и МС-202.

* * *

Исключительно важную роль в войне на Тихом океане сыграла палубная авиации, в частности истребители палубного базировании. Как отмечалось в предыдущей главе, в 30-е годы крупные морские державы — Англия, США и, особенно, Япония — активно вели строительство авианосцев. Эти «плавучие аэродромы» убедительно продемонстрировали свои возможности во время нападения Японии на базу Тихоокеанского флота США в Пирл-Харборе. На рассвете 7 декабря 1941 г. 353 палубных самолета поднялись с шести японских авианосцев и нанесли внезапный и ошеломляющий по силе удар по американской военно-морской базе. Атаками с воздуха японские летчики уничтожили или сильно повредили 8 линкоров, множество других боевых кораблей, сбили в воздухе и вывели из строя на аэродромах 188 американских самолетов. Потери японской авиации составили всего 29 машин.

После событий 7 декабря стратегическое значение авиации в войне на морс уже ни у кого не вызывало сомнения. Вот что говорилось в одной из директив японского военного руководства: «Главная роль в завоевании господства на море перешла от надводного флота к военно-воздушным силам. Воздушные сражения, которые прежде рассматривались как предварительные бои до решающего сражения флотов, сами стали решающими сражениями»(цит по [30, с. 270]).

Оба главные соперника на Тихом океане — США и Япония — выделяли огромные средства на строительство авианосцев. Однако не менее важным было снабдить их такими самолетами, которые обеспечили бы господство в воздухе.

Все американские и японские истребители авианосного базирования имели звездообразные двигатели воздушного охлаждения. Как известно, такие двигатели более живучи из-за отсутствия системы жидкостного охлаждения и легче двигателей водяного охлаждения, что и предопределило их использование в палубной авиации. Другими характерными особенностями палубных истребителей было применение складывающегося крыла, установка специального крюка под фюзеляжем для захвата палубного тормозного устройства, наличие узлов крепления тросов стартовой катапульты. Из-за интенсивного разгона и торможения при взлете и посадке возникла необходимость усиления конструкции шасси и фюзеляжа. Кроме того, для уменьшения взлетно-посадочных скоростей нагрузка на крыло должна была быть меньше, чем у обычного самолета. В результате вес палубного истребителя оказывался выше примерно на 4 %, а аэродинамическое сопротивление — на 10 % по сравнению с аналогичным самолетом сухопутного базирования [20, с. 36–37].

К моменту начала войны с Японией лучшим американским палубным истребителем был Грумман F4F «Уайлдкэт» (рис. 4.22). Он являлся развитием палубного истребителя-биплана Грумман F3F, созданного в начале 30-х годов. Так же как у предшественника, шасси убиралось в ниши по бокам фюзеляжа, однако в соответствии с принципами проектирования скоростных самолетов крыло было монопланным, спободнонесущим.

Самолет начал поступать на вооружение в 1940 г. К началу войны с Японией ВМС США имело 248 «Уайлдкэтов». С объявлением боевых действий выпуск самолетов возрос во много раз, за годы войны их построили около 8000. До 1943 г F4F играл основную роль в воздушной войне на Тихом океане, участвовал в таких крупных сражениях, как битвы в Коралловом море и у атолла Мидуэй, атаковал японцев в районе Гуадалканала.

Главным соперником «Уайлдкэта» был японский палубный истребитель Мицубиси А6М или «Зеро», как называли его американские летчики. Появление на вооружении этого превосходного для своего времени самолета явилось пашой неожиданностью для американцев, до этого скептически относящихся к техническим возможностям японской авиации. В 1942 г. один А6М был захвачен американцами во время попытки Японии вторгнуться на Алеутские острова, и у специалистов появилась возможность детально ознакомиться с машиной. Результаты сравнительных испытаний показали, что японский самолет практически по всем параметрам превосходил F4F. Он имел на 20–30 км/ч большую скорость, лучшую скороподъемность на больших высотах, был более маневренным. В выводах рекомендовалось летчикам «Уайлдкетов» не вступать в маневренный воздушный бой с «Зеро» [20. с. 97–98].

С учетом полученного опыта инженеры фирмы Грумман создали новый палубный истребитель F6F «Хеллкэт». Он отличался, прежде всего, более мощным двигателем. Вначале самолет хотели выпускать с 14-цилиндровым Райт «Циклон» R-2600 (1100л.с.), но после изучения японской машины решили «перестраховаться» и установили самый мощный из имеющихся моторов — 18-цилиндровый Пратт-Уитни R-2800, развивающий 2000 л.с. Для лучшей устойчивости при посадке увеличили колею шасси, перенеся узлы крепления стоек колес с фюзеляжа на крыло. Схема уборки колес была необычной: назад, в крыло. Чтобы уменьшить высоту шасси, крыло опустили вниз, отклонив при этом консоли вверх для сохранения поперечной устойчивости. Кроме того, увеличили запас горючего, усилили вооружение и бронирование.

F6F поступил на вооружение в 1943 г. Он сразу же продемонстрировал полное превосходство над Мицубиси А6М, не имевшими ни брони, ни протектированных баков и уступающими новому сопернику по скорости на всех высотах. Это превосходство особенно ярко проявилось но время сражении флотов США и Японии на Филиппинском морс вблизи Марианских островов летом 1944 г., когда действовавшие с авианосцев «Хеллкоты» уничтожили около 400 японских машин. Битва в воздухе была выиграна так легко, что получила ироническое название «Марианский отстрел индеек». Всего же за время войны с Японией на боевом счету «Хеллкэтов» оказалось более 6000 самолетов противника [10. с.232].

Рис. 4.22. «Уайлдкэты» нал Тихим океаном

Серьезным «внутренним» конкурентом «Хеллкэту» мог бы стать истребитель фирмы Чанс-Воут F4U «Корсар» (рис. 4.23), тем более, что испытания этой машины начались на два года раньше. Двигатель R-2800 в сочетании с большим 4-лопастным воздушным винтом обеспечивали самолету скорость до 635 км/ч — на 30 км/ч больше, чем у F6F. Чтобы обеспечить безопасный клиренс винта и, вместе с тем, не увеличивать высоту шасси, главный конструктор «Корсара» Т. Бейзел придал крылу при виде спереди форму «обратной чайки». Стойки крепились к местам излома крыла, чем достигалась их компактность, В полете они убирались в крыло назад, как на «Хеллкэте».

Стремясь обеспечить большую дальность, столь необходимую самолетам над безбрежными просторами Тихого океана, конструкторы решили установить между двигателем и летчиком большой топливный бак. Кабину пришлось сдвинуть назад на 0,9 м. Это несколько ухудшило обзор в направлении вперед-вниз, и командование ВМС США решило, что самолет не следует применять в палубной авиации, где хороший обзор для точной посадки на корабль особенно важен. F4U передали в авиацию берегового базирования, демонтировав посадочный крюк на хвосте идругие принадлежности палубного самолета. Только в 1944 г., убедившись в безопасности применения ленд-лизовских «Корсаров» на английских авианосцах в Европе, военные решились вернуть самолету его первоначальное предназначение.

F4U «Корсар» оказался настолько удачным, что его выпускали вплоть до конца 1952 г., построив, в общей сложности, 12571 самолет.

Рис. 4.23 Палубный истребитель F4U-I «Корсар»

Основным японским палубным истребителем до конца войны оставался Мицубисн А6М. Как уже отмечалось, вначале он превосходил по характеристикам американские истребители, но с появлением на Тихом океане «Хеллкэтов» и «Корсаров» утратил свое превосходство. Конечно, конструкторы фирмы Мицубиси предпринимали усилия XIя модернизации самолета. В 1942 г. они установили на нем новый двигатель со взлетной мощностью 1130 л.с. (модификация А6МЗ), а год спустя самолет снабдили протектированными баками и броней для зашиты пилота, усилили вооружение, применили новое, более прочное крыло, позволившее разгоняться до больших скоростей при пикировании (А6М5). Однако по скорости (560 км/ч) «Зеро все равно сильно уступал новейшим американским палубным истребителям и нес большие потери. Например, во время сражения у Марианских островов группа из 12 „Хеллкэтов“ с авианосца „Эссекс“ в одном бою уничтожила около 70 самолетов противника, в том числе 32 „Зеро“ [29, с. 18].

Последняя попытка восстановить былую славу А6М была предпринята весной 1945 г., когда Мицубиси выпустил модификацию А6М8 с новейшим японским двигателем „Кинсей“ мощностью 1560 л.с. Летные испытания показали, что самолет практически не уступает „Хеллкэтам“, и было намечено организовать срочную программу выпуска более 6 тысяч А6М. Но истощенная нехваткой ресурсов и ежедневными бомбардировками японская авиапромышленность была уже бессильна исправить положение: только считанное количество новых истребителей успело поступить на фронт.

Такая же судьба постигла новый морской истребитель Мицубиси J2M. Сконструированный И. Хорикоши, он, в отличие от А6М, являлся специализированным истребителем-перехватчиком, т. е. главными для него были скорость и скороподъемность, даже в ущерб маневренности. Для улучшения обтекаемости носовой части фюзеляжа двигатель снабдили удлинительным валом, применили крыло с тонким ламинарным профилем. С двигателем воздушного охлаждения мощностью 1820 л.с. и четырехлопастным пропеллером самолет мог развивать скорость 615 км/ч, за минуту набирал высоту 1000 м. Производство самолетов началось в конце 1943 г., но из-за недоведенности двигателя и неритмичности работы авиапромышленности до конца войны Япония смогла выпустить только 480 J2M. К тому времени Япония уже лишилась всех своих авианосцев, и самолеты применяли с наземных аэродромов.

Не стал массовым и другой японский морской истребитель, Каваниси N1K2, появившийся на фронте в 1944 г.(рис. 4. 24). 2000-сильный звездообразный двигатель и четыре 20-мм пушки в крыле делали самолет потенциально сильным противником. Для улучшения маневренности служили, так называемые, „боевые закрылки“: небольшие поверхности на крыле, автоматически отклоняемые вниз для увеличения подъемной силы на виражах. Конструкция планера была технологичной и требовала минимум дефицитных материалов.

„Ахиллесовой пятой“ этого истребителя, как и многих других японских самолетов конца войны, явилась ненадежность силовой установки. Доводка двигателя потребовала немало времени. Поэтому, когда последовало решение о широкомасштабном выпуске N1K2 сразу на 7 заводах, принадлежащих фирмам Каваниси, Мицубиси, Аичи, Сода и авиационным арсеналам ВМС Японии, было уже слишком поздно. До момента капитуляции заводы произвели в общей сложности 1440 самолетов, причем некоторые предприятия успели изготовить всего по несколько машин.

В Англии в годы войны тоже строили истребители палубного базирования. Правда, в основном они представляли собой модификации известных „сухопутных“ самолетов. Это такие машины как Хокер „Си Харрикейн“, Супермарин „Сифайр“. Они появились для замены тихоходных машин типа Фсйри „Фулмар“ и Блекберн „Рок“. Самым удачным и поэтому самым многочисленным из новых английских палубных самолетов стал „Сифайр“: их построили более двух с половиной тысяч. Основными его внешними отличиями от „Спитфайра“ были складывающееся на стоянке крыло и тормозной крюк под фюзеляжем.

Всего за годы войны на вооружение поступило свыше 50 тысяч палубных истребителей. из них 33 тысячи — в ВМС США.

* * *

В период 1940–1945 гг. возродился интерес к двухмоторным многоместным истребителям. Это было связано, прежде всего, с началом использования на самолетах радиолокатора.

Появлению бортовых радиолокационных станций (РЛС) предшествовало создание наземных станций системы ПВО для дальнего обнаружения самолетов. Практические работы над такими устройствами начались в Англии в 1934 г., а первые испытания радиолокатора состоялись уже в феврале 1935 г. К началу войны вдоль побережья страны было установлено 20 РЛС, технические возможности которых позволяли обнаруживать вражеские самолеты на расстоянии до 160 км [30, с. 50].

Неся большие потерн во время налетов на Англию, немцы с сентября 1940 г. стали применять свою авиацию ночью. Наземные РЛС давали возможность заблаговременно определить приближение вражеских бомбардировщиков и оповестить истребительные части ПВО, однако были бессильны помочь летчикам обнаружить в темноте неприятельскую машину. Попытки использования прожекторов не давали результата. Проблему удалось разрешить только после создания РЛС, пригодных для установки на самолет. Надо сказать, что это была непростая задача, так как потребовалось во много раз уменьшить размеры и вес радарной установки.

Несмотря на все усилия, бортовые РЛС оставались весьма громоздкими и тяжелыми. Так, первое такое устройство, AI, весило 270 кг и требовало для обслуживания дополнительного члена экипажа. Кроме того, ночной истребитель с радаром должен был иметь очень мощное вооружение, чтобы поразить цель с первой атаки. Наилучшим образом соответствовали этим требованиям двухмоторные самолеты с экипажем не менее двух человек.

Рис. 4.24. Истребитель Каваниси N1K2

Первые испытания бортовой РЛС AI, которая работала. в метровом диапазоне, состоялись в 1939 г. на бомбардировщике Бристоль „Бленим“. Они прошли успешно, и с 1940 г. радары начали устанавливать на двухмоторных двухместных ночных истребителях Бристоль „Бофайтср“ (рис. 4.25), созданных на основе бомбардировщика „Бофорт“ той же фирмы и поступивших на вооружение в июле 1940 г. Самолет имел два двигателя воздушного охлаждения Бристоль „Геркулес“ мощностью по 1400 л.с. Вес секундного залпа из 10 стволов (четырех 20-мм пушек, расположенных в носовой части фюзеляжа, и 6 крыльевых пулеметов) был равен 6.2 кг — больше, чем у всех современных ему истребителей. Правда, скорость машины была сравнительно невелика — около 520 км/ч, но достаточна, чтобы приблизиться к ничего не подозревающему немецкому бомбардировщику.

Радиолокатор (летчики называли его „волшебное зеркало“) состоял из блоков индикации высоты и азимута цели. Излучатель РЛС располагался в передней части фюзеляжа, а приемные антенны — на передней кромке крыла, а также сверху и снизу крыла. Так как максимальная дальность обнаружения составляла всего 6.5 км. самолет обычно наводился в район цели по командам с земли, а далее его экипаж уже вел самостоятельный поиск. Заметив противника, оператор радара считывал информацию с двух экранов — высотного и азимутального и указывал пилоту нужное направление полета вплоть до момента визуального обнаружения.

Первый успешный перехвате помощью бкзртовой РЛС произошел в ночь с 19 на 20 ноября 1940 г. в небе над Англией. „Во время боевого патрулирования радиооператор сержант Филннсон доложил пилоту Кэннинхэму, что в пяти километрах к северу обнаружена воздушная цель. Летчик изменил курс и, пройдя сквозь сплошную гряду облаков, сблизился с наблюдаемым на экране радара объектом. Вскоре самолет стал различимым невооруженным взглядом. Кэннинхэм распознал в нем двухмоторный бомбардировщик „Юнкерс-88“. Оставаясь незамеченным, он подошел к противнику сзади и с расстояния 180 м дал залп из всех стволов. Утром обломки „Юнкерса“ нашли близ города Уиттеринг“ [31, с. 22].

За этой победой последовали другие. Как показали результаты воздушных боев над Англией в 1940–1941 гг., применение на самолете радара повышало вероятность перехвата в ночное время в 4 раза [30, с. 154].

В конце 1941 г. на „Бофайтерах“ установили новый радиолокатор AI Mk.VIII, работающий в сантиметровом диапазоне, с параболической антенной впереди фюзеляжа. Они применялись для ночных действий до 1943 г., когда были вытеснены более скоростными „Москито“.

Рис. 4.25. Бристоль „Бофайтер“

Рис. 4.26, Ночной истребитель Не-219

„Бофайтеры“ использовались также в качестве истребителя-бомбардировщика, штурмовика, торпедоносца, противолодочного самолета. Они применялись как нал Европой, так на Тихоокеанском театре военных действий. Общий выпуск этих самолетов составил 5562 экземпляра.

В 1941 г. Германия бросила основные силы на войну с СССР. Этим немедленно воспользовалась английская авиация и перешла от обороны к наступательным действиям. Начались регулярные ночные налеты английских бомбардировщиков на немецкие военные и промышленные объекты, мощность которых все время возрастала. В 1941 г. самолеты Королевских ВВС сбросили на противника 31702 т бомб, в 1942 г.- 45561 т, в 1943 г.- 157457 т [1.e. 508].

Для борьбы с бомбардировщиками по заказу Люфтваффе Э.Хейнкель создал ночной истребитель Хейнкель Не-219 с РЛС (рис. 4.26). Это был один из самых тяжелых истребителей военного времени — его нормальный взлетный вес равнялся 15200 кг. Зато самолет мог нести запас топлива, обеспечивавший ему дальность до 2 тысяч километров, и очень мощное вооружение (до 8 пушек). Благодаря двум двигателям DB-603G по 1900 л.с. каждый и хорошей аэродинамике максимальная скорость машины была более 600 км/ч, а на одной из модификаций, с моторами с Jumo-222 по 2500 л.с. и облегченным вооружением, она достигала 700 км/ч. В носовой части фюзеляжа располагались радиолокаторная установка Лихтенштейн С-1 и четыре выступающие вперед антенны РЛС. Шасси имело трехопорную схему с носовым колесом (впервые в Германии).

Для испытания машины в боевых условиях весной 1943 г. в Голландии сформировали специальное подразделение Не-219. Во время первых 6 ночных перехватов они сбили 20 английских бомбардировщиков, в том числе 6 почти неуязвимых ранее скоростных „Москито“. Посте этого руководство ПВО обратилось к правительству с просьбой обеспечить массовое производство Не-219: 1200 самолетов в год. „Радость и горе немецкого народа зависят от выпуска этих машин“, — отмечалось в письме на имя Геринга [31, с. 193]. Однако в связи с загруженностью авиапромышленности яругами заказами смогли построить только 268 Не-219:11 — в 1943 г., 195 — в 1944 г. и 62 — в последний год войны [3, с. А20].

Переходя от нападения к обороне, Германия все меньше нуждалась в бомбардировщиках и все больше — в истребителях. Поэтому подавляющее большинстве немецких ночных истребителей представляло собой модификацию серийных двухмоторных бомбардировщиков Ju-88, Do-217. Самым массовым из них был Ju-88G: до конца войны их построили окаю 4 тысяч. Экипаж самолета уменьшили до 2 человек (летчик и оператор РЛС), вместо бомб установили дополнительные пушечные установки, стандартные двигатели Jumo-211 заменили на более мошные Jumo-213. Худшие по сравнению с истребителем скоростные и маневренные характеристики должны были компенсироваться исключительно мошным вооружением. Помимо пушечной гондолы под фюзеляжем, в которой размешались четыре 20-мм орудия с боезапасом по 200 снарядов на ствол, за кабиной стояли две такие же пушки. направленные под углом вверх (рис. 4.27). Наклонное расположение орудий позволяло с помощью специального прицела вести стрельбу по соединению вражеских бомбардировщиков, пролетая под ним на параллельном курсе(*). Правда, дистанция между истребителем и целью в этом случае не должна была превышать 300 м.

В качестве ночных перехватчиков немцы в конце войны применяли также двухмоторные истребители Me-110, Ме-210 и Ме-410. Последние две машины были развитием известного читателю Ме-110. Как отмечалось, из-за недостаточной скорости и маневренности Ме-110 не смог соперничать с одноместными истребителями и применялся, в основном, как разведчик ил и легкий бомбардировщик. Несмотря на улучшение аэродинамических форм (Ме-210) и установку более мощных двигателей (Ме-410) самолет так и не стал немецким аналогом „Москито“, и в 1944 г. обе модели сняли с производства. Кроме задач ночного перехвата (в этом случае самолеты оборудовали радаром Лихтенштейн SN-2) они использовались для разведки и поддержки наземных войск. Всего в войска поступило 252 Ме-210 (рис. 2.28) и чуть больше тысячи Ме-410.

Рис. 4.27. Схема размещения вооружения нa самолете Ju-88G

Рис. 4.28. Мессершмитт Ме-210

Периодом наибольшей эффективности использования ночных истребителей в Германии была весна 1944 г. В тот момент эти самолеты составляли 15 % от всей боевой авиации Люфтваффе, и английские бомбардировщики нести от них тяжелые потери вовремя ночных налетов. Но пекле захвата союзниками линии германских наземных РЛС во Франции и разработки средств для создания помех работе немецких бортовых локаторов типа SN-2 результативность применения немецких ночных истребителей пошла на убыль. Свою роль сыграло и появление истребителей „Москито“ с РЛС, предназначенных для охраны бомбардировщиков во время ночных налетов.

Эволюция японских двухмоторных истребителей шла тем же путем, что и в Германии. Ki-45, созданный для охраны своих бомбардировщиков, в 1943 г. был перепрофилирован в самолет для борьбы с бомбардировщиками противника. Основываясь на немецком опыте, японские конструкторы усилили его вооружение, в частности установили две стреляющие под углом 70° вверх 20-мм пушки, а в 1944 г. снабдили самолет бортовой РЛС, превратив его в ночной истребитель. Для борьбы с американскими бомбардировщиками, наращивающими удары по Японии, в тяжелые истребители-перехватчики переделали также высотный разведчик Мицубиси Ki-46 и бомбардировщики Мицубиси G4M и Накадзима Ki-67 (в варианте истребителя-перехватчика он обозначался Ki-109). Ki-109 был вооружен 75-мм пушкой и имел радиолокатор для ночных атак, но продемонстрировать свою мошь в боях не успел — до капитуляции японцам удалось построить только 22 такие машины [29, с. 22].

Двухмоторные ночные истребители с РЛС использовались также и в советской авиации. Правда, число их было невелико, а применение — весьма ограниченно.

Первая отечественная бортовая РЛС „Гнейс-2“ появилась в конце 1941 г. Она имела дальность действия 3,5 км, точность наведения на цель 5° и весила несколько сотен килограммов. Вначале ее размешали в кабине штурмана бомбардировщика Пе-2. превратив самолет в двухместный, а с 1943 г. устанавливали на поступавших по ленд-лизу американских „Бостонах“, более пригодных для ночных полетов благодаря лучшему пилотажно-навигационному оборудованию. Первое время успехи подразделения этих тяжелых ночных истребителей были слабыми из-за неумения экипажей обращаться с радиолокационным оборудованием и плохим взаимодействием с наземными РЛС. Но незадолго до конца войны на боевом счету необычного авиаотряда все же появилось несколько немецких машин, в том числе два бомбардировщика Не-111 [32]Если в Германии в годы войны соотношение контролеров (приемщиков) к числу производителен былс примерно 1:100, то в Японии — 1 2000 [28, с. 111
.

В США первым специализированным ночным истребителем был Нортроп Р-61 (рис. 4.29). Работы над самолетом развернулись в 1941 г., вскоре после появления

сообщений об успешном применении в Англии ночных самолетов с радиолокационной установкой. На Р-61 установили РЛС SCR-720A1, разработанную в Массачусетсом технологическом институте на основе английского самолетного радиолокатора. Взлетный вес этой трехместной машины с расположенным на балках хвостовым оперением достигал 13 тонн, два двигателя Пратт-Уитни R-2800 обеспечивали ей скорость около 600 км/ч (на последних модификациях с форсированными двигателями — 690 км/ч). Нагрузка на крыло была весьма велика — свыше 200 кг/м², что потребовало мощной посадочной механизации (двухщелевые закрылки большого размаха), а для лучшей управляемости по крену наряду с элеронами использовались спойлеры — небольшие пластины на крыле, дифференциально отклоняемые вверх для уменьшения подъемной силы полукрыла и создания тем самым кренящего момента.

Первый полет Р-61 (еще без радиолокатора) состоялся в мае 1942 г., а с 1944 г. самолет начал поступать на вооружение. Он применялся на Тихом океане и в составе ВВС США в Европе. Однако к тому времени союзники уже контролировали воздушное пространство и ночные налеты противника случались редко, поэтому построили этих самолетов сравнительно немного — менее 700.

Рис. 4.29. Ночной истребитель Нортроп Р-61

* * *

Для полноты картины развития самолетов воздушного боя следует упомянуть о работах по истребителям нетрадиционных компоновок. Таких машин было немного, так как в условиях войны трата денег и времени на не гарантирующие практической отдачи эксперименты являлась для большинства государств непозволительной роскошью. Из всех участников войны только США могли финансировать программу создания истребителя принципиально новой аэродинамической схемы. В рамках этой программы были построены и испытаны истребитель-„утка“ Кертисс ХР-55 (рис. 4.30), истребитель-„бесхвостка“ Нортроп ХР-56 и совсем уж необычный аппарат Чанс-Воут XF5U-I, напоминающий, скорее, „летающую тарелку“, чем самолет (рис. 4.31). Испытания первых двух в 1943 г. сопровождались авариями из-за недостаточной устойчивости этих машин. Истребитель фирмы Чанс-Воут, построенный на средства ВМС США, начал проектироваться в 1941 г., а испытывался уже после войны. Благодаря особенностям дискообразного крыла малого удлинения и необычно большому диаметру пропеллеров самолет имел очень широкий диапазон скоростей и даже мог зависать в воздухе винтами вверх. Однако успешное развитие вертолетов и распространение реактивных двигателей в авиастроении заставили отказаться ог продолжения работ по этому самолету.

Рис. 4.30. Кертисс ХР-55

Рис. 4.31. Чанс-Воут XF5L-1

В число необычных самолетов-истребителей, появившихся незадолго до конца войны, входит также японский J7WI „Синден“. построенный по схеме „утка“. Выбор схемы с толкающим винтом и расположенным впереди горизонтальным оперением диктовался желанием освободить носовую часть фюзеляжа для размещения там целого арсенала 30-мм пушек — ведь самолет предназначался для борьбы с американскими тяжелыми бомбардировщиками. Не дожидаясь результатов испытании военные приняли решение о серийном производстве самолетов: к марту 1947 г. Главный штаб ВМС хотел иметь на вооружении тысячу „Синденов“. Но построили только один J7W1. Он вышел на испытания 3 августа 1945 г., за месяц до окончания второй мировой войны.

Еще одной попыткой добиться технического превосходства за счет необычной компоновки стало создание германской фирмой Дорнье тяжелого истребителя Do- 335 (рис. 4.32). В отличие от других двухмоторных истребителей у этого самолета оба двигателя располагались в фюзеляже. Один из них приводил в движение тянущий пропеллер, другой, за кабиной пилота, вращал пропеллер, находившийся в задней части фюзеляжа. Такая схема обеспечивала меньшее сопротивление по сравнению с двухмоторным самолетом с двигателями на крыле. Кроме того, при остановке одного мотора другой не создавал несимметричной тяги. При испытаниях в 1944 г. самолет с двигателями DB-603E-I (2x1900 л.с.) развил скорость 763 км/ч на высоте 7000 м. В то время это был рекорд для винтомоторного истребителя. На фронт Dо-335 не поступили, но когда весной 1945 г. американские войска захватили заводы Дорнье, там обнаружили 13 готовых самолетов и 85 частично собранных машин [23]Стремясь улучшить аэродинамику гидросамолетов, фирмы Консолидейтед (США) и Дорнье (Германия) во второй половине ЗО-х годов выпустили «летающие лодки» с убирающимися в крыло not ставкам и боковой остойчивости (самолеты «Каталина», «Коронадо», Do-26). Однако эта мера не дала заметного эффекта: скорость перечисленных самолетов не превышала 300 км/ч.
.

Рис. 4.32. Дорнье Do-335

Рис. 4.33. Изменение взлетного веca (А), мощности (Б), максимальной скорости (В) и нагрузки на крыло (Г) одномоторных истребителей. Обозначения — Германия; о — СССР. О — Англия: А — США: v — Япония; 1 — Bf. 109E 3; 2 — Bf. 109G-2; 3 — FW-190A-3; 4 — Ta 152: 5 — Як-1; 6 — Як-9. 7 — Як-3; 8 — Ла-5; 9 — Ла-7: 10 — Спитфайр» Mk.l: 11 — «Спитфайр» Mk.V; 12 — «Спитфайр» Mk.IX; 13 — «Спитфайр» Mk.XIV; 14 «Спитфайр» Мк 21: 15 Тайфун 1В; 16 — Р 40А: 17 — P-47D; 18 — P-51D; 19 — А6М2; 20 — Ki 84, 21 — Ki-61, 22- N1K2

На рисунке 4.33 показано развитие параметров наиболее известных самолетов- истребителей в 1939–1945 гг. Как видно из графиков, эволюция этого типа самолетов сопровождалась увеличением их взлетного веса, нагрузки на крыло, мощности силовой установки. Средний темп роста скорости для всех стран был одинаковый и составлял 35–40 км/ч в год. Как правило, это сопровождалось приростом максимальной мощности двигателя (в среднем на 200 л.с. в год), взлетного веса (350 кг/год) и нагрузки на крыло (15 кг/м² в год). Исключение представляли собой истребители советских ВВС, вес которых возрастал очень незначительно, а нагрузка на крыло оставалась практически неизменной.

 

Развитие самолетов-бомбардировщиков

Бомбардировщики, наряду с истребителями, составляли основу военной авиации всех участвовавших в войне держав, «Удельный вес» бомбардировщиков в численности авиапарка зависел от господствующей военной доктрины и от ситуации на театре военных действий (табл. 4.9).

Таблица 4.9. Доля бомбардировщиков в общем выпуске самолетов (в процентах) [3; 4; 5]

К началу 40-х годов наиболее многочисленной бомбардировочной авиацией обладал СССР, военное руководство которого исповедовало теорию уничтожения врага на его собственной территории. Однако в ходе войны мы были вынуждены обороняться, а затем завоевывать господство в воздухе, поэтому с 1941 г. приоритет был отдан выпуску истребителей. Агрессивные планы Германии, Италии и Японии обусловили значительное внимание производству бомбардировщиков, но когда военная ситуация изменилась не и пользу этих стран, оснопныс усилия там были направлены на развитие оружия обороны — истребителей. США неуклонно наращивали выпуск бомбардировщиков как основной ударной силы и в 1944 г. изготовили 35 тысяч самолетов этого типа, что составило 40,4 % общего выпуска авиапромышленности страны.

Всего в боевых действиях в годы войны участвовало около 100 различных типов бомбардировщиков. Сведения о годах и объеме выпуска наиболее известных из них приведены в таблице 4.10.

Таблица 4.10. Бомбардировщики периода второй мировой войны

Одномоторные

Германия

Ju-87 (37–44/5709)

Англия

«Бэттл» (37–41/2419) «Барракуда» (43–46/2570)

СССР

Су-2 (40–42/877)

Япония

Аичи D3A (36–44/1300) Накадзима B5N (38–42/1149) Мицубиси Ki-30 (38–40/706) Йокосука B6N (41–45/2038) Накадзима B6N (43–45/1268)

США

А-24 «Донтлссс» (37–44/5936) «Эвенджер» (42–54/9836) «Хеллдайвер» (42–45/7200) А-31 «Вэнджанс» (42–44/1528)

Двухмоторные

Германия

Не-111 (36–44/7450) Do-17Z/Do-217 (39–42/2541) Ju-88/Ju-188 (39–44/16080) Не-177 (42–44/1126)

Англия

«Бленим» (36–44/5231) «Уитли» (37–43/1731) «Веллингтон» (37–45/11461) «Хемпден» (38–42/1430) «Москито» (41–49/6439)

СССР

СБ (36–41/6831) ДБ-ЗФ(Ил-4) (39–45/6119) Пе-2 (41–45/11202) Ту-2 (42–51/2500)

Япония

Мицубиси G3M (36–41/1048) Мицубиси Ki-21 (37–44/2064) Мицубиси G4M (40–44/2446) Накадзима Ki-49 (40–44/819) Кавасаки Ki-48 (40–44/1977) Иокосука Р1V1 (43–45/1002) Мицубиси Ki-67 ‹44–45/727)

США

А-20 «Бостон» (39–44/7385) В-25 «Митчелл» (40–45/9816) В-26 «Марадер» (41–45/5157) «Балтимор» (41–44/1575) А-26 (43–46/2446)

Четырехмоторные

Германия

FW-200 (40–44/276)

Англия

«Стирлинг» (40–45/2221) «Галифакс» (40–46/6176) «Ланкастер» (41–46/7377)

СССР

Пе-8 (41–44/79)

США

В-17 (39–45/12731) В-24 (41–45/18188) В-29 (43–46/3970)

Рис. 4.34. Легкий бомбардировщик Су-2

Одномоторные бомбардировщики представляли собой монопланы с экипажем 2–3 человека и бомбовой нагрузкой 500–900 кг. Взлетный вес этих машин находился в диапазоне 4–7 т, максимальная скорость полета — 400–500 км/ч. Немецкие и английские легкие бомбардировщики были снабжены двигателями водяного охлаждения, остальные — двигателями воздушного охлаждения. Последнее представляется более оправданным, т. к. скорости самолетов были сравнительно невелики, и большее лобовое сопротивление звездообразного двигателя не имело особого значения, зато боевая живучесть такого типа силовой установки намного выше.

До войны боевую нагрузку (бомбы или торпеды) обычно подвешивали под фюзеляжем или крылом. Это, однако, сильно увеличивало сопротивление и снижало скорость и дальность полета. Поэтому на новых типах машин, появившихся в годы войны, стали делать внутренний бомбоотсек. Пришлось отказаться от применения низкорасположенного крыла с неразрезными лонжеронами и приподнять крыло вверх, освободив нижнюю часть фюзеляжа под бомболюк.

До войны легкие бомбардировщики, как правило, предназначались для бомбометания с горизонтального полета. Примером таких самолетов могут быть английский Фейри «Бэттл», польский PZL «Карась», японский Мицубиси Ki-30 и советский Су-2 (рис. 4.34).

Однако, как показала практика, гораздо более эффективным оказалось применение одномоторных самолетов в качестве пикирующих бомбардировщиков. Высокая точность бомбометания в этом случае (радиус отклонения — не более 30 м) компенсировала небольшую величину боевой нагрузки легкого бомбардировщика.

Наиболее известным в этом классе машин был немецкий Юнкере Ju-87, о котором уже писалось в предыдущей главе. Его блестящий успех во время войны в Испании, захвата Польши, Франции и в первые месяцы войны с СССР, когда авиация агрессора безраздельно господствовала в воздухе, породил у немецкого руководства желание продлить жизнь этого самолета с неубираюшимся шасси и максимальной скоростью пат ста менее 400 км/ч. Однако, несмотря на повышение мощности двигателя Jumo-211 с 1200 до 1400 л.с. (модификация Ju-87D-1, 1941 г.), а затем до 1500 л.с. (Ju-87D-7, 1943 г.) и попытки хоть как-то улучшить обтекаемость этой угловатой машины, конструкторы не добились заметного улучшения полетных характеристик. В 1943–1944 гг. Ju-87 сменил FW-190, в варианте истребителя-бомбардировщика.

В связи с тем, что одномоторные бомбардировщики имели сравнительно небольшие размеры и вес, они широко использовались в палубной авиации. Японские Аичи D3A и Накадзима B5N убедительно проявили свои возможности во время атаки на Пирл Харбор. В течение первых 10 месяцев войны вооруженные торпедами B5N сумели потопить 4 американских авианосца [29, с. 15].

Затем пальма первенства в сфере палубной бомбардировочной авиации перешла к США. Американские одномоторные палубные бомбардировщики превосходили японские по боевой живучести, величине бомбовой нагрузки, силе оборонительного вооружения. Обладая значительно большими производственными возможностями, США за годы войны сумели построить около 15 тысяч таких самолетов — почти в 3 раза больше, чем Япония.

Одним из лучших палубных пикирующих бомбардировщиков военного времени являлся Кертисс SB2C «Хеллдайвер» (рис. 4.35). Это был двухместный самолет с двигателем Райт «Циклон» мощностью 1700 л.с., обеспечивающим ему на высоте 5 км скорость 450 км/ч. Во внутреннем бомбоотсеке можно было разместить 900 кг бомб, дальность полета составляла 1750 км. Необычной конструкцией отличались аэродинамические тормоза для ограничения скорости пикирования. Они были выполнены в виде расщепляющегося вверх и вниз перфорированного щитка на задней кромке крыла. При посадке это устройство служило в качестве закрылка, при этом створки щитка отклонялись только вниз. За годы войны авиазаводы США и Каналы построили 7200 «Хеллдайверов».

Рис 4.35 Кертисс SB2C-1 «Хеллдайвер»

Рис. 4.36 Фейри «Барракуда»

Немалое количество одномоторных самолетов — Фейри «Барракуда», Накадзима B6N. Грумман «Эвенджер» — использовалось в качестве торпедоносцев. Техника их применения была отработана еще в годы первой мировой войны и заключалась в следующем: самолет пикировал или круто планировал до малой высоты и приближался к цели. Идя низко над водой, он сбрасывал торпеду под углом около 10 градусов к горизонту. она погружалась на небольшую глубину и продолжала движение к цели, приводимая в действие с помощью сжатого воздуха или электромотора.

На рисунке 4.36 изображен Фейри «Барракуда» — самый многочисленный из английских одномоторных ударных самолетов. Несмотря на свой неказистый вид, это была довольно удачная машина, активно применявшаяся как на Европейском, так и на Тихоокеанском фронтах. В частности, в апреле 1944 г. группа этих самолетов атаковала и серьезно повредила флагман германского военно-морского флота линкор «Тирпиц».

Однако, в целом, не скоростные и имеющие сравнительно легкое оборонительное вооружение одномоторные бомбардировщики были эффективны только в условиях господства в воздухе собственной авиации. В противном случае потери этих машин оказывались очень велики. Так, 14 мая 1940 г., во время попытки контратаковать наступающие на Францию немецкие войска, английские ВВС лишились 40 «Бэттлов», что составляло более половины имевшихся у них легких бомбардировщиков [30, с. 95]. В свою очередь, немцы в 1944 г. по причине больших потерь были вынуждены снять с производства свой знаменитый пикирующий бомбардировщик Ju-87.

Наиболее многочисленной была группа двухмоторных (или, как тогда говорили, средних) бомбардировщиков. В годы войны в Германии выпустили окало 26 тысяч таких самолетов, в СССР и в Англии — по 25 тысяч, в США — приблизительно 30 тысяч.

Рис. 4.37. Классификация двухмоторных бомбардировщиков по тлстному несу и скорости полета — 1 — Не-111Н-3; 2 — Do-17Z; 3 — Ju-88A-6; 4 — «Бленим»; 5 — «Уитли»; 6 — «Веллингтон»; 7 — «Хемиден»; 8 — «Москито» IV; 9 — СБ; 10 — Ил-4; I I — Пе-2; 12 — Ту-2; 13 — G4M; 14- Ki-48; 15 — А-20; 16 — В-25С; 17 — Мартин В 26В; 18 — Дуглас В 26.

Как следует из рис. 4.37, двухмоторные бомбардировщики можно условно разделить на две группы: более легкие, но более скоростные и более тяжелые, но с меньшей скоростью полета. В первую группу входили фронтовые бомбардировщики, предназначенные для нанесения ударов на глубину до 300–400 км от линии фронта, а также для поддержки наземных войск бомбардировкой передней линии вражеской обороны. Представителями второй группы были дальние бомбардировщики, использовавшиеся для нанесения бомбовых ударов по глубоким тылам противника.

Среди фронтовых бомбардировщиков можно, в свою очередь, выделить группу скоростных самолетов, с максимальной скоростью более 500 км/ч. Высокие скоростные качества достигались за счет лучшей аэродинамики, меньших размеров крыла и меньшего веса полезной нагрузки. Это было продолжение новой линии развития в бомбардировочной авиации, у истоков которой находились советский СБ и английский «Бленим».

К числу новых советских скоростных бомбардировщиков относятся Пе-2 конструкции В.М.Петлякова и Ту-2 А.Н.Туполева. Пе-2 (рис. 4.38) был самым массовым советским бомбардировщиком периода войны. Изначально он проектировался как двухмоторный высотный истребитель «100» с гермокабиной и турбокомпрессорами, но ознакомление с немецкой авиатехникой в 1939–1940 гг. показало, что на вооружении Люфтваффе нет дальних высотных бомбардировщиков, поэтому самолет решили переделать в скоростной пикирующий бомбардировщик. Так как бомбометание с пикирования производится с небольших высот, от гермокабины и турбокомпресоров отказались, в фюзеляже сделали бомботсек, усилили оборонительное вооружение. Пе-2 был снабжен разнообразным электрооборудованием: на борту имелось до 30 электродвигателей, управлявших тримерами рулей, щитками, переставным стабилизатором и др. Это увеличивало боевую живучесть самолета по сравнению с обычно применяемыми гидросистемами. По образцу немецкого Ju-88. Пе-2 имел автоматически отклоняемые решетки для облегчения вывода машины из пикирования [34]«Москито» в варианте ночного истребителя имел обозначение Мк. II. Свой боевой счет этот самолет открыл в мае 1942 г., сбив немецкий бомбардировщик.
.

Рис. 4.38. Бомбардировщик Пе-2

Небольшие размеры и чистота форм позволяли бомбардировщику развивать скорость до 540 км/ч. Вместе с тем, самолет имел ряд слабых мест, доставшихся Пе-2 от его «истребительного» прототипа. Из-за узкого фюзеляжа бомбоотсек вмещал только бомбы весом до 100 кг, более крупные бомбы приходилось размещать на внешней подвеске. Нормальная бомбовая нагрузка составляла всего 600 кг, при этом дальность полета не превышала 1300 км [8, с. 59].

Этих недостатков был лишен пикирующий бомбардировщик Ту-2 (рис. 4.39), принятый на вооружение в 1942 г. При близкими к Пе-2 компоновочной схеме и максимальной скорости он обладал почти вдвое большими бомбовой нагрузкой и дальностью полета, мог нести в фюзеляже крупнокалиберные бомбы, имел более мощное стрелковое вооружение. Эти преимущества объясняются тем, что Ту-2 изначально создавался в качестве бомбардировщика и имел большие размеры и значительно более емкий фюзеляж.

Рис. 4.39. Бомбардировщик Ту-2

Боевой опыт продемонстрировал достоинства бомбардировщика. Благодаря большой скорости (547 км/ч на высоте 5400 м). сильному оборонительному вооружению (две 20-мм пушки и 5 пулеметов) и надежной бронезащите экипажа самолет был трудной целью для «Мессершмиттов», тогда как сам мог наносить мощные бомбовые удары.

К сожалению, из-за острой необходимости в истребителях выпуск Ту-2 происходил весьма неритмично, и до конца войны построили только около 800 самолетов. Его производство продолжалось и после войны, до 1951 г. Всего в ВВС поступило более двух с половиной тысяч Ту-2 [35, с. 124].

Особое место среди скоростных двухмоторных бомбардировщиков занимает английский DH-98 «Москито». Этот самолет был необычен и по общей концепции, и в конструктивном отношении.

Разработка «Москито» началась в конце 30-х годов по инициативе Ж. Де Хевилленда и конструкторов его фирмы — Р. Бишопа и К. Уолкера. Они решили построить бомбардировщик с такими высокими летными характеристиками, которые позволяли полностью отказаться от оборонительного вооружения, так как за счет преимущества в скорости и высоте самолет был бы неуязвим для истребителей. По существу, это было развитие идеи скоростного бомбардировщика, доведенной до своего логического предела.

Рис. 4.40. Де Хевилленд «Москито» IV

При создании самолета конструкторы опирались на опыт постройки двух довоенных самолетов: двухмоторного спортивного моноплана DH-88 «Комета» и четырехмоторного пассажирского биплана DH-91 «Альбатрос». От первого была заимствована высокая культура аэродинамического проектирования, от второго — легкая деревянная слоеная конструкция с прослойкой из бальзы. Третьим слагаемым успеха стало появление компактного и, в то же время, мощного двигателя водяного охлаждения Роллс-Ройс «Мерлин».

По схеме «Москито» представлял собой двухместный цельнодеревянный моноплан с трапециевидным крылом, хорошо обтекаемым веретенообразным фюзеляжем и тщательно закапотированными двигателями с радиаторами, установленными в передней части крыла (рис. 4.40). Вся бомбовая нагрузка должна была располагаться внутри самолета. Благодаря отсутствию выступающих в поток стрелковых установок и других неудобообтекаемых частей коэффициент лобового аэродинамического сопротивления машины, согласно расчету на основе результатов испытаний «Москито» IV в СССР в 1944 г.[8, с. 272–273] равнялся всего 0,020.

Фюзеляж представлял собой замкнутый контур, образованный двумя слоями фанеры, пространство между которыми заполнялось бальзой — особого вида древесиной, в полтора раза легче пробки. Слой бальзы склеивался с внутренней и внешней фанерными оболочками и обеспечивал высокую жесткость фюзеляжа. Аналогичную «слоеную» конструкцию имела и верхняя обшивка крыла.

Необычная конструктивно-силовая схема позволила избежать перетяжеления самолета несмотря на использование такого, казалось бы, безнадежно устаревшего материала, как дерево. В то же время применение древесины давало экономию столь нужного для других самолетов дюралюминия, делало «Москито» малозаметным хля немецких радарных установок, облегчало выпуск самолета в богатой лесом Канаде.

К концепции «безоруженного» бомбардировщика в английском Министерстве авиации вначале отнеслись настороженно. Однако, когда во время испытаний в конце 1940 г. «Москито» достиг скорости 640 км/ч — больше, чем любой другой серийный самолет того времени, сомнения рассеялись. Летом 1941 г. DH-89 начали поступать в военные части. Наряду с основным бомбардировочным вариантом (Mk.IV, Mk.IX, Mk.XVI) они использовались как ночные истребители-перехватчики, фоторазведчика, истребители-бомбардировщики. Выпуск самолетов продолжался до 1947 г.

На последних моделях самолета скорость достигала 670 км/ч на высоте 8500 м, потолок составлял более 11000 м [30, с, 704]. Благодаря небольшим размерам и радарной малозаметности «Москито» был единственным английским бомбардировщиком, который применялся для дневных бомбардировок Германии. Внезапно появляясь над целью и стремительно уходя от преследования после сброса бомб, этот самолет нес очень малые потери. Например, за период с 1 мая по 31 октября 1943 г. потери на 1000 самолето-вылетов «Москито» составили всего 11 машин — в 3 раза меньше, чем у других английских бомбардировщиков, даже несмотря на применение последних в ночное время [8, с. 277: 30, с. 338].

Советским аналогом «Москито» мог бы стать самолет А. С. Яковлева Як-4 (ББ-2) — обтекаемый цельнодеревянный двухместный моноплан с двумя двигателями водяного охлаждения М-103. Во время испытаний в мае-июне 1939 г. он показал скорость 567 км/ч [8, с. 49], т. е. на 100 км/ч больше, чем у серийных истребителей, состоявших тогда на вооружении советских ВВС. Однако снискать лавры «Москито» ему помешала недостаточная мощность двигателей и неприятие военными концепции отказа от вооружения в пользу скорости. Установка дополнительного пулемета и связанная с этим перекомпоновка фюзеляжа привели к снижению скорости до 515 км/ч, при этом нормальный вес бомбовой нагрузки составил всего 400 кг, дальность — 800 км. После выпуска 600 экземпляров Як-4 решили снять с вооружения.

Еще одной попыткой создания в СССР двухмоторного скоростного бомбардировщика, не уступающего по скорости новейшим истребителям, был самолет В. Ф. Болховитинова «С». Чтобы уменьшить общее аэродинамическое сопротивление двигатели М -103 установили в фюзеляже один за другим, с приводом на расположенные впереди соосные винты, т. е. применили схему, использовавшуюся раньше на гоночных английских и итальянских гидросамолетах. С этими машинами самолет Болховитинова роднила и очень большая для того времени нагрузка на крыло — 247 кг/м~. При испытаниях в 1940 г. «С» показал скорость 570 км/ч. но из-за неудовлетворительных взлетно-посадочных характеристик не был принят на вооружение.

Основным советским дальним бомбардировщиком во время воины был ДБ-ЗФ (с 1942 г. он назывался Ил-4, рис. 4.41). История появления и развития этого самолета описана в предыдущей главе. В 1942 г. бомбардировщик модернизировали: усилили вооружение, ввели в состав экипажа еще одного стрелка, улучшили продольную устойчивость за счет изменения формы крыла, увеличили запас топлива благодаря установке дополнительных крыльевых баков. Максимальная дальность самолета достигла 4265 км. Однако эту возможность использовали редко, исходя из требований фронта Ил-4 обычно применяли в качестве фронтового бомбардировщика для полетов на небольшую дальность. По скоростным качествам ‹406 км/ч на высоте 6250 м) к концу войны самолет уже не отвечал требованиям времени, поэтому чаше всего применялся в ночное время.

Весьма многообещающим должен был стать дальний высотный двухмоторный бомбардировщик конструкции В. М. Мясишева ДВБ-102. Его разработка началась в 1940 г., испытания — в 1942 г. Для полетов на больших высотах двигатели были оборудованы турбокомпрессорами, кабина летчика и штурмана и задний отсек стрелков — герметизированы. К другим техническим новшествам следует отнести шасси с носовой стойкой, дистанционное управление стрелковым вооружением.

При испытаниях ДВБ-102 были достигнуты максимальная скорость 529 км/ч, потолок — 10500 м. Из-за ненадежной работы новых двигателей жидкостного охлаждения М-120 (в конце концов их заменили на звездообразные М-71) доводка самолета затянулась, испытания завершились только в середине 1945 г. Война закончилась, и в серии самолет не строился.

Из большого числа американских двухмоторных самолетов к классу скоростных фронтовых бомбардировщиков следует отнести машины фирмы Дуглас А-20 (рис. 4.42) и А-26. Индекс «А» (от английского слова «attack» — «атака») означает, что, помимо выполнения бомбардировочных задач эти самолеты предназначались также для действий в качестве штурмовика.

Конструктивной особенностью А-20 являлось шасси с носовым колесом. Конструкторы Д. Норторп и Э. Хайнеманн были первыми, кто применил эту схему на боевом самолете. Установка носовой стойки упрощала посадку и уменьшала длину пробега, поэтому все последующие американские бомбардировщики имели аналогичную конструкцию шасси.

Другой чертой, характерной для американских самолетов, было использование звездообразных двигателей воздушного охлаждения, в производстве которых американцы добились больших успехов. На А-20 ставили 14-цилиндровые двухрядные «звезды» Пратт-Уитни «Дабл Уосп» или Райт «Дабл Циклон» мощностью от 1200 до 1700 л.с. Они обеспечивали самолету полет с максимальной скоростью 530–560 км/ч и неплохую для бомбардировщика маневренность.

Рис 4.41. Бомбардровщик Ил-4

Рис. 4.42. Дуглас А-20 («БостонТП»)

По параметру дальность-бомбовая нагрузка А-20 был примерно равен Пе-2, но имел более мощное вооружение и более совершенное пилотажно-навигационное оборудование. В варианте бомбардировщика экипаж состоял из 3 человек, причем в расположенной за крылом кабине стрелка имелась ручка аварийного управления самолетом (на случай гибели летчика).

Производство А-20 велось до сентября 1944 г., когда на вооружение приняли самолет Дуглас А-26 с лучшими летно-техническими характеристиками. Он имел более мощные 18-цилиндровые двигатели «Дабл Уосп» и отличался улучшенной аэродинамикой. В частности, это был первый бомбардировщик с крылом ламинарного профиля и двухщелевыми посадочными закрылками. По дальности и весу поднимаемых бомб он значительно превосходил А-20, имел более сильное оборонительное вооружение.

А-26 недолго участвовал во второй мировой войне. Но самолет оказался настолько удачным, что много лет спустя США успешно применили его под маркой В-26К в войне во Вьетнаме как ночной бомбардировщик, а в некоторых странах самолет находился на вооружении до конца 70-х годов.

Единственным японским легким двухмоторным бомбардировщиком времен второй мировой войны был Кавасаки Ki-48. Спроектированный как ответ на появление советского скоростного бомбардировщика СБ, он имел несколько большую скорость (480 км/ч), но мог брать только 400 кг бомб. Самолет успешно применялся в 1940 г. в небе Китая, однако с началом войны с США уже не мог удовлетворить требования военных. В 1942 г. ему на смену пришел вариант Ki-48-II с более мощными двигателями, увеличенным вооружением и вдвое большей бомбовой нагрузкой. Его максимальная скорость составляла 505 км/ч. Оборудованный решетчатыми аэродинамическими тормозами сверху и снизу крыла, он использовался для бомбометания с пикирования. Ki-48-II находился на вооружении до конца 1944 г., став к концу войны явно устаревшей машиной.

Учитывая особенности Тихоокеанского театра военных действий, японское руководство основным требованием к бомбардировщикам считало дальность полета. Так как мощность лучших японских авиационных двигателей в начале 40-х годов составляла немногим более 1000 л.с. (японцы, подобно американцам, применяли на бомбардировщиках исключительно моторы воздушного охлаждения), тяжело нагруженные топливом и бомбами самолеты имели большую нагрузку на мощность и, следовательно, невысокую скорость. Так, основной бомбардировщик ВМС Японии Мицубисн G4M (рис. 4.43), принятый на вооружение в 1941 г., при бомбовой нагрузке 1000 кг и дальности полета 5040 км (!) мог развить скорость только 428 км/ч.

Рис. 4.43. Японский морской бомбардировщик G4M

Другим существенным недостатком японских бомбардировщиков начала войны являлась их плохая боевая живучесть. Из-за непротектированных баков они несли тяжелые потери, нередко воспламеняясь как факел от одной пулеметной очереди. Американцы даже дали самолету G4M прозвище «one-shot lighter», что можно перевести примерно как «безотказная зажигалка».

Новые, более совершенные модели бомбардировщиков начали поступать на вооружение только в 1943–1944 гг., посте освоения японской промышленностью авиадвигателей мощностью 1800–2000 л.с. К таким самолетам относятся флотский Иокосука PIYI и армейский Мицубиси Ki-67. Благодари большей энерговооружености и улучшенной аэродинамике они не уступали полетным характеристикам лучшим американским бомбардировщикам, имели крупнокалиберное оборонительное вооружение, бронезащиту и протестированные топливные баки. Кроме того, Ki-67 конструкции X. Озапа отличался настолько хорошей маневренностью (он даже мог выполнять «петли»), что на его основе создали тяжелый истребитель Ki-69.

Производство японских бомбардировщиков «нового поколения» началось в то время, когда возможности японской авиапромышленности были уже подорваны ударами американской авиации и дефицитом конструкционных материалов. Поэтому выпуск новых самолетов шел медленнее, чем планировалось. Из-за нехватки летного состава и отсутствия бензина многие из них так и не смогли принять участие в боевых действиях, другие были переоборудованы в ночные истребители и самолеты-снаряды.

Основными конкурентами японских двухмоторных бомбардировщиков были американские В-25 и В-26. За годы войны их выпустили почти 15 тысяч экземпляров: 9816 В-25 и 5157 В-26. В соответствии с американской конструкторской шкалой того времени они имели выскорасположенное крыло, двигатели воздушного охлаждения и шасси с убирающейся п фюзеляж носовой стойкой.

В-25 «Митчелл» (это название самолет получил в честь американского генерала У. Митчелла, много сделавшего для развития бомбардировочной авиации в США) разработали конструкторы фирмы «Норт Америкен» Л. Этвуд и Р. Райе. Его отличали неплохие хля начала 40-х годов скоростные качества (\'макс=490 км/ч, с 1360 кг бомб), хорошие пилотажные характеристики, удобная кабина с расположенными рядом креслами пилотов, мощная активная (от 5 до 14 пулеметов, в зависимости от модификации) и пассивная (бронеплиты, самозатягивающиеся при простреле баки, заполненные инертным газом) зашита. Внешней особенностью машины было двух- килевое хвостовое оперение, нехарактерное для большинства американских бомбардировщиков (рис. 4.44).

В-25 поступил на вооружение в 1940 г. Широкую известность он получил после дерзкого рейда 16 В-25В под руководством Д. Дулиттла в 1942 г. на столицу Японии и ее другие крупные города. Необычность этого напета, ставшего как бы символическим актом возмездия за Пирл Харбор, заключалась в том, что достичь Токио в то время можно было только с палубы корабля (все ближайшие острова контролировали японские войска), и взлет тяжело загруженных «сухопутных» бомбардировщиков происходил с авианосца «Хорнет». находившегося в 1150 км от побережья Японии.

Рис. 4.44. Норт-Америкен B-25D «Митчелл»

Самолеты достигли цели, но на обратном пути большинство машин из-за нехватки горючего погибло в океане.

Кроме Тихоокеанского театра военных действий В-25 участвовали в войне в Европе, поступали в качестве военной помощи союзникам по антигитлеровской коалиции. Самым массовым вариантом самолета был B-25J, их построили 4318 [24, с. 23].

Бомбардировщик В-26 «Марадер» был принят на вооружение на год позже «Митчелла». Фирма-разработчик «Мартин» считалась в США лидером в создании бомбардировщиков, и военные возлагали на новый самолет большие надежды, тем более, что на нем стояли новейшие американские двигатели Пратт-Уитни R-2800, на 300 л.с. более мощные, чем «Циклоны» на В-25. Однако начало его освоения в частях сопровождалось многочисленными авариями. Причиной этого явилась очень большая нагрузка на крыло — 253 кг/м² и, как следствие, необычно высокая скорость срыва — 196 км/ч (у земли).

Когда пилоты освоились с особенностями В-26, его начали активно применять на всех фронтах второй мировой войны, и самолет даже зарекомендовал себя в Европе как наименее уязвимый среди использовавшихся там американских бомбардировщиков 110, с. 2291.

Возвращаясь на европейский континент, рассмотрим кратко некоторые особенности развития двухмоторных бомбардировщиков в Германии и Англии.

Таблица 4.11. Характеристики некоторых бомбардировщиков, посту пивших на вооружение в годы второй мировой войны

За годы войны немцы не создали ни одного нового двухмоторного бомбардировщика. Вначале ослепленное успехом первых побед немецкое военное руководство считало излишним обновлять парк бомбардировочной авиации, а когда Германия перешла к обороне, главной задачей стал выпуск истребителей.

Это, однако, не означает, что немецкие конструкторы не уделяли внимания совершенствованию своих бомбардировщиков. На протяжении всех лет войны их конструкция непрерывно модифицировалась, подчас претерпевая весьма существенные изменения.

Основными типами немецких двухмоторных бомбардировщиков в начале войны были Не-111, Do-17 и пикирующий Ju-88. В 1939 г. их произвели соответственно 452, 231 и 69 экземпляров [3. с. А23].

Хейнкель Не-111, применявшийся еще в испанской войне, ко времени второй мировой войны явно устарел. Крыло большой площади, проектировавшееся для коммерческого самолета, служило источником значительного сопротивления. Это делало самолет тихоходным: даже в последних модификациях его скорость лишь немного превышала 400 км/ч. Попытки повысить боеспособность путем усиления оборонительного вооружения еще больше ухудшали летные характеристики и, в результате, в начале 40-х годов Не-111 превратился из держателя рекордов скорости в «небесный тихоход», применяемый, в основном, для вспомогательных военных задач (высотная разведка, транспортные перевозки и т. д.). Устарелость самолета к 1941 г. признавал даже его конструктор, Э. Хейнкель [31, с. 122]. В этой связи вызывает удивление тот факт, что выпуск машины продолжался вплоть до конца 1944 г., причем в весьма больших количествах.

Основным недостатком бомбардировщика Дорнье Do-17, также созданного на основе коммерческою самолета, был слишком узкий фюзеляж, не позволявший брать на борт большое количество бомб и топлива. Так, Do-17Z, с двумя моторами Брамо воздушного охлажден и я мощностью по 1000 л.с., мог перевозить 1 тонну бомб на дальность чуть более 1000 км, т. е. его боевой радиус составлял всею окаю 500 км.

В 1940 г. конструкторы фирмы предприняли радикальную переделку самолета. Сохранив общую аэродинамическую компоновку машины, они увеличили се размеры и установили новые 1550-сильные звездообразные двигатели BMW-801. Этот вариант, получивший обозначение Do-217E, мог брать уже 3000 кг бомб и имел дальность 2400 км, а максимальная скорость полета возросла более чем на 50 км/ч и достигла 516 км/ч (на высоте 5500 м).

В момент появления Do-217 представлял собой один из лучших «средних» бомбардировщиков, но военные, основываясь на успехе использования пикирующих бомбардировщиков Ju-87 в первые месяцы войны, решили сделать основную ставку на развитие Ju-88, приспособленного для бомбометания с пикирования. Поэтому Do- 217 построили сравнительно немного — 1730 штук (из них 364 — в качестве ночного истребителя), и их выпуск прекратился уже в 1943 г.

Самым массовым немецким бомбардировщиком стал Юнкере Ju-88. Достоинствами этой машины, поступившей на вооружение в сентябре 1939 г., были возможность дополнительного размещения бомб общим весом до 1000 кг под крыльями, наличие автомата для ввода и вывода самолета из пикирования, большой запас топлива, обеспечивающий дальность 2200 км при бомбовой нагрузке 1400 кг (Ju-88A-1), высокая боевая живучесть благодаря герметически изолированным и протектированным топливным бакам и дублированию бензопроводов и тяг управления самолетом [36]В 1930-е годы уже строили истребители с тандемным расположением винтов на фюзеляже (АНТ-23. Фоккер D.XXIII). Но все они имели вынесенное назад на балках хвостовое оперение, что снижало аэродинамические преимущества данной компоновки двигателей. Do-335 был первым двухмоторным истребителем с пропеллером, установленным за хвостовым оперением.
.

Ju-88 проектировался как скоростной бомбардировщик и в момент появления таковым и являлся. Высокая скорость пикирования позволяла ему в 1939–1940 гг. даже уходить от «Спитфайров». Однако опыт «битвы за Англию» все же заставил конструкторов изменить оборонительное вооружение с 3 до 7 пулеметов, усилить броню, для повышения дальности полета размах крыла сделать на 1,6 м больше (Ju-88A-4). В результате самолет потяжелел более, чем на две тонны и, несмотря на увеличение мощности двигателей Jumo-211 с 1200до 1340 л.с., высотно-скоростные характеристики машины практически не улучшились. К середине войны самолет не только не мог оторваться от истребителей, но уступал по скорости многим другим двухмоторным бомбардировщикам.

К этому времени германская промышленность, бросившая все силы на увеличение выпуска истребителей, была уже не в состоянии наладить выпуск нового массового бомбардировщика. Чтобы как-то спасти положение с бомбардировочной авиацией, конструкторы фирмы Юнкере решили пожертвовать многими другими свойствами Ju-88 ради повышения скорости. Самолет Ju-88S не имел воздушных тормозов и автомата вывода из пике и уже не мог применяться для бомбардировок с пикирования. Экипаж уменьшили с 4 до 3 человек, из вооружения оставили только один пулемет для стрельбы назад, сняли всю броню, кроме бронеспинки пилота и бронестекла для пулеметчика. Для улучшения аэродинамики характерное остекление носовой части из плоских панелей, не дающих оптических искажений, заменили обтекаемыми стеклами двойной кривизны, ликвидировали внешние бомбодержатели. Самолет снабдили более мощными радиальными двигателями BMW-801 с уже опробованной на истребителях системой впрыска закиси азота для форсирования мощности на высоте. В результате всех этих мер вес пустого самолета уменьшился с 9870 до 8290 кг, а маскимальная скорость возросла с 467 до 545 км/ч (605 км/ч с использованием впрыска окислителя на высоте).

Последними серийными модификациями бомбардировщика стали J и-188 и Ju-388. Внешне они отличались увеличенным по размаху крылом с характерными заостренными законцовками и большой общей застекленной кабиной для всех членов экипажа (рис. 4.45). Возросла также площадь киля и стабилизатора. Самолеты различались, в основном, двигателями: на Ju-188 ставили 12-цилиндровые J umo-213 жидкостного охлаждения со взлетной мощностью 1776 л.с. (2240 л.с. с форсажем — впрыском водометаноловой смеси), на Ju-388 — звездообразные 14-цилиндровые BMW-801 с турбокомпрессором, развивавшие на взлете и боевом режиме 1800 л.с. Вооружение вновь усилили, в частности на Ju-188 сверху кабины установили поворотную башенку с 20-мм пушкой. По максимальной скорости (517 км/ч) он уступал Ju-88S. но имел большие дальность и грузоподъемность.

Ко времени появления на вооружении Ju-88S, Ju-188 и Ju-388 (конец 1943 г.-1944 г.) Германия полностью перешла от нападения к обороне. К тому же, как будет ясно из дальнейшего, ставка делалась на развитие реактивных истребителей-бомбардировщиков. Поэтому по-настоящему массовыми бомбардировщиками были только Ju-88A; большая часть появившихся в конце войны «Юнкерсов» использовалась н качестве разведчиков, ночных истребителей и самолетов-штурмовиков. Так, из 1033 построенных Ju-188 в разведывательную авиацию попало 570, а из 103 Ju-388 в качестве бомбардировщиков применяли только 4 машины [3, с. А20-А21].

Рис. 4 45. Самолет Ju-188

К началу войны основу английской дальнебомбардировочной авиации составляли самолеты Армстронг Уитворт «Уитли» и Виккерс «Веллингтон». Это были устаревшие тихоходные машины, спроектированный еще в середине 30-х годов. Так, максимальная скорость «Уитли» составляла всего 350 км/ч. и в 1943 г. самолет сняли с вооружения. Дольше применялся «Веллингтон», благодаря своей оригинальной геодезической конструкции отличавшийся очень высокой боевой живучестью. Это был самый массовый английский двухмоторный бомбардировщик: с 1937 по 1945 гг. построили почти одиннадцать с половиной тысяч самолетов. Полетным характеристикам и грузоподъемности он примерно соответствовал советскому Ил-4 и также использовался, в основном, в ночное время.

В классе четырехмоторных бомбардировщиков наибольшее число самолетов приходилось на англо-американскую авиацию. В отличие от Германии и СССР, применявших самолеты в тесном взаимодействии с наземными войсками и поэтому развивавших, в первую очередь, фронтовую бомбардировочную авиацию, Англия и США сделали ставку в войне на тяжелые бомбардировщики. Это объясняется отсутствием у этих государств сухопутной границы с Германией или Японией. Понимая, что массовая высадка войск на территорию противника связана с колоссальными жертвами и большим риском, лидеры Англии и США наметили линию на разрушение экономики врага с помощью систематических массированных бомбардировок. «Истребительная авиация может защитить нас, но обеспечить победу может лишь бомбардировочная авиация. Следовательно, мы должны развивать именно тот вид авиации, который способен уничтожить промышленность Германии и научные учереждения, от которых зависит военный потенциал противника. Это вынудит его держаться на почтительном расстоянии от нашего острова. Никакого другого пути для ликвидации колоссальной военной мощи Германии в настоящее время нет», — заявил У. Черчилль в обращении к Военному министерству вдень первой годовщины войны [30, с. 163].

В соответствии с этим планом были приняты меры по ускорению перевооружения авиации на новые четырехмоторные бомбардировщики, способные нести втрое больше бомб, чем двухмоторные «Веллингтон», «Уитли» или «Хемпден». Таких машин было три: Шорт «Стирлинг», Хендли Пейдж «Галифакс» и Авро «Ланкастер».

Шорт «Стирлинг» (рис. 4.46) был первым из «трех богатырей» английских ВВС. Согласно тактико-техническим требованиям военных, разработанным еще в 1936 г., размах крыла не должен был превышать 100 фт (30,5 м) для того, чтобы самолет можно было размещать в стандартных ангарах ВВС. В результате удлинение крыла получилось сравнительно небольшим (6,7), что негативно сказалось на его летных характеристиках: дальность «Стерлинга» с максимальной бомбовой нагрузкой не превышала 1190 км, практический потолок был чуть выше 5000 м, большими оказались взлетная дистанция 11280 м, до набора высоты 15 м) и скорость срыва (172 км/ч). Огромный бомбоотсек длиной 15,85 м для придания фюзеляжу требуемой жесткости был разделен на три части вертикальными перегородками, поэтому максимальный диаметр загружаемых в него бомб составлял всего 60 см. Зато общий вес бомбовой нагрузки достигал 6350 кг. Двигатели Бристоль «Геркулес» мощностью по 1600 л.с. обеспечивали самолету скорость 420 км/ч. После сброса бомб «Стирлинг» мог продолжать полет на двух двигателях, что давало ему превосходство в живучести по сравнению с двухмоторными бомбардировщиками. Герметизация обшивки крыла позволяла самолету некоторое время держаться наплаву в случае вынужденной посадки на воду. В данном техническом решении фирма Шорт, по-видимому, опиралась на свой богатый опыт проектирования тяжелых «летающих лодок».

Рис. 4.46. Шорт «Стирлинг»

Бомбардировщики «Галифакс» и «Ланкастер» вначале были построены в двухдвигательном варианте, с Х-образными 24-цилиндровыми двигателями водяного охлаждения Роллс-Ройс «Валчер» с расчетной мощностью 1760 л.с. Фирма Авро даже выпустила серию таких самолетов под названием «Манчестер». Однако двигатели работали ненадежно и, к тому же, недодавали 250–300 л.с. Поэтому от них отказались в пользу четырех менее мощных, но зато хорошо отработанных моторов «Мерлин»; одновременно увеличили размах крыла. Вначале это было сделано на «Гатифаксе» (первый полет в четырехдвигательном варианте — 25 декабря 1939 г.). «Ланкастер» (рис. 4.47) впервые поднялся в воздух 9 января 1941 г.

Рис. 4.47. Авро «Ланкастер»

Внешне оба самолета были весьма похожи. В соответствии с английской традицией они имели двухкилевое хвостовое оперение. Основные стойки шасси убирались в центральные мотогондолы, хвостовое колесо — в фюзеляж. Вооружение (8 пулеметов калибра 7,7 мм) и экипаж (7 человек) были также одинаковыми для обеих машин. Появившийся позднее «Ланкастер» отличался большим на метр размахом крыла и новым вариантом двигателей с увеличенной мощностью, что давало ему лучшие скорость и высоту, позволяло поднимать больше бомб.

«Стирлинг» начал поступать на вооружение в августе 1940 г., «Галифакс» — в сентябре того же года, «Ланкастер» — в начале 1942 г. К 1943 г. эти самолеты составляли уже 2/3 бомбардировочного авиапарка английских ВВС. Они принимали активное участие в массированных налетах на объекты Германии и подвластных ей территорий. Из-за сравнительно небольших скорости и высоты полета и наличия на борту только мелкокалиберных пулеметов они оказались легкой добычей для истребителей. Поэтому английские тяжелые бомбардировщики использовались, как правило, в темное время суток.

Самым распространенным из рассмотренных выше машин стал Авро «Ланкастер». Он оказался более живучим в бою: на один сбитый самолет приходилось 132 т сброшенных им бомб, тогда как для «Галифакса» этот параметр составлял 56 т, для «Стерлинга» — 41 т [10, с. 82]. Большим преимуществом «Ланкастера» был также его объемный бомбоотсек, позволявший брать 5,5-тонную бомбу, а в специальном варианте — бомбу весом 10 тонн, предназначенную для разрушения сверхмощных бетонных конструкций. Общий вес бомб, упавших на противника с борта «Ланкастера», равнялся 608612 т («Галифаксы» за время войны сбросили 227610 т бомб) [37, с. 66–67].

К концу войны «Ланкастеры» полностью вытеснили «Стерлинги» и «Галифаксы» из частей дальней бомбардировочной авиации. Последние были переведены в подразделения береговой авиации или использовались для транспортировки военных грузов и десантных войск. «Ланкастер» же простоял на вооружении до 1954 г.

Основу американской тяжелой бомбардировочной авиации составляли самолеты Боинг В-17 и Консолидейтед-Валти В-24. Двигатели этих машин были снабжены турбокомпрессорами фирмы «Дженерал Электрик», что позволяло самолетам иметь лучшие высотные и скоростные характеристики по сравнению с английскими тяжелыми бомбардировщиками (рис. 4.48). Другим достоинством В-17 и В-24 являлось наличие на борту крупнокалиберных пулеметов, обеспечивающих лучшую зашиту от истребителей.

Надо сказать, что вначале американское руководство не проявляло интереса к тяжелым бомбардировщикам. Хотя опытный В-17 поднялся в воздух еше в 1935 г., первый заказ на его производство поступил только 1938 г. Самолеты предназначались, в первую очередь, для дальнего перехвата морских целей, т. к. сухопутной границы с потенциальными противниками США не имели. Исходя из этого, заказы были очень небольшими, за первые три года построили чуть больше 120 машин [24, с.22]. Ситуация резко изменилась с вступлением США в войну — ежегодно на вооружение стали поступать тысячи тяжелых самолетов.

Боинг В-17 (рис. 4.49) или, как его еще называли, «Летающая крепость», оказался очень удачной машиной. Он выпускался на протяжении всей войны в больших количествах; последний, 12731-й самолет выкатили из ворот завода фирмы Боинг 29 июля 1945 г.[24, с. 22; 38, с. 16].

В течение всею этого времени В-17 непрерывно модифицировался. Вначале основные изменения были связаны с повышением мощности двигателя и улучшением аэродинамики самолета (модели А-С). К началу второй мировой войны В-17 являлся самым скоростным и самым высотным четырехмоторным бомбардировщиком в мире. Затем, потребованным военных, доработки сконцентрировали на усилении оборонительного вооружения и пассивной зашиты, повышении дальности и бомбовой нагрузки. Это привело к некоторому снижению скоростных качеств самолета (табл.4.12), но, тем не менее, он оставался среди лучших в своем классе и со временем стал символом американской тяжелой бомбардировочной авиации военных лет.

Рис. 4.48. Высотно — скоростные характеристики бомбардировщиков B-17G(1) и «Ланкастер-1» (2).

Рис. 4.49 Боинг B-17G

Таблица 4.12. Модификации бомбардировщика В-17 (4 Райт «Циклон» R-1820)

Самолет Консолидейтед-Валти В-24 «Либерейтор» (рис. 4.50) появился позднее, чем В-17 (первый полет — 29 декабря 1939 г.), и в его конструкции были воплощены новейшие достижения авиационной науки и техники. Шасси имело схему с носовым колесом, вместо посадочных щитков установили более эффективные закрылки. В связи с этим конструкторы пошли на полуторакратное увеличение нагрузки на крыло по сравнению с В-17. Увеличению подъемной силы и аэродинамического качества должны были способствовать специальный крыльевой профиль Davis и большое удлинение крыла (11,55). Расположение крыла сверху фюзеляжа облегчило компоновку бомбоотсека и позволило уменьшить клиренс между фюзеляжем и землей, что упрощало подвеску бомб.

Рис. 4.50. Консолидейтед-Валти B-24J

Однако надежды, возлагаемые на новый бомбардировщик, оправдались не в полной мере. Высокое сопротивление фюзеляжа с расположенной впереди пулеметной башней, двухкилевое оперение и оказавшийся вполне заурядным профиль крыла привели к тому, что максимальное аэродинамическое качество В-24 (12,9) было не выше, чем у «Боинга» [13, с. 483–484]. При той же мощности двигателей и значительно большей нагрузке на крыло «Либерейтор», имея равные с В-17 дальность и грузоподъемность, уступал ему по скорости и потолку.

Кроме того, как показал опыт боевых действий, В-17 проявил себя как более живучая машина, способная возвращаться на базу с даже очень тяжелыми повреждениями. Выше оказалась и эффективность оборонительного огня: на 1000 боевых вылетов «крепостей» приходилось 23 сбитых ими истребителей, тогда как «Либерейтор» имел только 11 побед [38, с. 15]. Поэтому В-17 чаще применялся в Европе, а В-24 — на Тихом океане, где плотность ПВО была значительно меньше.

Основным достоинством В-24 была его высокая технологичность, позволявшая изготавливать самолеты на заводах неавиационного профиля. Так, автомобильная фирма Форд организовала производство фюзеляжей бомбардировщика. Всего за время войны построили 19031 «Либерейтор» [24, с. 22–23]. Это был самый массовый бомбардировщик в истории авиации.

До 1944 г. не существовало истребителей, способных сопровождать бомбардировщики на дальние расстояния. Поэтому английские тяжелые бомбардировщики применялись против Германии в ночное время, что, конечно, снижало точность бомбометания. Американское командование, положившись на лучшие высотно-скоростные качества своих тяжелых бомбардировщиков и их более мощное оборонительное вооружение, рискнуло действовать днем. Считалось, что «летающие крепости», ощетинившиеся крупнокалиберными пулеметами и действующие в сомкнутых боевых порядках, смогут защитить себя от самолетов противника и без истребительного прикрытия. Однако потери все же были очень велики и достигали 10 % и более от числа самолетов за вылет. Попытка создания специального «охранного бомбардировщика» на базе В-17, несущего взамен бомб дополнительное стрелковое вооружение (YB-40), не дала заметного результата, и только после появления на вооружении истребителей сопровождения «Тандербалт» и «Мустанг» с увеличенной емкостью топливных баков потерн пошли на убыль.

Рис. 4 51. Боинг В-29

Вершиной в развитии тяжелых бомбардировщиков с поршневыми двигателями стал Боинг В-29 (рис. 4.51), созданный в 1942 г. под руководством болгарского эмигранта А. Джорданова. В отличие от В-24, В-29 был по-настоящему передовой в техническом отношении самолет. Новейшие двухрядные 18-цилиндровые двигатели Райт R-3350 с мощным турбонаддувом (каждый имел два турбокомпрессора) развивали мощность 2200 л.с. на высоте 9000 м. Это, наряду с превосходными аэродинамическими формами (Схо=0,0241, К=16,8), обеспечивало В-29 скорость до 575 км/ч, максимальную высоту полета 11 км и дальность 5310 км с 4100 кг бомб. Никакой другой бомбардировщик времен войны не имел подобных характеристик.

В конструкции В-29 присутствовало множество новинок. Жилые отсеки фюзеляжа были полностью герметизированы и имели обогрев, что обеспечивало экипажу комфортные условии на любых высотах. Правда, по сравнению с описанным в предыдущей главе Боингом В-307 — первым пассажирским самолетом с герметичным фюзеляжем, герметизированы были только передняя кабина и хвостовой отсек стрелка, соединенные проходом в виде длинной трубы диаметром немногим более метра. Это было сделано дли упрощения производства, а также снижаю опасность разгерметизации при обстреле.

Благодаря герметичным кабинам В-29 мог действовать с высот, делающих его недоступным не только для зенитной артиллерии, но и для большинства типов вражеских истребителей.

Другим перспективным новшеством явилось отсутствие выступающей пилотской кабины. Оба пилота и штурман-бомбардир располагались под застекленным обтекателем носовой части фюзеляжа в одной просторной кабине. Благодари этому фюзеляж приобрел более обтекаемые формы.

Необходимо отметить также дистанционно управляемые пулеметные башни на фюзеляже (по две сверху и снизу). Наводка пулеметов на цель осуществлялась с помощью расположенных отдельно прицельных установок, закрытых прозрачными колпаками. Так как стрелок не должен был теперь находиться внутри башенной установки, размеры последних стали значительно меньше.

Шасси с носовой опорой и щелевые закрылки Фаулера обеспечивали самолету приемлемые взлетно-посадочные характеристики, скорость срыва составляла 169 км/ч — меньше, чем у значительно более легкого Мартин В-26 [13, с. 484].

Совершенство конструкции было достигнуто ее высокой стоимостью: В-29 стоил 894 тыс. долларов — почти в 4 раза дороже, чем В-17 [1, с. 496]. Однако преимущество в боевой эффективности было налицо, и в 1943 г. США начали выпуск новых бомбардировщиков. К моменту капитуляции Японии заводы фирм Боинг, Белл и Мартин построили свыше 3 тысяч В-29. Учитывая очень большую дальность самолета, военные применяли его на Тихоокеанском фронте. Производство В-29 продолжалась и после войны — до лета 1946 г.

Вооруженные силы СССР, Германии, Италии и Японии не располагали современными четырехмоторными бомбардировщиками (79 Пе-8 и несколько десятков итальянских Пьяджо Р-108, а также малоудачные переделки немецких пассажирских самолетов FW-200 и Ju-90 — не в счет). Немецкая военная доктрина рассматривала бомбардировщик, прежде всего, как самолет для поддержки наземных войск во время «блицкрига», и в ней не нашлось места для стратегической бомбардировочной авиации. СССР, старательно изучавший опыт Германии, также утратил перед войной интерес к тяжелым бомбардировщикам, и Пе-8 производился в символических количествах: 20–30 машин в год. Италия вышла из войны в 1943 г., так и не успев наладить масштабный выпуск Р-108 — четырехмоторного самолета, совершившего первый полет в 1939 г. и способного доставлять 3500 кг бомб на расстояние 3520 км и развивать максимальную скорость 420 км/ч. Основу итальянской бомбардировочной авиации составляли самолеты SM-79 — безнадежно устаревшей трехмоторной схемы.

К семейству тяжелых бомбардировщиков следует отнести также немецкий Хейнкель Не-177. Хотя эта машина и не сыграла заметной роли во второй мировой войне, она имела весьма необычную конструкцию и требует более подробного рассказа.

Первый полет Не-177 состоялся в ноябре 1939 г. Формально это был двухмоторный самолет, но по существу на нем стояли четыре двигателя — по два сдвоенных DB-60I на каждом крыле с приводом на общий пропеллер. Такая компоновка уменьшала аэродинамическое сопротивление самолета и поперечный момент инерции, но, как будет отмечено чуть ниже, в целом оказалась неудачной и послужила причиной многочисленных аварий.

Другими техническими особенностями Не-177 были обтекаемый фюзеляж с застекленной носовой частью, в которой бок о бок располагались креста пилота и штурмана-бомбардира , сдвоенные главные опоры шасси и дистанционно управляемая пулеметная турель на фюзеляже с гидравлическим приводом.

Первое время работы по Не-177 шли вяло, т. к. многие из руководителей Люфтваффе (в частности, сам Г. Геринг) считали его ненужным. Однако, когда стало ясно, что война приобретает затяжной характер, немцы стали испытывать острую нужду в тяжелом бомбардировщике, способном «достать» советские заводы на Урале и объекты на Западном побережье Англии. Хейнкелю было приказано ускорить начато производства Не-177.

Испытания продемонстрировали неплохие летные характеристики самолета. Он мог поднимать до 6 тонн бомб и имел максимальную скорость 510 км/ч. Правда, «спаренная» силовая установка работала ненадежно и из-за ее перегрева и других неполадок часто случались пожары, но военные торопили Хейнкеля, и недоведенныи самолет в 1942 г. был принят на вооружение.

Хотя в общей сложности построили более тысячи Не-177 [3. с. А20], как боевая машина он так и не состоялся, т. к. из-за многочисленных аварий боеспособность частей, укомплектованных Не-177, оказалась очень низкой. Например, когда одна из таких частей в конце 1942 г. приступила к бомбовым ударам в районе Сталинграда, то смогла совершить только 13 вылетов, потеряв при этом 7 самолетов, которые сгорели в воздухе без всякого участия противника [23]Стремясь улучшить аэродинамику гидросамолетов, фирмы Консолидейтед (США) и Дорнье (Германия) во второй половине ЗО-х годов выпустили «летающие лодки» с убирающимися в крыло not ставкам и боковой остойчивости (самолеты «Каталина», «Коронадо», Do-26). Однако эта мера не дала заметного эффекта: скорость перечисленных самолетов не превышала 300 км/ч.
.

* * *

За время войны максимальная скорость полета бомбардировщиков увеличилась в среднем на 70-100 км/ч, параметр дальность/бомбовая нагрузка — в два раза, практический потолок изменился мало. Как и в случае с истребителями, улучшение характеристик достигалось, в основном, установкой более мощных двигателей и почти полуторакратным увеличением нагрузки на крыло (табл. 4.13).

Так же как на истребителях, на бомбардировщиках применяли двигатели двух типов — жидкостного и воздушного охлаждения, причем первый тип был более характерен для европейских конструкций, на американских и японских самолетах стояли звездообразные двигатели с воздушным охлаждением. Рост мощности обеспечивался, в основном, путем увеличения числа цилиндров (табл. 4.14). В ряде случаев этого достигали простым соединением двух двигателей в один. как. например, на самолете Не-177.

Таблица 4.13. Сравнительные характеристики бомбардировщиков довоенного и военного времени

Таблица 4.14. Развитие параметров звездообразных двигателей воздушного охлаждения (на примере фирмы «Райт», США)

В Германии и СССР на бомбардировщики иногда ставили дизельные моторы. Как известно, такие двигатели тяжелее обычных, но зато имеют меньший расход топлива, что и делало их привлекательными для бомбардировшиков большой дальности, где экономия топлива компенсировала больший вес силовой установки. Кроме того, дизельное топливо было менее горючим, чем обычный бензин, что способствовало лучшей боевой живучести самолетов, было дешевле и проще в производстве.

Советские авиадизели М-40Ф мощностью 1500 л.с. и М-30 (АЧ-30) мощностью 1250 л.с. применялись на четырехмоторных Пе-8 и двухмоторных дальних бомбардировщиках Ер-2, выпущенных в небольших количествах. Основными немецкими самолетными дизелями были Юнкерс Jumo-205 и Jumo-207, мощностью соответственно 600 и 1000 л.с. Их особенность заключалась в том, что на каждый из 6 цилиндров приходилось по 2 поршня, движущихся в противоположных направлениях. Эти дизельмоторы устанавливались, в частности, на бомбардировщике Ju-86, переделанном затем в высотный разведчик, и на тяжелых «летающих лодках» конструкции Дорнье и фирмы Блом и Фосс. В 1943 г. фирма Юнкере начала работу по сверхмощному дизелю Jumo-224, представлявшего собой 4 соединенных вместе двигателя Jumo-207. Он должен был иметь рекордно большую взлетную мощность — 4500 л.с. [40, с. 164]. К моменту окончанием войны этот проект так и остался незавершенным.

В целом, дизели применялись мало, а к концу войны совсем вышли из употребления, т. к. были трудны при запуске, особенно при низких температурах, не всегда обеспечивали устойчивую работу двигателя на малых оборотах, часто самопроизвольно останавливались в полете. Так, во время налета «дизельных» Пе-8 на Берлин в ночь на 11 августа 1941 г., большая часть потерь произошла по причине ненадежной работы двигателей.

Аэродинамическое совершенство тяжелых самолетов за годы войны почти не изменилось. Это объясняется тем, что усилия конструкторов по улучшению внешних форм бомбардировщиков сводились на нет увеличением числа стрелковых установок, являвшихся источником дополнительного сопротивления.

Основными конструктивными новшествами были применение шасси с новой опорой (впервые — на американских бомбардировщиках) и появление кабин нового типа, вписывающихся в обводы фюзеляжа (вначале — на Не-111 и Не-177, затем — на В-29). Увеличение нагрузки на крыло заставило окончательно отказаться от посадочных щитков в пользу щелевых закрылков или выдвижных закрылков Фау- лера. Все это нашло широкое применение в послевоенном самолетостроении. Можно, однако, утверждать, что, в целом, конструкция бомбардировщика не претерпела за время войны качественных изменений.

Наибольший прогресс произошел в области вооружения самолетов-бомбардировщиков.

Основными тенденциями в развитии стрелкового вооружения были увеличение калибра стволов и усовершенствование конструкции стрелковых турелей.

До войны бомбардировщики снабжались пулеметами калибра 7,6–7,9 мм. Англичане сохранили этот калибр на большинстве своих бомбардировщиков до конца войны. В США, сделавших ставку на развитие дневных бомбардировщиков, способных самостоятельно обороняться от истребителей, к 1941 г. пулеметы винтовочного калибра заменили на крупнокалиберные (12,7 мм). Одновременно усилили бронирование (последние модели В-17 несли до 1000 кг брони!), членам экипажа выдали пуленепробиваемые жилеты. Немцы противопоставили этому новые истребители с пушечным и ракетным вооружением, и американские «летающие крепости», несмотря на мощную оборону, нести большие потери. Советские, немецкие и японские бомбардировщики имели обычно комбинированное пулеметно-пушечное вооружение. Как следует из таблицы 4.13, суммарный калибр оборонительного вооружения вырос за годы войны в два раза.

Американские конструкторы широко применяли на своих бомбардировщиках закрытые стрелковые установки башенного типа. Они представляли собой выступающий из фюзеляжа вращающийся прозрачный обтекатель, который закрывал сдвоенную пулеметную установку и голову и плечи стрелка. Такое устройство облегчало условия работы пулеметчика, уменьшало аэродинамическое сопротивление по сравнению со стрелковыми установками открытого типа.

Вначале стрелок сам должен был поворачивать башню при прицеливании. Однако по мере увеличения скорости полета это требовало все больших физических усилий, поэтому на бомбардировщиках стали применять стрелковые башни с гидравлическим или электрическим приводом. Одна из таких пулеметных установок, Бендикс А7В, показана на рисунке 4. 52.

Рис. 4.52. Стрелковая установка Бендикс А7В с электроприводом.

Следующим шагом в развитии стрелкового вооружения бомбардировщиков явилось создание дистанционно управляемых турелей. В этом случае стрелок мог из кабины или из специальной прицельной станции, представлявшей собой блистер с расположенным там прицелом, осуществлять наводку и вести огонь из одной или нескольких турелей. Так как человек не должен был теперь находиться внутри башни, ее смогли сделать меньше, и она почти не выступала из фюзеляжа.

Обычно появление дистанционно управляемых стрелковых турелей связывают с самолетом В-29. Но на самом деле первыми такое устройство применили немцы в 1939 г. на Ме- 210 и Не-177, итальянцы на четырехмоторном Пьяджо Р-108 и советские конструкторы на опытном высотном истребителе «100» (на серийном Пе-2 от этого отказались) [8, с. 23; 23; 27, с. 722]. Немцам и итальянцам не удалось добиться надежной работы дистанционно управляемого оружия на серийных машинах: гидравлике не хватало мощности для точного перемещения стволов в плотном потоке воздуха и, в результате, пулеметы наводились не на ту точку, на которую был настроен прицел. Американские инженеры сумели решить данную проблему. Подтверждением этому стал успех технической новинки на бомбардировщике В-29.

Что касается авиационных бомб, то до 1945 г. их развитие шло, главным образом, по пути увеличения калибра. К началу войны вес самых крупных бомб не превышал 1000 кг. Но в ходе боевых действий выяснилось, что для некоторых специальных целей, таких как крупные бронированные корабли, толстостенные бетонные укрепления, требуются бомбы большего калибра. В 1943 г. в СССР на вооружении появилась 5-тонная фугасная бомба ФАБ-5000, которую мог поднимать только четырехмоторный Пе-8. Англичане создали 10-тонную бомбу. Она была так велика, что не умещалась полностью даже а 10-метровом бомбоотсеке самолета «Ланкастер».

В США для борьбы с подводными лодками сконструировали 2000-кг глубинную бомбу с ракетным двигателем, служащим для се дополнительного разгона перед погружением в воду. Специально для действий по городам под руководством английского инженера Б.Уаллиса изготовили бомбы упрошенной цилиндрической формы, стабилизация траектории падения которых происходила за счет быстрого вращения бомбы вокруг своей продольной оси[37, с. 108–114].

Подлинной революцией в развитии авиационного вооружения явилось создание в США атомной бомбы. История создания и первого (хотелось бы верить, что и последнего) боевого применения этого сверхмощного оружия много раз описана в литературе [41 и др.]. Следует, однако, отметить тот факт, что бомбы, сброшенные с В-29 на Хиросиму и Нагасаки, имели принципиально разную конструкцию, и поэтому их применение следует расценивать не только как боевую операцию, направленную на скорейшее завершение войны с Японией, но и как продолжение испытании ядерного оружия.

За годы второй мировой войны значительно усовершенствовались методы наведения бомбардировщиков на цель и конструкции бомбардировочных прицелов. Этому способствовали достижения в области радиотехники и электроники.

Для наведения своих самолетов во время ночных налетов на Англию немцы н 1940 г. применили радионавигационную систему, получившую обозначение «Книекебейн». Принцип ее действия заключался в следующем: летчик вел свой самолет по радиопеленгу от наземного радиомаяка до тех пор, пока его не пересекал другой радиопеленг; когда радиопеленги пересекались, в наушниках появлялся сигнал другого тона, и в этот момент штурман по команде летчика сбрасывал бомбы. Точность бомбометания с использованием этой системы составляла примерно 1 милю, что было достаточно для бомбардировок крупных городов.

Осенью того же года Люфтваффе применили более совершенную систему радионаведения бомбардировщиков с использованием нескольких пересекающихся радиопеленгов («X-Gcrat»), причем бомбы сбрасывались автоматически, по радиосигналу. Величина максимального отклонения от цели в этом случае равнялась 360 м [30, с. 142.149; 37, с. 106].

Недостатком используемых немцами методов наведения была их высокая чувствительность к искусственно создаваемым радиопомехам и ограниченный радиус действия. Поэтому, когда англичане перешли к ответным действиям, они сделали ставку на разработку бортового радиолокационного бомбардировочного прицела. Он был создан в 1943 г. на основе стрелкового радиолокационного прицела A-I и получил обозначение H2S. Его применение сделало возможным бомбометание не только ночью, но и днем, в условиях сплошной облачности. Правда, для идентификации нужного объекта на экране бортовой РЛС требовалась очень высокая квалификация, поэтому точность бомбометания была не очень высокой.

Для атак близлежащих целей использовалась система «Гобой», по принципу действия напоминавшая немецкие радионавигационные системы. Дальность ее действия была ограничена 560 км от месторасположения наземных станций, зато ошибка в бомбометании не превышала 200 м [37, с. 107].

Самым совершенным бомбардировочным прицелом для визуальной наводки был американский «Норден», устанавливаемый на В-17 и других тяжелых бомбардировщиках ВВС США. Его особенность состояла в том. что прицел был объединен со специальным автопилотом, управляющим самолетом во время подхода к цели. Задача бомбардира заключалась в нацеливании оптического визира на гироскопической платформе на нужный объект и передаче дальнейших действий автомату. Тот отслеживал отклонения курса от расчетного, корректировал их с помощью рулей самолета и в нужный момент осуществлял сброс бомб. Затем управление вновь переходило в руки пилота. Введение «Нор- дена» в состав бортового оборудования настолько повысило точность бомбометания, что, по существу, сделало ненужным использование пикирующих бомбардировщиков.

Рис. 4.53. «Мистель-Г»

Разновидностью бомб можно считать крылатые снаряды класса «воздух-земля». Наибольшую активность в этой области проявила Германия, рассчитывая таким образом компенсировать отсутствие у себя тяжелых бомбардировщиков. В 1943 г. по инициативе Немецкого института по исследованию планерных полетов (DFS) начались испытания комбинированного летательного аппарата, состоящего из планера бомбардировщика Ju-88A-4 и установленного у него «на спине» истребителя Bf.109F. Эта комбинация, получившая обозначение «Мистель», по принципу действия напоминала описанный ранее английский «составной» самолет Шорт-Майо «Композит». Однако в немецкой «сцепке» нижняя машина являлась беспилотной и представляла собой мощную крылатую бомбу, начиненную 1725 кг взрывчатки. Спереди устанавливался стальной «рог» весом почти 2 тонны, предназначавшийся для разрушения бетонных укреплений (рис. 4.53). Во время полета к цели оба самолета питались горючим из баков «Юнкерса», управление осуществлялось синхронным отклонением рулей из кабины верхнего самолета. Нацелив самолет-снаряд на цель, который далее летел по автопилоту, пилот истребителя отсоединял свой самолет и возвращался на базу. При использовании подвесных топливных баков дальность полета «Мистеля» составляла 2000 км.

Боевое применение «Мистелей» началось летом 1944 г., главным образом против кораблей англо-американских войск. Его эффективность оказалась невысокой, т. к. медленно летящие (Умакс=380 км/ч) и неспособные к маневрированию составные самолеты обычно сбивались истребителями до подхода к цели. Попытки использовать в «сцепке» самолеты с более мощными двигателями (Ju-88G-1 + FW-190A-6; Ju-88G10 + FW-190A-8) не изменили ситуацию.

Рис. 4.54. Самолет — снаряд «Ока»

Более перспективным направлением было создание немцами радиоуправляемых бомб и снарядов, таких как бронебойная бомба Fritz-X и противокорабельная крылатая ракета Хеншиль Hs-293. Они поступили на вооружение в августе 1943 г. и запускались с борта специально оборудованных бомбардировщиков Do-217.

В самом конце войны немецкие инженеры усовершенствовали способ наведения, заменив радиосигналы телевизионной системой управления. Телекамера крепилась на снаряде, а в кабине самолета устанавливали небольшой телевизионный экран, на котором оператор мог видеть траекторию приближения к цели и, при необходимости, корректировать ее. Была ли применена эта система в боевых условиях, неизвестно.

Япония, потерявшая к концу войны свою боевую мощь, также пыталась исправить положение с помощью сбрасываемых с бомбардировщиков управляемых крылатых снарядов. Не имея надежных средств дистанционного наведения, японское руководство решило сделать ставку на фанатизм сторонников императора и использовать вместо автомата наведения добровольцев-«смертников» (в Японии их называли «камикадзе»). Для самоубийственных атак американских кораблей с воздуха был создан самолет-снаряд MXY-7 «Ока» с твердотопливными ракетными двигателями. Внешне он напоминал торпеду с небольшим по размаху крылом и двухкилевым хвостовым оперением (рис. 4.54). Сзади размещались три пороховые ракеты с продолжительностью горения 8-10 секунд, в носовой части фюзеляжа — 1200 кг взрывчатого вещества. Так как аппарат был «одноразовый», шасси не предусматривалось. После отделения от самолета-носителя (обычно им был бомбардировщик Мицубиси G4M) пилот- «смертник» должен был спланировать к цели, включить ракетные двигатели и с большой скорость врезаться в нее.

С сентября 1944 г. по март 1945 г. японские заводы построили 755 «живых» воздушных торпед [39, с. 88]. Весной 1945 г. они применялись в боях за остров Окинава, но из-за ограниченных возможностей маневра при пикировании с околозвуковой скоростью «камикадзе» крайне редко удавалось поразить цель.

* * *

Подводя итоги раздела, можно сделать вывод, что наибольший вклад в развитие тяжелых бомбардировщиков принадлежит США, а самые удачные двухмоторные «фронтовые» бомбардировщики были созданы в годы войны в СССР (Ту-2) и в Англии («Москито»). Если говорить о бомбардировочном приборном оборудовании, то в этой области к концу войны лидировали английские и американские специалисты. Немецким инженерам принадлежит первенство в развитии управляемых бомб и крылатых ракет.

 

Развитие самолетов других назначений

Истребители и бомбардировщики были основными, но не единственными типами самолетов, применявшихся во второй мировой войне. В военных операциях участвовали также самолеты-разведчики, штурмовики, транспортные, противолодочные, связные самолеты. В подавляющем большинстве они представляли собой модификации серийных истребителей, бомбардировщиков и пассажирских машин.

В качестве тактических разведчиков обычно применяли соответствующим образом оборудованные одномоторные истребители Як-9, Bf. 109, «Спитфайр», «Мустанг» В связи с тем, что разведывательный полет в одиночку над вражеской территорией был очень рискованным заданием, отбирались наиболее скоростные образцы самолетов. За счет облегчения вооружения самолет дооборудовался фотоаппаратурой, устанавливались топливные баки увеличенной емкости. Для полетов на большую дальность использовались двухмоторные скоростные самолеты: американский Р-38, английский «Москито», советские Пе-2 и Ту-2, немецкие Ме-110 и Ju-88. японский Накадзима J1N1 и др. Задачи стратегической разведки выполняли на многомоторных самолетах, прототипами которых, как правило, являлись пассажирские машины конца 30-х годов: немецкий четырехмоторный FW-200. двухмоторные Докхид «Электра» (США) и Капрони Са-309 (Италия). Самым тяжелым из самолетов-разведчиков был Консолидейтед «Прайватер», созданный в конце войны на основе бомбардировщика В-24 для действий над просторами Тихого океана.

Многие из дальних разведчиков применялись также для поиска и уничтожения судов и подводных лодок. К этой группе самолетов относятся и тяжелые «летающие лодки», такие как довоенные Шорт «Сандерленд» (Англия), Каваниши Н6К (Япония), Кант Z-501 (Италия), Консолидейтед «Каталина» (США). Так как их скорость была невелика, они могли успешно действовать только в свободном от вражеских истребителей небе.

Среди немногочисленных самолетов, созданных во время войны специально для целей разведки, наибольшей оригинальностью конструкции отличались немецкие Фокке-Вульф FW-189 и Блом и Фосс Bv-141. Их компоновка полностью подчинялась задаче достижения наилучшего обзора из кабины.

Рис. 4.55. Разведчик Фокке-Вульф FW-I89

Двухмоторный FW-189 был спроектирован К. Танком для замены устаревших тактических разведчиков Хейнкель Не-46 и Хеншель Hs-126 — подкосных монопланов схемы «парасоль» с открытой кабиной. В отличие от них он имел свободнонесушее крыло и закрытую кабину. Для получения идеального обзора Танк остановил выбор на двухбалочной схеме, а фюзеляж выполнил в форме короткой гондолы с полностью остекленной носовой частью (рис. 4.55). Этот трехместный самолет с двигателями «Аргус» мощностью по 415 л.с., начал поступать на вооружение в конце 1940 г. и первое время вполне успешно применялся на Восточном фронте и в Северной Африке. У. Грин (23 J дает высокую оценку самолету: «Боевая эффективность FW-189A превзошла все ожидания. Самолет мог выполнять задачи в самых неблагоприятных боевых условиях и часто возвращался на базу с тяжелейшими повреждениями. Он оказался достаточно маневренным, чтобы уклоняться практически от всех атак истребителей, особенно при хорошей координации в работе экипажа, а его оборонительное вооружение было достаточным, чтобы держать противника на расстоянии».

На мой взгляд, английский историк несколько преувеличил достоинства FW-189 как боевой машины. Какой бы живучестью и маневренностью он ни обладал, эти качества не могли компенсировать низкие летные характеристики самолета (Vмакс=347 км/ч. Hпр=7300 м), особенно после появления истребителей с пушечным вооружением. Судьба FW-I89 сродни судьбе Ju- 87: эти самолеты были превосходны в условиях господства немецкой авиации в воздухе, но когда ситуация изменилась, они быстро сошли со сцены. Не случайно, что серийный выпуск FW-189 закончился уже в 1943 г.

Еще более необычную схему имел разведчик Bv-141. Посте экспериментального бомбардировщика Гота G-6 эпохи первой мировой войны это был второй в истории авиации ассиметричный самолет. Гондола, напоминающая фюзеляж FW-189. размещалась не по оси симметрии, а сбоку, параллельно балке, несущей хвостовое оперение и двигатель с тянущим пропеллером (рис. 4.56). В процессе летных испытаниях BW-14I продемонстрировал лучшие, чем у FW-189, высотно-скоростные характеристики, однако военные не рискнули выдать заказ на столь экстравагантный самолет.

* * *

В годы войны авиация широко использовалась для поддержки наземных войск. Для этих целей широко применялись истребители, в первую очередь с хорошей бронезащитой и мощным вооружением, такие как FW-190 в Германии, «Тайфун» и «Темпест» в Англии, «Мустанг»(вариант А-36, с воздушными тормозами для вывода самолета из пикирования и пилонами для подвески бомб под крылом) и «Тандерболт» в США. Самолеты атаковали с малых высот, на большой скорости, делая ставку на внезапность штурмового удара.

В Советском Союзе для атак наземных целей иногда выпускали специальные варианты истребителей, оборудуя их под бомбардировщики. Так. на самолете Як-9Б сделали внутренний бомбоотсек за кабиной пилота. В нем можно было разместить 4 фугасные бомбы ФАБ-100 или 4 кассеты с небольшими кумулятивными противотанковыми бомбами ПТАБ, по 32 бомбы в каждой кассете. При установке крупнокалиберного пушечного вооружения на истребитель самолет мог быть использован для борьбы с бронированными наземными целями. Бронебойный снаряд 37-мм пушки самолета Як-9Т пробивал обшивку немецких танков толщиной 30 мм с расстояния 500 м [21, с. 117]. Существовал также вариант Як-9К с 45-мм пушкой.

Нередко для штурмовых действий привлекали легкие бомбардировщики. В Германии это был, прежде всего, пикирующий бомбардировщик Ju-87, причем в 1943 г. фирма выпустила специальный «противотанковый» вариант Ju-87G, вооруженный двумя 37-мм пушками. Американцы использовали в качестве штурмовиков двухмоторные Дуглас А-20 и А-26, представлявшие собой разновидность описанных выше бомбардировщиков; переделка заключалась в замене прозрачной кабины штурмана- бомбардира в носовой части фюзеляжа батареей из 6-12 пулеметов или нескольких 20-мм пушек. Из-за отсутствия полноценной бронезащиты эти самолеты требовали надежного истребительного прикрытия.

Рис. 4.56 Блом и Фосс Bv-141

Единственным массовым специализированным самолетом-штурмовиком военных лет был советский Ил-2 (рис. 4.57). В 1941–1945 гг. наша промышленность выпустила более 36 тысяч этих машин. По объему выпуска этот самолет не имел равных.

Разработка самолета началась еще до войны по личной инициативе С.В. Ильюшина. В начале 1938 г. конструктор обратился с письмом в правительство, в котором писал:

«При современной глубине обороны и организованности войск, огромной мощности их огня (который будет направлен на штурмовую авиацию) штурмовая авиация будет нести очень крупные потери.

Наши типы штурмовиков, как строящихся в серии — ВУЛТИ, ХАИ-5 (констр. Неман), так и опытные — „Иванов“ (констр. Сухой) и „Иванов“(констр. Неман) имеют большую уязвимость, так как ни одна жизненная часть этих самолетов: экипаж, мотор, маслосистема и бензосистема — не защищены. Это может в сильной степени понизить наступательные способности нашей штурмовой авиации. Поэтому сегодня назрела необходимость создания бронированного штурмовика или, иначе говоря — летающего танка, у которого все жизненные части забронированы» (цит. по [42, с. 92]).

Сложность поставленной задачи усугублялась отсутствием в СССР двигателей воздушного охлаждения, мощность которых дала бы тяжелому самолету приемлемые летные характеристики. Поэтому Ильюшин был вынужден разрабатывать штурмовик под мотор водяного охлаждения АМ-35 — самый мощный из освоенных отечественной авиапромышленностью. А это означало необходимость дополнительной защиты для системы охлаждения двигателя от пуль и осколков.

Чтобы по возможности снизить вес конструкции, Ильюшин отказался от навесной брони, как это делали раньше, а спроектировал бронекоробку, защищающую экипаж и силовую установку таким образом, чтобы она воспринимала нагрузки от двигателя и подъемной силы крыла. В результате бронированная передняя часть фюзеляжа длиной около 5,5 м заменила собой обычную конструкцию. Изготавливалась она из штампованных бронелистов двойной кривизны, придававших фюзеляжу обтекаемые формы (учитывая, что толщина брони составляла от 4 до 8 мм, становится понятной сложность возникавших при этом технологических проблем). Кроме аэродинамических преимуществ, обтекаемость бронекорпуса вызывала рикошетирование ударявших в него пуль и снарядов, что делало самолет более живучим. Общий вес бронезащиты составлял около 700 кг.

После замены АМ-35, оптимизированного на работу на высоте 4500 м, на АМ-38, имевший большую мощность у земли, самолет приняли к серийному производству. Он имел максимальную скорость 416 км/ч (в одноместном варианте, выпускавшимся до 1942 г. включительно — около 450 км/ч). Стандартный набор вооружения двухместного варианта представлял собой две пушки калибра 20 или 23 мм (иногда — 37 мм), два 7,62-мм пулемета на крыльях, один 12,7-мм пулемет в задней кабине, 400 кг бомб во внутренних отсеках в центроплане и 4–8 неуправляемых ракетных снаряда калибра 82 или 132 мм под крыльями.

Рис,4 57. Штурмовик Ил-2

Боевое применение Ил-2 началось в чрезвычайно сложных условиях, когда в небе господствовали немецкие самолеты. Но благодаря сильной бронезащите самолет «выжил», показал себя весьма эффективным в борьба с бронетехникой и живой силой. Действуя с малых высот, самолет успешно поражал малоразмерные цели. Например, при сбросе с высоты 75-100 м 192 мелкокалиберных кумулятивных бомб, пробивавших броню толщиной 60–70 мм, штурмовик поражал практически все танки на площади 15x75 м |8, с. 133 |. К началу 1944 г. Ил-2 составляли около 30 % от общего числа советских боевых самолетов [42, с. 115]. Это был самый распространенный самолет ВВС СССР.

В конце войны на смену Ил-2 пришел Ил-10. Этот самолет проектировался С. В. Ильюшиным как скоростной и высокоманевренный двухместный штурмовик, способный не только атаковать наземные цели, но и вести активный воздушный бой с истребителями противника. При той же общей конструктивно-силовой схеме и сохранении надежной бронезащиты он, благодаря более мощному двигателю, улучшенной аэродинамике и уменьшенной площади крыла мог развивать на высоте 3000 м скорость до 550 км/ч. Появившись в частях во второй половине 1944 г., Ил-10 простоял на вооружении советской штурмовой авиации до начала 60-х годов.

Рис. 4.58. Хеншель Не-129

В Германии в годы войны также выпускали бронированный штурмовик — Хеншель Hs-129. Его проектирование началось в 1937 г., а первый полет этот одноместный самолет осуществил весной 1939 г. — на несколько месяцев раньше, чем Ил-2.

Однако на вооружении он появился только в 1942 г., когда посте поражения своих войск под Москвой Германия осознала необходимость в таком самолете.

На первый взгляд, Hs-129 (рис. 4.58) должен был оказаться еще более «живучим», чем Ил-2. Он имел не один, а два двигателя, причем с воздушным охлаждением. Вопреки встречающимся утверждениям о недостаточной бронезащите этой машины [8, с. 138], Hs-129 не уступал по толщине брони советскому самолету: передняя часть фюзеляжа, образующая кабину пилота, была защищена спереди и снизу 12-мм бронеплитами, по бокам — 6-мм; мотогондолы имели 5-мм броню. По мощи стрелкового вооружения Hs-129 не уступал Ил-2 (1x30 мм, 2x20 мм, 2x7,9 мм, все стволы — для стрельбы вперед). Бомбы, общим весом до 350 кг, подвешивались под центропланом. Для лучшей устойчивости на боевом курсе на самолете имелся демпфер рысканья.

Рис. 4.59. Высотно-скоростные характеристики штурмовиков Ил-2, Ил-10 и Hs-129 [8,с.136]

Это был первый случай применения системы автоматического улучшения устойчивости на самолете [43, с. 157–158]. Тем не менее, самолет «не сделал карьеры»: после производства 841 Hs-129 их выпуск прекратили. Основными недостатками немецкого штурмовика были низкая надежность стоявших на нем двигателей Гном-Рон 14М французского производства, полное отсутствие обзора назад из кабины и беззащитность от атак сзади. Да и по скорости на малых высотах Hs-129 уступал Ил-2, не говоря уже об Ил-10 (рис. 4.59).

* * *

Основу военно-транспортной авиации в годы войны составляли довоенные пассажирские самолеты: в Германии и Италии — трехмоторные Юнкере Ju-52/Зm и Савойя-Маркетти SM.75, в странах антигитлеровской коалиции — двухмоторные Дуглас DC-3 и четырехмоторные Дуглас DC-4, выпускавшиеся под обозначениями соответственно С-47 и С-54. Бесспорным лидером среди этого класса самолетов был С-47, построенный в количестве 10 тысяч экземпляров.

Среди транспортных машин, созданных в ходе войны, достойны упоминания два самолета — немецкий Ме-323 и американский Локхид С-69.

Мессершмитт Ме-323 (рис. 4.60) был самым большим из построенных в годы войны самолетов. Необычность облика этой машины вызвана тем, что ее прототипом являлся тяжелый транспортный планер Ме-321, построенный для намечавшегося в 1941 г. вторжения в Англию. В отличие от других транспортных планеров Ме-321 должен был перевозить не только солдат-десантников, но и тяжелую технику, включая танки. Этим и объясняются гигантские размеры летательного аппарата.

После отмены планов высадки в Англии немецкие военные решили переделать планер в тяжелый военно-транспортный самолет. На крыле установили 6 двигателей Гном-Рон-14N со взлетной мощностью по 1140 л.с., вместо отделяемой тележки для взлета и посадочной лыжи самолет снабдили 10-колесным шасси, позволяющим действовать с небетонированных взлетно-посадочных полос. Взлетный вес Ме-323 составил 43600 кг, размах крыла — 55 м, площадь крыла — 300 м².

Так как самолет представлял собой моторизованный вариант планера, он отличался весьма простой и недорогой конструкцией. Каркас фюзеляжа и крыла был сварен из стальных труб, хвостовое оперение — деревянное, обшивка — полотно. Трудоемкость изготовления самолета равнялась всего 12000 человеко-часов, т. е. меньше, чем для двухмоторного Пе-2 [23; 8, с. 226].

Рие.4.60. Мессершмитт Ме-323

Удачной технической находкой оказался новый способ загрузки и разгрузки: через передний люк. Для этого носовую часть фюзеляжа изготовили в виде двухстворчатой поверхности, которая могла раскрываться в стороны как две половинки скорлупы ореха. После войны этот способ применялся на многих тяжелых транспортных самолетах.

Первый полет на Ме-323 выполнили весной 1942 г., а уже осенью его задействовали в военно-транспортных операциях. Самолет мог нести тяжелую боевую технику, либо 120 солдат, либо 60 раненых плюс медицинский персонал на расстояние 1000 км. В связи с тихоходностью воздушного гиганта (его максимальная скорость только немного превышала 200 км/ч) каждый Ме-323 предписывалось охранять не менее, чем тремя истребителями. Тем не менее, почти все из 198 построенных Ме-323 были уничтожены к концу войны от атак самолетов противника.

Принципиально иной тип самолета представлял собой американский Локхид «Констслейшн» (рис. 4.61). Этот обтекаемый изящный самолет начали проектировать еще до войны по заказу американской авиакомпании TWA. Он создавался как пассажирский самолет, но в связи с началом войны с Японией был перепрофилирован в военно-транспортный п получил обозначение С-69. В его конструкции заметен отпечаток первого скоростного пассажирского самолета Локхид «Электра», но, вместе с тем, самолет впитал в себя новейшие достижения научно-технического прогресса. Новый Локхид имел 4 звездообразных двигателя Райт R-3350-35, создающих на взлете мощность по 2200 л.с., удлиненный фюзеляж, позволявший брать на борт более 60 человек, шасси с носовой опорой, бустерную систему управления гидравлического типа, термическую антиобледенительную систему, винты изменяемого шага, способные создавать реверс тяги для уменьшения длины пробега. При взлетном весе 32700 кг он развивал скорость свыше 500 км/ч и имел дальность около 4000 км.

Рис. 4 61. Локхид С-69

Самолет совершил первый полет в январе 1943 г. и поступил на вооружение в 1944 г. Так как война вскоре завершилась. С-69 построили немного — 22 экземпляра. Основная карьера «Констелейшена» началась уже после войны, в качестве самого совершенного пассажирского самолета, «флагмана» американской гражданской авиации.

* * *

По сравнению с истребителями или бомбардировщиками специализированных типов самолетов-разведчиков, штурмовиков и транспортных летательных аппаратов за годы войны было создано очень немного. Поэтому невозможно выявить какие-либо общие тенденции в их развитии. Из всех перечисленных в данном разделе самолетов-штурмовиков к наиболее передовым с технической точки зрения следует отнести советские Ил-2 и Ил-10, а среди транспортных — американской Локхид С-69.

 

Реактивные самолеты

За первые четыре года войны максимальная скорость серийных самолетов возросла, в среднем, на 100 км/ч: с 500–550 км/ч до 600–650 км/ч Для этого мощность двигателей потребовалось увеличить примерно в два раза: с 1000 до 2000 л.с. (цифры даны для истребителей). Одновременно сильно возрос вес не только силовой установки. но и всего самолета.

Дальнейший рост скорости оказался почти невозможен. Как известно, мощность, затрачиваемая на преодоление аэродинамического сопротивления, пропорциональна квадрату скорости, а тяга пропеллера обратно пропорциональна скорости. Таким образом. потребная мощность винтомоторной силовой установки возрастает пропорционально кубу скорости и, чем на больших скоростях летает самолет, тем больше мощности требуется добавить для одного и того же прироста скорости (рис. 4.62).

Это теория. На практике же потребовалась бы еще большая мощность, так как: 1) с увеличением рабочего объема двигателя возросли бы его габариты и аэродинамическое сопротивление; 2) удельный расход топлива примерно пропорционален мощности, поэтому для сохранения требуемой дальности полета пришлось бы увеличивать запас горючего; 3) из-за возросших веса силовом установки и большего количества топлива для сохранения прежней нагрузки на крыло необходимо увеличить его размеры, что, в свою очередь, привело бы к возрастанию веса и аэродинамического сопротивления самолета.

Рис. 4.62. Зависимость N-f(V)

В 30-е годы увеличение скорости летательных аппаратов осуществлялось не только повышением мощности, но и за счет уменьшения удельного веса мотора, перехода к большим нагрузкам на крыло, улучшения внешних форм самолета и КПД винта, увеличения высоты полета. Однако к середине 40-х голов эти возможности были практически исчерпаны. Более того, с ростом скорости самолетов начало сказываться влияние сжимаемости воздуха, что привело к ухудшению некоторых аэродинамических параметров. Так, было замечено снижение эффективности пропеллера; с ростом скорости и высоты полета и увеличением размеров и числа оборотов воздушного винта на концах лопастей стали возникать скачки уплотнения. Попытки избежать этого за счет увеличения числа лопастей с одновременным уменьшением их длины, изменения формы крутки и профиля лопасти давали лишь ограниченный эффект (рис. 4.63) [57, с. 12].

Иногда влияние сжимаемости проявлялось и на самом самолете, обычно при пикировании на больших высотах, где волновой кризис наступает примерно на 150 км/ч раньше, чем при полете у земли. Из-за возникновения скачков уплотнения на крыле начиналась вибрация, самолет затягивало в пикирование. Чаше всего это случалось на американских Р-38 и Р-47. имевших Мкрит=0,7 (на них даже пришлось установить специальные закрылки для вывода из пикирования), реже — на Р-51 с ламинарным профилем (Мкрит=0.,8), еще реже — на «Спитфайре», отличавшимся тонким крыльевым профилем (Мкрит=0,9) [13,с.32; 17, с. 143]. На советских истребителях, действовавших на небольших высотах, случаев влияния сжимаемости не отмечалось.

Итак, становилось ясно, что, несмотря на все ухищрения (введение форсированных режимов работы мотора, применение нагнетателей, использование энергии выхлопа с помощью специальных реактивных насадок), возможности двигателя внутреннего сгорания с воздушным винтом исчерпаны. Для освоения новых диапазонов скорости и высоты полета требовался переход к другому типу силовой установки — реактивному двигателю.

Паллиативной мерой явилось создание двигателей комбинированного типа, с использованием реактивной тяги в качестве дополнительного ускорителя в полете. Для этого под фюзеляжем или на крыльях устанавливали небольшие реактивные двигатели типа ПВРД или ЖРД. Наибольший размах эти работы имели в СССР, где к концу войны из-за меньшей мощности поршневых двигателей наметилось отставание военных самолетов по высоте и скорости от лучших образцов зарубежной авиационной техники. Впервые возможность применения ПВРД на истребителе испытали в 1940 г. на самолетах И-15бис и И-153, расположив под крыльями два таких двигателя. Позднее в качестве эксперимента прямоточные воздушно-реактивные двигатели ставили на истребителях ЛаГГ-3 и Як-7Б.

Рис. 4.63. Изменение КПД винта на околозвуковых скорости

Включение ПВРД давало прирост скорости на 30–50 км/ч, однако из-за большого аэродинамического сопротивления этих двигателей максимальная скорость истребителя с неработающими ПВРД была заметно меньше, чем у такого же самолета без вспомогательных силовых установок. Кроме того, «прямоточки» расходовали массу горючего (60–70 кг/мин). Поэтому вскоре от такого способа отказались.

Установка ЖРД в хвостовой части фюзеляжа не вела к увеличению Схо. Кроме того, при испытаниях в 1943–1945 гг. на бомбардировщике Пе-2 и истребителях Як-3, Jla-7 и Су-7 было установлено, что использование ЖРД-ускорителя (РД-1 с тягой 300 кг) дает более заметый прирост скорости: от 70 до 180 км/ч. Но недостаточная надежность работы жидкостно-ракетного ускорителя и необходимость иметь на борту запас едкой азотной кислоты, используемой в качестве окислителя, сильно затрудняли эксплуатацию. К тому же РД-1 оказался сшс более «прожорливым», чем ПВРД-ускорители: за одну минуту он сжигал 90 кг топлива. Поэтому и этот метод увеличения максимальной скорости полета не получил распространения в ВВС [18; 44].

Другим типом комбинированного воздушно-реактивного двигателя была мото- компрессорная силовая установка. Первый самолет этого типа построили в Италии на фирме Капрони в августе 1940 г. (рис. 4.64). Силовая установка состояла из поршневого двигателя «Изотта-Фраскини» мощностью 900 л.с., который приводил в действие трехступенчатый компрессор расположенного сзади воздушно-реактивного двигателя. Такая конструкция позволяла обойтись без турбины, являвшейся камнем преткновения на пути создания ТРД из-за того, что материал лопаток не выдерживал сверхвысоких температур за камерой сгорания. Однако полетные испытания показали бесперспективность этой силовой установки — из-за ее низкого КПД максимальная скорость самолета составила всего 330 км/ч [39, с. 72].

Рис. 4.64. Экспериментальный самолет Капрони-Кампиии

В экспериментальной реактивно-винтовой моторной установке, сконструированной в 1943–1945 гг. в СССР под руководством К. В. Холщевникова, тяга создавалась совместным действием воздушного пропеллера и ВРД с осевым компрессором, приводимым во вращение от поршневого мотора ВК-107 с помощью удлинительного вала. Истребители с таким двигателем И-107(Су-5) и И-250(МиГ-13) испытывались в марте-апреле 1945 г., а последний даже строился небольшой серией [8, с. 431–435].

Из-за большого веса поршневого двигателя и нерешенных проблем, обусловленных падением КПД пропеллера па высоких скоростях, создание силовых установок комбинированного типа не оправдало себя. Реальный скачек в развитии летно-технических характеристик самолетов был достигнут только тогда, когда двигатель внутреннего сгорания был окончательно заменен реактивным.

Первой страной, наладившей серийный выпуск реактивных самолетов, была Германия. Как отмечалось, опыты с реактивными самолетами немецкие конструкторы начали еще до войны. Работы велись в двух направлениях: создание ракетных самолетов с ЖРД и создание турбореактивных самолетов (табл. 4.15).

Таблица 4.15. Характеристики реактивных самолетов периода второй мировой войны.

* — расчетные значения

Испытания первого в мире ракетного самолета Не-176 летом 1939 г. показали принципиальную возможность полета с помощью ЖРД, однако максимальная скорость, которую достиг этот летательный аппарат после 50 секунд работы двигателя, составила только 345 км/ч. Полагая, что одной из причин этого является консервативная «классическая» схема самолета Хейнкеля, руководители Исследовательского отдела Министерства авиации предложили использовать ракетный двигатель на «бесхвостке». По их заказу немецкий авиаконструктор А. Липпиш, занимавшийся до этого проектированием аппаратов типа «летающее крыло», в 1940 г. построил экспериментальный самолет-«бесхвостку» DFS-I94 с таким же ЖРД Вальтер R1-203. Из-за небольшой тяги двигателя (400 кг) и непродолжительности его работы (I мин.) скорость самолета оказалась не больше, чем у винтомоторных самолетов. Однако вскоре был создан ЖРД Вальтер R2-203, способный развивать тягу 750 кг. Заручившись поддержкой фирмы Мессершмитт, Липпиш выпустил новый ракетный самолет Me-163Л, с двигателем R2-203. Воктябрс 1941 г. X. Диттмар, после подъема самолета на буксире на высоту 4000 м, запустив двигатель, через несколько минут полета на полной тяге достиг невиданной прежде скорости — 1003 км/ч [45, с. 46]. Казалось бы, после этого немедленно последует заказ на серийное производство самолета в качестве боевой машины. Но немецкое военное командование не торопилось. В то время ситуация в войне складывалась в пользу Германии, и нацистские лидеры были уверенны в скорой победе с помощью имеющихся у них вооружений.

Однако к 1943 г. положение стало иным. Немецкая авиация быстро утрачивала свое лидирующее положение, ухудшилась ситуация на фронтах. Над территорией Германии все чаще появлялись самолеты противника, все более мощными становились бомбовые удары по немецким военным и промышленным объектам. Это заставило серьезно задуматься над усилением истребительной авиации, и идея создания высокоскоростного ракетного истребителя-перехватчика стала чрезвычайно заманчивой. К тому же, был достигнут прогресс в развитии ЖРД — новый двигательфирмы Вальтер HWK 109-509А с увеличенной температурой сгорания топлива мог развивать тягу до 1700 кг. Самолет с этим двигателем получил обозначение Me-163В. В отличие от экспериментального Ме-163А он имел пушечное вооружение (2x30 мм) и бронезащиту пилота, т. е. представлял собой боевой самолет.

В связи с тем, что доводка HWK 109-509А затянулась, первый серийный Ме-163В поднялся в воздух только 21 февраля 1944 г., а всего до конца войны было построено 279 таких самолетов [45, с. 53]. С мая 1944 г. они принимали участие в боевых действиях в качестве истребителя-перехватчика на Западном фронте. Так как радиус действия Me-163 был невелик — всего окаю 100 км, предполагалось создать целую сеть специальных групп перехвата, расположенных на расстоянии примерно 150 км друг от друга и защищающих Германию с северного и западного направлений.

Ме-163 представлял собой «бесхвостку» со стреловидным крылом (рис. 4.65). Фюзеляж имел металлическую конструкцию, крыло — деревянную. Стреловидность крыла в сочетании с аэродинамической круткой использовалась для продольной балансировки самолета без горизонтального оперения. Вместе с тем, как выяснилось позднее, применение стреловидного крыла позволяло снизить волновое сопротивления на околозвуковых скоростях полета.

Из-за большой тяги двигателя по скорости Me-163 превосходил другие реактивные самолеты периода второй мировой войны и обладал невиданной прежде скороподъемностью — 80 м/сек. Однако его боевую эффективность сильно снижала очень малая продолжительность полета. Вследствие большого удельного расхода горючего и окислителя жидкостно-ракетным двигателем (5 кг/сек) их запаса хватало только на 6 минут работы ЖРД на полной тяге. После набора высоты 9-10 км летчик имел время только на одну короткую атаку. Весьма сложным были также взлет и посадка из-за необычного шасси в виде отдаляемой тележки (посадка осуществлялась на выдвигаемую из фюзеляжа лыжу). Частые случаи остановки двигателя, высокая посадочная скорость, неустойчивость при разбеге и пробеге, большая вероятность взрыва ракетного топлива при ударе — все это, по свидетельству очевидца событий, явилось причиной множества катастроф [46]Ме-163Л летал как экспериментальный, без вооружения.
.

Технические недостатки усугублялись нехваткой ракетного топлива и недостатком летчиков в конце войны. В результате только четверть из числа построенных Me-163В приняли участие в боевых действиях. Самолет не оказал какого либо заметного эффекта на ход войны. Поданным зарубежной печати, реально боеспоспособным было только одно подразделение, на счету которого оказалось 9 сбитых бомбардировщиков при собственных потерях 14 самолетов [23]Стремясь улучшить аэродинамику гидросамолетов, фирмы Консолидейтед (США) и Дорнье (Германия) во второй половине ЗО-х годов выпустили «летающие лодки» с убирающимися в крыло not ставкам и боковой остойчивости (самолеты «Каталина», «Коронадо», Do-26). Однако эта мера не дала заметного эффекта: скорость перечисленных самолетов не превышала 300 км/ч.
.

В конце 1944 г. немцы сделали попытку усовершенствовать самолет. Чтобы увеличить продолжительность полета двигатель оборудовали вспомогательной камерой сгорания для полета на крейсерском режиме с уменьшенной тягой, увеличили запас топлива, вместо отделяемой тележки установили обычное колесное шасси. До конца войны удалось построить и испытать только один образец, получивший обозначение Ме-263.

В 1944–1945 гг. Япония пыталась наладить у себя выпуск самолетов типа Ме-163 для борьбы с высотными бомбардировщиками В-29. Была куплена лицензия, но одну из двух немецких подводных лодок, направленных из Германии в Японию для доставки документов и технических образцов, потопили, и японцам достался только неполный комплект чертежей. Тем не менее фирме Мицубиси удалось построить и самолет и двигатель. Самолету присвоили название J8M1. В первом полете 7 июля 1945 г. он разбился из-за отказа двигателя при наборе высоты [28, с. 14].

Стимулом к созданию ракетных самолетов было стремление найти средство противодействия в условиях господства авиации противника-Поэтому в СССР работы по истребителю с ЖРД, в противоположность Германии и Японии, велись в начальной стадии войны, когда немецкая авиация хозяйничала в небе нашей страны. Летом 1941 г. В. Ф. Болховитинов обратился к правительству с проектом истребителя-перехватчика БИ с ЖРД, разработанным инженерами А. Я. Березняком и А. М. Исаевым.

Рис. 4.65. Мессершмитт Ме-163B

Рис. 4.66. Истребитель БИ

В отличие от Me-163, самолет БИ имел обычную схему с нестреловидным крылом, хвостовым оперением и убираемым колесным шасси (рис. 4.66). Конструкция была выполнена из дерева и отличалась небольшими размерами, площадь крыла составляла всего 7 м². Расположенный в хвостовой части фюзеляжа ЖРД Д-1А-1100 развивал максимальную тягу 1100 кг. Военное положение было тяжелое, поэтому уже на первом опытном экземпляре установили вооружение (2 пушки калибром 20 мм) и бронезащиту летчика.

Летные испытания самолета задержала вынужденная эвакуация на Урал. Первый полет состоялся 15 мая 1942 г летчик Г. Я. Бахчиванджи). Он продолжался чуть более трех минут, но, тем не менее, вошел в историю как первый полет боевого самолета с ракетным двигателем. Посте замены планера самолета, вызванной повреждением его конструкции парами азотной кислоты, используемой в качестве окиститсля, в 1943 г. испытательные полеты продолжили. 27 марта 1943 г. произошла катастрофа: из-за нарушения устойчивости и управляемости вследствие возникновения скачков уплотнения на большой скорости (об этой опасности тогда и не подозревали) самолет самопроизвольно перешел в пикирование и разбился, Бахчиванджи погиб.

Еще во время испытаний была заложена серия истребителей БИ. После катастрофы несколько десятков недостроенных самолетов уничтожили, признав их опасными для полетов. Кроме того, как показали испытания, запаса 705 кг топлива и окислителя хватаю менее, чем на две минуты работы двигателя [8, с. 406], что ставило под сомнение саму возможность практического применения самолета.

Существовала и еще одна, внешняя, причина: к 1943 г. удалось наладить широкомасштабный выпуск винтомоторных боевых самолетов, не уступавших по характеристикам немецким машинам, и уже не было острой необходимости во внедрении в производство новой, малоизученной и поэтому опасной техники.

Самым необычным из ракетных самолетов, построенных во время войны, был немецкий вертикально-взлетающий перехватчик Ва-349А «Наттер». Его спроектировали как альтернативу Me-163, рассчитанную на массовое производство. Ва-349А представлял собой предельно дешевый и технологичный самолет, сконструированный из наиболее доступных сортов древесины и металла. Крыло не имело элеронов, поперечное управление осуществлялось дифференциальным отклонением рулей высоты. Старт происходил вдаль вертикальной направляющей длиной около 9 м. Самолет разгонялся с помощью четырех пороховых ускорителей, установленных по бокам задней части фюзеляжа (рис. 4.67). На высоте 150 м отработанные ракеты сбрасывались и полет продолжался за счет работы основного двигателя — ЖРД Вальтер 109-509А. Вначале перехватчик наводился на вражеские бомбардировщики автоматически, по радиосигналам, а когда пилот видел цель, он брал управление на себя. Приблизившись к цели, летчик давал залп из двадцати четырех 73-мм реактивных снарядов, установленных под обтекателем в носу самолета. Затем он должен был отделить переднюю часть фюзеляжа и спуститься с парашютом на землю. Двигатель также должен был сбрасываться с парашютом, чтобы его можно было использовать повторно. Очевидно, что данный проект опережал технические возможности немецкой индустрии, и не приходится удивляться, что летные испытания в начале 1945 г. закончились катастрофой — на режиме вертикального взлета самолет потерял устойчивость и разбился, пилот погиб [47]Весь внутренний объем фюзеляжа был занят топливными баками, т. к. ТРД отличались большим, по сравнению с ЛВС, расходом горючего.
.

Рис. 4.67. Старт самолета Ва-349А

В качестве силовой установки для «одноразовых» самолетов применяли не только ракетные двигатели. В 1944 г. немецкие конструкторы проводили эксперименты с самолетом-снарядом, снабженным пульсирующим воздушно-реактивным двигателем (ПуВРД) и предназначенным для действий по морским целям. Этот летательный аппарат представлял собой пилотируемый вариант крылатого снаряда Физелер Fi- 103 (V-1), который использовался для обстрела Англии. В связи с тем, что при работе на земле тяга ПуВРД ничтожно мала, самолет не мог взлетать самостоятельно и доставлялся в район цели на самолете-носителе. Шасси на Fi-103 не было. После отделения от носителя летчик должен был прицелиться и спикировать на цель. Несмотря на то, что в кабине имелся парашют, Fi-103, по существу, являлся оружием летчиков-смертников: шансов на благополучное покидание самолета с парашютом при пикировании со скоростью около 800 км/ч было крайне мало. До конца войны в пилотируемые самолеты-снаряды переделали 175 ракет, но из-за многочисленных катастроф при испытаниях в бою их не применяли.

Невостребованные самолеты фирма Юнкере попыталась переделать в штурмовики Ju-126, установив на них шасси и пушечное вооружение. Взлет должен был осуществляться с катапульты или с помощью ракетных ускорителей. Постройка и испытания этой машины происходили уже после войны, по заданию, выданному СССР немецким авиаконструкторам [50].

Еще одним пилотируемым самолетом-снарядом с ПуВРД должен был стать Ме- 328. Его испытания состоялись в середине 1944 г. Чрезмерная вибрация, связанная с работой пульсирующих воздушно-реактивных двигателей, привела к разрушению самолета и прервала дальнейшие работы в этом направлении.

По настоящему работоспособные реактивные самолеты были созданы на основе турбореактивных двигателей, появившихся после того, как удалось решить проблему жаропрочности конструкционных материалов для лопаток турбины и камер сгорания. Этот тип двигателя по сравнению с ПВРД или ПуВРД обеспечивал автономность взлета и вызывал меньшую вибрацию, а от ЖРД он выгодно отличался в 10–15 раз меньшим удельным расходом топлива, отсутствием необходимости в окислителе, большей безопасностью в эксплуатации.

Первым истребителем с ТРД был немецкий самолет Хейнкель Не-280. Проектирование машины началось в 1939 г., вскоре после испытаний экспериментального реактивного самолета Не-178. Под крыльями стояли 2 ТРД HeS-8A с тягой по 600 кг. Конструктор так объяснял выбор двухдвигательной схемы: «Опыт работы над одно- двигательным реактивным самолетом показал, что фюзеляж такого летательного аппарата ограничен длиной воздухозаборника и сопловой частью силовой установки. При такой схеме установки двигателя было очень трудно устанавливать вооружение, без которого турбореактивный самолет не представлял интереса в военном отношении. Я видел только один выход из такого положения: создание истребителя с двумя двигателями под крылом» [31, с. 187–188].

В остальном самолет представлял собой обычную конструкцию: металлический моноплан с не стреловидным крылом, колесным шасси с носовой опорой и двухкилевым хвостовым оперением. В начале испытаний вооружения на самолете не было, пушки (3x20мм) установили только летом 1942 г.

Первый полет Не-178 состоялся 2 апреля 1941 г. Месяц спустя была достигнута скорость 780 км/ч [23,с. 361–365].

Не-178 был первым в мире двухмоторным реактивным самолетом. Еще одним новшеством явилось применение системы катапультирования летчика. Это было сделано, чтобы обеспечить спасение на больших скоростях, когда сильный скоростной напор уже не даст летчику возможности самостоятельно выброситься из кабины с парашютом. Катапультное кресло выстреливалось из кабины с помощью сжатого воздуха, затем летчик сам должен был отсоединить привязные ремни и раскрыть парашют.

Система катапультирования пригодилась уже через несколько месяцев после начала испытаний Не-280. 13 января 1942 г., во время полета в плохих погодных условиях, произошло обледенение самолета, и он перестал слушаться рулей. Механизм катапульты сработал исправно, и летчик благополучно приземлился. Это было первое в истории авиации практическое использование системы катапультирования человека.

Начиная с 1944 г. по распоряжению Технического отдела Германского министерства авиации на опытных вариантах всех военных самолетов предписывалось иметь только катапультные кресла. Система катапультирования применялась также на большинстве серийных немецких реактивных самолетов. До конца второй мировой войны в Германии имело место около 60 случаев успешного катапультирования летчиков [51, с. 32].

На начальной стадии войны гитлеровское военное руководство не проявляло особого интереса к новому самолету Хейнкеля и не ставило вопроса о его серийном производстве. Поэтому до 1943 г. Не-280 так и оставался экспериментальной машиной, а затем появился Ме-262 с лучшими летными характеристиками, и программу реактивного самолета фирмы Хейнкель закрыли.

Первым серийным самолетом с ТРД был истребитель Мессершмитт Ме-262 (рис. 4.68). Он состоял на вооружении немецких ВВС и принимал участие в боевых действиях.

Строительство первого опытного образца Ме-262 началось в 1940 г, а с 1941 г. проходили его летные испытания. Вначале самолет облетывался с комбинированной установкой из винтомоторного двигателя в носу фюзеляжа и 2 ТРД под крылом. Первый полет только с реактивными двигателями состоялся 18 июля 1942 г. Он продолжался 12 минут и прошел вполне успешно. Летчик-испытатель Ф. Венд ель пишет: «Турбореактивные двигатели работали как часы, а управляемость машины была на редкость приятной. В самом деле, я редко когда чувствовал такой энтузиазм во время первого полета на каком-либо самолете, как на Me 262» [23]Стремясь улучшить аэродинамику гидросамолетов, фирмы Консолидейтед (США) и Дорнье (Германия) во второй половине ЗО-х годов выпустили «летающие лодки» с убирающимися в крыло not ставкам и боковой остойчивости (самолеты «Каталина», «Коронадо», Do-26). Однако эта мера не дала заметного эффекта: скорость перечисленных самолетов не превышала 300 км/ч.
.

Так же как и Не-280, Ме-262 представлял собой одноместный цельнометаллический свободнонесущий моноплан с 2 ТРД в гондолах под крылом. Шасси с хвостовой опорой вскоре по образцу Не-280 заменили на трехколесное, с носовым колесом; такая схема лучше соответствовала большим взлетно-посадочным скоростям реактивного самолета. Фюзеляж имел характерную форму поперечного сечения в виде расширяющегося вниз треугольника со скругленными углами. Это позволяло убирать колеса основных стоек шасси в ниши в нижней поверхности фюзеляжа и обеспечивало минимальное сопротивление интерференции в зоне сочленения крыла и фюзеляжа. Крыло — трапециевидной формы со стреловидностью по передней кромке 18°. На задней прямой кромке были расположены элероны и посадочные закрылки. Запуск турбореактивных двигателей Jumo-004 тягой по 900 кг осуществлялся с помощью бензинового двухтактного двигателя-стартера. Благодаря большей, чем у Не-280 мощности двигателей самолет мог продолжать полет при остановке одного из них. Максимальная скорость полета на высоте 6 км составляла 865 км/ч.

Рис. 4.68. Мессершмитт Ме-262

В ноябре 1943 г. реактивный «Мессершмитт» демонстрировался Гитлеру. Посте этого последовало решение о серийном производстве самолета, однако, вопреки здравому смыслу, Гитлер приказал строить его не как истребитель, а как скоростной бомбардировщик. Так как Ме-262 не имел места для внутреннего бомбоотсека, бомбы пришлось подвешивать под крылом, при этом из-за возросшего веса и аэродинамического сопротивления самолет терял преимущество в скорости перед обычными винтомоторными самолетами-истребителями. Только почти год спустя лидер Третьего Рейха отказался от своего ошибочного решения.

Другим обстоятельством, задержавшим серийный выпуск реактивных самолетов, были трудности с производством ТРД. К ним относятся и конструктивные проблемы, связанные с часто стучавшимися самопроизвольными остановками Jumo-004 в налете, и технологические трудности из-за нехватки никеля и хрома для изготовления жаропрочных лопаток турбин к блокированной с суши и моря Германии, и нарушения производства в связи с усиливающимися бомбардировками англо-американской авиацией и вызванного этим переводом значительной части авиастроительной индустрии в специальные подземные заводы.

В результате первые серийные Ме-262 появились только летом 1944 г. Стремясь возродить Люфтваффе, немцы быстрыми темпами наращивали выпуск реактивных самолетов. До конца 1444 г. было изготовлено 452 Ме-262. за первые 2 месяца 1945 г. — еще 380 машин |52, с. 126 |. Самолеты выпускались в вариантах истребителя с мощным вооружением (четыре 30-мм пушки в носовой части фюзеляжа), истребителя-бомбардировщика с двумя бомбами на пилонах под крылом и фоторазведчика. В конце войны основные самолетостроительные заводы были уничтожены бомбардировками, и изготовление самолетов и деталей к ним велось на маленьких фабриках, построенных на скорую руку в лесной глуши, чтобы сделать их незаметными дли авиации. Аэродромов не было, собранные Ме-262 должны были взлетать с обычного шоссе.

В связи с острой нехваткой авиационного топлива и летчиков большинство из построенных Ме-262 так никогда и не поднялось в воздух. Тем не менее, несколько боевых подразделений реактивных самолетов принимало участие в боях. Первый воздушный бой Ме-262 с самолетом противника произошел 26 июля 1944 г., когда немецкий пилот атаковал высотный английский разведчик «Москито». Благодаря лучшей маневренности «Москито» сумел уйти от преследования. Позднее Ме-262 применялись группами для перехвата бомбардировщиков. Иногда происходили схватки с истребителями сопровождения, и были даже случаи, когда обычному винтомоторному самолету удавалось сбить более скоростной, но менее маневренный реактивный истребитель [30, с. 571]. Но это происходило редко. В целом, Ме-262 продемонстрировали превосходство перед обычными самолетами, прежде всего как перехватчики (рис. 4.69).

В 1945 г. в Японии, получившей от фирмы Крупп технологию производства жаропрочных сталей для турбин, сконструировали по образцу Ме-262 реактивный самолет Накадзима J8N1 «Кикка» с 2 ТРД Ne20. Единственный испытанный в полете самолет поднялся в воздух 7 августа, на следующий день после атомной бомбардировки Хиросимы. К моменту капитуляции Японии на линии сборки находилось 19 реактивных истребителей «Кикка» [28, с. 15–16].

Вторым немецким самолетом с турбореактивными двигателями, применявшимся в боевых действиях, был многоцелевой двухмоторный Арадо Ar-234. Его начали проектировать в 1941 г. как скоростной разведчик. Из-за сложностей с доводкой двигателей Jumo-004 первый полет состоялся только в середине 1943 г., а серийное производство началось в июле 1944 г.

Рис. 4.64. Высотно-скоростные характеристики самолетов «Спитфайр» ХIV и Ме-262

Самолет имел верхнерасположеннное крыло. Такая компоновка обеспечивала необходимый клиренс между землей и установленными под крылом двигателями при взлете и посадке, но, в то же время, создавала проблему с уборкой шасси. Вначале хотели применить сбрасываемую колесную тележку, как на Ме-163. Но это лишало пилота возможности повторного взлета в случае посадки вне аэродрома. Поэтому в 1944 г. самолет оборудовали обычным колесным шасси, убирающимся в фюзеляж. Для этот пришлось увеличить размеры фюзеляжа и перекомпоновать топливные баки (вариант Ar-232В).

По сравнению с Ме-262 Ar-234 имел большие размеры и вес, в связи с этим его максимальная скорость при тех же двигателях была меньше — около 750 км/ч. Но зато самолет мог нести на внешних подвесках три 500-кг бомбы.. Поэтому, когда в сентябре 1944 г, сформировали первое боевое подразделение реактивных «Арадо». их применяли не только для разведки, но и для бомбометания и для наземной поддержки войск. В частности, самолеты Ar-234В выполняли бомбовые удары по англо-американским войскам во время немецкого контрнаступления на Арденах зимой 1944–1945 гг.

В 1944 г. испытывался четырехдвигательный вариант Ar-234С (рис. 4.70) — двухместный многоцелевой самолет с усиленным пушечным вооружением и увеличенной скоростью полета. Из-за нехватки реактивных двигателей для немецкой реактивной авиации он не строился в серии.

Всего до мая 1945 г. было изготовлено около 200 Ar-234 [52, с. 126]. Как и в случае с Ме-262, из-за острого дефицита авиационного топлива к концу войны около половины этих самолетов не участвовало в боях.

Вклад в развитие реактивной авиации в Германии внесла также старейшая немецкая самолетостроительная фирма Юнкере. В соответствии с традиционной специализацией проектирования многомоторных самолетов там было решено создать тяжелый реактивный бомбардировщик Ju-287. Работы начались в 1943 г. по инициативе инженера Г. Воккс. К этому времени уже было известно, что для увеличения Мкриг в полете следует применять стреловидное крыло. Воккс предложил необычное решение — установить на самолете крыло обратной стреловидности. Преимуществом данной компоновки было то, что срыв потока на больших углах атаки возникал сначала в корневых частях крыла, без потери работоспособности элеронов. Правда, ученые предупреждали об опасности возникновения сильных аэроупругих деформаций крыла при обратной стреловидности, но Воккс и его единомышленники надеялись, что в ходе испытаний им удастся решить прочностные проблемы.

Р ис 4.70. Арадо Ar-234С I

Рис. 4.71. Опытный экземпляр бомбардировщика Ju-287

Для ускорения постройки первого образца использовали фюзеляж от самолета Не-177, хвостовое оперение — от Ju-288. На самолете установили четыре ТРД Jumo-004: 2 в гондолах под крылом и 2 — по бокам носовой части фюзеляжа (рис. 4.71). Для облегчения взлета к двигателям добавили стартовые ракетные ускорители. Испытания первого в мире реактивного бомбардировщика начались 16 августа 1944 г. В целом, они дали положительные результаты. Однако максимальная скорость не превысила 550 км/ч, поэтому на серийном бомбардировщике решили установить 6 двигателей BMW-003 тягой по 800 кг. По расчетам в этом случае самолет должен был брать до 4000 кг бомб и иметь скорость полета на высоте 5000 м 865 км/ч. Летом 1945 г. частично построенный бомбардировщик попал к советским войскам, руками немецких инженеров его довели до летного состояния и отправили в СССР на испытания [50].

Стремясь переломить ход военных действий за счет массового выпуска реактивных самолетов, немецкое военное руководство осенью 1944 г. объявило конкурс на создание дешевого истребителя с ТРД, в отличие от Ме-262 пригодного для производства из простейших материалов и без применения квалифицированной рабочей силы. В конкурсе приняли участие почти все ведущие авиационные конструкторские организации — Арадо, Блом и Восс, Хейнкель, Физлср, Фокке-Вульф, Юнкере. Лучшим был признан проект фирмы Хейнкель- Не-162.

Самолет Не-162 (рис. 4.72) представлял собой одноместный однодвигательный моноплан с металлическим фюзеляжем и деревянным крылом. Для упрощения процесса сборки двигатель BMW-003 установили на фюзеляже. Самолет должен был иметь простейшее пилотажное оборудование и очень ограниченный ресурс. Вооружение состояло из двух пушек калибром 20 мм. По планам Министерства авиации предполагалось в январе 1945 г. выпустить 50 самолетов, в феврале — 100 и далее наращивать производство до 1000 машин в месяц [31, с. 195]. Не-162 должен был стать основным самолетом для создаваемого по приказу фюрера народного ополчения Фолькштурм. Руководству молодежной организации Гитлерюгенд поручили в кратчайшие сроки подготовить несколько тысяч пилотов для этого самолета.

Не-162 спроектировали, построили и испытали всего за три месяца. Первый полет состоялся 6 декабря 1944 г., а уже в январе на метких предприятиях в горных районах Австрии начали серийный выпуск машины. Но было уже стишком поздно. До конца войны на вооружение успели передать только 50 самолетов, еще 100 было подготовлено к испытаниям, около 800 Не-162 находились на различных стадиях сборки. В боевых действиях самолет не участвовал. Это позволило спасти жизни не только солдат антигитлеровской коалиции, но и сотен немецких юношей: как показали испытания Не-162 в СССР [53], самолет имел плохую устойчивость, и использование на нем в качестве пилотов 15-16-летних подростков, практически не имевших летной подготовки (все «обучение» заключалось в нескольких полетах на планере) было бы равноценно их убийству.

Рис. 4.72. Хейнкель Не-162

Большинство первых реактивных самолетов имело прямое крыло. Среди серийных машин исключение составлял Me-163, но стреловидность в данном случае была обусловлена необходимостью обеспечить продольную балансировку самолета схемы «бесхвостка» и была слишком мала, чтобы заметно влиять на Мкрит.

Возникновение скачков уплотнения на больших скоростях послужило причиной целого ряда катастроф, причем, в отличие от винтомоторных самолетов, волновой кризис происходил не при пикировании, а в горизонтальном полете. Первым из таких трагических происшествий была гибель Г. Я. Бахчиванджи. С началом серийного производства реактивных самолетов эти случаи участились. Вот как описывает их летчик-испытатель фирмы Мессершмитт Л. Гофман: «Эти катастрофы (по словам свидетелей, внушаюших доверие) происходили следующим образом. Самолет Me 262 после достижения в горизонтальном полете большой скорости самопроизвольно переходил в пикирование, вывести из которого самолет летчику уже не удавалось. Установить причины этих катастроф путем расследования практически было невозможно, так как летчики не оставались в живых, а самолеты полностью разбивались. В результате этих катастроф погибли один летчик-испытатель фирмы „Мессершмитт“ и целый ряд военных летчиков» [54, с. 40].

Загадочные катастрофы ограничивали возможности реактивной авиации. Так, по указанию военного руководства, максимально допустимые скорости Me-163 и Ме- 262 не должны были превышать 900 км/ч [20, с. 33; 54, с. 42].

Когда к концу войны ученые стали догадываться о причинах затягивания самолетов в пикирование, немцы вспомнили рекомендации А. Буземанна и А. Бетца о преимуществах стреловидного крыла на больших скоростях[57]. Первым самолетом, в котором стреловидность несущей поверхности была выбрана специально для уменьшения волнового сопротивления, явился описанный выше Юнкере Ju-287. Незадолго до конца войны, по инициативе главного аэродинамика фирмы Арадо Р. Козина, начались работы по созданию варианта самолета Ar-234 с крылом, так называемой, серповидной формы. Стреловидность у корня составляла 37°, к концам крыла она уменьшалась до 25°. При этом благодаря переменной стреловидности крыла и специальному подбору профилей предполагалось обеспечить одинаковые значения Мкрит вдоль размаха. К апрелю 1945 г., когда цеха фирмы были заняты английскими войсками, модифицированный «Арадо» был почти готов. Позднее англичане использовали аналогичное крыло на реактивном бомбардировщике «Виктор».

Применение стреловидности позволяло уменьшить аэродинамическое сопротивление, но на малых скоростях такое крыло было больше подвержено срыву потока и давало меньший Су макс по сравнению с прямым. В результате возникла идея крыла изменяемой в полете стреловидности. С помощью механизма поворота консолей крыла на взлете и посадке должна была устанавливаться минимальная стреловидность, на больших скоростях — максимальная. Автором данной идеи являлся А. Липпиш [55 J. В 1944 г. на фирме Месершмитт, с которой в то время сотрудничал Липпиш, началось строительство реактивного самолета с крылом изменяемой стреловидности. По замыслу командования Люфтваффе, самолет, получивший обозначение Р.1101, должен был заменить Ме-262. Крыло имело максимальный угол стреловидности 40°, горизонтальное оперение — 45°. И конце апреля 1945 г. на 80 % собранный самолет был захвачен англо- американскими вооруженными силам. Его привезли в США, и на основе этой машины конструктор Р. Вуд из фирмы Белл в 1951 г. построил и испытал первый реактивный самолете крылом изменяемой стреловидности Белл Х-5.

К числу перспективных разработок в области авиационной техники в Германии следует отнести также проект сверхзвукового реактивного истребителя-перехватчика L.P-13, автором которого вновь был Л. Липпиш. Особенностью аппарата было треугольное крыло малого удлинения с углом стреловидности 60°. Как известно, такая форма крыла широко применялась позднее при создании сверхзвуковых самолетов, т. к. она обеспечивала сравнительно небольшое волновое сопротивление и. вместе с тем, благодаря особенностям трехмерного обтекания поверхности малого удлинения, давала возможность сохранить устойчивость и управляемость на больших углах атаки. Для сверхзвукового полета пред пала гал ось использовать прямоточный воздушно-реактивный двигатель.

Рис. 4.73. Сравнение аэродинамического сопротивлении обычного и треугольного крыла на околозвуковых скоростях [45. с 83]

Рис. 4.74. DM-1 в аэродинамической лаборатории Ленгли, США

Рис 4.75 Хортен Нo-9

После предварительных аэродинамических исследований, показавших возможность заметного «смягчения» волнового кризиса при применении крыла малого удлинения (рис. 4.73), в 1944 г. Липпиш приступил к созданию безмоторного аналога самолета. Планер, названный DM-1, помимо треугольного крыла малого удлинения отличался необычно большим по площади вертикальным килем (42 % от S крыла). Это было сделано ал я сохранения путевой устойчивости и управляемости на больших углах атаки. Внутри киля находилась кабина летчика. Для компенсации перераспределения аэродинамических сил на крыле при околозвуковой скорости, которая должна была достигаться при крутом пикировании с большой высоты, предусматривалась система перекачки водяного балласта в хвостовой бак. К моменту капитуляции Германии строительство планера было почти завершено. После войны DM-1 переправили в США для изучения в аэродинамической трубе (рис. 4.74) ).

Еще одной интересной технической разработкой, появившейся в Германии в конце войны, был реактивный самолет-«летающее крыло» Хортен Но-9. Как уже отмечалось, схема «бесхвостка» была весьма удобная компоновки реактивных двигателей в фюзеляже, а стреловидное крыло и отсутствие фюзеляжа и хвостового оперения обеспечивали малое аэродинамическое сопротивление на околозвуковых скоростях. По расчету этот самолет с двумя ТРД Jumo-004B тягой по 900 кг должен был иметь V² n *c² 945 км/ч |39, с. 92 |. В январе 1945 г., посте первого успешного полета опытного образца Ho-9V-2 (рис. 4.75), фирме «Гота» дали заказ на пробную серию из 20 машин, производство которых было включено в чрезвычайную программу обороны Германии. По этот заказ так и остался на бумаге — немецкая авиаиндустрия к тому времени была уже неработоспособна.

Политическая ситуация стимулировала развитие реактивной авиации не только в Германии, но и в других странах, прежде всего в Англии — основном сопернике немецких ВВС в первые годы войны. В этой стране уже имелись технические предпосылки для создания реактивных летательных аппаратов: в 1930-е годы над конструкцией ТРД там работал инженер Ф. Уиттл. Первые работоспособные образцы двигателей Уиттла появились на рубеже 30-40-х годов.

В отличие от немецких двигателей, имевших многоступенчатый осевой компрессор, на английских ТРД применялся одноступенчатый центробежный компрессор, разработанный на основе конструкции центробежных нагнетателей поршневых двигателей. Такой тип компрессора был легче и проще, чем осевой, но имел заметно больший диаметр (табл. 4.16).

Таблица 4.16. Характеристики немецких и английских ТРД

Вскоре посте начала войны Министерство авиации Великобритании поручило фирме Глостер построить экспериментальный самолет Е.28/39 для испытаний ТРД Ф. Уиттла W.I. Чтобы максимально засекретить работы, самолет собирали не на авиационном заводе, а в малоприметном автомобильном гараже. Он представлял собой небольшой одноместный моноплан с нестреловидным крылом (рис. 4.76). Первый полет состоялся 15 мая 1941 г., его выполнил летчик-испытатель фирмы Глостер П. Сэйср. Так как тяга двигателя составляла всего 390 кг, скорость Е.28/39 оказалась меньше, чем у винтомоторных самолетов — всего 480 км/ч. Однако, когда в 1943 г. на самолете установили более совершенный ТРД Пауэре Джет W.2/500 с тягой 775 кг, скорость полета возросла до 745 км/ч [39, с.74].

Потенциальные преимущества ТРД оказались столь убедительными, что уже в 1941 г. правительство слетало фирме Глостер заказ на реактивный истребитель-перехватчик. Первый такой самолет, G.41, построили в 1943 г. Он имеет два двигателя Де Хевилленд «Гоблин» тягой по 680 кг. Они располагались в гондолах на крыле. Из-за невысокой тяги двигателей и их большого миделя скорость самолета не превышала 650 км/ч. Тем не менее, правительство решило дать заказ на серийный выпуск реактивных самолетов. Первоначально они имели название «Тандср- болт», однако вследствие присвоения этого имени американскому истребителю Р-47, самолет получил новое обозначение — «Метеор».

Возможности роста скоростных качеств истребителя ограничивало возникновение скачков уплотнения в месте соединения мотогондол большого диаметра с крылом. Прогресс был достигнут в начале 1945 г., когда появился новый вариант, «Метеор» F.3 (рис. 4.77) с двигателями Раглс-Ройс «Дервент» тягой по 900 кг, отличающимися на 200 мм меньшим габаритным поперечным размером компрессора.

G.41 «Метеор» был единственным реактивным самолетом стран антигитлеровской коалиции, принимавшим участие в войне. Первые 20 «Метеоров» поступили на вооружении английской авиации в июле 1944 г. Вначале их использовали в системе ПВО для борьбы с немецкими крылатыми ракетами V-1. В январе 1945 г. подразделение «Метеоров» F.3 направили в Бельгию для поддержки наступления англо-американских сил. В боях с немецкими реактивными самолетами «Метеору» поучаствовать не довелось.

В США не было собственного авиационного реактивного двигателя. Поэтому при создании первого американского реактивного самолета Белл Р-59 «Эркомет» на нем установили выполненные фирмой Дженерал Электрик копии английских ТРД конструкции Ф. Уиттла. Проектирование самолета началось в сентябре 1941 г. по инициативе Технического отдела ВВС США, а 1 октября 1942 г. состоялся его первый полет под управлением летчика Р. Стенли.

Р-59 проектировался как боевой истребитель, в августе 1944 г. началось серийное производство машины. Однако из-за значительной интерференции крыла и расположенных по бокам фюзеляжа гондол двигателей летные характеристики самолета оказались не лучше, чем у истребителей с поршневыми двигателями (Умакс=660 км/ч). Поэтому Р59 применялся только как учебно-тренировочный самолет, их построили 50 экземпляров.

Первый по-настоящему боевой реактивный истребитель, Локхид F-80 «Шутинг Стар», появился в США в 1944 г. К этому времени американцам удалось создать ТРД с вдвое большей тягой, чем первые двигатели Ф. Уиттла. Поэтому, в отличие от Р-59, F-80 был однодвигательным самалетом. Расположение ТРД в фюзеляже позволило значительно улучшить обтекаемость аппарата, и максимальная скорость F-80 составляла около 900 км/ч. Серийное производство самолета началось уже после окончания войны.

Рис. 4.76. Экспериментальный самолет Глостер Е28/39

В целом, реактивная авиация в Англии и США в годы второй мировой войны по уровню развития заметно уступала немецким работам в этой области. Если в странах антигитлеровского блока к концу войны имелся только один полноценный боевой реактивный самолет, то в Германии в боевых действиях участвовало три типа реактивных самолетов — Ме-163, Ме-262 и Ar-234. К тому же, как следует из таблицы 4.15, английский «Метеор» из-за меньшей тяга и большого «лба» двигателей сильно уступал по скорости и ряду других параметров основному немецкому реактивному истребителю Ме-262.

В области аэродинамики скоростного полета немецким конструкторам и ученым принадлежит первенство в предложении таких способов уменьшения волнового сопротивления, как стреловидное крыло, крыло изменяемой в полете стреловидности, треугольное крыло малого удлинения. Как известно, эти технические решения нашли впоследствии самое широкое применение в авиации.

Одной из причин отставания в развитии реактивной авиации в странах антигитлеровской коалиции было то, что практические работы в этой области в США, Англии и других странах начались позднее, чем в Германии. Но главным мне представляется отсутствие стимулов к созданию реактивных летательных аппаратов в странах, имевших в конце войны значительно более мощную авиацию по сравнению с Германией, обеспечивавшую господство в воздухе с помощью обычных винтомоторных самолетов.

В Германии же, наоборот, в последние годы войны основную ставку сделали на применение новых типов оружия. Поэтому на развитие реактивных самолетов не жалели средств. В конце 1944 г. реактивная авиация, наряду с баллистическими ракетами и «карманными» подводными лодками, была возведена в ранг «нового оружия», которое, как надеялись, спасет Германию от гибели. Однако, когда было принято решение о массовом выпуске реактивных самолетов, немецкая авиаиндустрия, измотанная систематическими бомбардировками и столкнувшаяся с острой нехваткой сырья, горючего и квалифицированной рабочей силы, не смогла выполнить заказ. Попытки наладить производство на подземных заводах в бывших соляных и угольных шахтах оказались малоэффективными: коррозия и пыль быстро выводили из строя оборудование, слишком тяжелыми были условия труда. К концу войны производство самолетов велось на нескольких сотнях разбросанных по всей стране полукустарных мастерских, с помощью малоквалифицированных рабочих и с использованием низкокачественных «эрзац-материалов». Поэтому характеристики последних образцов реактивных самолетов были значительно ниже заданных, часто происходили аварии. В результате немецкая авиация в своей массе так и осталась винтомоторной.

Рис. 4.77. Глостер «Метеор» F.3

Выло бы неправильно считать, что первые реактивные самолеты по всем параметрам превосходили лучшие образцы винтомоторной авиации. Из-за особенностей характеристик ТРД они имели большую длину разбега и пробега, больший удельный расход топлива. Значительный вес реактивных самолетов вел к увеличению нагрузки на крыло и, соответственно, к ухудшению горизонтальной маневренности и росту посадочной скорости. Нередко случались аварии из-за остановки в полете еще недостаточно «доведенных» реактивных двигателей. Но возможности авиационного двигателя внутреннего сгорания для увеличения скоростных и высотных качеств самолетов были исчерпаны, и это делало разработку реактивных самолетов с ТРД единственно возможным направлением в развитии авиации.

 

4.5. Обшая оценка технического прогресса в авиации в условиях второй мировой войны

Основные тенденции в развитии винтомоторных самолетов за годы войны можно свести к следующему:

— полный и окончательный отказ от схем биплан, подкосный моноплан и от трехмоторной схемы;

— тщательная аэродинамическая «доводка» планера самолета за счет устранения или доработки «мелочей», вызывающих дополнительное сопротивление;

— введение в практику ламинарезированных крыльевых профилей (на истребителях) и герметизированных кабин;

— усложнение посадочной механизации (предкрылки, щелевые закрылки, закрылки Фаулера) для компенсации возросшей нагрузки на крыло;

— переход на трехколесное шасси с носовой опорой, обеспечивающее возможность более эффективного торможения при пробеге и упрошаяюшего технику посадки;

— применение каплевидных фонарей кабины на истребителях, обеспечивающих лучший обзор пилоту;

— повсеместное распространение бронирования и протектированнных баков для повышения боевой живучести летательных аппаратов;

— усовершенствование устройств для повышения высотности двигателей (распространение двухступенчатых центробежных нагнетателей и турбокомпрессоров);

— введение форсированных режимов работы двигателя для кратковременного повышения мощности самолета при взлете и в бою;

— тенденция к замене двухлопастного воздушного винта винтом с большим числом лопастей;

— замена пулеметного вооружения винтовочного калибра крупнокалиберными пулеметами и пушками калибра 20 и 30 мм;

— окончательное вытеснение открытых турельных стрелковых установок установками башенного типа (на некоторых самолетах — с дистанционным управлением);

— замена механических прицелен гироскопическими;

— установка на самолетах бортовых РЛС для действий в условиях ограниченной видимости;

— замена неуправляемых авиационных ракетных снарядов ракетами класса «воздух-воздух» и «воздух-земля» (тан. ко в Германии);

— применение катапультных систем покидания самолета (только в Германии).

Таким образом, развитие конструкции винтомоторных самолетов в годы второй мировой войны происходило, в целом, эволюционным путем, на основе нововведений, сделанных в 30-е годы и описанных в предыдущей главе. Прирост скорость в 100–150 км/ч, произошедший за годы войны, был достигнут, в основном, за счет увеличения мощности двигателей (увеличение рабочего объема и введение боевых (форсажных) режимов), мелких аэродинамических усовершенствований и увеличения нагрузки на крыло. Принципиальные изменения произошли татько в сфере оборудования летательных аппаратов, в первую очередь в системе вооружения (бортовой радиолокатор, прицелы на гироскопической платформе, дистанционно управляемые стрелковые установки, управляемые ракетные снаряды).

Наиболее существенным итогом в развитии авиации за время войны стало появление боевых реактивных самолетов. Их было построено сравнительно немного (менее 1 % от общего числа самолетов, выпущенных за годы войны) и они не оказали заметного влияния на ход боевых действий, но именно эти машины определяли лицо будущей авиации.

Не следует, однако, забывать, что первый экспериментальный реактивный самолет был испытан еще до войны. Таким образом, и в этой области авиации прогресс заключался в развитии и внедрении в практику довоенного изобретения.

Сделанные выводы доказывают, что, вопреки широко распространенной точке зрения ([5, с. 165; 62, с. 116] и др.), в годы второй мировой войны не произошло качественного скачка в развитии авиационной техники. Более того, принципиальных нововведений в конструкции самолетов за период войны было меньше, чем за предыдущие шесть лет. Это объясняется тем, что в большинстве случаев руководство вовлеченных в напряженную борьбу стран мало интересовалось разработками, направленными на отдаленную перспективу, основный задачей являлось удовлетворение сиюминутных требований фронта. В Германии даже ввели запрет на инициативную разработку проектными отделами фирм новых самолетов [23]Стремясь улучшить аэродинамику гидросамолетов, фирмы Консолидейтед (США) и Дорнье (Германия) во второй половине ЗО-х годов выпустили «летающие лодки» с убирающимися в крыло not ставкам и боковой остойчивости (самолеты «Каталина», «Коронадо», Do-26). Однако эта мера не дала заметного эффекта: скорость перечисленных самолетов не превышала 300 км/ч.
. Во всех странах резко сократилось количество опытных и экспериментальных образцов, полностью прекратилась разработка гражданских самолетов.

Основное влияние войны на авиацию заключалось не в ускорении технического прогресса, а в увеличении объема выпуска авиатехники. По подсчетам историков, за 1939–1945 гг. в мире было построено окаю 800 тысяч самолетов [1, с. 494–496; 58, с 473] — в четыре раза больше, чем во время первой мировой войны. К тому же самолеты представляли теперь намного более грозную силу. В результате авиация превратилась в мощнейший вид вооружения, способный, в ряде случаев, оказывать решающее влияние на ход военных действий. Как известно, самолеты-истребители в 1940 г. спасли Англию от намечавшегося вторжения Германии. Другим примером решающей роли авиации может служить поражение Японии, капитулировавшей под натиском американских воздушных атак прежде, чем войска США высадились на ее территорию.