Д. Соболев - История самолётов 1919 – 1945
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[28].
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.
