Текст книги "Me 163 «Komet» — истребитель «Летающих крепостей»"

«Проект Х»

Совершенствование концепции «Дельта» IV привело к созданию в 1936 г. самолета DFS 39 («Дельта» IVc). Над ним, наряду с Липпишем, работали также инженеры Ф. Урсинус (F Ursinus) и Й. Хуберт (J. Hubert). От второго двигателя в DFS 39 избавились как от ненужного излишества – сохранился лишь один «Побджой» с тянущим винтом в носовой части гондолы-фюзеляжа. Киль, представлявший собой продолжение гондолы, имел небольшую высоту. Для увеличения продольной устойчивости за-концовки крыла были немного отогнуты вниз. Самолет был двухместным, пилот и пассажир располагались тандемом. В таком виде «Дельта» Липпиша представляла собой вполне пригодный к эксплуатации спортивный самолет довольно небольших габаритов – его длина составляла 5,4 м, высота – 1,8 м, размах крыла – 9,6 м, а его площадь – 13,4 м. Пустой DFS 39 весил 390 кг, а взлетная масса самолета достигала 600 кг. Несмотря на маломощный двигатель, машина развивала максимальную скорость 220 км/ч. Потолок составлял 6300 м, а дальность полета достигала 1350 км. И хотя серийно DFS 39 не строился, он продемонстрировал принципиальную пригодность дельтовидного крыла и стал своеобразной отправной точкой для дальнейших проектных работ.

1936 г. стал этапным и для другой составляющей будущего Ме 163 – жидкостного ракетного двигателя, над созданием которого работал Гельмут Вальтер (Helmuth Walter). Опытный образец его ЖРД показал на стенде время работы 45 с и развил тягу 130 кгс. Эти параметры позволяли уже рассматривать возможность установки двигателя на самолет. Для чего это было нужно – ведь серийные самолеты в то время едва подбирались к рубежу скорости в 400 км/ч, а для этого вполне хватало поршневых моторов? Дело в том, что конструкторы пытались заглянуть «в послезавтра», сформировать облик машин будущего, гораздо более скоростных. В этом им помогали исследования в области теоретической механики и аэродинамики, уже к середине 30-х гг. определившие, что на околозвуковых и трансзвуковых скоростях перед летательными аппаратами с винтовыми силовыми установками встает практически непреодолимая преграда. Мощность поршневых двигателей постоянно росла, а для её более полного снятия с моторов приходилось делать воздушные винты все большего диаметра. При этом линейная скорость концов лопастей, суммируемая с проекцией скорости полета, быстро выходила на трансзвуковые величины. Это, в свою очередь, вело к резкому изменению картины обтекания воздухом лопасти винта и, в частности, росту волнового сопротивления. Поскольку воздух сжимаем, то на лопастях возникают области высокого давления, которые мгновенно распространяются волнообразно за лопастью в виде тонких лент повышенного давления, по линии которых резко возрастает температура и плотность. Таким образом, возникновение воздушных волн вызывает резкое увеличение сопротивления вращению винта. В итоге, тяга, создаваемая пропеллером, падает, соответственно, уменьшается и скорость самолета.

Модель предшественника реактивных DFS 194 с поршневым двигателем был тщательно протестирован в аэродинамической трубе в Геттингене в период с мая 1937 года и июле 1938 года. Эта модель имела формы похожие на DFS 39.

Преодолеть этот звуковой барьер можно было только сменив пропеллер другим типом движителя. Наиболее перспективными выглядели реактивные двигатели. Правда, твердотопливные двигатели, хоть и наиболее простые, для применения на самолетах, как уже отмечалось, не годились. Турбореактивные двигатели находились ещё на самой ранней стадии своего развития, да и конструкция их была достаточно сложной. А вот жидкостные ракетные моторы представлялись весьма подходящими.

В рейхсминистерстве авиации куратором работ по реактивным двигателям был доктор Адольф Боймкер (Adolf Beaumker), убежденный сторонник внедрения реактивной тяги в авиации. Боймкер был приятелем крупного авиаконструктора и предпринимателя Эрнста Хейнкеля (Ernst Heinkel), поэтому неудивительно, что проектирование экспериментального ракетного аэроплана поручили именно его фирме. Так появился самолет классической аэродинамической схемы Не 176.

«Хейнкель» Не 176

Эрнст Хейнкель заинтересовался реактивными двигателями ещё осенью 1935 г., когда он познакомился с группой ракетчиков, работавших над созданием пороховых ракетных двигателей на полигоне в Куммерсдорфе. Среди них выделялся молодой ученый Вернер фон Браун (Werner von Braun). Именно он на основе соглашения с Хейнкелем и министерством авиации занялся разработкой ЖРД, способного поднять в воздух небольшой самолет. Двигатель Брауна был простым до примитивности. В качестве топлива в нем использовался спирт, а окислителя – жидкий кислород. Стремясь свести к минимуму накладные расходы, Хейнкель задумал использовать для ракетного самолета планер опытного экземпляра винтового истребителя He 112V1. С него сняли поршневой мотор, разместив в носовой части бак с окислителем. Емкость с топливом находилась под сиденьем пилота, а двигатель разместили за кабиной. Запаса топлива хватало лишь на 30 секунд работы, да и материал, из которого была сделана камера сгорания, просто не выдерживал более длительных температурных нагрузок. Примитивная конструкция двигателя не позволяла остановить его до полной выработки топлива.

В начале февраля 1936 г фон Браун уже смог пригласить Хейнкеля на наземные испытания своего ЖРД, установленного на Не 112 Вот как описывает это событие сам конструктор «За работой мотора я наблюдал из помещения с толстыми бетонными стенами Запуск двигателя был произведен из этого помещения с помощью дистанционного управления После запуска я увидел, как из хвостовой части вырвался наружу жуткий красно-белый шар, за ним пошли огненные круги, становясь шлейфом струи длиной метров десять Сотрясение воздуха от работы двигателя было настолько сильным, что мы все, стоявшие за бетонными стенами, невольно присели на корточки. Примерно метрах в сорока от самолета находилась стальная плита. От действия струи ее бросило на насыпь, и она трепетала, как лист бумаги на ветру. Через тридцать секунд все стихло. Самолет стоял невредимым. Меня поразила огромная мощь ракетного двигателя».

Дальнейшие испытания шли трудно – в ходе одного из наземных запусков ЖРД взорвался, и He 112V1 был уничтожен. После этого концепцию поменяли – теперь ЖРД фон Брауна рассматривали не как основную силовую установку, а как дополнительную, ускоритель самолета с поршневым двигателем. Получив неплохие результаты при испытаниях Не 112 с комбинированной силовой установкой, Хейнкель дал указание начать проектирование нового опытного самолета с ракетным двигателем, получившего обозначение Не 176. При этом отказались от двигателя фон Брауна в пользу более легкого, надежного и безопасного ЖРД Вальтера R I-203. Он развивал тягу 600 кгс, время работы удалось довести до 60 с.

Проектирование самолета велось под общим руководством Вальтера Кюнцеля (Walter Kunzel), занимавшегося также компоновкой силовой установки, а проектирование планера осуществляли Вальтер Гюнтер (Walter Gunter) и Адольф Йенсен (Adolf Jensen). В аэродинамическом отношении Не 176 был среднепланом с крылом традиционной для Хейнкеля эллиптической формы и фюзеляжем полумонококовой конструкции. Ширина колеи шасси составила всего 80 см. Поэтому под законцовками крыла установили специальные металлические дуги, призванные предохранить консоли от повреждения при случайном касании ВПП. Размеры машины были небольшими (длина 6,2 м, размах крыла – 5 м, высота самолета – 1,44 м), что, скорее всего, объясняется малой мощностью двигателя и экспериментальным назначением самолета. Пустой Не 176 весил 900 кг, а масса полностью заправленной машины достигала 1620 кг. Баки с топливом размещались в средней части фюзеляжа, двигатель – в хвостовой. Передняя секция являлась фактически кабиной пилота с большой площадью остекления, что обеспечивало летчику отличный обзор. Интересной новинкой, реализованной на Не 176, стала полностью отделяемая в аварийной ситуации кабина летчика. Было ясно, что при скорости порядка 8001000 км/ч пилот из-за сильного набегающего потока воздуха не сможет покинуть самолет самостоятельно. Поэтому при возникновении нештатной ситуации, требующей покидания самолета, кабина вместе с пилотом отстреливалась сжатым воздухом. Автоматически раскрывался парашют, позволявший снизить скорость до 300 км/ч, после чего летчик покидал кабину с обычным ранцевым парашютом. Были проведены испытания новинки. С самолета-носителя Не 111 кабину с испытателем сбрасывали с высоты 60007000 м.

Опытный образец Не 176V1 был готов к лету 1938 г., но из соображений секретности испытания решили проводить не на заводском аэродроме в Мариэне, а в исследовательском центре Пенемюнде на о. Узэдом. Там провели стендовые испытания двигателя, но при попытке начать рулежки столкнулись с проблемой – ведь конструкция ЖРД Вальтера, так же, как и двигателя фон Брауна, не позволяла регулировать ни тягу, ни продолжительность работы. То есть, запустив двигатель, приходилось ждать полного выгорания заправленного топлива! Из этой ситуации решили выйти интересным способом. На остров специально доставили мощный легковой автомобиль «Мерседес», развивающий максимальную скорость более 170 км/ч. Не 176 буксировали за автомобилем, но скорость этой парочки по относительно неровному грунтовому аэродрому не превышала 120 км/ч, чего было явно недостаточно. А когда буксировку попытались провести на ровном песчаном пляже, тяжелый «Мерседес» просто увяз в песке. Пытались рулить с включенным ЖРД, но безуспешно. Наступившая зима прервала испытания, но это время было использовано Вальтером для совершенствования двигателя. Теперь пилот получил возможность включать и выключать его.

Весной 1939 г. испытания Не 176V1 возобновились. К июню было выполнено 38 подскоков – скоростных пробежек с кратковременным отрывом от земли. Наконец, 20 июня 1939 г. проводивший испытания флюгкапитан Эрих Варзиц (Erich Warsitz) решился на первый полноценный полет. Поскольку уверенности в успехе не было, Варситц решился взлететь на свой страх и риск, не поставив в известность Хейнкеля и даже написав завещание. Но все обошлось благополучно, и Варзиц вошел в историю как первый в мире человек, совершивший полет на самолете с ЖРД – пусть этот полет и продолжался всего 50 секунд. На следующий день в Пенемюнде прибыла представительная делегация люфтваффе, возглавляемая Эрнстом Удетом (Ernst Udet). Варзиц продемонстрировал Не 176V1, но особого впечатления его полет не произвел – Удет не воспринял аппарат всерьез, обозвав его «летающим примусом». Дальнейшие испытания Не 176V1 вообще запретили. Правда, дважды удавалось добиться отмены этого запрета. В ходе испытаний самолету, рассчитанному на скорости до 1000 км/ч, удалось развить лишь 345 км/ч. 3 июля 1939 г. в Рехлине самолет продемонстрировали Гитлеру. На фюрера произвел впечатление не только сам факт полета новейшего самолета, но и мужество пилота, управлявшего им. Несколькими днями позже Варзиц был вызван на личную беседу с Гитлером. Однако большие надежды, которые Хейнкель возлагал на эту встречу, не оправдались. Фюрер мало интересовался развитием реактивной авиации и ограничился распоряжением о крупном денежном вознаграждении летчика-испытателя. 12 сентября 1939 г. испытания Не 176V1 были окончательно запрещены, а сам самолет впоследствии поместили в берлинский музей авиации, где он и был уничтожен во время одного из налетов союзников.

Идеи Боймкера отнюдь не пользовались безоговорочной поддержкой даже среди подчиненных – реактивная авиация находилась ещё в эмбриональном периоде. Конструкторы только-только нащупывали возможные пути её развития, и далеко не все были согласны с тем, что классическая аэродинамическая схема является подходящей для принципиально новой силовой установки. В числе оппонентов Не 176 был заместитель Боймкера – доктор Лоренц (Lorenz). По его мнению, для самолетов с ЖРД оптимальной была схема «бесхвостки» – она позволяла без проблем устранить влияние струи раскаленных газов на элементы планера. Оценки Лоренца были подтверждены двумя независимыми группами исследователей в DFS и Геттингенском университете. Это придало уверенности Лоренцу, ещё до начала испытаний Не 176 настаивавшему на выдаче заказа на реактивный самолет схемы «бесхвостка». По мнению Лоренца, слишком консервативная компоновка Не 176 не позволяла в полной мере реализовать преимущества новой силовой установки.

Предложение Лоренца предусматривало адаптацию самолета DFS 39 под ЖРД, который позволил бы разогнать «бесхвостку» до скорости 450–500 км/ч. Идея была с ходу подхвачена Липпишем, согласившимся на создание такой машины. Работы получили обозначение «Проект Х». Первоначально предполагалось ограничиться простой переделкой самолета под новый двигатель, для чего в 1937 г. DFS получил от рейхсминистерства авиации заказ на изготовление двух экземпляров планера DFS 39b как основы для будущих ракетопланов. Но тут начались проблемы. Во-первых, производственные возможности DFS не позволяли изготавливать металлические конструкции, поэтому изготовление фюзеляжей самолетов поручили фирме «Хейнкель», Но та вела работы над собственными проектами – ракетным самолетом Не 176 и турбореактивным Не 178, и не была заинтересована в содействии конкуренту. Поэтому выполнение заказа под любыми предлогами задерживалось. Во-вторых, серия продувок моделей DFS 39b в Геттингенской аэродинамической трубе показала, что килевые шайбы, располагавшиеся на концах крыла, на больших скоростях вызывают флаттер и от них лучше отказаться. Для обеспечения устойчивости машины в полете можно применить стреловидное крыло с нулевым углом атаки и обычный киль.

Пытаясь дальше развивать первоначальный проект, Липпиш строит самолет DFS 40 («Дельта» V), оборудованный 4-цилиндровым рядным мотором «Аргус» As 8 мощностью 100 л.с. с толкаюшим винтом. В этой двухместной машине идея «летающего крыла» была доведена до крайности: гондола-фюзеляж как таковая вообще отсутствовала, а кабина экипажа была вписана в утолщенную переднюю кромку крыла. Нормального киля не было – его функции выполняли отогнутые вниз законцовки крыла. В ходе испытаний летом 1939 г., уже после ухода Липпиша из DFS, этот аппарат был разбит. Таким трагическим путем была на практике подтверждена целесообразность применения на «бесхвостке» обычного киля. Подобная машина – DFS 194 – уже проектировалась Липпишем. Она представляла собой небольшой деревянный самолет длиной 6,4 м и размахом крыла 10,6 м. Ввиду неготовности ракетного двигателя машина первоначально испытывалась в винтовом варианте – с поршневым двигателем «Аргус» As 8 и толкающим винтом.

Взлетает DFS 194, Пенемюнде, 16 октября 1939 г.

Хейни Диттмар успешно участвовал в соревнованиях различных немецких самолетов, проводимых в период между 1925 и 1929 годами. Он продолжал выигрывать различные соревнования. В 1937 году стал чемпионом мира в первом международном чемпионате. Диттмар провел первые полеты DFS 194 и Me 163A. Во время летных испытаний Me 163A V4 в 1941 году Диттмар стал первым пилотом разогнавшим машину до скорости более 1000 км/ч. В 1942 году он был тяжело ранен во время летных испытаний Me 163A V12.

Но почему конструктор «бесхвосток» покинул исследовательский центр в Дармштадте? Попросту, задание, поставленное перед Липпишем, существенно превосходило возможности DFS – для его реализации нужна была серьезная производственная база. Попытки заказать необходимые узлы на стороне были чреваты всяческими задержками – как показал опыт сотрудничества с «Хейнкелем». К тому же, по мнению руководства, на крупной самолетостроительной фирме проще было обеспечить требуемый режим секретности – еженедельные отчеты о состоянии дел в DFS и ходе работ по «Проекту Х» ложились на стол начальника Главного управления имперской безопасности Рейнхарда Гейдриха, а постоянный контроль со стороны гестапо существенно осложнял даже необходимые консультации по различным вопросам со специалистами из других организаций и предприятий. Перевод же группы Липпиша в состав крупного авиационного концерна позволил бы свести к минимуму внешние контакты – многие ключевые вопросы можно было бы решать с привлечением специалистов концерна. Поиски предприятия оказались недолгими, да и выбирать, по большому счёту, не было из чего – в конце 1938 г. помимо «Хейнкеля» к работам по реактивной авиации приступил только концерн Вилли Мессершмитта (Willi Messerschmitt). Фирма находилась на подъеме, получив огромные заказы на создание, производство и совершенствование одномоторных истребителей Bf 109 и двухмоторных «церштереров» (тяжелых истребителей) Bf 110. Прочное финансовое положение позволяло привлекать специалистов из других фирм и осуществлять проектирование перспективных образцов. Несмотря на свой достаточно непростой характер, Вилли Мессершмитт пошел навстречу Липпишу – он не только выделил все необходимое для дальнейшей работы, но и выплатил компенсацию DFS. Расчет Мессершмитта был прост: будущее, очевидно, за реактивной авиацией – а значит, та фирма, которая сосредоточит у себя наибольшее количество специалистов в этой области, будет иметь наибольшие шансы на получение будущих заказов.