Текст книги "История самолетов 1919 – 1945"

Автор книги: Дмитрий Соболев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 17 (всего у книги 26 страниц)

Все недоумевали, с чего это Костя циркачить начал. А он издалека уже заходил на посадку. Наконец сел. Машина была неузнаваемой. Вместо изящного красавца с зеркально-гладкой поверхностью крыльев и фюзеляжа перед нами стоял урод, разрисованный вдоль и поперек большими трещинами. Летчик-испытатель выбрался из кабины и коротко бросил – "Флаттер" [62, с. 76-77].

Примерно в то же время из-за возникших в полете вибраций разбился скоростной пассажирский самолет ЗиГ-1, погибли люди.

Игнорировать дальше проблему стало невозможно. Изучение флаттера велось в двух направлениях:

1) исследование теории явления на основе дифференциальных уравнений колеблющегося крыла и математическое определение критической скорости, при которой возникают самовозбуждаюшиеся колебания;

2) изучение физической стороны флаттера, его энергетического баланса и мер, с помощью которых можно предотвратить опасность его возникновения. Наиболее активно исследования флаттера проводились в Германии (Бирнбаум, Бленк, Раушер и др.), Англии (Фрайзер, Дункан, Локспсйсер) и СССР (Гроссман, Келдыш и др.).

Ученые установили, что одной из причин возникновения самовозбуждающихся колебаний является недостаточная жесткость крыла, оперения и фюзеляжа. Выяснилось, что момент возникновения флаттера можно отодвинуть за пределы максимальной скорости самолета, повысив жесткость конструкции и обеспечив переднее (по отношению к центру жесткости) расположение центров тяжести сечений крыла, оперения и аэродинамических рулей за счет установки специальных грузов. Кроме того, были разработаны методы расчета критической скорости флаттера. Правильность этих рекомендаций проверили на моделях в аэродинамических трубах и в полетах [63, с. 77-98; 64]. С конца 30-х годов проверка на флаттер стала обязательным элементом при создании самолетов.

Предложенные меры во много раз уменьшили опасность возникновения флаттера. Еще один барьер на пути развития авиации был преодолен. Но об окончательном решении проблемы говорить было еще рано. Как и в случае со штопором, вероятность появления флаттера сильно зависит от компоновки летательного аппарата, а в самолетостроении она, как известно, постоянно меняется.

Увеличение нагрузки на крыло и рост высоты полета вызвали определенные сложности в обеспечении устойчивости и управляемости самолетов. Как известно, запас продольной статической устойчивости по перегрузке уменьшается по мере возрастания m/S и разряженности воздуха [62, с. 424-425]. Кроме того, замедляется затухание динамических колебаний, т.е. снижается динамическая устойчивость самолета. К этому можно еще добавить тенденцию к концевому срыву на крыле на большой высоте, т.к. по мере уменьшения плотности воздуха приходится увеличивать угол атаки. В результате самолет становится более "строгим" в управлении, требует от летчика повышенного внимания и мастерства.

Преодолению указанных сложностей способствовали математические и экспериментальные исследования устойчивости и управляемости летательных аппаратов [65, с. 200-220]. Научные рекомендации позволили более обоснованно делать выбор центровки самолета и определение площади аэродинамических рулей (в 20-е годы конструкторы подходили к решению этих вопросов эмпирически или, в лучшем случае, на основе статистических сведений). На некоторых самолетах для уменьшения опасности концевого срыва наряду с элеронами на концах крыла стали устанавливать интерцепторы.

Таким образом, в 30-е годы развитие конструкции самолетов происходило в тесном взаимодействии с наукой. Без помощи со стороны ученых достигнутый к концу этого десятилетия технический прогресс был бы невозможен.

Подводя общие итоги развития самолетов в предвоенные годы, следует отмстить следующее:

1. Благодаря совместным усилиям конструкторов и ученых продолжалось совершенствование летно-технических характеристик летательных аппаратов, причем по целому ряду параметров темп их развития был намного выше, чем в 20-е годы. Этому способствовала техническая революция в самолетостроении на рубеже 20-х – 30-х годов, основные направления которой были описаны в предыдущей главе.

2. Главными движущими силами развития авиации являлись: в начале 30-х годов – конкурентная борьба авиакомпаний за господство на воздушных линиях; во второй половине этого десятилетия – резкое обострение политической ситуации из-за реваншистских планов А. Гитлера и Б. Муссолини в Европе и японских милитаристов на Дальнем Востоке и связанная с надвигающейся войной гонка вооружений. За период с 1933 г. по 1938 г. суммы, выделяемые на развитие военной авиации в мире возросли в 8 раз, а на нужды гражданской авиации – только вдвое (рис. 3.67) [66].

3. Если в 20-е годы основными техническими характеристиками считались грузоподъемность и дальность, то в последующее десятилетие главные усилия были направлены на повышение скорости полета. Как было установлено на опыте первые серийных скоростных самолетов, появившихся в начале 30-х годов, скорость является мощным фактором развития транспортной и боевой эффективности летательных аппаратов.

4. Задача улучшения скоростных качеств привела к коренным преобразованиям в конструкции самолетов. Наиболее глубокими они были в первой половине 30-х годов. Именно в этот период в практику самолетостроения вошли: схема моноплан с гладким свободнонесушим крылом, убираемое шасси, посадочная механизация крыла, капоты, винты изменяемого шага. Во второй половине 30-х годов совершенствование форм самолетов происходило за счет более мелких аэродинамических улучшений: капотирования радиаторов, применения потайной клепки и т.д.

Рис.3.67. Затраты на авиацию (1 – военная; 2 – гражданская)

ГЛАВА 4. САМОЛЕТЫ В ГОДЫ ВТОРОЙ МИРОВОЙ ВОЙНЫ.

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( 26*

[Закрыть]) , 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 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).

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.

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 1940г. опытный экземпляр самолета достиг скорости 651 км/чна высоте 7000м [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( 27*

[Закрыть]). 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".

27*Установка в воздухозаборнике двигателя оригинальных поворотных направляющих лопаток, позволивших повысить КПД нагнетателя на высотах, меньше расчетной, не спасало положения – потеря– мощности все равно оставалась слишком большой.

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 эти» 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 показа." 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*

[Закрыть]).

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.

28* Это было сделано потому, что P-39D предназначался, в основном, на экспорт, а Госдепартамент США запрещал тогда вывозить из страны самолеты, снабженные двигателями с турбонаддувом.

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