Текст книги "История самолетов 1919 – 1945"
Автор книги: Дмитрий Соболев
Жанр:
Технические науки
сообщить о нарушении
Текущая страница: 19 (всего у книги 26 страниц)
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.( 29*
[Закрыть])
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]. 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].
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]. 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.
29*Первый гироскопический прицел имел довольно большие габариты и с трудом умещался в тесном кабине истребителя. Потому в самом начале многие бывалые летчики без энтузиазма отнеслись к новому изобретению. Но вскоре они изменили слое мнение А.Прайс приводит такой эпизод Когда а одно из американских подразделений прибыл истребитель «Мустанг» с гироприцелом, командир эскадрилье посчитал эго никчемной затеей и отдал самолет самому малоопытному пилоту. Неожиданно для всех, в том числе и для самого себя, этот пилот в первом же бою сбил немецкий истребитель. На следующий день прицел было приказано переставить в кабину самолет командира [20, с. 70-71].
***
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( 30*
[Закрыть]). 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 н^ 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.
30*К случае поражения топливного бака опасность пожара обычно возникает лишь при вытекании горючего наружу. При попадании в бак пуде быстро тормозится в жидкости и теряет убойную силу -
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 1940г., 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 самолете' [24, с.34].
Последним серийным "Мустангом" стал Р-51Н. До конца войны успели изготовит» 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], По-видимому, это был самый скоростной винтомоторный самолет периода второй мировой войны( 31*
[Закрыть]).
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.
31*О том, что эта модель по скорости была близка к пределу для винтомоторных самолетов, свидетельствует то, что абсолютный мировой рекорд скорости для поршневого самолета, установленный в 1983 г. составляет 832.12 км/ч, т.e. не намного превышает Умакс P-51M.
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].
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.