Текст книги "Р-39 «Аэрокобра» часть 2"

Автор книги: С. Иванов

Жанр:

История

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 4 страниц) [доступный отрывок для чтения: 2 страниц]

Назад к карточке книги

С. В. Иванов
Р-39 «Аэрокобра» часть 2
(Война в воздухе – 28)

«Война в воздухе» № 28. 2001 г. Периодическое научно-популярное издание для членов военно-исторических клубов. Редактор-составитель Иванов С. В. При участии ООО «АРС». Лицензия JIB № 35 от 29.08.97 © Иванов С. В., 2001 г.

Издание не содержит пропаганды и рекламы. Отпечатано в типографии «Нота» г. Белорецк, ул. Советская, 14 Тираж: 300 экз.

Bell XFL-1 Airabonita

Говоря о модификациях «Аэрокобр» нельзя не упомянуть о самолетах XFL-1, созданных по заказу ВМФ США. «Airabonita», такое название получила Модель № 5, представляла собой сильно переделанный истребитель Р-39. Начало работ над «Аэробонитой» было положено в ноябре 1937 года, когда ВМФ США сформулировало техническое задание на самолет, оснащенный двигателем V-1710. В это время в Бюро аэронавтики, филиале ВМФ, занимающийся морской авиацией, решили оценить пригодность рядных двигателей для использования на морских самолетах. До тех пор повсеместно царило убеждение, впрочем, подтвержденное официальным документом от 1927 года, что в морской авиации применимы только звездообразные двигатели. Однако во второй половине 30-х годов рядные двигатели уже настолько обогнали звездообразные, что пришлось пересмотреть взгляды десятилетней давности. Преимущество рядных двигателей заключалось прежде всего в возможности устанавливать на них турбонаддув, который, хоть и не отличался большой надежностью, давал скачкообразный рост характеристик двигателя.

Идея оснастить морские самолеты двигателями жидкостного охлаждения также имела под собой измерение логистики. Дело в том, что двигатели жидкостного охлаждения требуют для своей работы легковоспламеняющийся этиленгликоль, который пришлось бы хранить на кораблях. Имелись и другие соображения. Например, предполагалось использовать истребители для сброса бомб с контактным взрывателем на бомбардировщики противника, летящие ниже. Идея, надо признать, была весьма сомнительной. Так или иначе, в феврале 1938 года был объявлен конкурс на новый самолет. Конкурс проводился в категориях одно– и двухмоторных истребителей. Проекты представили фирмы Vought, Grumman, Curtiss, Brewster и Bell. Всего оценивалось десять проектов. Bell представил свое предложение 11 апреля 1938 года. Проект носил обозначение XFL-1 и занял шестое место. По мнению оценочной комиссии, лучшими одно– и двухмоторными машинами оказались Vought XF4U-1 и Grumman XF5F-1, соответственно.

Единственный прототип XFL-1«Airabonita», созданный по заказу ВМФ CHIA. Самолет предназначался на роль палубного истребители. Виден крюк аэрофинишера. Самолет несет окраску и обозначения прототипов ВМФ, обычных для того времени. Фюзеляж и больший часть крыльев осталась в цвете дюраля. Верхняя поверхность крыльев выкрашена в желтый цвет (Chrome Yellow), который заходит на переднюю кромку крыла. На руле направления видны три верти– кальные полосы: темно-синяя, белая и красная. Трехлопастный винт выкрашен в черный цвет, концы лопастей трехцветные (сине-желто-красный). Когда пинт вращался, полосы сливались в круги, обозначавшие опасную зону. На цветных полосах на руле направления надпись сделана методом выворотки. Литера, расположенная на границе цветов, сделана так: на темно-синем фоне буква белого цвети, на белом фоне – черная.

В середине года с обоими победителями был подписан контракт. Одновременно, фирма Bell получила уведомление о том, что военные моряки хотят испытать представленную фирмой машину, поскольку это был единственный предложенный самолет, оснащенный рядным двигателем. 3 ноября 1938 года заключили контракт суммой 125000 долларов на постройку одного прототипа. Представить машину следовало в августе 1939 года. Массу пустого самолета определили в 2130 кг (4695 фунтов). Это было на 7 % больше, чем указывалось в первоначальном техзадании. Работами руководил Роберт Вудс. На машину решили установить двигатель V-1710-6(E1) без турбонаддува мощностью 1150 л.с. на высоте 3000 м (10000 футов). В контракте имелся раздел, где оговаривались санкции за срыв условий контракта. За отклонение от указанных параметров фирма или получала премию или выплачивала штраф. Например, за каждую недобранную милю в час до максимальной скорости в 335 миль/ч фирма Bell наказывалась штрафом в 1500 долларов. Та же по сумме премия выплачивалась за каждую лишнюю милю в час, превышающую скорость 343 миль/ч. Аналогичная система предусматривалась и в отношении массы самолета. За каждый лишний фунт фирма лишалась 50 долларов, а если лишних фунтов было больше 100, то штраф увеличивался до 80 долларов. Проект, созданный на базе Р-39, отвечал требованиям ВМФ. Главными требованиями были: трехточечное шасси с хвостовым колесом и крюком аэрофинишера, посадочная скорость не более 113 км/ч (70 миль/ ч), хорошая видимость из кабины, способность сбрасывать небольшие бомбы, хорошая защита кабины пилота, наличие поплавков. Чтобы выполнить первое из требований, пришлось серьезно переработать фюзеляж Р-39. После того, как в крыльях разместили шасси, бензобаки и поплавки, выяснилось, что там не остается места для масляного и водяного радиаторов. Чтобы обеспечить требуемую скорость посадки, пришлось до предела увеличить площадь и размах закрылков. Поэтому радиаторы пришлось разместить под крыльями у точки подвешивания закрылков. Воздухозаборник находился на верхней поверхности крыла, как у ХР-39. Площадь крыла увеличили на 3 % до 20,45 м² (220 кв. футов). Из-за небольшого размаха – всего 10,67 м (35 футов) – крылья не складывались.

В хвосте самолета установили крюк аэрофинишера массой 34 кг (75 фунтов). Это. а также отсутствие передней стойки шасси массой 54 кг (120 фунтов), привело к опасному смещению центра тяжести самолета. Проблему усугубляло требование ВМФ к вооружению самолета. Вместо тяжелой 37-мм пушки моряки требовали установить пушку калибра 23 мм. Позднее и это требование уменьшили, ограничив вооружение самолета одним 12,7-мм и двумя 7,62-мм пулеметами. Это еще больше смещало центр тяжести к хвосту. По требованиям ВМФ США, центр тяжести самолета должен был приходиться на 26 % средней аэродинамической хорды профиля крыла. У самолета фирмы Bell этот параметр составил 30 %. Такое смещение грозило серьезным нарушением устойчивости в полете. Однако Роберт Вудс не решился на радикальное изменение конструкции, хотя существовал план на три дюйма сместить крылья самолета назад. Вудс же утверждал, что ему удастся решить проблему на этапе окончательной проработки конструкции. Это мнение Вудса оказалось роковым для проекта, так как в дальнейшем ситуация только усугублялась. Неудовлетворительная продольная устойчивость сопровождались недостаточной устойчивостью поперечной.

Одним из требований моряков было наличие на самолете поплавков, позволявших удерживать самолет на поверхности воды в случае аварийной посадки. Снимок сделан в ходе испытания поплавков 25 апреля 1940 года.

Снимки кабины XFL-1. Виден кожух ведущего вала, проходящего между ногами пилота.

XFL-1 в окончательном варианте вид слева. Обратите внимание на увеличенный киль и заметный воздухозаборник карбюратора, I октября /940 года.

XFL-1 Airabonita

XFL-1 Airabonita первоначальный вариант

XFL-1 Airabonita окончательный вариант

Белл старался выполнить все требования моряков, поэтому самолет был оборудован десятью внутренними бомбоотсеками, по пять в каждом крыле. В результате самолет смог нести 40 бомб массой 2,35 кг (5,2 фунта) каждая. Чтобы пилот мог сбрасывать бомбы прицельно, в полу кабины сделали дополнительное окно. Высота кабины была заметно выше, чем у серийных Р-39. Кресло пилота также было выше. Другим был и воздухозаборник карбюратора. В крыльях разместили два надувающихся поплавка. К заводским испытаниям самолет был готов весной 1940 года. Первый полет провели 13 мая. Его ход оказался весьма драматичным. За штурвалом самолета сидел Брайан Спаркс. В этот день он должен был провести быструю рулежку. В ходе подобных испытаний часто наблюдается отрыв самолета от земли. Так случилось и на этот раз. Резкий порыв ветра поднял самолет в воздух. Поскольку самолет успел подняться на значительную высоту, Спаркс решил продолжить полет. Сделав круг над аэродромом, самолет внезапно начал трястись. Выяснилось, что воздушный поток сорвал крышки с поплавочных отсеков, а сами поплавки начали наполняться воздухом. Пилот дал полный газ, чтобы не потерять управление машиной. Тряска продолжалась около 20 секунд, после чего правый, а затем и левый поплавки сорвало. Самолет выровнялся и Спаркс посадил машину. Второй полет, проведенный 20 мая, также прошел с приключениями. Самолет едва успел оторваться от земли, как заглох двигатель. Самолет уже находился у конца ВПП, поэтому прототип остановился лишь во рву, проходившем в нескольких десятках метров за концом полосы. И на этот раз

Спаркс отделался легким испугом. Вскоре счастье отвернулось от Спаркса. Во время одного из полетов на «Аэрокуде» ему пришлось аварийно покинуть машину. Пилот избежал попадания в плоскость винтов, но ударился о киль, серьезно повредив себе ноги. Травма оказалась очень глубокой и до конца жизни Спарксу пришлось ходить с палкой, что поставило крест на его карьере пилота. Дальнейшие испытания проводил Роберт Стенли. Полученный опыт заставил внести в конструкцию самолета множество изменений. Прежде всего, самолет получил хвостовое оперение большей площади, новый воздухозаборник карбюратора (такой же как на стандартных Р-39), а также новые радиаторы под крыльями, воздухозаборники которых находились под крылом. Испытания проводились на самолете без вооружения. Вместо пулеметов в носовой части фюзеляжа закрепили балласт, чтобы центр тяжести находился в разумных пределах. Переделки затронули и выхлопной коллектор. Вместо прежнего, объединявшего цилиндры по три (с каждого борта было по два выхлопных патрубка), выхлопные патрубки установили для каждого цилиндра.

Самолет передали для официальных испытаний 27 февраля 1941 года. Испытания начались на авиационной базе ВМФ в Анакостии, а продолжились на авиационном заводе ВМФ в Филадельфии. Длились испытания с марта по сентябрь 1941 года. Выяснилось, что максимальная скорость самолета 536 км/ч (333 мили/ч), скорость сваливания 122 км/ч при выпущенных закрылках, а разбег при встречном ветре скоростью 40 км/ч 62 метра. Таким образом, самолет мог взлетать с авианосца как самостоятельно, так и с помощью катапульты. Однако из-за плохой устойчивости при заходе на посадку самолет не годился на роль палубного истребителя. Другим недостатком стала слишком большая масса машины, которая составила 2427 кг (5352 фунта), что было на 23 % больше предела. Но последним гвоздем в крышку гроба стала нерешенная проблема сдвинутого к хвосту центра тяжести, из-за которой в носу самолета пришлось поместить балласт.

Так решилась судьба «Аэробониты». Самолет списали в феврале 1942 года и использовали в качестве цели при испытании зенитных пушек в опытном центре Патаксент-Ривер. Единственный построенный прототип имел бортовой номер 1588.

Сборочная линия на заводе Bell в Уитфилде. Виден параллельный монтаж Р-39 и Р-63. На правых двух линиях идет сборка P-39Q-30, на трех следующих – Р– 63A, на двух следующих – P-39Q-30, на последней Р-63А.

Bell Р-63 Kingcobra

Уже в середине 1940 года многие считали, что самолет Р-39 не оправдывает возлагаемых на него надежд. Фирма Bell, осознавая это, приступила к созданию самолета, который, имея достоинства Р-39, не имел бы его недостатков. Первоначально было решено оснастить самолет двигателем Continental V-1430. Однако создание двигателя шло с большими задержками, поэтому инженеры из Баффало предусмотрели возможность установить на самолет одну из модификаций уже известного двигателя Allison V-1710. Сохранив общую схему планера, на новом самолете решили применить новый ламинарный профиль несущих плоскостей. ХР-63 стал вторым американским истребителем, оснащенным крыльями с таким профилем. Конструктор понимал, что новый самолет будет больше и, соответственно, тяжелее. В то же время запас роста мощности мотора был ограничен. Поэтому два самых простых пути улучшить характеристики машины, уменьшая массу и увеличивая мощность двигателя, для Вудса были закрыты. Поэтому было решено пойти по третьему пути: уменьшить аэродинамическое сопротивление самолета. Новый профиль крыла был разработан в США д-ром Истманом Джейкобсом. Джейкобс утверждал, что его профиль имеет незначительное аэродинамическое сопротивление за счет незначительного срыва воздушных потоков. Этого удалось добиться, сместив назад вершину профиля. Ламинарные профили требовали очень точного исполнения, поскольку при малейших отклонениях от образца они теряли свои свойства. Это составляло проблему, с которой приходилось считаться.

Результаты работы были представлены военным в феврале 1941 года. На встрече одновременно представили проекты ХР-39Е и ХР-63 (Модель № 24). Расчетные параметры были настолько многообещающими, что Белл получил заказ на разработку подробной документации, которую и представил 1 апреля 1941 года. 27 июня 1941 года военные подписали контракт, который предусматривал строительство трех прототипов ХР-63. Два из них предназначались для летных испытаний, а третья машина предназначалась для проведения статических испытаний. Руководителем работ назначили Дэниел Дж Фэбриси-младший. Приступая к работам, было решено провести испытания в аэродинамической трубе в Лэнгли. Испытаниям подверглись как модель всего самолета, так и фрагменты крыльев. В ходе испытаний выявилась необходимость изменить форму хвостового оперения и удлинить фюзеляж, чтобы избежать сваливания самолета в штопор – это было больное место Р-39. Исследования фрагментов крыльев должны были подтвердить правильность выбора профиля, а также убедиться в возможности серийного выпуска таких крыльев. Испытания проводились под руководством самого доктора Джейкобса. В результате было установлено, что фрагменты крыльев с профилем NACA 66,2Х-116 у основания крыла и 66,2Х-216 у конца были изготовлены правильно (рабочие, делавшие крылья, не знали о необходимости точно придерживаться чертежа. Это позволяло надеяться на возможность серийного выпуска самолета. В конструкции нового самолета постарались устранить все недочеты, характерные для Р-39. В результате заметно подросла масса машины. В декабре 1941 года масса самолета составляла уже 4173 кг (9200 фунтов). Это вызвало негативную реакцию со стороны военных. В Баффало появился представитель Департамента материально-технического обеспечения, который потребовал снизить массу самолета до 3400 кг (7500 фунтов). Вылизав машину, Белл сумел снизить массу до 3413 кг. Результат был куплен, прежде всего за счет ослабления вооруженности самолета. Из запланированных шести 12,7-мм пулеметов и 37-мм пушки на самолет поставили только пушку и два пулемета, разместив их в носовой части фюзеляжа. Тут уместно будет заметить, что «Кингкобра» стала последним американским винтовым истребителем, разработанным в годы Второй Мировой войны, а также последним американским самолетом с синхронизированным с винтом вооружением.

Отталкиваясь от опыта эксплуатации Р-39, конструкторы сделали все, чтобы обслуживание самолета требовало как можно меньше времени. И в этом им удалось достичь заметных успехов. Например, погрузка боекомплекта на ХР-63 занимала всего 18 минут, в то время как на «Аэрокобре» подобная операция отнимала больше часа. Также тщательно проработали систему охлаждения двигателя. Благодаря этому удалось избежать множества хлопот, которые преследовали Р-39 на начальном этапе. В феврале 1942 года окончательно отказались от двигателя Continental, выбрав штатным мотором Allison V-1710-47 с двухступенчатым механическим наддувом. Стартовая мощность двигателя равнялась 1325 л.с. Наддув имел дополнительную ступень, которая предназначалась для работы на уровне моря. Наддув имел гидравлическое управление, в результате пилоту не требовалось менять обороты двигателя, чтобы удержать его в подходящем режиме. В добавок, работа двигателя в благоприятном режиме устраняла вибрацию, что значительно увеличивало надежность и повышало ресурс.

Bell Р-63 А «Kingcobra». Эффектный снимок сделан во время ночных стрельб.

Один из трех ХР-39Е, на которых отрабатывались различные конфигурации хвостового оперения. Хвост этого прототипа послужил образцом для ХР-63.

Первый полет самолета с серийным номером 41-15911 состоялся 7 декабря 1942 года, спустя ровно год после атаки на Перл-Харбор. Новая машина, несмотря на внешнее подобие Р-39 имела с ней мало общего. Основные различия: крылья другого профиля, более длинный фюзеляж, другая форма хвостового оперения, кабина пилота, смещенная вперед, плоское лобовое бронестекло фонаря. Пилотом, первым поднявшим «Аэрокобру» в воздух, стал Роберт Стенли. Посадив самолет, он очень хорошо отозвался о машине. Не колеблясь, он сравнил самолет со «Спитфайром». Однако дальнейшие испытания пошли не так гладко. Больше всего проблем возникло при определении максимальной скорости. Очень долго самолет никак не мог показать расчетную скорость 655 км/ч на высоте 6800 метров, недотягивая 32 км/ ч. За помощью обратились к д-ру Джейкобсу. Джейкобс предложил уплотнить все щели на планере, что позволило поднять скорость на 11 км/ч.

Затем, после нескольких полетов, тесемки, показывающие распределение воздушных потоков, выявили сильные завихрения на задней кромке крыла. Тогда Джейкобс предложил новую форму для сопряжения крыла с фюзеляжем. Это подняло скорость самолета на 22,5 км/ч, что позволило достичь расчетную скорость. В ходе полетов в Баффало самолет достиг высоты 11300 м (37000 футов), время набора 6800 метров составило семь минут. Заводские испытания продолжались до 22 января. Затем самолет передали на испытательную базу материально-технической службы в Мероке, штат Калифорния. 28 января случилось происшествие – отказало шасси. За штурвалом сидел Джек Вулемс. Шасси не убралось до конца. Несмотря на все маневры, стойки продолжали торчать под углом 30 градусов. Кроме того, полет проводился вечером, начинало смеркаться. Израсходовав большую часть топлива, Вулемс решил садиться. Однако в темноте летчик промахнулся мимо ВПП и машина получила повреждения. К счастью, пилот уцелел. Причиной отказа стал небольшой шкворень, который, сломавшись, заблокировал шасси. Самолет ремонту не подлежал. Программу испытаний приостановили. До своей гибели самолет налетал 25 часов. Второй прототип был готов уже в январе, но поднялся в воздух лишь 5 февраля. И на этот раз испытания закончились неудачей. 4 марта 1943 года у самолета, управляемого представителем материально-технической службы, капитаном Ландквистом, разрушился впускной клапан. Двигатель завибрировал, а через несколько минут вспыхнул пожар. Ландквист покинул самолет с парашютом. Самолет 41-15912, совершивший 77 полетов, рухнул на землю. Сборка третьего протеина началась в июне 1942 года. По результатам испытаний самолет переделали. При этом обозначение машины сменили на ХР-63А.

Три снимки первого прототипа ХР-63 (41-19511), облетанного Бобом Стенли 7 декабря 1942 года. Обратите вни– мание на нестандартный серийный номер, без первой цифры «2».

ХР-63 А

Третий из прототипов «Кингкобры» поднялся в воздух 26 апреля 1943 года. В конструкции самолета учитывался печальный опыт двух предыдущих прототипов. Машину оснастили новым двигателем – Allison V-1710-93(Е11). Этот двигатель развивал мощность 1325 л.с. при 3000 об./мин. и имел автоматический регулятор давления топливовоздушной смеси. Имелось и несколько внешних отличий. Прежде всего, самолет получил под крыльями две гондолы с 12,7-мм пулеметами (по одному на крыло, боекомплект 300 выстрелов на ствол). Общее вооружение самолета состояло из 37-мм пушки М-4 (30 выстрелов) и четырех 12,7-мм пулеметов (общий боекомплект 1000 выстрелов). Коллектор выхлопных газов на каждом борту имел по 12 патрубков вместо шести. Заднюю часть фонаря выполнили из металлического листа, под которым разместили измерительную аппаратуру. От «Аэрокобры» новый самолет унаследовал малую емкость бензобаков. Емкость баков составляла 514 л, то есть на 53 л меньше, чем у P-39D. Поэтому дальность полета у новой машины оказалась ограниченной. Чтобы частично исправить ситуацию под каждым крылом поставили по узлу крепления, позволявших нести два подвесных бака емкостью 284 л. Предусматривалась возможность брать вместо баков две 227-кг бомбы (500 фунтов). Несмотря на значительные переделки, масса самолета возросла всего на 60 кг (131 фунт). Поскольку новый двигатель Allison был оснащен системой впрыска воды в цилиндры, это позволяло кратковременно форсировать двигатель до 1825 л.с. Все ожидали заметного роста летных характеристик машины. И действительно, «Кингкобра» стала тем, чем «Аэрокобра» так никогда и не смогла стать. Несмотря на то, что в ходе испытаний пришлось сменить четыре двигателя, на высоте 7345 метров (24100 футов) самолет развил скорость 678 км/ч. Высоту 6100 метров самолет набирал за 5 минут 47 секунд. Потолок достиг 14100 метров. Четырежды двигатель пришлось менять в ходе отладки системы впрыска воды – доводка двигателя шла параллельно с доводкой самолета. Фирма Allison закончила испытания лишь 27 ноября 1943 года. К этому времени серийные Р-63А уже два месяца сходили с конвейера.