Текст книги "Одномоторные истребители 1930-1945 г.г."

Автор книги: Юрий Гугля

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 4 страниц)

Юрий Андреевич Гугля
Одномоторные истребители 1930-1945 г.г.

(Скорость или маневренность? И скорость, и маневренность!)

«Архив-Пресс» Киев 1998

Недавно Юрию Андреевичу Гугле исполнилось 50 лет. Мы надеемся, что эта брошюра послужит своеобразным подарком автору, посвятившему всю свою жизнь работе в авиационной промышленности. С пожеланиями долголетия в жизни и творчестве. Издательская группа «Архив-Пресс».

Редактор: Дмитриев Г. Н. Редакционный совет: Кальченко Д. Е., Гутник С. Компьютерная верстка: Воробьев О. А. Макет обложки: Кочмарский В. В. Чертежи автора

ОТ АВТОРА

Данная публикация посвящена одному из самых интересных периодов в истории авиации – периоду становления и развития одноместного одномоторного скоростного поршневого истребителя. Эта тема неизменно вызывает повышенный интерес. Достаточно взять в руки отечественные и зарубежные издания, побывать на соревнованиях авиамоделистов, чтобы в этом не осталось сомнений. Иногда наличие или отсутствие материала на эту тему определяет популярность конкретного материала или книги.

Повышенный интерес читателей объясняется, видимо, той ролью, которую сыграли данные истребители в завоевании господства в воздухе, а стало быть и в решении задач, стоящих перед авиацией, в последней на сегодняшний день (хотелось бы верить, что навсегда) большой войне. А может быть тем, что истребители всегда олицетворяли прогресс авиации?

За последние 10 лет резко увеличилось количество статей и книг на эту тему, но главное – возросло их качество. Исчез Главлит с его «стандартами» и «шаблонами», авторы получили доступ к архивным материалам, появилась возможность давать свою собственную оценку как самолетам, так и тем или иным событиям и фактам… Такое положение вещей с одной стороны облегчает работу, но с другой – требует от автора более высокой квалификации и ответственности. Конечно, не все публикации заслуживают одинаково высокой оценки, не всегда и не во всем их авторы были объективны (одни – несознательно, другие – с определенной целью). Некоторых явно сковывают существовавшие «рамки соцреализма» и устоявшиеся догмы. Но в большинстве своем качество и глубина освещения заслуживают уважения и внимания, а различие аргументированных точек зрения позволяет приблизиться к исторической правде.

Разумеется, не лишена недостатков и данная работа. Автор хорошо представляет, что «нельзя объять необъятное». Некоторые суждения и выводы – лишь авторская точка зрения, но он нигде сознательно не искажал фактов, не избегал «острых углов», всегда стремился к исторической достоверности. Насколько это удалось – судить читателю.

Особое внимание уделено советским истребителям. И не только потому, что они нам ближе, но и в силу специфичности условий, в которых они создавались, когда очень часто отсутствовала здоровая конкуренция, но с избытком хватало нездоровой и субъективизма…

Автор выражает глубокую признательность заслуженному летчику-испытателю СССР, Герою Советского Союза, доктору технических наук М. Л. Галлаю, и своим коллегам – работникам АНТК им. О. К. Антонова: В. А. Воронько, В. Я. Гриб-Пасиченко, В. М. Заярину, О. В. Лагутину, В. А. Личко, С. В. Меренкову, И. А. Гулясу, А. Моисеенко, А. Совенко, А. Хаустову – за советы и замечания при подготовке этой публикации к печати.

И-15 (ЦКБ-3). Архив редакции

Gloster Gladiator. Архив редакции

К началу Второй Мировой войны из нескольких типов самолетов воздушного боя – маневренных бипланов, двухместных истребителей, тяжелых двухмоторных – главную роль играл одноместный скоростной моноплан. Облик такого истребителя окончательно сформировался к середине 30-х годов с появлением и принятием на вооружение И-16 в СССР, Мессершмитта Bf-109 в Германии, «Харрикейна» и «Спитфайра» в Англии: свободнонесущий моноплан с убирающимся шасси, закрытой кабиной.. Именно в таком виде эта машина и развивалась, вобрав в себя к 1945-47 г.г. все достижения аэродинамики, двигателестроения, материаловедения, технологии, оборудования, до тех пор, пока на смену ей не пришли реактивные истребители.

Свое «место под солнцем» истребитель-моноплан завоевал в острой борьбе с истребителем-бипланом (-полуторапланом), продолжавшейся четверть века – с 1914 по 1939 годы. Вспомним, что в начале Первой Мировой войны в качестве истребителя применялись монопланы, правда, расчалочные, а не свободнонесущие, лучшими из которых были: «Моран-Н», «Фоккер Е-1», «Фоккер Е-4» и др. Но очень скоро их вытеснили бипланы семейства «Ньюпор», «Фоккер Д-VII», «Спад VII» и другие, которые при близких значениях веса, мощности моторов, нагрузки на крыло имели меньшие размеры, что снижало общее аэродинамическое сопротивление и улучшало маневренность. Если сравнить моноплан «Фоккер Е-IV» и биплан «Спад VII», то окажется, что при одинаковой нагрузке на крыло (44 кг/м2 ), несмотря на большую мощность мотора (160 лс против 150 лс), «Фоккер» значительно уступал в скорости (160 км/ч и 200 км/ч соответственно). В этот период не без успеха применялись даже истребители-трипланы, например, «Фоккер Др-1», «Сопвич-триплан»…1*

[Закрыть]

Увеличение мощности моторов, снижение их удельного веса, совершенствование аэродинамики и методов расчета на прочность обеспечило неуклонный рост летно-технических харктеристик (ЛТХ) истребителей-бипланов. И мы можем гордиться, что в период только начавшегося расцвета бипланной схемы одним из первых, кто усомнился в ее незыблемости и рассмотрел (или интуитивно почувствовал?) возможности моноплана, был наш соотечественник, выдающийся авиаконструктор, Н. Н. Поликарпов. В 1922 году (!), в инициативном порядке, он начал разработку истребителя– моноплана со свободнонесущим крылом ИЛ-400 (И-1).

Несмотря на ряд неудач (авария при первом вылете в августе 1922 г., невыход из штопора серийных И-1 с мотором М-5 в 1927 г.), работы над И-1 продолжались до 1929 г. Скорость серийных И-1 достигла 295 км/ч. И хотя И-1 не был принят на вооружение, испытания и исследования, проведенные на нем, дали много ценной информации. Без И-1 в 1923– 28 годах не появились бы в КБ Поликарпова И-16 и И-17 в 1933-34 г.г.

Несколько ранее, в мае 1933 г., в СССР начались испытания И-14 (АНТ-31), близкого по схеме и летным данным И-16. Через год-другой истребители-монопланы были созданы и за рубежом. С этого момента оба типа истребителя-моноплан и биплан – развивались параллельно, дополняя друг друга.

Лучшими бипланами предвоенных лет были: советский И-15 и его модификации И-15 бис, И-153, английский Глостер «Гладиатор», итальянские Фиат-СИ-32 и -GR-42, германский Не-51 и японский Кавасаки Ki-Ю. Скорости этих машин колебались в пределах 320-450 км/ч при высоких маневренных качествах.

Лучшим по маневренности был И-15, имевший рекордно малое время виража – 8 сек. Но с каждым годом, с каждым военным конфликтом становилось ясно, что главным качеством истребителя, позволяющим вести наступательный, активный воздушный бой, является скорость. Моноплан становится незаменимым. Хотя концепция совместного использования бипланов и монопланов существовала несколько лет (дольше всего – в СССР), приоритет во второй половине 30-х годов безусловно отдавали скоростному истребителю, а маневренный, как и двухмоторный тяжелый, являвшийся по существу многоцелевым самолетом, должны были дополнять его. Отражением этой концепции являются статьи генерал-лейтенанта авиации М. П. Строева в журнале «Техника Воздушного Флота» № 12, 1940 и № 5-6, 1941 г.: «На данном этапе необходимо иметь три вида истребителей: одноместный скоростной и маневренный монопланы и двухместный двухмоторный самолет широкого радиуса действия. Развивая в любых направления варианты скоростного истребителя с Vmax = 700-800 км/ч и более, нужно одновременно строить и разрабатывать одноместный маневренный истребитель…» 2*

[Закрыть]

1* Подробно об этих истребителях читайте в статьях В. Кондратьева в журналах «Моделист-конструктор» за 1982 г.

2* На том этапе развития авиации сугубо маневренный истребитель мог быть не только бипланом или полуторапланом, но и монопланом с невысокой нагрузкой на крыло. О таких машинах речь впереди.

Bf-109D-1 из JG-1, 1939 г. Архив редакции

Spitfire Mk I. Архив автора

И-16 тип 29 на гос. испытаниях в НИИ ВВС. Под крылом – подвесные баки и направляющие для РС-82. Архив автора

Интересной попыткой совместить в одном самолете достоинства моноплана и биплана явились складные истребители В. В. Никитина и В. В. Шевченко ИС-1 и ИС-2 и несколько проектов развития этой схемы, позволявшей посредством уборки нижнего крыла превращаться из биплана в моноплан и обратно. Начавшаяся война прервала работу, имевшую шансы завершиться полным успехом: технически задача была решена, и речь могла идти только об оптимизации параметров, и выборе двигателя.

Надо сказать, что и у нас и за рубежом начавшаяся (или приближающаяся) война заставила сосредоточиться только на главных направлениях развития техники, распылять силы и средства на экспериментальные и альтернативные типы не было ни времени, ни средств. В этом смысле биплану не повезло: безоговорочно проигрывая своему однокрылому конкуренту в скорости, он прекратил свое развитие, не достигнув возможной вершины.

Можно утверждать, что с новыми двигателями, созданными в начале 40-х годов (мощностью 1600-2000 л.с.), истребитель-биплан по сумме боевых качеств даже превосходил бы некоторые истребители-монопланы, широко распространенные в годы войны, такие как «Хиррикейн», Р-40 «Томагаук», Як-7, ЛаГГ-3… Например, безрасчалочный полутораплан И-195 с мотором М-90, разработанный Поликарповым в 1940 г. сразу после И-185, должен был развивать скорость 591 км/ч, т. е. близкую к упомянутым машинам, но при более мощном вооружении (2x20 мм пушки и 2x7,62 пулемета). Вместе с тем он значительно превзошел бы их в вертикальном и горизонтальном маневре, имея меньшую нагрузку на крыло (104 кг/м2 против 171-177 у Як-7) и на мощность (1,6-1,7 кг/л.с. против 3,2 кг/л.с.).

Близким к вышеназванным монопланам по скорости, но превосходящим их в маневренности мог оказаться и не получившим логического завершения безстоечный и безрасчалочный биплан И-207, конструкции А. А. Боровкова и И. Ф. Флорова. Правда, с самого начала по своей концепции этот истребитель не относился к сугубо маневренным. Конструкторы поставили перед собой другую задачу: создать минимальных размеров биплан, который превосходил бы И– 16 в маневренности, но не уступал бы ему в скорости. Даже нагрузка на два одинаковых крыла общей площадью 18 м2 была такой же, как у И-16 тип 5 – около 100 кг/м2 . И задача в общем была решена. Первый экземпляр № 7211, выпущенный в мае 1937 г., превзошел одновременно появившийся И-16 тип 10 в скороподъемности и времени виража, уступив немного в скорости (416 против 440 км/ч) при неубира– ющемся шасси. А И-207 изделие 8 № 4 с мотором М-63 и убирающимся шасси в 1940 г. развил скорость 486 км/ч, т. е. практически такую же, как последние типы И-16 с таким же мотором. Дальнейшее развитие И-207 (изделие 9 № 5), выпущенный перед самой войной, с мотором М-63 Р должен был развивать 550 км/ч. Но такая скорость уже считалась недостаточной, и максимум, которого могла бы достичь эта машина – оказаться в числе лучших маневренных истребителей-бипланов. Ситуация, имевшая место в 1 Мировую войну, когда за счет минимальных габаритов биплан превзошел моноплан, в 1939-40 г.г. уже не могла повторить ся (хотя в середине 30-х годов на непродолжительный период, в принципе, возникнуть могла). К 1940 году лучшие истре– бители-монопланы по определяющей характеристике – скорости – шансов бипланам не оставили. Но это случилось в конце 30-х годов, а в 1934-35 г.г. достоинства моноплана только обозна-чились, их нужно было реализовать и доказать в бою. Преимущество в скорости сомнений не вызывало, смущали неизбежное ухудшение маневренности и увеличение посадочной скорости.

Первые истребители-монопланы выпуска 1933-35 г.г. – И-14, И-16, И-17, Мессершмитт Bf-109В – оснащались двигателями мощностью 680-800 л.с., имели удельную нагрузку на крыло 100-120 кг/м 2 и развивали скорость 440-480 км/ч. Размеры самолетов были небольшие, а у И-14 и И-16 – предельно малые. Среди них резко выделялся габаритами – достаточно большими даже для 1945 г. – «Харрикейн» Мк. 1. По весу он тоже был почти на тонну тяжелее, но и двигатель имел значительно более мощный (1030 л.с.), что позволило получить скорость 507 км/ч. Выглядела машина довольно громоздкой, и не случайно через год аэродинамически более совершенный «Спитфайр» Мк 1, с таким же мотором и одинаковым вооружением (8x7,7 пулеметов) при скорости 560 км/ч весил почти на 200 кг меньше. Примерно такую же скорость имел и Мессершмитт Bf-109D в 1938 г., получив мотор DB-601A (1150 л.с.).

Все эти годы конструкторам скоростных истребителей приходилось искать компромисс между скоростью и маневренностью. В целях улучшения маневренных качеств И-16 сознательно спроектировали недостаточно устойчивым (центр тяжести практически совпадал с аэродинамическим фокусом), с малыми размерами и, соответственно, малыми моментами инерции вокруг всех осей, что соответствовало тогдашним воззрениям наших ученых. Но уже следующий истребитель Поликарпова, И-17, такого переноса не имел, был и маневренным, и устойчивым.

Ki-27. Архив редакции

А6М3. Архив редакции

Следует отметить, что минимальные размеры, обеспечивая лучшую маневренность и меньший вес, одновременно делали истребитель и менее перспективным, ограничивая возможности применения новых, более мощных, но и более тяжелых двигателей. Это хорошо видно на примере И-16, на котором даже установка первых, сравнительно легких (650– 700 кг), двухрядных моторов воздушного охлаждения была довольно затруднительной, требовала некоторого изменения геометрических параметров. Так в 1938 г. появился И-180. А под двухрядную «звезду» мощностью 1600-2000 л.с. (вес таких двигателей 850-1100 кг) необходим был уже совершенно новый самолет, и в 1940 г. Поликарпов проектирует И-185.

В. Мессершмитту и Р. Митчеллу в 1935-36 г.г. сразу удалось создать выдающиеся перспективные истребители Bf-109 и «Спитфайр», которые прошли 10-летний цикл модернизации без радикальных изменений базовой геометрии и конструкции, и в течение всех этих лет они постоянно входили в число самых совершенных боевых машин данного класса.

В середине 30-х годов усилия конструкторов были направлены на повышение летных данных, усиление вооружения, улучшение эсплуатационных качеств. Увеличение скорости достигалось установкой более мощных двигателей, оснащенных одно– и двухскоростными нагнетателями, а потом и турбокомпрессорами, применением винтов изменяемого шага (ВИШ), улучшением аэродинамики. Применение более мощных, но и более тяжелых моторов, расходующих больше топлива, усиление вооружения, увеличение веса конструкции более скоростного самолета, расширение состава оборудования – все это неизбежно приводило к росту веса истребителя (такая закономерность имела место не только в 30-е, но и в последующие годы, вплоть до наших дней).

Однако мощность двигателей повышалась быстрее, чем возрастал их собственный вес, т. е. снижался удельный вес двигателя. Если у лучших моторов середины тридцатых годов этот параметр равнялся 0,6-0,7 кг/л.с., то к концу войны – 0,5 кг/л.с. и даже менее. Говоря об удельном весе двигателя нельзя иметь в виду СУ (силовую установку), так как она объединяет и двигатель, и винт, и систему охлаждения, и мотораму, и все агрегаты и приборы контроля.

Мы уже говорили о соперничестве двух типов истребителей – бипланов и монопланов. Не менее острым было соперничество и двух видов поршневых моторов – жидкостного и воздушного охлаждения. Но если в первом случае «победитель» определился еще до войны, то во второе он не был выявлен даже к ее окончанию. И только в послевоенные годы предпочтение отдали мотору воздушного охлаждения. А в предвоенные годы чаши весов колебались… И когда казалось, что приоритет будет отдан двигателям жидкостного охлаждения (по крайней мере, для истребителей, лучшие образцы которых – Мессершмитт Bf-109Е, «Спитфайр» – оснащались именно ими), создатели моторов воздушного охлаждения вдвое повысили их мощность, разработав двухрядные «звезды». При этом мидель моторов не увеличился, а в ряде случаев, когда удавались «коротко– ходовые звезды» (ход поршня равен или меньше диаметра цилиндра: такими были М-82 в СССР, американский Пратт/ Уитни R-1830, германский BMW-801), даже уменьшился.

Конструкторы двигателя жидкостного охлаждения пошли таким же путем, наращивая число цилиндров, чаще всего устанавливая один-два 6-цилиндровых блока на существующую базовую конструкцию (Y, X и Н-образные схемы). Но при этом резко возрастали поперечные габариты, что сводило на нет основное преимущество моторов жидкостного охлаждения.

В 1934-39 г.г. на истребители чаще всего устанавливались двигатели воздушного охлаждения, хотя налицо был явный успех Bf-109 и «Спитфайра». Несмотря на больший мидель эти моторы обладали рядом преимуществ, главными из которых являлись простота эксплуатации и высокая живучесть как самого мотора, так и всей ВМГ. Прямое попадание и даже разрушение одного-двух цилиндров не обязательно приводили к остановке двигателя. К этому следует добавить наличие только одной системы охлаждения – масляной. Кроме того, сам по себе звездообразный мотор являлся своеобразным щитом для летчика при атаках с передней полусферы. Понятно, что с такой силовой установкой истребитель (при прочих равных условиях) получался в несколько раз более живучим. А снижение аэродинамического сопротивления достигалось хорошим капотированием, в частности, применением капотов NACA.

Тем не менее в середине 30-х годов истребители с моторами жидкостного охлаждения, при близкой мощности, получались несколько более скоростными. Так, даже с двухрядными «звездами» небольшого диаметра («Гном-Рон-14, P/W R-1830, М-87, М-88), мощностью 900-1200 л.с. скорость, как правило, не превышала 500-540 км/ч, в то время как с рядными двигателями аналогичной мощности она приближалась к 600 км/ч.

Исключением явился И-180 (1938-40 г.г.), который с мотором М-88Р (1100 л.с.) показал 585 км/ч, обещая в ближайшем будущем развить 600 км/ч. Достигнуто это было за счет малого веса самолета (2429 кг), аэродинамики и минимальных размеров. Последнее, как уже говорилось, ограничивало возможности развития. С мотором М-89 (1330 л.с.), представляющим собой улучшенный вариант М-88, скорость была бы более 600 км/ч, с М-89, оснащенным системой непосредственного впрыска топлива 1*

[Закрыть], она достигла бы, как показывали расчеты, 650 км/ч, но использование перспективных двигателей – М-90, М-71, М-82 – на этой машине исключалось.

1* Эта модификация М-89 прошла госиспытания в июле 1941 г., показав мощность 1550 л.с.

Р-40Е ВВС ЧФ. Архив редакции

Bf-109Е-4 из 2/JG-54, июль 1940 г., Брюссель. Архив редакции

Bf-109F-2 из 3/JG-3 «Udet», 1941 г., Украина. Архив редакции

Более широкое применение звездообразных моторов в тот период связано, возможно, еще и с тем, что многие истребители нельзя со всей определенностью отнести ни к скоростным, ни к маневренным, что очень хорошо видно на примере японских конструкторов, которые строили истребители как бы промежуточного типа, причем, приоритет явно отдавался маневренности. А5М (И-96, 1936 г.), Ki-27 (И-97, 1937 г.), Ki-43 (первый экземпляр) и другие имели очень небольшую для моноплана нагрузку на крыло и даже (первые два) неубирающееся шасси, что говорит о стремлении сделать самолет прежде всего легким и маневренным, даже в ущерб скорости. Близкими по своим данным и особенностям конструкции были «Фоккер» Д-21, «Макки» МК-200 и другие.

Самым ярким представителем этой концепции стал один из лучших японских истребителей А6М «Зеро». Серийный экземпляр (А6М2, 1940 г.) с мотором воздушного охлаждения «Сакае» 12 (950 л.с.) имел скорость 530 км/ч, мощное вооружение (2x20 мм пушки и 2x7,7 пулемета) и большую дальность полета. Но главное – великолепная маневренность. До появления во второй половине 1943 г. на тихоокеанском театре военных действий новых американских истребителей F4U «Корсар» и F6F «Хеллкэт» машина не имела себе равных, значительно превосходя и «Буффало», и «Уайлдкэт», и «Томагаук». Высокая маневренность «Зеро» достигалась за счет крыла большой площади (22,44м2 ) и малого веса (2410 кг), ради получения которого на самолете отсутствовали бронирование и проектирование бензобаков. Вместе с недостаточной прочностью крыла это являлось серьезным недостатком. Последующие модели (А6М5, А6М6) этих недостатков не имели, на них устанавливались более мощные двигатели (Сакае 21, 1130 л.с.), крыло имело несколько меньшую площадь (21,3 м2 ), Скорость увеличилась до 560-570 км/ч, т. е. была более чем скромной для второй половины войны («Хеллкэт» F6F5 имел в то время скорость 644 км/ч, a F4U-4 «Корсар» – более 700 км/ч). Вести активный воздушный бой, да еще в условиях численного превосходства противника стало невозможно. Тем не менее эта красивая изящная машина до последних дней войны оставалась «крепким орешком» для любого американского аса, являясь фактически отличным маневренным истребителем. Это лишний раз подтверждает, что лучшие образцы несостоявшихся маневренных бипланов, со скоростью 550-580 км/ч и мощным вооружением, нашли бы свою «ячейку» в небе войны.

Следует отметить, что истребители тех лет, считавшиеся скоростными, уже спустя 2-3 года как бы автоматически превращались в маневренные. Так случилось с И-16 в 1938– 39 г.г. То же можно сказать о Bf-109Е, «Спитфайре» Мк I и Мк II, Як-1, которые в 1940 г. еще могли быть отнесены к скоростным (VMax = 570-585 км/ч), но уже в 1942-43 г.г. сильно уступали в скорости новейшим машинам (VMax = 650– 700 км/ч), превосходя их в горизонтальном маневре.

С началом Второй Мировой войны скоростной истребитель совершенствуется очень быстро, впрочем, как и другие типы боевых машин. Модернизируются состоящие на вооружение Bf– 109Е и «Спитфайр» Мк I и Мк II. Первый превращается в Bf– 109F посредством установки более мощного двигателя DB-601Е (1350 л.с.) и радикального улучшения аэродинамики – самолет принимает облик, почти не менявшийся в последующих модификациях G и К. Скорость его превышает 600 км/ч, улучшается вертикальная маневренность… Ответом англичан, впервые столкнувшихся с новым «Мессершмиттом» в битве за Англию, стали новые варианты «Спитфайра» – Мк III и Мк V. Американский Р-40 «Томагаук» превращается в «Киттихаук» (Р-40 D)…

Но еще больше в эти годы во всех развитых странах создается новых истребителей: FW-190 – в Германии; Макки МК-202 – в Италии; Ki-61 и уже упоминавшийся А6М «Зеро» – в Японии; «Торнадо» и «Тайфун» – в Англии; Р-39 «Аэрокобра», Р-51 «Мустанг», Р-47 «Тандерболт», F4U «Корсар» – в США; ЛаГГ-3, МиГ-3, Як-1 – в СССР…

Вот далеко не полный перечень принятых на вооружение машин. К ним можно еще добавить опытные истребители, либо не оправдавшие возлагавшихся надежд, либо по тем или иным причинам не ставшие массовыми.

Corsair F4U-1. Архив редакции

В разных странах требование к одному и тому же типу боевой машины разнились. Объясняется это как существовавшим (или вероятным) противником и характером самой войны – оборонительная или наступательная, – так и театром военных действий. Именно последнее обстоятельство заставляло американцев и японцев проектировать истребители с большой дальностью полета.

Интересно отметить, что американцы, находившиеся в середине 30-х годов в области истребительной авиации как бы в тени (напоминая сильного стайера, не спешащего выходить вперед), резко активизировались и в течение двух лет создали «полный набор» необходимых им истребителей и моторов для них, быстро наладив массовый выпуск. Сказался высокий технический и экономический потенциал.

Несмотря на различия концепций, в совершенствовании существующих и создании новых истребителей было много общего. Все они имели больший вес, чем их предшественники. Скорость – качество № 1 – потребовало более мощных, но и более тяжелых моторов. Усилилось вооружение. На многих истребителях появились пушки, а на тех, где их не было (например, на большинстве американских), количество стволов крупнокалиберных пулеметов доходило до 6-8. В силу всего этого возросла нагрузка на крыло, приблизившись на самых тяжелых машинах к 180-200 кг/м2 . Для снижения посадочной скорости и улучшения горизонтальной маневренности применяются щитки, закрылки, а иногда и автоматические предкрылки. Внедряются новые, более скоростные профили крыла с небольшой относительной толщиной (14-16 процентов у корня и 7-10 процентов на концах крыла) и даже ламинарные (на Р-51 «Мустанг», а позднее – на Р-63 «Кингкобре»). Но широкого распространения ламинарные профили не получили, и однозначного суждения о целесообразности их применения, видимо, быть не может.

Улучшалась не только общая, но и местная аэродинамика. Фонарь кабины пилота стал обязательно закрытым, но еще не каплевидным, с ограниченным обзором задней полусферы. Отличный обзор назад, благодаря своеобраз-ной форме фюзеляжа и вписанного в него фонаря, имел только FW-190, да японские истребители, конструкторы которых раньше других применили каплевидные фонари. Ниши колес шасси стали полностью закрываться, убирающимся стало и хвостовое колесо. Герметизируются для исключения перетекания воздуха отсеки фюзеляжа…

Особую роль в снижении аэродинамического сопротивления играла винтомоторная группа. Рядные двигатели жидкостного охлаждения позволяли спроектировать очень обтекаемой носовую часть фюзеляжа, но два радиатора – масляный и водяной – портили все дело, особенно водяной, имевший большие габариты. Попытки избавиться от него предпринимались еще в середине 30-х годов. В СССР было спроектировано и построено несколько самолетов с пароконденсационной системой охлаждения: «Сталь-7» Р. Л. Бартини и проект истребителя «Сталь-8» на его основе; истребитель С. В. Ильюшина И-21 (ЦКБ-32); вариант И-17 Н. Н. Поликарпова… Лобовое сопротивление с такой системой охлаждения снижалось, но ВМГ получалось очень сложной в производстве и эксплуатации, низкой становилась боевая живучесть. Тем не менее, Э. Хейнкель в 1938 г. разработал и построил аэродинамически очень совершенный истребитель с аналогичной системой охлаждения (Не-100), который с тем же мотором, что и Bf-109Е, значительно превосходил последнего в скорости и скороподъемности (VMax = 650-660 км/ч). Но массовым этот самолет не стал, да, видимо, и не мог стать.

Совершенствуя систему охлаждения, конструкторы стали устанавливать радиаторы в специально спрофилированных туннелях, что значительно снижало их сопротивление, а потом и в центроплане (например, Р-39 «Аэрокобра», ИТП Поликарпова, И-220 Микояна и Гуревича…). Все эти мероприятия позволяли заметно увеличить скорость. Да и мощность моторов жидкостного охлаждения при обычной V-образной схеме к 1941 году возросла до 1200-1400 л.с. А многоцилиндровые двигатели, например, Н-образные 24-цилиндровые Ролс-Ройс «Нэпир» и «Сейбр» развивали 2000-2200 л.с., но при этом имели мидель, сравнимый со звездообразными моторами.

В это же время резкое увеличение мощности удалось получить у моторов воздушного охлаждения. Новые двухрядные 14-ти и 18-ти цилиндровые «звезды» были созданы во многих странах: P/W R-2800 и Райт R-3500, мощностью 2000-2300 л.с. в США; BMW-801 (1560-1700 л.с.) в Германии; М-81 (1600 л.с.), М-82 (1700 л.с.), М-71 (2000 л.с.), М-90 (1750– 2000 л.с.) в СССР… Высокая мощность таких двигателей, несмотря на больший мидель по сравнению с рядными моторами жидкостного охлаждения, позволяла создавать качественно новые истребители. И они в течение 1939-41 г.г. были спроектированы и построены.

Снижение аэродинамического сопротивление достигалось рациональным капотированием, установкой жалюзи на входе и «юбки» (или створок) на выходе, применением дефлекторов головок цилиндров, что очень важно для двухрядных «звезд»… Кроме того, и сами моторостроители помогали улучшать аэродинамику силовой установки: наличие редуктора позволяло не только получить оптимальный к. п. д. винта, но и сделать очертания передней части капота более плавными. Не прекращались поиски путей уменьшения диаметра двигателя…

Особую заботу о наилучшем использовании мотора на самолете проявила немецкая фирма BMW, создавшая не только хороший двигатель BMW-801, но и всю силовую установку. Конструктор самолета получал не мотор, а полностью ВМГ, представляющую собой отдельный агрегат с капотом, моторамой, системой охлаждения, который мог быть установлен на любом типе самолета.

Кроме совершенствования капотов NACA, иногда проектировались не совсем обычные капоты. Так, главный конструктор фирмы Кертисс Д. Берлин, совершенствуя Р-36 «Хоук», разработал капот, который делал истребитель похожим на машину с рядным двигателем. Воздух для охлаждения головок цилиндров поступал через сложный канал, воздухозаборник которого находился под большим коком винта. Однако заметного выигрыша не получалось: сопротивление такого капота если и снижалось, то незначительно, а несимметричный забор воздуха приводил к неравномерному охлаждению цилиндров.

В 1939 г. К. Танк на первом варианте FW-190 V-1, а в 1940 г. Поликарпов на И-185 с М-90 применили капоты с центральным входом воздуха 1*

[Закрыть]. Охлаждающий воздух поступал через центральное отверстие в большом коке, имеющем общие, плавные очертания с капотом, втулка винта закрывалась, в общем, обычным коком, расположенным внутри «главного» кока, за которым располагался вентилятор. На FW-190 он имел повышенное число оборотов, по сравнению с винтом, так как приводился во вращение от специального редуктора, а на И-185 – такое же число оборотов, как винт. Однако и эти капоты не получили широкого распространения. На FW-190 перегревался мотор. А И-185 из-за недоведенности М-90 летных испытаний не проходил. И хотя продувки в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ дали положительный результат, применение такого капота Поликарпов отложил до «лучших времен». Причина, видимо, заключалась не только в нехватке времени накануне и во время войны, но и в сложности оптимизации такого капота, конструктивно более сложного и более тяжелого. Да и грамотно спроектированный обычный капот NACA при хорошем моторе позволял достичь очень высоких скоростей.

1* Иногда такие капоты назывались: «Капот с туннельным коконом» или «Кольцевой вращающийся капот».

P-39Q. Фото А. Дмитриева

P-51D в Корее. Архив редакции