История самолетов 1919 – 1945 - Д. Соболев

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.

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*). 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.