Первый истребитель Курта Танка. Опытные истребители Focke-Wulf Fw 159. Германия

Винтажная статья полувековой давности из журнала «Le Fana de l’Aviation» (номер за февраль 1970 года), которая, думаю, заинтересует читателей и коллег.

Содержание:

Предисловие редакции: Подкосные монопланы схемы парасоль с убирающимися основными стойками шасси фигурируют в истории авиации как «редкие птицы». По правде говоря, количество построенных и поставленных на вооружение истребителей данной схемы можно пересчитать по пальцам одной руки, и только три из них были одноместными истребителями. К концу 1930-х годов все самолеты с конфигурацией, отличной от свободнонесущего моноплана – с низко- или среднерасположенным крылом, – считались устаревшими для использования в качестве одноместных истребителей наземного базирования. Однако в начале 1934 года, когда оперативный штаб (Luftwaffenfuhrungsstab) зарождающихся ВВС Германии выдал контракты на создание одноместных цельнометаллических истребителей-монопланов, концепция парасоля еще имела своих сторонников. Сторонники парасолей действительно были убеждены, что ради удивительно превосходного обзора, предоставляемого пилоту данной конфигурацией, стоит пожертвовать несколькими км/ч скорости, потерянными из-за сопротивления стоек и расчалок.

История создания

Хотя мало кто из членов штаба немецких военно-воздушных сил сомневался, что будущим истребителем будет низкоплан, элементарные меры предосторожности были необходимы при тщательной оценке других компоновочных схем. Также из-за исключительных характеристик, которые были продемонстрированы прототипом истребителя Focke-Wulf Fw 51 Stosser – первым проектом, созданием которого руководил энергичный и талантливый инженер Курт Танк, назначенный в 1932 году на должность технического директора компании Focke-Wulf, – секретная техническая служба или C-Amt созданного Германом Герингом авиационного комиссариата попросила инженера Танка представить предложения по истребителю, который будет использовать компоновочную схему «штоссера» и который примет участие в подпольном конкурсе на выбор истребителя.

«Штоссер» был разработан в соответствии со спецификацией предусматривавшей создание самолета, который в случае возникновения чрезвычайной ситуации должен был выполнять задачи истребителя территориальной обороны (Heimatschutzjager) и в обычных условиях выполнять задачи учебного самолета (Ubungsflugzeug). Конструкция, разработанная Куртом Танком в ответ на требования спецификации C-Amt, представляла собой увеличенный «штоссер», оснащенный более мощным двигателем и усовершенствованный в соответствии с последними аэродинамическими достижениями того времени. Курт Танк прекрасно понимал, что все самолеты, которые будут представлены на конкурс конкурентами, будут свободнонесущими низкопланами, но C-Amt предоставил ему возможность разработать парасоль, который благодаря серьезным аэродинамическим исследованиям мог предложить характеристики, сопоставимые с характеристиками самолетов с низкорасположенными крыльями.

Каждая из немецких авиастроительных компаний – Arado (Ar 80), Bayerische Flugzeugwerke (Bf 109), Focke-Wulf (Fw 159) и Heinkel (He 112), – принявших участие в конкурсе на создание самолета-истребителя, получила контракт на изготовление трех прототипов и до конца 1934 года приступила к работе.

Руководство рабочим проектированием истребителя Fw 159 Курт Танк доверил старшему инженеру Р. Блазеру (Oberingenieur R. Blaser), который уже разработал конструкцию «штоссера». Чтобы компенсировать недостатки парасоля с его подкосами и бόльшим сопротивлением с самого начала проектных работ упор был сделан на строгую аэродинамическую чистоту самолета. В отношении базовой конфигурации истребителя-парасоля у Блазера и его команды не было недостатка в предшественниках, но только истребители двух типов были оснащены убираемыми основными стойками шасси. Это были созданный в начале 1920-х годов Dayton-Wright XPS-1 и палубный истребитель Curtiss XF13C-1, который первоначально испытывался в качестве биплана.

схемы опытных истребителей-парасолей Fw 159

В соответствии с указаниями и рекомендациями официальных спецификаций программы в качестве силовой установки истребителя Fw 159 использовался новейший 12-цилиндровый рядный двигатель жидкостного охлаждения Junkers Jumo 210. Фюзеляж самолета, имевший монококовую конструкцию овального поперечного сечения, был изготовлен из легких сплавов. Основу конструкции крыла составлял кессон, включавший в себя основной и вспомогательный лонжероны. К задней части кессона крепились элероны и закрылки, которые занимали почти всю заднюю кромку крыла за исключением выреза над фюзеляжем. Крыло с модифицированным профилем NACA имело небольшую относительную толщину и удерживалось над фюзеляжем двумя N-образными профилированными стойками. Обтекаемые подкосы соединяли основной лонжерон крыла с нижними лонжеронами фюзеляжа. Пилот сидел в полностью закрытой кабине со сдвигающейся назад подвижной частью. Весь запас топлива содержался в баке, расположенном впереди и под кабиной. Съемная панель позволяла в аварийной ситуации сбросить топливный бак. При разработке самолета особое внимание было уделено простоте обслуживания. Передняя часть фюзеляжа практически полностью закрывалась съемными панелями, обеспечивающими легкий доступ к силовой установке, различному внутрисамолетному оборудованию и вооружению.

третий прототип истребителя-парасоля Fw 159 V3 демонстрирует удобство доступа к двигателю и оборудованию

третий прототип истребителя-парасоля Fw 159 V3 демонстрирует удобство доступа к двигателю и оборудованию

Крупной инновацией в конструкции истребителя Fw 159 стали убирающиеся основные стойки шасси. Хотя механизм уборки основных стоек был довольно хитроумным, он стал ахиллесовой пятой первого истребителя компании Focke-Wulf. Опоры основных стоек шасси были сдвоенными и оснащались амортизаторами. Каждая опора имела вспомогательный амортизатор, который в процессе уборки стойки сжимал основной амортизатор, поворачивал верхнее соединение стойки и поднимал стойку вертикально через отверстие, которое было лишь немного шире колеса. Несмотря на свою сложность, эта система была образцом изобретательности и отлично себя зарекомендовала во время наземных испытаний. Первый из трех прототипов, Fw 159 V1, изготовленный весной 1935 года, был установлен на домкратах, а его основные стойки шасси прошли длительные испытания. Стойки функционировали, убираясь и выпускаясь с абсолютной точностью. После успешных рулежных испытаний в аэропорту Бремена прототип приступил к летным испытаниям.

Первый полет, приведший к катастрофе

Первый прототип Fw 159 V1 был оснащен двигателем Jumo 210 A, который на взлете развивал мощность 610 л.с. и вращал трехлопастный винт фиксированного шага. В первом полете истребитель в небо поднял флюгкапитан Вольфганг Штайн (Flugkapitan Wolfgang Stein). Основные стойки шасси убрались идеально, и Вольфганг Штайн, продолжая начальные испытания, сделал два прохода на хорошей скорости над аэродромом и затем приступил к выполнению посадки. Для наблюдателей с земли создалось впечатление, что стойки шасси вышли нормально, но флюгкапитан Штайн резко дал газ, убрал закрылки, набрал высоту и пролетел над аэродромом с выпущенными шасси. Затем было замечено, что основные стойки шасси не выпущены до конца. Об этой неисправности флюгкапитан Штайн был предупрежден сигнальными лампочками на приборной панели. Вольфганг Штайн долго летал над аэродромом, убирая и выпуская основные стойки шасси в тщетной надежде зафиксировать шасси в выпущенном положении.

первый прототип истребителя-парасоля Fw 159 V1 перед своим первым и единственным полетом

Первый прототип не был оснащен системой сброса бака, поэтому флюгкапитану Штайну пришлось лететь до тех пор, пока не кончилось топливо. Поскольку прототип не был оснащен радиостанцией, то на земле цементом были спешно написаны различные предложения, в том числе и сделать мертвую петлю с малым радиусом в надежде, что развиваемой центробежной силы будет достаточно для блокировки стоек. Все эти попытки не увенчались успехом. Вольфганг Штайн поднял машину в небо с полным баком, что означало продолжительность полета более двух часов. Он пролетел всего 30 минут, когда выяснилось, что из строя вышел механизм выпуска шасси, и поэтому флюгкапитан Штайн был вынужден пролететь 90 минут над землей, прежде чем попытаться приземлиться.

В конце концов Вольфганг Штайн выполнил продолжительный подлет с полувыпущенными стойками шасси. При соприкосновении с землей стойки шасси сложились, и самолет, дважды перевернувшись, остановился остатками стоек вверх. Прототип Fw 159 V1 был полностью разбит, но флюгкапитан Штайн чудесным образом отделался только несколькими царапинами.

Испытания продолжаются

Впоследствии выяснилось, что инженеры, ответственные за проектирование механизма уборки-выпуска основных стоек шасси, не включили в расчеты скоростной напор. В результате механизму, предназначенному для поворота стоек против направления воздушного напора, не хватало мощности, чтобы преодолеть сопротивление и обеспечить блокировку. Второй прототип Fw 159 V2, получивший номер гражданской регистрации D-INGA и построенный вскоре после аварии первого прототипа Fw 159 V1, был оснащен механизмом уборки-выпуска стоек шасси с гораздо более мощными гидроцилиндрами. Еще одним отличием от первого прототипа стало отсутствие у D-INGA обтекателя неубирающейся хвостовой стойки шасси. Почти сразу же начались испытательные полеты второго прототипа. Самолет быстро продемонстрировал те же качества управляемости что и «штоссер», но скорость сваливания была выше, скорость набора высоты была ниже расчетной, а радиус разворота оставлял желать лучшего.

механизм уборки-выпуска основных стоек шасси был причиной многих механических проблем во время испытаний трех самолетов

второй прототип истребителя-парасоля Fw 159 V2 страдал от многочисленных поломок шасси

Третий прототип, получивший номер гражданской регистрации D-IUPY, отличался от первых двух прототипов двигателем Jumo 210 B, который на взлете развивал мощность 600 л.с. и 640 л.с. в течение пяти минут на высоте 2700 метров. Трехлопастный винт был заменен двухлопастным деревянным винтом фиксированного шага Schwartz, фонарь кабины пилота был изменен введением трехсекционной сдвижной части и изменением заднего обтекателя: если раньше он был частью фонаря, то теперь он стал частью фюзеляжа. Третий прототип получил вооружение, которое состояло из двух 7,9-мм пулеметов MG-17 с боезапасом 500 патронов на ствол. Эти два пулемета устанавливались под капотом и были синхронизированы для стрельбы через зону ометания винта. Планировалась установка 20-мм автоматической пушки Oerlikon MG-FF в развале цилиндров двигателя для стрельбы сквозь полую втулку винта, но пушка не была установлена из-за плохих характеристик мотор-пушки.

третий прототип истребителя-парасоля Fw 159 V3 с самого начала получил вооружение и новый фонарь кабины пилота

В 1936 году второй прототип получил вооружение из двух 7,9-мм пулеметов MG 17, неподвижный задний обтекатель фонаря кабины пилота и модифицированную сдвигающуюся назад подвижную часть фонаря. Деревянный винт фиксированного шага был заменен металлическим двухлопастным винтом изменяемого шага Junkers-Hamilton. Помимо этого на самолет был установлен оснащенный двухступенчатым нагнетателем двигатель Jumo 210 Da, который на взлете развивал мощность 690 л.с. и 670 л.с. в течение пяти минут на высоте 3700 метров. Третий прототип Fw 159 V3 также был оснащен двухлопастным металлическим винтом изменяемого шага и, наконец, оснащенным системой непосредственного впрыска топлива двигателем Jumo 210 G, развивавшим на взлете 700 л.с. и 730 л.с. на высоте 1000 метров. К сожалению к этому времени – конец лета 1937 года – Имперское министерство авиации в качестве стандартного истребителя немецких ВВС выбрало Bf 109, и машина компании Focke-Wulf воспринималась не более чем диковинка.

Ни единого шанса

Прототипы Fw 159 V2 и Fw 159 V3 были испытаны в Травемюнде весной и в начале лета 1936 года, но предпочтение оперативного штаба германских ВВС свободнонесущим низкопланам с самого начала исключило парасоль из числа участников программы создания стандартного истребителя, требования которой были ужесточены после первых результатов испытаний He 112 и Bf 109, а также после получения из Великобритании и Франции результатов проводившихся в этих странах испытаний перспективных истребителей. В конкурсе на истребитель для немецких ВВС машина компании Focke-Wulf с самого начала не рассматривалась всерьез. Этот самолет рассматривался персоналом испытательного центра Травемюнде как сомнительный компромисс между истребителем-бипланом, который тогда уже считался устаревшим, и аэродинамически более совершенным истребителем-низкопланом. По мнению летчиков испытательного центра истребитель-парасоль был лишен маневренности бипланов и скоростных качестве низкопланов.

Критика персонала испытательного центра была более чем справедлива. Fw 159 был лишь немногим легче оснащенного таким же двигателем He 112 и имел значительную на тот момент удельную нагрузку на крыло (111 кг/м²), которая была лишь немногим меньше, чем у более легкого (на 270 кг) Bf 109 с двигателем Jumo 210. Несмотря на усилия команды старшего инженера Блазера по снижению лобового сопротивления, Fw 159 не мог конкурировать с He 112 и Bf 109 во всем комплексе летных характеристик. Также было маловероятно, что изобретательность и сложность механизма уборки-выпуска основных стоек шасси смогли бы оценить бригады наземного обслуживания.

Несмотря на то, что Fw 159 выбыл из числа участников конкурса, его летные испытания и доводка были продолжены с установкой в 1938 году двигателя Jumo 210 G, оснащенного системой непосредственного впрыска. С этим двигателем третий прототип Fw 159 V3 на высоте 4500 метров разогнался до скорости 405 км/ч. Работа механизма уборки-выпуска основных стоек шасси так и не до полностью работоспособного состояния, и испытания прототипов Fw 159 постоянно прерывались из-за неправильного складывания той или иной стойки.

С утилизацией двух уцелевших прототипов Fw 159 эта малоизвестная глава в истории истребители Третьего рейха была закрыта и по понятным причинам редко публиковалась. Ни Fw 159, ни его современник FW 57 не могли победить. Считалось даже, что звезда создателя этих самолетов дипломированного инженера Курта Танка изрядно потускнела. Однако эксперты тех лет не подозревали, что вскоре профессором Куртом Танком будет создан Fw 190 – один из самых грозных истребителей Второй Мировой войны.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Focke-Wulf Fw 159

Назначение: истребитель

Статус: прототип

Экипаж: 1 человек

Силовая установка: один 12-цилиндровый рядный двигатель жидкостного охлаждения Jumo 210 Da, развивавший на взлете мощность 690 л.с. и 670 л.с. в течение пяти минут на высоте 3700 метров

Размеры:

размах крыла 12,40 м
длина 10,00 м
высота 3,75 м
площадь крыла 20,20 м²
колея шасси 2,10 м

Масса:

пустого 1875 кг
взлетная 2250 кг

Летные характеристики:

максимальная скорость
• у земли 333 км/ч
• на высоте 1500 метров 370 км/ч
• на высоте 4000 метров 385 км/ч
крейсерская скорость на высоте 2700 метров 365 км/ч.
время набора высоты 6000 метров 12,5 минут
практический потолок 7200 м
дальность полета 650 км

источник: William Green (Traduction Robert J. Roux) «Un véritable «oiseau rare»: le premier chasseur ae Kurt Tank… Focke-Wulf 159» «Le Fana de l’Aviation» 1970-02 (008)

перевод впервые опубликован — https://vk.com/@710541705-pervyi-istrebitel-kurta-tanka-opytnye-istrebiteli-fw-159