Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Данный материал из серии моделей нашего немецкого коллеги dizzyfugu был мной переведен и немного переработан. Хочу выразить большую благодарность уважаемому коллеге redstar72 за неоценимую помощь в редактировании данной статьи.
Могучий тяжелый истребитель Су-5 (И-2М-107) начал свою жизнь в начале марта 1943 года, когда руководимое Павлом Осиповичем Сухим конструкторское бюро завершило работы по созданию проекта высокоскоростного истребителя с уникальной компоновкой силовой установки. Самолёт был цельнометаллическим свободнонесущим низкопланом с однокилевым хвостовым оперением. Состоявшее из трёх частей (центроплана и двух консолей) крыло имело постоянный угол поперечного V и в основном трапециевидную форму при виде сверху; стабилизатор имел нулевой угол поперечного V.
Силовая установка самолёта состояла из двух 12-цилиндровых V-образных двигателей жидкостного охлаждения М-107 конструкции Владимира Яковлевича Климова, взлётной мощностью по 1400 л.с. (1030 кВт) каждый, вращавших один общий винт. Двигатели устанавливались в фюзеляже вблизи центра масс – один за другим вдоль продольной оси самолёта. Передний двигатель был смещен к правому борту фюзеляжа, а задний – к левому. Таким образом, общая мощность была как у двухмоторного самолёта, а лобовое сопротивление – как у одномоторного, что должно было дать значительное увеличение скорости. Внутри ОКБ проекту присвоили обозначение И-2М-107, что означало истребитель, оснащенный двумя двигателями М-107.
Поскольку двигатели были расположены относительно друг друга с некоторым смещением, то каждый двигатель имел один ряд выхлопных патрубков на верхней поверхности фюзеляжа и один ряд на его боковой стороне (справа – для переднего двигателя и слева – для заднего). Двигатели должны были вращать трёхлопастный винт диаметром 4 метра при помощи удлинённых валов и редуктора. Водяные радиаторы двигателей были расположены бок о бок в нижней передней части фюзеляжа, в то время как маслорадиаторы располагались в корневых частях крыла. Топливо размещалось в расположенных в центре фюзеляжа четырёх баках, общая ёмкость которых составляла 1113 литров.
Выбранное расположение двигателей позволило вынести кабину пилота вперёд; она была, кроме того, смещена к левому борту, что придавало самолёту весьма необычный вид, зато обеспечивало лётчику отличный обзор на взлёте и посадке, несмотря на большой посадочный угол, необходимый для достаточного клиренса винта. Кабина была защищена пуленепробиваемым лобовым стеклом толщиной 60 мм, 10-мм передней бронеплитой и 12-мм задней бронеспинкой; общий вес брони составлял 70 кг.
Колёса основных стоек шасси, убиравшихся в центроплан по направлению к фюзеляжу, имели размеры 800×250 мм, колесо хвостовой опоры, убиравшейся внутрь фюзеляжа, имело размер 400×150 мм. Вооружение самолёта должно было состоять из трёх 20-мм пушек ШВАК: одна располагалась в фюзеляже и стреляла сквозь втулку винта, две другие устанавливались в консолях крыла вне ометаемой винтом зоны.
Полномасштабный макет был проинспектирован в декабре 1943 года. К этому времени в ходе Великой Отечественной войны произошёл коренной перелом, и Ставка Верховного Главнокомандования планировала посредством Авиации дальнего действия наносить мощные удары по тыловым объектам противника не только ночью, но и днём. Основными задачами будущего истребителя должны были стать:
- сопровождение бомбардировщиков;
- прорыв воздушной обороны противника;
- ведение патрульной службы в районах, отдалённых от своих баз;
- ведение разведки с боем в глубоком тылу противника.
Дополнительным назначением нового самолёта должно было стать выполнение функций барражирующего истребителя-перехватчика.
ОКБ Сухого получило добро на продолжение работ над проектом И-2М-107, непосредственным руководителем которого был Владимир Антонович Чижевский. Официально проекту присвоили обозначение Су-5. Двигатели заменили на более мощные ВК-107А, развивавшие по 1600 л.с. на взлёте и 1500 л.с. на высоте 4500 метров. Ещё бóльшую мощность эти моторы могли выдавать на боевом режиме, однако использование его допускалось лишь в экстренных случаях, поскольку резко уменьшало ресурс мотора.
В течение 1944 года три прототипа быстро прошли программу опытно-конструкторских работ и последовавших за ними заводских и официальных испытаний. Самолёт оказался прост в пилотировании, но испытывал проблемы с перегревом обоих двигателей и с редуктором. Если проблему охлаждения моторов удалось разрешить (для этого самолёт получил подфюзеляжный радиатор увеличенной площади, а маслорадиаторы были перепроектированы и размещены под крылом у его корневых частей), то трансмиссия стала ахиллесовой пятой Су-5.
Тем не менее, к концу 1944 года справились и с этой проблемой, и Су-5, успешно пройдя испытания, был рекомендован к серийному производству в качестве дальнего истребителя и барражирующего истребителя-перехватчика.
В конструкцию серийного самолёта был внесен ряд улучшений по сравнению с прототипом. Размах крыла был увеличен на 1,6 метра, был установлен четырёхлопастный винт увеличенного диаметра (4,3 метра!), имевший лучшие характеристики на бóльших высотах. Кабина пилота оставалась негерметизированной, зато получила новое остекление, обеспечивавшее круговой обзор.
Вооружение также претерпело изменения: фюзеляжную пушку заменили мощным 37-мм орудием НС-37 конструкции Александра Эммануиловича Нудельмана и Александра Степановича Суранова, а крыльевые – новейшими 23-мм НС-23 этих же конструкторов.
Опыт эксплуатации первых серийных Су-5 показал, что если проблему с перегреванием двигателей удалось успешно устранить, то сложный в производстве редуктор во время воздушного боя с большими перегрузками мог выйти из строя. Из-за падения качества при переходе от прототипов к серийному производству, от перегрузок в редукторе могли повреждаться подшипники и корпус, а также искривляться удлиненные валы. Считается, что ответственность за часть потерь Су-5 первых серий лежит на повреждении редукторов.
Большие крутящие моменты огромного винта также внесли свою лепту в управляемость самолёта на взлёте и посадке, которые пилотами характеризовались как «опасные», особенно при пустых топливных баках и сильном поперечном ветре.
Как следствие, пилотам Су-5 рекомендовалось не вступать в маневренный бой с одномоторными истребителями противника и использовать для атаки на них «соколиный удар» с преимуществом в высоте и скороподъёмности.
С другой стороны, мощное пушечное вооружение оставляло мало шансов самолётам противника: одной короткой очереди было достаточно, чтобы в воздухе развалился на части не только одномоторный истребитель противника (Me 109 или FW 190), но и более крупные машины, такие как, например, ночной перехватчик Ju 88G.
Помимо боевого применения дальние истребители Су-5 использовались и для проведения экспериментов, среди которых были опытные работы с двигателями и вооружением. Один Су-5 был вооружен стрелявшей сквозь втулку винта 45-мм автоматической пушкой Нудельмана-Суранова НС-45. Также предусматривалась установка на него 57-мм пушки. На Су-5 испытывали опытные двигатели ВК-108 и ВК-109. С целью увеличения дальности полёта один самолёт был переделан под установку двух дизельных двигателей Чаромского АЧ-30Б.
Для минимизации влияния крутящего момента на планер самолёта в разработке находился вариант с соосными винтами противоположного вращения диаметром 3,6 метра каждый.
До окончания боевых действий в общей сложности было изготовлено 120 дальних тяжёлых истребителей Су-5. Несмотря на указанные выше недостатки, они хорошо показали себя в качестве истребителей сопровождения. Высокие скорость и скороподъёмность, мощное вооружение и опытные экипажи конца войны, против которых издыхающие люфтваффе могли выставить лишь желторотых юнцов и небольшое количество невыбитых экспертов, позволили свести к минимуму потери подопечных. После войны Су-5 постепенно были списаны, а летавшие на них боевые части были перевооружены на дальние истребители сопровождения Ла-11. Затем наступила эпоха реактивной авиации…
схемы дальнего истребителя сопровождения И-2М-107
компоновочная схема дальнего истребителя сопровождения И-2М-107
первый прототип дальнего истребителя сопровождения Су-5 (И-2М-107)
дальний истребитель сопровождения Су-5, 1-й иап АДД, март 1945 года, Германия
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тип: Сухой Су-5
Назначение: дальний истребитель сопровождения
Экипаж: 1 чел.
Силовая установка: два 12-цилиндровых V-образных двигателя жидкостного охлаждения ВК-107А, развивавших на уровне моря 1600 л.с. и на высоте 8300 метров 900 л.с., вращавших четырёхлопастный винт изменяемого шага диаметром 4,3 метра
Размеры:
размах крыла 13,85 м
длина 10,75 м
высота 5,30 м
Вес:
пустого 5250 кг
максимальный взлетный 8100 кг
Лётные характеристики:
максимальная скорость на высоте 720 км/ч
скороподъёмность 21 м/с
практический потолок 11 700 м
дальность полета 1750 км
Вооружение: одна 37-мм пушка НС-37 с боезапасом 50 снарядов, две 23-мм пушки НС-23 с боезапасом 120 снарядов на ствол
Примечание: Проект И-2М-107 существовал в действительности, однако разрабатывался на год позже – в феврале-марте 1944 года и не пошёл дальше чертёжной доски. Краткая информация о нём здесь: https://alternathistory.ru/istrebiteli-posukhogo-perioda-vtoroi-mirovoi-voiny. Обозначение Су-5 в реальной истории носил другой самолёт, о котором можно прочитать тут: https://alternathistory.ru/polureaktivnye-istrebiteli-tsagi
источники:
