Гонка за призраком скорости. «Тяни-толкай» и другие
Одним из наиболее известных самолетов, выполненных по необычной компоновочной схеме и запущенных в серийное производство, был немецкий Do 335«Пфайль» (стрела).
Работа над этим самолетом фирма Дорнье начала в 1942-м, когда технический отдел министерства авиации Германии предложил авиационным фирмам рассмотреть вопрос о разработке скоростного бомбардировщика, способного летать на скоростях до 800 км/ч. К этому времени фирма Дорнье уже имела определенные наработки по летательным аппаратам необычных схем. Так, еще с 1937-го здесь прорабатывался проект самолета с толкающим винтом.
В 1940-м по заказу Дорнье был даже построен экспериментальный самолет Go 9, являвигийся уменьшенной копией бомбардировщика Do 17 и оснащенный одним 60-сильным двигателем, приводившим во вращение толкающий воздушный винт. Однако при рассмотрении проекта перспективного бомбардировщика стало ясно, что одним двигателем не обойтись, и конструкторы решили поставить на самолет еще один двигатель с тянущим винтом в носовой части фюзеляжа. В результате получился эдакий «тяни-толкай» с винтами как в носовой, так и в хвостовой части фюзеляжа. Министерство авиации одобрило проект и зимой с 1942-го на 1943-й год приняло решение о постройке такого самолета, получившего обозначение Do 335. Первый опытный самолет Do 335V-1 поднялся в воздух в октябре 1943-го, причем испытывал его знаменитый летчик, обладатель мирового рекорда скорости Ганс Дитерли.
В это время военно-стратегическое положение Германии резко изменилось. Из наступающей она превратилась в обороняющуюся сторону, и люфтваффе требовались в большом количестве фронтовые истребители-бомбардировщики и перехватчики. Это, естественно, оказало определенное влияние и на программу развития самолета Do 335, который из бомбардировщика превратился в многоцелевой истребитель.
Новая машина оказалась довольно удачной. Несмотря на катастрофу второго опытного Do 335V-2, данная программа была признана приоритетной. Интересно отметить тот факт, тго в 1944-м министерство авиации закрыло все программы разработки двухмоторных истребителей, кроме Do 335 и самолетов с реактивными двигателями.
Дело в том, что летно-технические характеристики Do 335 оказались чрезвычайно высокими. Прежде всего самолет мог летать на максимальной скорости порядка 750-760 км/ч и мог нести самое разнообразное вооружение. В бомбоотсеке, расположенном в средней часта фюзеляжа между двигателями, могла подвешиваться 500 — кг бомба. Для того, чтобы в момент сбрасывания она не задела воздухозаборник радиатора заднего двигателя, разработали специальное выталкивающее устройство тала того, что использовалось на пикирующем бомбардировщике Юнкерс Ju 87. Вместо бомбы здесь могли размещаться две разведывательные фотокамеры или дополнительный топливный бак емкостью 475 л или 500л. Кроме того, еще две 250-кг бомбы или дополнительные баки могли размещаться на внешней подвеске под крылом. Стрелково-пушечное вооружение включало 30-мм пушку Мк 103 с боезапасом 70 снарядов, и стреляющую сквозь втулку воздушного винта переднего двигателя, и двух синхронизированных 20-мм пушек MG 151/20 или 15-мм MG 151/15 с боезапасом по 200 снарядов (вариант Do 335 A-1). Для того, чтобы стреляные гильзы не попадали в задний винт, они собирались в специальные гильзоприемники. На варианте тяжелого истребителя (Do 335 В) еще две 30-мм пушки Мк-103 устанавливались на крыле. Самолет мог использоваться в варианте двухместного ночного истребителя-перехватчика и оснащался пламегасителями и бортовым радиолокатором (вариант Do 335 А-6). Правда, максимальная скорость полета в этом случае снижалась до 690 км/ч.
На самолете устанавливались двигатели Jumo 213 или Даймлер Бенц DB 603Е мощностью по 1800л.с,хотя отдельные варианты оснащались двигателями DB 603А, DB 603G или DB603L мощностью 1700,1900 и 2000л.с. соответственно. Для безопасного покидания самолета в воздухе хвостовой винт мог быть сброшен. Кроме того, перед катапультированием летчика киль самолета отстреливался специальным взрывным устройством.
Несмотря на приоритетность программы Do 335, немцам не удалось развернуть массовое производство этого самолета. Всего до конца войны было выпущено 38 машин (из них 14 опытных). Еще 6 находились в заключительной стадии сборки. После войны несколько Do 335 достались союзникам. По крайней мере, один самолет находился в нашей стране и изучался в ЦАГИ. В связи с этим следует отметить тот факт, что в отдельных зарубежных изданиях приводятся различные значения максимальной скорости полета Do 335 — от 758 до 763 км/ч.
По сведениям же БНТ ЦАГИ, максимальные скорости полета Do 335 были следующими: у земли — 566 км/ч, на высоте 2500 м (по испытаниям) — 675 км/ч, на высоте 6000 м (моторы DB 603А) — 745 км/ч, на высоте 8000 м (моторы DB 603G) — 785 км/ч, на высоте 8600 м — 767 км/ч. Практический потолок самолета— 10100 м, дальность полета с 500 кг бомб — 2050 км. Кроме того, трофейные материалы свидетельствовали о том, что в конце 1944-го на фронте были испытаны самолеты Do 335 с гладким полированным покрытием. Предполагалась также установка на самолете крыла с ламинарным профилем. Интересно также отметить, что при полете Do 335 на одном заднем моторе скорость оказалась значительно выше, чем при полете на одном переднем.
Do 335 является базой для создания целого семейства боевых машин, в том числе и с реактивными двигателями.. На его основе прорабатывался и сдвоенный (по типу «Твин мустанга») скоростной дальний разведчик Do 635, который мог бы стать самым скоростным четырехмоторным самолетом в мире.
Говоря о боевых самолетах с тандемным расположением двигателя, следует отметить, что такие силовые установки являлись довольно сложными, они занимали значительный объем фюзеляжа (особенно при разнесенном расположении двигателей), были сложны в эксплуатации. Разнос масс сказывался на маневренности самолетов. Поэтому в годы войны большее развитие получили спаренные силовые установки, состоящие из двух двигателей, размещенных рядом друг с другом и объединенных в один силовой агрегат. И хотя это приводило к некоторому увеличению миделя фюзеляжа (площади его максимального сечения), зато все остальные преимущества были налицо.
Значительный вклад в создание боевых летательных аппаратов с подобной компоновкой силовой установки внесла немецкая фирма Хейнкель, которая в 1935-м получила от министерства авиации Германии задание спроектировать скоростной бомбардировщик с двумя моторами, который имел бы лобовое сопротивление на 35% меньше, чем любой другой самолет аналогичного класса. В ноябре этого же года были выработаны на это задание тактико-технические требования, а в сентябре следующего была утверждена компоновочная схема новой машины, получившей обозначение Не 119.
Силовая установка Не 119 состояла из двух установленных рядом двигателей DВ 601 с общим редуктором (эта«спарка» получила обозначение DB 606) и приводила во вращение тянущий воздушный винт, вал которого проходил через кабину экипажа. Причем два пилота располагались слева и справа от вала в полностью застекленной кабине, обеспечивавшей им прекрасный обзор. Силовая установка развивала суммарную мощность 2000 л.с. и обеспечивала самолету максимальную скорость полета до 560 км/ч. В свое время на этой же машине немцам удалось установить и международный рекорд скорости полета с грузом в 1 тонну. Расстояние в 2000 км Не 119 пролетел со средней скоростью 505,6 км/ч. Скоростные возможности этой машины наиболее полно проявлялись в сравнении с другим немецким бомбардировщиком Дорнье Do 215. Оснащенный двумя точно такими же двигателями, установленными на крыле и, имея почти такие же размеры и полетный вес Do 215, имел максимальную скорость почти на 100 км/ч меньше.
Работы по дальнейшему совершенствованию Не 119 велись почти до конца 1940 г., после чего фирма получила приоритетное задание на разработку самолета Не 219. Интересно отметить, что первые варианты новой машины также разрабатывались под спаренный двигатель DB 613 мощностью порядка 3000 л.с. Однако необходимость размещения в носовой части самолета стрелково-пушечного вооружения и радиолокационной станции заставила конструкторов перейти к традиционной схеме с расположением двигателей на крыле.
Однако история Не 119 на этом не закончилась. В 1940 г. опытный самолет Не 119 V-4 был доставлен в Японию и тщательно изучен. На его основе конструкторы авиационного арсенала в Йокосуке разработали и построили собственный самолет-разведчик R2Y1 «Кейюн», оснащенный аналогичной силовой установкой На-70 мощностью 3400 л.с, и расчитанный на скорость полета 715 км/ч. Однако самолет построили уже слишком поздно — в 1945-м и буквально после начала программы летных испытаний он был уничтожен во время одного из налетов американской бомбардировочной авиации.
Не оставили без внимания сдвоенные силовые установки и американские моторостроители. Еще в 1936-м ВВС США, приступая к созданию сверхмощных бомбардировщиков, столкнулись с фактом отсутствия двигателей достаточной мощности. В это время и возникла идея объединить два обычных авиамотора в единый блок.
В 1936-м был подписан контракт на постройку шести опытных двигателей V-3420 (спарка V-1710). Однако с началом войны в Европе и в связи со всевозраставшей потребностью в обычных двигателях V-1710, устанавливаемых на все американские истребители (Р-38, Р-39, Р-40), работы над V-3420 были приостановлены до 1942 г.
К этому времени началось проектирование стратегического бомбардировщика В-29. И одним из вариантов его силовой установки был предложен спаренный двигатель V-3420. Он на 90% состоял из частей, взаимозаменяемых с двигателем V-1710, развивал максимальную скорость 3000 л.с. и был довольно прост как в производстве, так и в эксплуатации. Интересно отметить, что новый силовой агрегат был готов даже раньше, самолет В-29, и американцы не упустили возможность установить его на новый дальний истребитель сопровождения Дженерал Моторс Р-75, первый опытный экземпляр которого (ХР-75) поднялся в воздух осенью 1943-го.
Чисто внешне Р-75 несколько напоминал комбинацию истребителей «Мустанг» и «Аэрокобра», но был значительно крупнее и тяжелее. Силовой агрегат V-3420 установили, как и на Не 119, в центральной части фюзеляжа. Посредством двух длинных валов, проходящих пол кабиной пилота, он приводил во вращение соосные трехлопастные винты. Правда, этот истребитель получился уж больно большим и тяжелым — его площадь крыла составляла 32.3 м2, а максимальная взлетная масса доходила до 8800 кг, что почти один в один совпадало с аналогичными характеристиками японского R2Y1.
В ходе летных испытаний ХР-75 американцам удалось достичь на нем скорости 669 км/ч, хотя машина рассчитывалась на 700 км/ч. Тем не менее, показанный результат для столь большой машины (размером с фронтовой бомбардировщик) являлся очень неплохим. И хотя достигнутая скорость была несколько меньше, чем у последних вариантов истребителей «Мустанг» и «Тандерболт», ВВС США приняли решение о серийном производстве самолетов под обозначением Р-75А «Игл» Причем предполагалось построить их две с половиной тысячи. Основной особенностью этой машины, определившей решение ВВС, была огромная дальность полета — около 6500 км, что делало его незаменимым на тихоокеанском театре военных действий для сопровождения стратегических бомбардировщиков В-29.
Однако оснащение новых усовершенствованных истребителей «Мустанг» и «Тандерболт» подвесными баками, а также захват острова Иводзима решили проблему истребительного прикрытия В-29. Это заставило ВВС аннулировать заказ. Всего же было построено шесть опытных и пять серийных самолетов Р-75.
Говоря о истребителе Р-75 необходимо подчеркнуть одну особенность — наличие синхронизированных пулеметов в фюзеляже, стреляющих сквозь два винта противоположного вращения Ни немцы, ни французы, ни японцы на своих боевых самолетах (первые варианты проекта Нe 219, VB-10, Ki 64) с соосными винтами так и не смогли решить эту проблему. Американцы же, кроме шести 12,7-мм крыльевых пулеметов, еще четыре установили в носовой части фюзеляжа, превратив тем самым Р-75 в один из самых мощных истребителей мира.
Силовой агрегат V-4320 также дал жизнь самолету Дуглас ХВ-42 «Миксмастер». Он стал одним из самых скоростных бомбардировщиков, построенных в годы втрой мировой войны.
Как и дальний истребитель Р-75, бомбардировщик ХВ-42 начали проектировать в 1942 г. Самолет вышел на испытания в 1944 г. Однако в отличие от Р-75, новый бомбардировщик имел соосные толкающие винты, а следовательно, и меньшее лобовое сопротивление, так как фюзеляж и оперение находились в невозмущенном воздушным винтом потоке. Каждый винт приводился во вращение посредством длинного вала, независимо от другого и в случае необходимости мог устанавливаться во флюгерное положение. В случае покидания самолета экипажем (3 человека) в полете винты могли быть отстрелены с помощью механизма взрывного действия. Кстати, 16 декабря 1945г.своевременное срабатывание системы отстрела винтов позволило экипажу благополучно покинуть один из прототипов ХВ-42 на парашютах во время аварии.
Довольно необычным был способ убирания главных стоек шасси. Они убирались назад в углубления по бокам фюзеляжа. Это позволило установить на самолете тонкое крыло с ламинарным профилем. Несколько странной казалась кабина экипажа. Так, если штурман-бомбардир располагался в носовой застекленной кабине (как и на других американских бомбардировщиках), то два пилота сидели рядом под индивидуальными прозрачными колпаками минимальных размеров, что делало ХВ-42 похожим на большую лупоглазую лягушку.
Что касается летно-технических характеристик самолета, то они превзошли все ожидания. Скорость полета ХВ-42 достигала 656 км/ч! И это при том, что нормальный взлетный вес машины — 15 тонн. Максимальный — 16,2 тонны! Другими словами, самолет, имевший в полтора раза большую полетную массу и размеры, чем знаменитый легкий скоростной бомбардировщик «Москито», и оснащенный силовой установкой такой же мощности мог летать с той же скоростью. При этом он брал в два раза больше бомб и мог нести их на значительно большую дальность. Так, нормальная боевая нагрузка ХВ-42 составляла 3630 кг. С перегрузкой — 4536 кг. С бомбовой нагрузкой 907 кг самолет мог пролетать 8000 км, в то время как максимальная дальность полета «Москито» отдельных модификаций даже без бомб едва приближалась к 3000 км.
Еще более интересно сравнить ХВ-42 с самолетами аналогичного назначения. Скажем, лучший средний бомбардировщик американских ВВС — В-26 «Мародер», имея те же размеры, полетный вес и чуть более мощные 2000-сильные двигатели, брал на борт лишь 1600 кг бомб. Он имел максимальную скорость полета около 500 км/ч и с 907 кг боевой нагрузкой мог пролететь на крейсерском режиме 2000 км. Знаменитый Ту-2С, считавшийся лучшим фронтовым бомбардировщиком советских ВВС с двигателями почти той же мощности (2×1850 л.с), имевший близкие с ХВ-42 размеры и меньшую полетную массу (10380-13500 кг) развивал максимальную скорость около 550 км/ч.
Что касается ХВ-42, то он еще раз прославился уже после войны. 8 декабря 1945 г. самолет совершил рекордный перелет через всю территорию США из Калифорнии в Вашингтон. Трассу протяженностью 3700 км он преодолел за 5 часов 17 минут со средней скоростью 695 км/ч, правда, при попутном ветре.
Серийное производство ХВ-42 не осуществлялось в связи с окончанием второй мировой войны и появлением реактивных самолетов. Впрочем, в 1946-м на его базе был построен реактивный бомбардировщик ХВ-43. Конструкция планера «Миксмастера» позволила очень легко разместить на месте поршневых реактивные двигатели с выходом реактивной струи за хвостовым оперением, в том месте, гае у ХВ-42 размещались воздушные винты.
Ну а самым скоростным двухмоторным самолетом с поршневыми двигателями оказался «Скиммер» «бескрылая «летающая сковородка» F5U фирмы Чанс Воут, показавший максимальную скорость 811 км/ч.
Говоря в заключение о боевых самолетах периода второй мировой войны необходимо подчеркнуть, что все результаты, показанные вышеперечисленными истребителями и бомбардировщиками, нельзя было засчитать как новые мировые рекорды скорости. Ведь по положению ФАИ рекорд мог был быть зафиксирован только в полете у земли. Максимальные же скорости, показанные «Тандерболтом», «Мустангом», «Хорнетом» и другими машинами, были достигнуты только на больших высотах. На уровне моря их скорости, как правило, не превышали 550-650 км/ч. Вполне естественно, что никто и не ожидал от боевых самолетов результатов более высоких, чем те, которые были показаны Гансом Дитерли и Фрицем Венделем в 1939-м. Ведь даже на самых скоростных истребителях имелось довольно тяжелое стрелково-пушечное вооружение, броня, различные системы повышения боевой живучести, а также довольно вместительные топливные баки. При всем этом военные самолеты по своим размерам значительно превосходили специально созданные гоночные машины и, естественно, ни один из них не имел такой великолепной аэродинамики, какой обладали Не 100 и Ме 209. В любом случае, истребители должны были обладать большой дальностью полета и для нормальной работы силовой установки практически на всех устанавливались туннельные масло и водорадиаторы, которые давали очень большое аэродинамическое сопротивление, но обойтись без которых было просто невозможно.
И все же, говоря о истребителях второй мировой войны, надо отметить, что хотя ни один из них так и не мог побить мировой рекорд Ме-209 у земли, они тем не менее смогли наглядно продемонстрировать, что не существует предела конструкторской мысли, направленной на достижение еще больших скоростей полета.
источник: Виктор БАКУРСКИЙ «ГОНКА ЗА ПРИЗРАКОМ СКОРОСТИ «Тяни-толкай» и другие» Крылья Родины 03-1994
