Истребитель Ме-110 в Стране Советов: как немецкое качество удивило русских
Истребитель Ме-110 в Стране Советов: как немецкое качество удивило русских
Содержание:
В 1940 году СССР купил у Германии несколько боевых самолётов. Среди них был и двухмоторный истребитель Ме-110С-2, который вызвал к себе немалый интерес. В отчёте ЦАГИ даже написано, что в плане устойчивости и управляемости самолёт «может служить образцом для машин такого класса». Чем же он так впечатлил испытателей?
Почему именно Ме-110?
Перед ВМВ существовала концепция «крейсеров» — относительно тяжёлых самолётов, которым ставили задачи дальних истребителей, хотя они могли быть и разведчиками, и бомбардировщиками.
В СССР такими самолётами тоже занимались, в серии даже строили КР-6 Туполева. Но к 1940 году всё это уже кануло в Лету, а современных самолётов этого типа в СССР не было. Ме-110 же вполне можно было бы отнести к воздушным «крейсерам».
Ме-110, он же Bf-110, вид спереди
«Битва за Британию» показала, что всё не так просто: двухмоторные самолёты с большим трудом могли противостоять одномоторным истребителям. Они сильно уступали в манёвренности, не хватало им и скорости для сражений.
Однако на момент покупки об этом ещё никто не знал, да и нельзя сказать, что Ме-110 в ВМВ были совершенно бесполезны.
Кроме того, Мессершмит проектировал самолёты не так, как, например, Поликарпов. Истребители Поликарпова (И-15, И-153, И-16) были статически неустойчивы. То есть при брошенной лётчиком ручке управления крен, тангаж, рыскание нарастали и устойчивый полёт был невозможен. Сейчас для искоренения этого эффекта применяется электроника. Тогда же приходилось использовать биотехнологии в виде лётчиков Рабоче-крестьянского красного воздушного флота. Теоретическим преимуществом неустойчивого самолёта являлась высокая манёвренность, однако минусом была большая утомляемость лётчика. Аварийность от такого подхода также не уменьшалась.
Немцы же проектировали самолёты статически устойчивыми — при отклонении от прямолинейного полёта машина возвращалась к нему сама, без помощи пилота. Преимущества в управляемости Ме-109 и Ме-110, полученных от немцев, весьма впечатлили отечественных испытателей. Конструкторы примерно в то же время начали проектировать «устойчивые» истребители: Лагг-1, Миг-1 и Як-1 были именно такими.
На этом фото можно рассмотреть стойку радиоантенны над фонарём
Как испытывали?
1930-е годы сейчас кажутся зарёй авиации — временем героическим, когда многое делалось по наитию, а не по науке. Но отчёт об испытаниях Ме-110 показывает другой подход. Самолёт был оснащён большим количеством измерительного оборудования. Среди прочего там были:
- Спидографы, записывающие изменение скорости от времени.
- Аэролаг, измеряющий скорость самолёта.
- Барограф, записывавший изменение давления от времени.
- Самописцы отклонения рулей (на руле высоты, обоих рулях направления, обоих элеронах, на предкрылках).
- Тахографы для записи оборотов каждого мотора.
- Инклинографы для записей углов тангажа и крена самолёта в установившемся полёте.
- Акселерограф для записи перегрузок по всем трём осям самолёта.
- Жирограф для записи угловых скоростей относительно трёх осей.
- Динамометрическая ручка для записи усилий от руля высоты и элеронов на ручке управления.
- Динамометры педали для записи усилий на педали от руля направления.
- Самописец углов скольжения самолёта.
- Динамограф для записи усилий на предкрылок.
- Самописец давления наддува.
Оборудование сначала тарировалось, и лишь потом приступали к измерениям характеристик. Так что к моменту начала измерений скорости, например, двигатели уже частично расходовали свой ресурс. Возможно, это стало причиной того, что заявленные фирмой характеристики так и не удалось получить.
Точно также измеряли перегрузки, нагрузки на рычаги, зависимости…
Наиболее интересными стали показатели устойчивости и управляемости. Так, на измерение скорости и скороподъёмности отводилось всего три полёта и 4,5 часа из 37 полётов и 49,5 часа всех испытаний. Пять полётов и пять часов отводились на облёт лётчиками с целью получения общего впечатления о самолёте, семь полётов и 10,5 часа — на пробный полёт и тарировку приборов.
Конструкция
Перед испытателями предстал самолёт Ме-110 С-2. Он был вооружён двумя 20-мм пушками, расположенными под фюзеляжем, и четырьмя пулемётами винтовочного калибра, расположенными в носу самолёта. Ещё один пулемёт находился в кабине на шкворневой установке для стрельбы назад.
Обе кабины были оснащены кислородным оборудованием. Радиооборудование по меркам 30-х годов оказалось очень богатым. На самолёте стояло сразу две радиостанции — коротковолновая и длинноволновая, радиокомпас, дистанционный компас и даже система слепой посадки.
В новинку в то время были и винты изменяемого шага с электрическим управлением. Даже цельнометаллическая конструкция самолёта для советской авиации была не очень типичной (лишь рули у Ме-110 обтягивались полотном, но такая конструкция дожила в итоге до эпохи реактивных самолётов).
Серийные советские истребители в то время имели смешанную конструкцию.
Ещё одной особенностью самолёта было наличие триммеров (флетнеров), которые устанавливались на рулях направления и высоты. Управлял ими пилот с помощью небольшого штурвальчика (для руля высоты) и рукоятки с зубчатым сектором (для руля направления). Эти поверхности можно было отклонять — изменялась аэродинамика самолёта, что позволяло управлять его устойчивостью.
Следующим новшеством, позволившим улучшить управляемость, стали автоматические предкрылки. В обычном положении они прижимались потоком к крылу, но на малых скоростях при больших углах атаки — то есть когда велика вероятность срыва потока с крыла — создавали щель между предкрылком и крылом.
Предкрылки Ме-110 в открытом состоянии. Обратите внимание на стильный логотип ЦАГИ в верхней части страницы документа
Обтекание крыла изменялось, и срыв потока, а значит, и падение в штопор, происходили позже, чем без предкрылков.
Конечно, советские конструкторы знали о подобной схеме, но на многих наших машинах её внедрили далеко не сразу.
В отличие от советских самолётов, у которых использовались нагнетатели с фиксированными скоростями, у немцев число оборотов нагнетателя возрастало с увеличением высоты автоматически. Полное число оборотов достигалось на высоте в четыре тысячи метров. При этом номинальная мощность была 1050 л. с., а кратковременно из двигателя можно было выжать 1100 л. с. Это довольно много в сравнении с советскими моторами. Например, новейший и не доведённый М-63 выдавал всего 900 л. с. Правда, М-88 на И-180 выдавал те же 1100 л. с., но гибель Чкалова в первом же испытательном полёте наглядно демонстрирует надёжность двигателя в тот период.
Также отметили непосредственный впрыск топлива в цилиндры. Это было новшество не только для СССР: таких двигателей не имели на тот момент даже британцы.
Устойчивость и управляемость
Устойчивость зависит от многих факторов: наличия топлива и, как следствие, центровки; скорости (впрочем, на Ме-110 влияние скорости на центровку невелико); тяги двигателей. Потому сделать самолёт управляемым, но при этом устойчивым во всём диапазоне скоростей при любом количестве топлива и полезной нагрузки было сложно. Можно сказать, что у немцев это практически получилось.
Самолёт обладал статической продольной устойчивостью с зажатым рулём высоты на всех режимах полёта при нормальной центровке. То есть при поддерживаемом в нейтральном положении руле он не начинал пикировать или кабрировать. Лишь на режиме полного газа при задней центровке на малых скоростях имелась небольшая неустойчивость.
Со свободными рулями при задней центровке Ме-110 всё же оказывался неустойчивым, но с помощью триммера при нормальной центровке можно было всё исправить.
Устойчивость по скольжению тоже оказалась весьма удовлетворительной. Правда, из правого виража самолёт самостоятельно не выходил (оба винта имели вращение в правую сторону, потому в поведении Ме-110 имелась некоторая асимметрия). Также нашлись условия полёта, когда самолёт не выходил сам из спирали, но в большинстве режимов всё было в порядке — то есть он обладал хорошей спиральной устойчивостью.
Нагрузки на ручку управления также оказались невелики. Лишь один лётчик, Павел Фомич Муштаев, отметил большие нагрузки при управлении рулями высоты без триммера, а его использование он считал неудобным при энергичным маневрировании. Впрочем, у этого лётчика мнение о самолёте выросло с получением опыта полётов на Ме-110. К его впечатлениям мы ещё вернёмся.
Самолёт имел высокую эффективность управляющих поверхностей. Например, при скорости в 380 км/ч угловая скорость вокруг продольной оси составляла три радиана в секунду. Для сравнения: знаменитый своей манёвренностью японский «Зеро», по оценке испытывавших его американцев, на скоростях более 400 км/ч становился практически неуправляемым по каналу крена.
Как положительное свойство отмечали и тот факт, что «воздушный крейсер» при приближении к минимальной скорости не сваливался на крыло, а плотно сидел в воздухе; при достижении же её переходил в пикирование.
Скорость и скороподъёмность
Хотя отчёт в основном посвящён показателям устойчивости, были замерены и скоростные характеристики.
На высоте 4800 метров удалось получить скорость 447 км/ч, у земли — 400 км/ч. Казалось бы, совсем не впечатляюще. Однако затем испытали на большей мощности двигателей и получили 526 км/ч при открытых на 40% радиаторах. У земли «мессер» разогнали до 442 км/ч, что немного не дотягивало до скорости в 450 км/ч, заявленной фирмой. На высоте 8300 м при открытых на 80% радиаторах было получено 436 км/ч и 456 км/ч при радиаторах, открытых на 60%.
График максимальной скорости в зависимости от времени. Справа приведены число оборотов двигателя в минуту, давление нагнетания и угол установки винта
График скороподъёмности в зависимости от высоты (слева). Справа показаны число оборотов двигателя в минуту, давление нагнетания и угол установки винта
Совершенно удивительным для советского авиастроения конца 30-х — начала 40-х годов было отсутствием проблем с тепловым режимом мотора. Температура держалась в пределах нормы даже при не полностью открытых шторках радиатора. Увы, у наших самолётов перегрев происходил даже при полностью открытом радиаторе.
Сравнение с советскими самолётами
С одной стороны, на фоне 586 км/ч, показанных на испытаниях И-26 (будущим Як-1), 605 км/ч И-301 (он станет ЛаГГ-1) и тем более 651 км/ч И-200 (МиГ-1) — скорости не впечатляют.
С другой стороны, немецкий самолёт был серийным, а советские самолёты — опытными. И дело не только в том, что Ме-110 был настоящим немецкой авиации, а советские самолёты — только будущим.
Отлаженная немецкая машина имела богатое оборудование, строилась на серийном заводе по соответствующей технологии и обычными рабочими. У советских же было множество «детских болезней». Испытывались эти самолёты зачастую не только без радиостанций и прочего оборудования, но и без вооружения.
Не всегда оказывалась достаточной даже прочность. Как уже говорилось, бичом советских самолётов были проблемы с охлаждением моторов.
Наконец, производились они на опытных заводах по временной технологии высококвалифицированными рабочими. Когда же «детские болезни» лечили и устанавливали всё требуемое оборудование, неизбежно росла масса. В серийном производстве она только увеличивалась, а качество сборки и обработки поверхностей падало. В результате серийные ЛаГГ-3 начала 1942 года по скорости уже не превосходили Ме-110 1940-го года.
На момент испытаний в активе ВВС Красной армии имелись в лучшем случае И-153 и И-16 со скоростью 440-460 км/ч. И это лишь на испытаниях опытных машин! Серийные традиционно проигрывали.
По скорости тягаться со 110-м было просто некому.
Конечно, по манёвренности советские самолёты заметно превосходили немецкие — сказывалась бóльшая масса: более шести тонн у немецкой машины. Например, время виража «мессера» составляло порядка 30 секунд. Советские одномоторные истребители выполняли этот манёвр вдвое быстрее.
Однако в отчёте Ме-110 сравнивался не с одномоторными истребителями, серийными или ещё опытными, а с двухмоторными № 40 и ЦКБ-30, а также с немецким Ме-109, купленным одновременно со 110-м. Некоторые испытатели отметили превосходство советских самолётов в манёвренности. Например, лётчик Муштаев утверждал, что в сравнении с советскими самолётами Me-110 «обладает много меньшей манёвренностью и в манёвре тяжёл — „дубоват“». Однако в примечании к тому же отчёту указано, что после нескольких дополнительных полётов лётчик оценил самолёт «как хорошо манёвренный и имеющий преимущество в этом отношении перед советскими двухмоторными самолётами».
Другой лётчик, Гаврилов, утверждал, что «уступает в манёвренности лишь советским одномоторным истребителям». Если же говорить о Ме-109, то, если верить отчёту, 110-й «ни в какой мере не уступает самолёту Ме-109 и допускает наиболее энергичный манёвр».
Итоги
Ме-110 показал себя хорошо спроектированной машиной: управляемой, устойчивой, без значительных недостатков. В 1940 году его характеристики уже не выглядели рекордными. Казалось, пройдёт немного времени и в ВВС РККА поступят новые самолёты с намного более высокими скоростями. Но на деле получилось иначе.
Советские двухмоторные фронтовые машины оказались представлены только бомбардировщиками Пе-2. Его истребительная версия Пе-3 стала очень малочисленной и малоэффективной. Поэтому встречаться Ме-110 в воздухе пришлось в основном с одноместными советскими самолётами.
Немцы же продолжали совершенствовать свои машины — и к 22 июня производили куда более совершенные модификации.
Ещё хуже дела обстояли у основной массы советских истребителей. Ведь самолёты «новых типов» составляли мизерную часть парка. Куда больше было И-16 и И-153, а то и И-15бис. Даже поздние истребители Поликарпова не могли на равных бороться с Ме-110, которые выигрывали у них под 100 км/ч в скорости.
Наконец, в реальных боях важными оказывались не только скорость и манёвренность, но и такие качества, как наличие, характеристики и надёжность радиостанций, обзор… наконец, эргономика самолёта! Во всём этом немецкие машины имели существенное превосходство.
Ещё бóльшую роль играли подготовка личного состава и тактика использования авиации. Превосходство именно в этих аспектах давало немцам главное преимущество. Но это уже зависело не от матчасти…
