Истребитель сопровождения Tank Ta 152 H. Германия

Данный материал был переведен уважаемым коллегой NF. Перевод был выполнен в октябре 2013 года.

Содержание:

Предисловие

Истребитель сопровождения Ta 152H был специальным вариантом истребителя Ta 152С (см. статью «Daimler-Benz 9-8603 B1» в выпуске 3 журнала «Luftfahrt International») и отличался от последнего в основном увеличенным по площади крылом большего удлинения и герметичной кабиной. В состав установленного на самолёте оборудования, необходимого для высотного истребителя, входили системы GM-1 и MW-50 (см. статью «Leistungssteigerung durch Zusatz­einspritzung» в выпуске 1 журнала «Luftfahrt International»). Вооружение данного варианта было сокращено до одной мотор-пушки MK-108 и двух установленных в корнях крыла пушек MG 151/20.

Из соображений, касающихся весовых характеристик, коэффициент эксплуатационной перегрузки был принят равным 5. Было принято решение оснастить самолёт двигателем Jumo 213E. В каче­стве запасного варианта была предусмотрена установка использовавшихся на Ta 152C двигателей DB 603LA или DB 603L; при этом конструкция самолёта требовала лишь незначительных изменений.

В основу планера Ta 152C и H легла конструкция Fw 190A-8, поэтому их можно было производить, используя оснастку, ранее разработанную для истребителей Fw 190.

Приведенное ниже описание Ta 152H показывает ряд значительных изменений по сравнению с Fw 190A-8 и Ta 152C.

Варианты высотного истребителя Ta 152 H

Ta 152H-0

Ta 152H-0, заводской номер 110 0001 был изготовлен в ноябре 1944 года.

Предсерийные истребители сопровождения Ta 152H были собраны на заводе в городе Коттбус (Kottbus) в количестве двадцати единиц. Опытными образцами для этих предсерийных самолётов были Ta-152 V1 и V2 (заводские номера 110 0001 и 110 0002).

В комплект оборудования Ta 152H-0 (в отличие от Ta 152H-1) не входили дополнительные крылье­вые  топливные баки, система GM-1 или MW-50. На 18 самолётах было установлено устройство для подвески различного сбрасываемого снаряжения Schloß 503 B-1, на котором можно было подвеши­вать в том числе 115-литровый топливный бак.

Ta-152H-0/R11

Ta-152H-0/R11 представлял собой специальную модификацию, оснащенную прибором для указания курса LGW K 23, радиостанцией FuG 125 и подогревом стёкол кабины пилота. Серийное произ­вод­ство данного варианта намечалось на январь 1945 года.

Ta-152H-1

Прототипами для серийного варианта Ta-152H-1 послужили Ta-152 V3–V5. Сначала эти самолёты были переоборудованы как Ta 153 с двигателем DB-603 и четырехлопастным воздушным винтом. Позднее последовала установка двигателей Jumo-213E с трехлопастным винтом. Эти машины были опробованы в 1944 году. Следующим самолётом для серии Н-1 был Ta-152 V25 (заводской номер 110 0025), который летал с двигателем Jumo-213 E еще в 1944 году. Отличие от Н-0 состояло прежде всего в установке в крыле мягких топливных баков, в которых содержались водомета­ноло­вая смесь и закись азота для систем MW-50 и GM-1. Предполагалось, что у серийных самолётов на высоте 7 км продолжительность полёта на экономичном режиме работы двигателя составит 3 часа с 300-литровым ПТБ и 2 часа без него. В окончательном варианте с установкой на серийные машины системы MW-50 планировалось получить продолжительность полёта на экономичном режиме работы двигателя 3,3 часа, а без системы MW-50 – 3,9 часа (см. табл. «Технические данные»).

Серийное производство на фирме Focke-Wulf началось с января 1945 года. На фирмах Erla и Gotha серийное производство планировалось начать в марте 1945 года.

Ta-152H-1/R11

Ta 152H-1/R11 представлял собой специальную модификацию серии Н-1. Данные самолеты, начиная с первого Тa-152H-1, должны были получить комплект дополнительного оборудования R11 для обеспечения возможности полётов в плохих погодных условиях. Первоначально из-за проблем с устойчивостью применение системы GM-1 было запрещено.

Ta-152H-1/R21

Ta 152H-1/R21 представлял собой специальную модификацию серии Н-1. У самолётов данной серии в крыле должны быть установлены баки с водометаноловой смесью для системы MW-50. В остальном данный вариант был аналогичен Ta-152H-1/R11. Установка системы GM-1 не преду­сма­тривалась. Серийное производство планировалось начать в апреле-мае 1945 года.

Ta-152H-1/R31

Ta 152H-1/R31 представлял собой специальную модификацию серии Н-1. Для этой серии в крыле была предусмотрена установка баллонов системы GM-1, a в задней части фюзеляжа – топливных баков ёмкостью 280 литров вместо 360 литров у опытных образцов серии Н. Под моторным капотом размещались балласт весом в 10,5 кг и баллон со сжатым воздухом для системы GM-1. В апреле 1945 года планировалось изготовить 3 таких самолёта, а серийное производство должно было начаться в июне.

Ta-152H-2

15 декабря 1944 года машины данной версии были вычеркнуты из производственной программы. В этот вариант предполагалось переоборудовать планировавшиеся к производству самолёты с уровня Ta-152H-1 (FuG 16 ZY).

Ta-152 H-10

Этот самолёт планировалось производить в качестве высотного истребителя или истребителя сопровождения с фотокамерами, которые планировалось устанавливать на варианте Ta 152E. Для этого должны были каждый месяц переоборудоваться по 20 серийных Ta 152H-1.

Специальное оборудование: фотокамеры RB 75/30.

Ta-152 H со специальным оборудованием

В марте 1945 года на этапах планирования или проектирования находились следующие конструк­тор­ские доработки Ta 152H:

1. оборудование истребителей гироскопическими прицелами Revi EZ 42 (серийное производство начиная с марта 1945 года);
2. оборудование Ta 152 (H) пусковыми установками ракет X-4;
3. установка подрессоренных стоек основного шасси Mansfeld;
4. улучшение технологичности сборки новых моторных капотов повышенной прочности;
5. улучшение бронирования для так называемых обстрелов под углом 0°;
6. использование силикатных чехлов (для герметичной кабины);
7. установка крыльевых топливных баков (серийное производство начиная с января 1945 года);
8. установка новых 24-цилиндровых двигателей Jumo 222 на серийные самолёты Ta 152H;
9. установка на серийные Ta 152H-10 герметичной кабины (серийное производство начиная с мая 1945 года);
10. применение на Ta 152 деревянного хвостового оперения;
11. установка на Ta 152 H двигателя DB-603L;
12. установка баков системы MW-50 в крыле серийных Ta 152H-1/R21 (серийное производство начиная с мая 1945 года);
13. установка под крылом блока неуправляемых ракет Rohrblock 108;
14. установка под консолями крыла держателей для подвески ракетных установок SG 500.

Описание конструкции

Фюзеляж

Фюзеляж Ta 152H отличался от Fw 190A-8 следующими конструктивными изменениями:

Передняя часть фюзеляжа для возможности установки мотор-пушки МК-108 и двух пушек MG-151 была удлинена на 772 мм. Данные изменения были выполнены на обоих вариантах (Ta-152C и H). На истребителе существовала возможность замены пушки МК-108 на МК-103. Для упрощения конструкции удлинённая секция фюзеляжа крепилась к основной части фюзеляжа при помощи болтовых соединений. В середине удлинённого участка крепилось крыло, сдвинутое на 420 мм вперёд для сохранения центровки. Для этого пришлось переместить вперёд элементы крепления заднего лонжерона и соответствующий шпангоут. Для размещения переднего топливного бака необходимо было изменить конструкцию люков, обеспечивавших доступ к топливным бакам, и боковых секций внешней обшивки.

Для обеспечения устойчивости фюзеляж был продлён назад за счет монтажа дополнительной вставки длиной 50 см. В этой вставке были установлены баллоны с кислородом и со сжатым воздухом. Изгибающий момент, возросший вследствие увеличения длины фюзеляжа, был компен­сирован за счет усиления конструкции. На Ta 152C и H это было выполнено при помощи стальных профилей в отличие от установленных на Fw 190A-8 дюралевых.

В средней части фюзеляжа над топливными баками располагалась герметичная кабина объёмом около 1 м³. Герметичность кабины обеспечивалась за счет использования пасты DKH 8800, которую наносили на клёпаные соединения. Края кабины получили круглые резиновые прокладки, выпол­нен­ные в виде частично заполненного пористой резиной шланга. Этот шланг был к тому же запол­нен воздухом под давлением примерно 2,5 атм, поступавшим из баллона объёмом около 1 литра. При сбросе фонаря сначала выпускался воздух из данного шланга, затем открывался замок фонаря кабины, и в заключение пиропатроном сбрасывался уже сам фонарь.

Для обеспечения необходимой прочности фонарь кабины был выполнен из двух слоёв стекла. Внешний слой имел толщину 8 мм, а внутренний слой – 3 мм. В пространстве между этими стёк­лами для осушения находившегося там воздуха помещались 8 силикатных патронов. Различные трубопроводы и шланги были выполнены из прочных работающих под давлением материалов.

Лючок, через который обеспечивался доступ к радиостанции, имел быстросъемный замок с резиновыми уплотнителями. Аналогично и люк для обслуживания обеих пушек MG-151, установ­ленных у шпангоута 1, у Ta 152 серий C и H имел герметичные прокладки. Благодаря выше­описан­ным мероприятиям фюзеляж Ta-152 был рассчитан на использование на данном самолёте герме­тичной кабины.

Шасси

Шасси, включая стойки, было взято от обычного серийного FW 190 A-8. Электрический привод основ­ных стоек был заменён гидравлическим. Колёса основных стоек имели размеры 740×210 мм.

Хвостовое оперение

От серийных Fw-190 A-8 были взяты стабилизаторы и рули высоты. Для большей устойчивости размеры киля были увеличены. На хвостовом костыле крепится колесо размерами 380×150 мм. Рули высоты и направления выполнены как единое целое с дополнительной 50-сантиметровой секцией фюзеляжа. При необходимости эти элементы конструкции могли изготавливаться из дерева. При этом отпадала необходимость в установке промежуточной секции, поскольку удли­нён­ный участок задней части фюзеляжа выполнен как единое целое с хвостовой секцией.

Увеличение размаха крыльев вызвало необходимость увеличения длины элеронов и посадочных щитков. Привод посадочных щитков был заменён на гидравлический (вместо имевшегося ранее электрического).

Управление

Из-за увеличения длины задней части фюзеляжа серийные элементы управления необходимо было удлинить. На участке фюзеляжа у герметичной кабины эти элементы были выполнены герметич­ными. Изменения в конструкцию были внесены для размещения дополнительных крыльевых топливных баков.

Несущие плоскости

Колёса основного шасси из-за вынесенного вперёд двигателя смещены на 250 мм от фюзеляжа в направлении внешних секций крыла. Это было выполнено за счет увеличения длины лонжеронов внутренней секции на 50 см. Корневая часть крыльев была изготовлена заново. Такие изменения были выполнены на Ta 152 серий C и Н. Несмотря на некоторое снижение допускаемой эксплу­а­та­ци­онной перегрузки, увеличение размаха крыла до 14,44 м потребовало выполнить обшивку внут­рен­ней секции крыла более прочной. При всём этом конструкция нового крыла осталась в принципе такой же, как и у Fw 190: монококовая конструкция с передним лонжероном как основным эле­мен­том, воспринимающим возникающие поперечные нагрузки. Поперечные нагрузки от передней части крыла передавались на задний лонжерон. Задний лонжерон кроме поперечных элементов кон­струк­ции, придающих крылу определённую форму, усиливался еще дополнительными элементами жесткости. Крыло для обеспечения возможности технического обслуживания расположенных внутри него агрегатов имело легкосъёмные люки.

Установка в крыле трёх мягких топливных баков вызвала необходимость усиления нервюр и стяжек секций крыла. Для установки этих баков на нижней стороне крыльев имелись круглые люки диаметром 200 мм. Для облегчения ремонта консоли крыла в их средних частях были разъёмными. Разъём представлял собой клиновидные накладки, крепившиеся при помощи болтов к нижним и верхним частям лонжеронов.

Силовая установка

На самолёте устанавливался 12-цилиндровый V-образный двигатель водяного охлаждения Jumo 213E с двухступенчатым нагнетателем. Основные данные этого двигателя приведены в таблице ниже.

Воздушный винт

На самолёте устанавливался трёхлопастный деревянный винт изменяемого шага VS 9 фирмы Junkers диаметром 3,6 м. Позднее планировалось заменить его более эффективным четырёх­лопастным винтом VS 19 диаметром 3,5 метра, способным лучше использовать бóльшую мощность двигателя.

В качестве альтернативы двигателю Jumo-213 E было предусмотрено использование высотных моторов DB-603 LA или DB-603 L. Установку этих двигателей на самолёт можно было осуществить с небольшими изменениями в конструкции фюзеляжа (а также изменения в устройстве для управ­ления тягами [Bediengestänge], дыхательной аппаратуре [нагнетатель системы наддува кабины], регулировке угла атаки винта).

Система увеличения мощности

Для увеличения мощности на высотах меньше расчетной предусмотрено использование системы MW-50. Бак с водометаноловой смесью ёмкостью 70 литров устанавливался во внутренней секции левой консоли крыла. При использовании системы MW-50 с помощью регулятора увеличивалось давление наддува. Водометаноловая смесь, помимо увеличения мощности, дополнительно эффек­тивно осуществляла внутреннее охлаждение цилиндров двигателя. 70 литров водо­мета­но­ловой смеси при расходе 150 л/ч было достаточно для работы двигателя с системой MW-50 в течение 28 минут.

Для увеличения развиваемой двигателем мощности на высотах выше расчетной было преду­смо­трено использование системы GM-1, при этом прибавка мощности достигала 410 л.с. Бак с закисью азота ёмкостью 85 литров, предназначенный для системы GM-1, был установлен в задней части фюзеляжа. Расход закиси азота при работе системы GM-1 можно было регулировать в пределах 60, 100 и 150 г/с. 85 литров находящейся в баке закиси азота при расходе 100 г/с было достаточно для работы двигателя на данном режиме в течение 17 минут.

Топливная система

Передний фюзеляжный топливный бак ёмкостью 233 литра без каких-либо изменений был взят от серийных машин. Из-за смещения крыла вперёд этот топливный бак также был немного сдвинут вперёд, что позволило увеличить ёмкость заднего фюзеляжного топливного бака на 70 литров и довести её до 362 литров. Таким образом, общая вместимость фюзеляжных топливных баков составила 595 литров. Сбоку и снизу баки были защищены стенками толщиной 16 мм, толщина верхней стенки составляла 12 мм.

Для увеличения дальности полёта варианта были предусмотрены следующие меры:

Ta 152 H-0

На Ta 152H-0 предусматривалась установка сбрасываемого подвесного топливного бака ёмкостью 300 литров, который крепился на внешней подвеске с малым аэродинамическим сопротивлением. Подача топлива из подвесного бака осуществлялась при помощи нагнетаемого в бак воздуха.

Ta 152 H-1

Вариант Ta 152H-1 получил в крыле 6 мягких топливных баков общей ёмкостью 470 литров. Один из баков, размещенных в левой консоли крыла, имел ёмкость 70 литров и содержал водометаноловую смесь для системы MW-50. Подача топлива и водометаноловой смеси из этих баков также осуще­ств­лялась при помощи нагнетаемого в баки воздуха. Для установки этих мягких баков на нижней стороне крыльев имелись круглые люки диаметром 200 мм.

Для еще большего увеличения дальности полёта вместо 300-литрового подвесного топливного бака была предусмотрена установка бака ещё большего, предположительно 600 литров, объёма.

Система смазки

Ёмкость масляного бака, расположенного у мотор-пушки спереди справа в дополнительной секции фюзеляжа, составляла 72 литра. Бак не имел специальной защиты, поскольку считалось, что от попаданий его достаточно надёжно защищает расположенный рядом двигатель. В баке находилось масло в количестве 61 литра. Этого количества масла было достаточно для выполнения полёта с фюзеляжными топливными баками ёмкостью 595 литров и подвесным сбрасываемым баком ёмкостью 300 литров с учетом добавления 25 % бензина для облегчения запуска двигателя в холодное время года. При выполнении полётов с большим количеством топлива на борту доля бензина, добавляемого для холодного запуска в масло, соответственно уменьшалась.

Стандартный комплект оборудования

Оборудование можно было полностью взять от серийных Fw 190А-8, за исключением гидрав­ли­че­ского привода шасси и привода посадочных щитков, где были произведены небольшие изменения, связанные с установкой двигателя Jumo 213E. Дополнительно на самолёте монтировалась система для снабжения пилота воздухом для дыхания, о чем будет рассказано ниже.

Система снабжения воздухом 

Подача воздуха для дыхания в герметичную кабину осуществлялась при помощи фланца, уста­нов­ленного на двигателе. Воздух подавался от компрессора Knorr 300/10 без промежуточных передач.

Компрессор функционировал следующим образом: он забирал воздух из пространства перед охла­дителем и подавал его через фильтр, предохранительный клапан и шиберный регулятор в кабину. Предохранительный клапан служил для удержания находящегося в кабине воздуха при отказе системы снабжения воздухом через компрессор.

Компрессор начинал подавать воздух в кабину при достижении высоты 8000 метров. Начиная с этой высоты, давление в кабине при помощи регулятора давления воздуха поддерживалось на уровне 0,36 атм. При снижении давления в кабине до 0,23 атм регулировочный клапан срабатывал, что позволяло защищать герметичную кабину от повреждений, связанных с перепадами давления

При выполнении полётов на высотах менее 8000 метров воздух в кабину подавался напрямую через предохранительный клапан, минуя компрессор. При помощи шибера системы снабжения воздуха можно было регулировать давление в кабине и количество поступающего в кабину свежего воздуха, что одновременно позволяло регулировать и температуру воздуха в ней. Отопление кабины при подаче воздуха компрессором регулируется в определённых, подходящих для чело­ве­ческого организма  границах.

Если по каким-либо причинам на больших высотах температура воздуха в кабине превышала допус­тимые нормы, то в действие вступала система охлаждения воздуха, нагнетаемого в двигатель двух­ступенчатым компрессором.

Радиостанция

В качестве средства связи на самолете применялась приемопередающая радиостанция FuG16ZY.

Помимо радиостанции важнейшими элементами оборудования являлись:

• система опознавания FuG 25a;
• дополнительный навигационный прибор для наведения посредством направленного сигнала FuG 125;
• дистанционная установка компаса;
• комбинированный авиагоризонт и прочая навигационная и контрольно-измерительная аппаратура;
• специальный прибор для указания курса LGW K 23;
• компрессор для подачи воздуха Knorr 300/10.

Вооружение

В состав вооружения истребителей Ta 152H-0 и H-1 входили:

• две автоматические 20 мм пушки MG-151, установленные над двигателем перед кабиной пилота и имевшие боезапас 150 снарядов на ствол;
• одна автоматическая 30 мм мотор-пушка MK-108, установленная в развале цилиндров двига­теля и имевшая боезапас 90 снарядов на ствол.

Пушки MG-151 имели электрические синхронизаторы для обеспечения возможности стрельбы через ометаемую воздушным винтом плоскость.

Под крылом был возможен монтаж пусковых установок для запуска ракет различного типа.

Пушка MK-108 для обеспечения оптимальной траектории полёта снарядов имела возвышение ствола в 35 минут.

Бомбардировочное вооружение 

Поскольку Ta 152H был разработан как чистый истребитель сопровождения, то подвеска авиабомб не была предусмотрена ни под крылом, ни под фюзеляжем. Для возможности подвески сбрасываемого топливного бака ёмкостью 300 литров была предусмотрена установка специального приспособления, позволявшего перекачивать бензин из сбрасываемого подвесного бака.

Пассивная защита 

Бронирование кабины пилота было усилено в соответствии с требованиями, которые были изменены из-за увеличения калибра бортового вооружения самолётов противника.

Прочность

Запас прочности крыльев для самолётов типa Ta-152 рассчитывался исходя из полётного веса 4500 кг в диапазоне nTrs = 5,0 — nTrs = -2,5. Совпадающие с вариантом Ta 152C узлы, такие как фюзеляж (Rumpf) и задняя часть фюзеляжа (Rumpfheck), имели значительный запас прочности, соот­вет­ству­ющий требованиям к стандартному истребителю. Элементы крепления силовой установки соот­ветствовали разработанным для самолёта-разведчика Ta 152E и имели запас прочности 6,5.

Данные о бронировании Ta-152 H-1 приведены в расположенной ниже таблице.

Имелись планы по дальнейшему усилению бронирования за счет установки дополнительной плиты толщиной 15 мм, защищавшей от обстрела сзади.

Весовые характеристики

Основные данные вариантов Та-152 Н-0 и Н-1

Ta 152 H-1 с двигателем Jumo 213 E

Тa 152 C-0 (военный номер CI+XM)

Ta 152 H-1 (заводской номер 110003) в Лангенхагене (Langenhagen)

FW 190 V30/U1 (военный номер GH+KT) являлся прототипом Ta 152 H-0. Снимки с трёх сторон

Усиленное бронирование для защиты Ta 152 от обстрелов с острых углов

Та 152 Н-10 с установленной фотокамерой (проект)

Ta 152 с Jumo 222 (проект)

Проект установки двух автоматических пушек МК-103 (синхронизированных)
на Та 152Н и С

Проект установки под крылом Та-152C и Н двух блоков Rohrblock 108 для пуска неуправляемых ракет

Проект подвески на Ta-152C и H пяти SG 500

Изготовленные из дерева задняя часть фюзеляжа и киль Та 152 00-211

Ta 152C и H с крылом, в конструкции которого были применены стальные элементы

Ta 152 H-1. Справа на фото видна цилиндрическая вставка фюзеляжа, слева люк закреплён четырьмя зажимами

Люк на цилиндрической вставке фюзеляжа спереди справа

Левая панель и приборная доска

Цилиндр уборки шасси и ствол MG-151

Точки крепления силовой установки Jumo-213E. Вид справа

Силовая установка истребителя Ta 152 H – двигатель Jumo-213E с трехлопастным воздушным винтом. Вид слева

Крепление двигателя к передней удлинённой части фюзеляжа

Вид двигателя Jumo-213E сзади сверху

Противопожарная перегородка

Левая сторона моторного капота. Вид изнутри

Правая сторона моторного капота. Вид изнутри

Верхняя деталь передней удлинённой части моторного капота. Вид изнутри

Испытательный стенд для тестирования топливной системы Та 152

Истребитель Ta 152 H-1 (заводской номер 110005) с двигателем Jumo-213E

Ta 152 C-0, регистрационный номер CI + XM, с двигателем DB-603L

Ta-152 V7 (C-0, заводской номер 110007) с двигателем DB-603. Этот опытный образец позднее после переоборудования можно было использовать как высотный самолёт. Форма фюзеляжа соответствовала Та-152Н

Ta 152 H-1 (заводской номер 150167). Вид сзади слева

Ta-152 H-1 (заводской номер 150167). Вид спереди

Ta-152 H-1 (заводской номер 150167). Вид сзади

Ta-152 H-1 (заводской номер 150167) с силовой установкой Jumo-213E 

Ta-152H (чертежи для ознакомления с внешним видом) с силовой установкой Jumo-213E

Источники:

• Vorläufige Baubeschreibung Nr. 271, Höhenjagdflugzeug Ta 152 H, 13.1.1944 Baubeschreibung Nr. 292, Begleitjäger Ta 152 H, 15.1. 1945 Bewaffnungsübersicht Fw 190 und Ta 152,15.12.1944 Rohrblock 108 Einbau in Flügel mit Behälter, 26.1.1945 SG 500 Einbau in Flügel mit Behälter, 26.1.1945
• Schleppleistungsvergleich verschiedener Kühlersysteme in Ta152H mit Jumo 213 E, Bericht Nr. 03040, Februar 1944
• Untersuchung der Kraftstoffanlage Ta 152, Bericht Nr. 20 055, 16. 9.1944
• Zusammenstellung wichtiger laufender Konstruktionsarbeiten Fw190/Ta 152, 20.3.1945
• Behälteranlage Ta 152 C und H, 1945
• Baureihenübersicht Fw 190/Ta 152, 3.1.1945
• Baureihenübersicht Fw 190/Ta 152, 21. 3. 1945
• Fw 190 – Ta 152, Einmotorige Jagdflugzeuge, 23. 7.1944
• Erprobungsberichte Ta 152 H in Echterdingen, 1944
• Einbau einer Seitenflosse in Holzbauweise, Zeichn. Nr. 152.00-211, 1945

источник: «Begleitjäger: Tank Ta 152H» // LUFTFAHRT international вып. 5