НеЛетающие линкоры 3-го Рейха. Безоткатные пушки в Люфтваффе

В продолжении темы авиапушек концерна Рейнметалл Борзиг, проекты безоткатных пушек, рожденных в этой оружейной компании 88-мм Düka 8.8; 55-мм МК 115; 280-мм Düka 280 и 356-мм Sondergerät SG 104

88-мм безоткатная авиапушка Düsen-Kanonen «Düka 88»

Одним из неприятных побочных эффектов при выстреле из пушки крупного калибра, безусловно, является отдача, вызванная действием пороховых газов. Как следует из 3-го закона Ньютона, сила, выталкивающая снаряд из ствола, равна силе, действующей через донце гильзы на запирающий ее затвор, а через него уже на всю конструкцию, то есть отдаче оружия. Именно эта отдача, главным образом, ограничивает калибр и, соответственно, мощность орудия, которое можно установить на самолет без риска нанести фатальные повреждения планеру.

Эту проблему, остро стоявшую перед авиаторами, пытались решить практически с самого зарождения боевой авиации, еще в годы 1-й Мировой войны, путем разработки безоткатных пушек, суть конструкции которых заключалась в том, что излишек дульных газов, незадействованных для собственно выстрела, отводился назад через специальные газоотводные каналы и, в конечном итоге, выбрасывался в воздух, минуя негативное влияние на затвор оружия и, соответственно, на силу отдачи, снижая ее до безопасного уровня или даже полностью компенсируя ее.

Еще в 1910 году коммандер ВМФ США Клилэнд Дэвис (Cleland Davis) изобрёл орудие, работающее по безоткатному принципу и предназначенное для вооружения самолётов. В 1911 году он получил на это изобретение патент США за номером № 1108714. И в годы 1-й Мировой войны пушки Дэвиса различных калибров ограниченно применялись в английской авиации для борьбы с кораблями.

В межвоенный период безоткатные пушки большого калибра «примеряли» к самолетам практически во всех странах. Однако, при всех преимуществах использования большого калибра, безоткатные пушки обладали и существенными недостатками, среди которых низкая начальная скорость снаряда, что ограничивает дальность стрельбы, и наличие направленной назад струи раскалённых газов, что серьезно затрудняет установку орудий внутри самолета.

К середине 30-х годов повальное увлечение авиационными безоткатками практически сошло на нет, чему способствовало появление достаточно мощных и скорострельных авиапушек традиционной конструкции, а применение более совершенных бомбовых прицелов, позволило значительно более эффективно применять для борьбы с наземным противником обычные бомбы.

Одной из немногих стран, в которых идея безоткатных авиационных орудий не умерла окончательно, была нацистская Германия, где уже в годы 2-й Мировой войны родилось несколько весьма интересных проектов этого оружия, как относительно небольших, традиционных калибров, так и чудовищных однозарядных монстров, соизмеримых с главным калибром линкоров.

Эксперименты по развитию темы безоткатных авиационных пушек в Германии начались в 1935-36 гг., как раз в тот момент, когда в других странах эта тема подошла к своему логическому тупику. Фирма Рейнметалл Борзиг в предвоенные годы разработала несколько опытных систем калибра 37 и 75 мм. Последняя, 75-мм пушка, получившая обозначение 7.5 cm Leichtgeschütz 40 (то есть, «легкое орудие калибра 7.5 см образца 1940 года) было доработано для установки на самолет — Düsenkanone 7.5, дословно, пушка с насадкой, или сокращенно Düka 7.5.

Испытания проводились на борту истребителя Bf 110 и, в принципе, показали обнадеживающие характеристики — Düka 7.5 с длиной ствола 3,067  метра стреляла 2.4-кг снарядами (масса унитарного патрона составляла 6.5 кг) с начальной скоростью 540 м/с. Дульные газы при этом выводились в хвостовую часть фюзеляжа самолета, нанося ей серьезные повреждения.

75-мм безоткатное орудие Düka 7.5 под фюзеляжем Bf 110 C-6

Безоткатное орудие имело достаточно низкий приоритет в разработках концерна Рейнметалл Борзиг, и дальнейшая доработка пушки была отдана в чешскую компанию Шкода, где был предложен весьма оригинальный способ минимизации влияния пороховых газов на конструкцию самолета. Чешские специалисты предложили вывести газоотводные каналы в стороны от каморы патронника своеобразными рогами, направленными вверх и вниз. Это решение оказалось заманчивым и разработка, получившая новое дыхание, вновь вернулась в оружейную компанию на Рейне, где тему возглавил молодой инженер Клейншмидт. Возобновление работ удачно совпало с новой вспышкой интереса к теме у чиновников министерства авиации RLM.

Как это не удивительно, но на рубеже начала 40-х годов крупнокалиберное безоткатное орудие предполагалось для борьбы с воздушным противником. Вероятно, немцы на тот момент находились под влиянием доктрины Дуэ и армад тяжелых бомбардировщиков, с которыми в перспективе предстояло бороться Люфтваффе. А крупнокалиберное орудие на борту перехватчика виделось неплохим средством для этого. Очевидно, сознавая, что удовлетворительных баллистических характеристик безоткатного орудия достичь вряд ли удастся, ставка была сделана на увеличение калибра. Оптимальным для этого посчитали боеприпас стандартной 88-мм зенитной пушки «8,8 cm FlaK 41», а недостаток точности, связанный с малой начальной скоростью безоткатной схемы, компенсировать применением шрапнельных снарядов, по аналогии с крупнокалиберными зенитками, способных поражать самолет противника даже не достигая прямого попадания в цель.

Несколько позже, в процессе разработки появилось желание использовать данное оружие и для борьбы с наземными и надводными целями.

В целом, казавшаяся изначально простой идея чешских конструкторов постепенно начала обрастать деталями и конструктивными решениями, делавшими орудие весьма необычным внешне и, в конце концов, похоронившими его. Так, для обеспечения приемлемой начальной скорости 9-кг снаряда в 600 м/с, по расчетам было необходимо обеспечить отвод газов для создания импульса, эквивалентного примерно 5.7 кг. Для достижения минимальной скорострельности, для орудия был разработан барабанный автомат заряжения на 10 унитарных патронов, работавший от бортовой электросети самолета. Теоретически автомат позволял производить выстрел в 2-3 секунды. Как отмечалось выше, стандартная схема, с отводом газов назад, в казенную часть орудия, была слишком рискованной, поскольку подвергала бы хвостовую часть самолета-носителя постоянному воздействию раскаленных газов. Поэтому, согласно чешским разработкам, конструкция пушки была изменена фундаментально. Два газоотводящих канала, которые начинались непосредственно в каморе патронника, были расположены под углом к оси орудия, выводя «лишние» пороховые газы вверх и вниз от системы. Такая схема была выбрана для взаимной компенсации крутящего момента, неизбежно возникшего бы при отводе газов в какую-то одну сторону.

В результате пушка приобрела необычный «рогатый» профиль, послуживший появлению официального наименования системы 8,8-cm Düsen-Kanonen — дословно «пушка с насадкой» или сокращенно «Düka 8.8».

Предварительные расчеты показали, что планировавшийся изначально в качестве носителя пушки Düka 8.8 истребитель Мессершмитт Bf 110 не пригоден — орудие оказалось слишком габаритным для относительно небольшого и легкого самолета. Поэтому базой для разработки был выбран бомбардировщик Юнкерс Ju 88А-5, более подходящий для размещения орудия.

Ствол орудия размещался в специальной гондоле под фюзеляжем на месте нижней «ванны» стрелка, а газоотводящие насадки проходили сквозь фюзеляж самолета под углом 60 градусов к оси ствола вверх и вниз. Длина каналов была различна. Разработчики были вынуждены верхний канал, который проходил через фюзеляж самолета сделать значительно длиннее нижнего, а для компенсации разницы усилия диаметр нижнего укороченного канала был выполнен меньше.

К сожалению, до настоящего времени сохранилось немного документов о пушке Düka 8.8. Известен отчет об успешных испытаниях ее от 10 января 1942 года. Отсюда можно судить, что опытные орудия были разработаны во второй половине 1941 года.

Конструктивно орудие представляло собой полуавтомат массой без малого тонну и длиной около 6.5 метров. В Düka 8.8 использовались несколько измененные унитарные выстрелы 88×855R от новейшей зенитки FLAK 41. Боекомплект составлял 10 патронов во вращающемся барабане. Вращение барабана и досылание патрона осуществлялось электроприводом с редуктором, не связанным с автоматикой оружия. Выстрел осуществлялся электрическим разрядом через электрозапальную втулку. Экстракция гильзы происходила в момент открытия затвора, после чего гильза выбрасывалась через специальный канал в гондоле и укладывалась в свое прежнее место в барабане. Ствол длиной 4.4 метра имел 32 винтовых нареза глубиной 1.05 мм.

Летные испытания орудия были проведены на полигоне в Тарневице и, в целом, показали вполне удовлетворительные характеристики, подтвердившие расчеты конструкторов. Но плотный график работ по экстренным военным заказам на фирме Юнкерс и достаточно низкий приоритет разработки авиационной безоткатки большого калибра, к проекту которой RLM потеряло интерес, заставили свернуть дальнейшие работы. Всего было изготовлено 20 опытных орудий Düka 8.8, судьба которых осталась неизвестной.

Несколько позднее, разработкой 88-мм безоткатной пушки Рейнметалл заинтересовались моряки. Кригсмарине было заинтересовано в легком орудии для размещения на подводных лодках и небольших катерах. На базе Düka 8.8 был разработан флотский аналог, получивший обозначение 8,8-cm DKM 43 — Düsenkanone Marine Konstruktionsjahr 1943 — дословно, «пушка с насадкой, морская, конструкция 1943 года».

DKM 43 также проходила испытания вплоть до лета 1944 года, но из стадии опытного проекта не вышла.

55-мм безоткатная пушка МК 115

Опыт, приобретенный фирмой Рейнметалл Борзиг в разработке безоткатных пушек в начале войны, позволил применить его для создания уже чисто авиационных версий безоткатных автоматов крупного калибра. Когда в 1943 году министерство авиации Германии RLM сформулировало требование на разработку авиационной пушки калибра 55 мм для борьбы со все нарастающим прессингом стратегических бомбардировок союзников домашней территории Рейха. Столь большой калибр был выбран из соображений нанесения смертельных повреждений тяжелому бомбардировщику с одного попадания вне зоны действия оборонительного вооружения последнего. То, что обратной стороной системы такого калибра неизбежно станет непомерная масса, габариты и весьма ощутимая отдача, способная остановить в воздухе истребитель, видимо чиновники от авиации старались не думать.

Задание на разработку такой системы получили основные фирмы поставщики стрелкового артиллерийского вооружения — Маузер, Рейнметалл Борзиг и Крупп.

Все компании энергично взялись за работу. Но, надо сказать, что задача создания пушки столь большого калибра, которая бы оказалась пригодной для установки на самолет, оказалась нетривиальной и в итоге была решена только в самом конце войны, когда актуальность ее потеряла всякий смысл. Фирма Крупп разработала пушку МК 412, 55-мм орудие, автоматика которой работала на комбинации короткого отката ствола с газоотводом. При этом система была достаточно легкой для такого калибра — 240 кг и скорострельной — 250 — 300 выстр/мин.

Маузер сосредоточился над созданием 55-мм пушки МК 214. При этом, главный конструктор фирмы доктор Е. Линдер, сознавая всю сложность стоявшей перед ним задачи, параллельно запустил два проекта системы — основную, оригинальную разработку MK 214b под патрон 55×450В и подстраховочный, упрощенный вариант, МК 214а, в основе которого лежала серийная полуавтоматическая танковая пушка KwK 39 калибра 50 мм со штатным патроном 50×419R.

По пути конкурентов из Маузера пошли и инженеры Рейнметалл Борзиг, запустившие параллельно сразу четыре проекта. Пушка МК 112 представляла собой смасштабированное до 55-мм калибра серийное 30-мм орудие МК 108, легкую, компактную систему, но унаследовавшую от прототипа отвратительную баллистику. Проект 55-мм пушки МК 114 был более консервативной схемы под мощный снаряд 55х450В, весил 700 кг и имел техническую скорострельность 160 — 180 выстр/мин.

В качестве временной меры рассматривалась пушка ВК 5 — адаптация 50-мм танкового орудия KwK 39 для установки на самолет.

Все эти проекты были в той или иной степени классической схемы, обладавшие существенной отдачей, предопределявшей применение в качестве носителя большие двухмоторные самолеты.

Четвертым проектом, разрабатываемым на Рейнметалл, была 55-мм безоткатная пушка МК 115, в которой разработчики постарались преодолеть вышеуказанный недостаток.

В этом орудии предлагалось объединить все лучшие черты как традиционной, так и безоткатной артиллерии. Благодаря этому перспективная 55-мм пушка могла бы устанавливаться даже на одномоторные истребители, поскольку позволяла снизить требования к прочности силовых элементов носителя.

Конструктивно пушка MK 115 представляла собой оружие с автоматикой, работавшей на основе газоотвода с запиранием затвора подвижным клином. В нижней части затвора был предусмотрен вырез, в который входил запирающий клин. Интересной особенностью этого орудия стало размещение возвратной пружины. Из-за необходимости размещения сопла газоотводного канала на одной прямой с каналом ствола, пружину пришлось сдвинуть вниз относительно оси затвора. Основные элементы автоматики тоже размещались ниже каморы и затвора. Клапан газоотводной трубки, связанный с газовым поршнем, задействованным для отпирания затвора, выводился непосредственно из каморы патронника вниз, а большой газоотводный канал, для отбора «лишних» газов и выброса их за пределы системы, выводился сверху из патронника и, огибая всю систему двумя коленами, заканчивался соплом позади всей системы.

Камора с отверстиями в стенках потребовала применения оригинального боеприпаса. Новый снаряд 55x318R мм получил комбинированную частично сгорающую картонную гильзу с латунным основанием высотой 96.5 мм. Последний предназначался для жесткого соединения стенок гильзы с электрозапальной втулкой и обеспечения ленточной подачи.

Масса фугасного снаряда составляла 1.48 кг, содержащего 420 грамм взрывчатого вещества. Масса метального заряда 500 грамм. Общая масса патрона составляла около 3 кг при длине около полуметра.

Питание, согласно техзаданию. осуществлялось из металлической неразъемной ленты емкостью 100 патронов. Общая масса боекомплекта с лентой составляла 335 кг.

Как ясно из имеющихся схем, работа автоматической пушки MK 115 должна была выглядеть следующим образом. При движении вперед под действием возвратной пружины затвор захватывает снаряд из ленты и досылает его в камору. Достигнув крайнего переднего положения, затвор при помощи специальных упоров двигает деталь, выполняющую функции газового поршня и тяги запорного клина, и фиксируется в таком положении. Далее следует воспламенение электрическое воспламенение электрозапальной втулки — фирменный стиль поздних артиллерийских систем фирмы Рейнметалл — и выстрел. Пороховые газы разгоняют снаряд в нарезном стволе. Кроме того, после сгорания гильзы газы попадают в две газоотводные трубки. Поток газов, уходящий через основную трубку, должен вырываться через сопло и компенсировать часть отдачи. Второй поток уходит в нижнюю трубку, к газовому поршню. Поршень сложной формы освобождает запорный клин и дает толчок затвору. Освобожденный затвор уходит назад, возвращает несгоревшую часть гильзы в гнездо ленты, а затем под действием возвратной пружины снова подается вперед. Затвор захватывает новый снаряд и цикл повторяется.

Пушка MK 115 получилась достаточно тяжелой и крупной. При весе порядка 190 кг она имела общую длину 3300 мм. Менее половины общей длины орудия приходилось на ствол длиной 1200 мм, имевший 20 винтовых нарезов идущих под углом 8 ° 30′. Такие размеры и вес орудия, хотя и уступавшие аналогичным системам классической схемы, тем не менее, сильно сократили список самолетов, которые могли нести его. Габариты и масса пушки MK 115 могли компенсировать другие ее характеристики. Так, расчетная скорострельность доходила до 300 выстрелов в минуту, а начальная скорость снаряда, несмотря на сброс части пороховых газов, достигала 600 м/с. Наконец, применение безоткатной схемы позволило значительно снизить силу отдачи.

Разработка пушки MK 115 закончилась в начале 1945 года. Были изготовлены один или два прототипа орудия. Сохранившиеся отчеты об испытаниях свидетельствовали о ненадежности боеприпасов с частично сгораемой гильзой. Стрельбы проводились только на наземных полигонах, всего было произведено около 500 выстрелов из орудия; на самолете, судя по всему, пушка МК 115 не устанавливалась. По понятным причинам, она не успела попасть и на фронт.

После завершения войны опытные образцы пушки МК 115 были уничтожены немцами, а уцелевшая документация по проекту досталась союзникам, однако особого интереса, скорее всего не вызвала. Совместное использование автоматики и безоткатных систем оказалось слишком сложным и поэтому дальнейшее развитие артиллерии, за исключением нескольких экспериментальных проектов, пошло по уже проторенным путям. В дальнейшем конструкторы создавали либо автоматические пушки отработанных схем, либо безоткатные орудия без автоматики.

Апогеем темы безоткатных орудий, рожденных в концерне Рейнметалл Борзиг, стали монстры, калибр которых больше подходил для линкоров, чем для самолетов. Еще в начале 1939 года для борьбы с боевыми кораблями родилась идея вооружить противокорабельную авиацию однозарядным безоткатным орудием, снаряд которого в случае попадания гарантированно уничтожал бы транспорт или эсминец, и наносил бы существенные повреждения даже крейсеру или линкору.

Техзадание проекта, получившее обозначение Sondergerät SG 104 (дословно «специальное устройство») или сокращенно Gerät 104 предусматривало массу снаряда в 700 кг, что определило калибр — 355,6 мм (по другим данным 365 мм). Видимо сознавая всю фантастичность проекта, разработчики присвоили ему позднее соответствующее название — «Мюнхгаузен».

В качестве носителя этого чудо-оружия предполагался бомбардировщик Дорнье Do 217, на тот момент в ранних версиях еще бывший пикирующим. Огромный 12-метровый нарезной ствол орудия размещался на внешней подвеске под фюзеляжем самолета. В ствол загружался 700 кг снаряд, длина которого составляла 1.2 метра, содержащий 35 кг взрывчатого вещества, затем 70-кг разгонный заряд дымного пороха и вся система замыкалась 700-кг грузом-противовесом, расположенным с казенной части. По задумке разработчиков при выстреле заряд разгонял снаряд до начальной скорости в 280 м/с, а отдачу компенсировал противовес, вылетавший из казенной части в обратном направлении. Масса заряженного орудия составляла 4237 кг. Расчетная скорость снаряда в полете составляла порядка 125 м/с, что было явно маловато для настильной стрельбы на большое расстояние, поэтому разработчиками была сформулирована определенная тактика применения этого оружия. Самолет-носитель SG 104 должен был по задумке выходить в атаку на большой высоте, после чего входить в крутое пике под углом от 50 до 80 ° и производить выстрел с высоты в промежутке между 6000 и 2000 метров. Расчетное время полета снаряда при выстреле в 50-градусном пике с 6 тыс. м. составляло 16 секунд, если пикировать под углом 80 градусов стреляя с высоты 2 тыс. м, время сокращалось до 4.4 секунд. При этом, снаряд, получая дополнительное ускорение под действием силы тяжести, в момент встречи с потенциальной целью имел бы вполне приемлемую скорость, соответственно 449 и 468 м/с.

Но, как водится, «гладко было на бумаге…»

Испытания опытной установки провели 19 октября 1940 года, для чего ствол опытной установки разместили на колесной тележке, установленной на рельсы, а поверх него смонтировали носовую и хвостовую часть бомбардировщика Дорнье Do 217Е-1, что было важно для оценки потенциального воздействия дульных газов на планер самолета. При этом масса заряда была уменьшена. Тем не менее, при выстреле хвостовая часть самолета была серьезно повреждена. В довершение к прямому воздействию газовой струи на нее воздействовала дополнительная волна, отраженная от земли.

Результат испытаний 355.6-мм пушки SG 104 на фрагментах конструкции бомбардировщика Дорнье Do 217

Наземные испытания продолжались до середины 1941 года, за время которых из трех изготовленных орудий SG 104 было произведено 14 выстрелов.

Экспериментировали с массой заряда, углами установки ствола, но удовлетворительных результатов так и не достигли. К этому времени появились проблемы и с носителем. Бомбардировщик Do 217, разрабатываемый изначально как пикирующий, в этом качестве не состоялся, превратившись со временем в обычный горизонтальный. Да и нагрузка более 4 тонн для него оказалась близка к предельной. В связи с этим в качестве носителя на поздних стадиях проекта начал рассматриваться перспективный бомбардировщик Юнкерс Ju 288. Версия Юнкерса с пушкой внутри компании носила неофициальное обозначение Ju 288G – от «G» — «gerät», хотя никогда не была построена «в железе». По всей вероятности проекты носителя Ju 288G и разработки Sondergerät SG 104 «Münchhausen» двигались параллельными курсами, поскольку когда в середине 1941 года проект SG 104 был окончательно похоронен, разработка носителя Ju 288G продолжалась еще какое-то время. Причем на позднем этапе в качестве вооружения его рассматривался еще один, более скромный по размерам образец творчества фирмы Рейнметалл — 280-мм безоткатная пушка Düsenkanone 280 или иначе Düka 280.

Это орудие было разработано на Рейнметалл Борзиг инженером Клейншмидтом, автором всех проектов безоткатных орудий рожденных в компании. В отличие от 355.6-мм безоткатки Sondergerät SG 104 орудие Düka 280 было даже больше по размерам — 14.7 метра, но стреляло более легкими снарядами весом «всего» 400 кг. Груза-противовеса не предусматривалось, пушка проектировалась по классической схеме, с отводом «ненужных» газов через газоотводный канал назад. Расчетная начальная скорость снаряда составляла около 560 м/с, что позволяло обойтись без крутого пикирования при стрельбе для достижения приемлемых характеристик. Расчетная бронепробиваемость снаряда с дистанции 2 тыс. метров составляла 200 мм. В проекте Ju 288G пушка Düka 280 должна была размещаться уже внутри самолета, органично вписываясь в фюзеляж. А газоотводный канал выводиться по аналогии с проектом Düka 8.8 вверх и вниз от оси ствола.

Проекты Ju 288G с безоткатными пушками  SG 104 и Düka 280

Орудие Düka 280 проходило испытания в конце 1941 — начале 1942 года, однако даже такой уменьшенный калибр оказался чрезмерным для установки на самолет. К концу 1942 года тема «воздушного линкора» была окончательно похоронена, а опытные образцы безоткатных орудий Düka 280 и SG 104 были отправлены в утиль. Ракетное оружие, активно разрабатываемое в Германии, обещало значительно большие перспективы для развития.

Несколько позже, уже ближе к концу войны тема безоткатных пушек для установки на самолет получила новое дыхание в части появления специальных устройств Sondergerät 113 «Förstersonde», Sondergerät 116 и Sondergerät 118 «Zellendusche», Sondergerät 500 «Jägerfaust», значительно более скромных по размеру и мощности, предназначенных для борьбы как с бронетехникой на поле боя, так и с бомбардировщиками противника. Но эти устройства несколько выходят за рамки рассказа и достойны отдельного описания.