Опытные истребители-бомбардировщики FFA P-16 Düsenstorch. Швейцария. Часть 1

В истории авиации есть немного самолетов, создатели которых могут гордиться тем, что два из пяти построенных прототипов закончили свои летные испытания в нижней части Боденского озера. Это удалось швейцарцам, к немалой их радости, однако программа разработки боевого реактивного самолета P-16, который был вовлечен в эти события, завершилась. Определенное удовлетворение от результатов работы швейцарских конструкторов было получено, когда задел по P-16 был использован канадцами при создании бизнес-джета Learjet 23. История разработки P-16 была запутанной и полной странностей. Швейцария является довольно интересной страной (особенно для туристов), но ее амбиции в области авиастроения для поклонников этого направления технической деятельности будут, возможно, весьма интересными.

Швейцарские военно-воздушные силы (первоначальное название Fliegertruppe, затем Flugwaffe) всегда стремились иметь на вооружении авиационную технику собственного производства. В период между двумя мировыми войнами в Швейцарии удалось разработать и принять на вооружение учебные и многоцелевые самолеты, однако главную роль всегда играло лицензионное производство. Последним большим успехом швейцарской авиастроительной компании – в данном случае речь идет о швейцарском отделении Doflug немецкой компании Dornier, – разработавшей на основе французского проекта MS.450 и выпускавшего в годы Второй Мировой войны преемника лицензионного поршневого истребителя Morane-Saulnier MS.406 – истребитель D-3802.

Впрочем D-3802, равно как и его улучшенная версия D-3803, не получили широкого распространения и вскоре были заменены на закупленные из излишков военного времени истребители North American P-51D Mustang и приобретенные почти одновременно с ними первые реактивные истребители de Havilland Vampire. В соответствии с традицией лицензионного производства наиболее подходящих для условий Швейцарии самолетов была закуплена лицензия на «вампиры».

Одновременно с закупкой была начата амбициозная и довольно сложная программа создания отечественных реактивных боевых самолетов, помимо которой руководство Швейцарии тратило огромные суммы на разработку турбовинтового двигателя, авиационного вооружения (в основном ракет) и наземного зенитного вооружения (также в основном ракет). Следует сказать, что в конечном итоге наиболее успешными стали те системы вооружений, которые компании могли предложить швейцарский армии и зарубежным заказчикам. Разработка современных боевых самолетов, которые бы полностью удовлетворяли заданным требованиям и были бы сопоставимы с зарубежными боевыми машинами, не удалась и Flugwaffe так и не получили отечественного реактивного самолета, разработанного с учетом специфических условий Швейцарии. В результате при модернизации материальной части командование Flugwaffe внимательно изучало и проводило тщательный отбор самолетов Великобритании, Франции и в конечном итоге США. При покупке иностранных машин руководство Швейцарии всегда выставляло требование лицензионного производства отечественными авиастроительными компаниями. Не всегда это было в виде полного цикла производства планера, силовой установки и бортовых систем; как правило речь шла о сборки поставляемых комплектов. Тем не менее, Flugwaffe были (и остаются) независимыми от различных узких мест в поставке запасных частей, ремонте, осмотре, а также в их регулярном техническом обслуживании. Все это было, несомненно, дорогим удовольствием, однако для богатой Швейцарии несомненным приоритетом являлась и является защита ее нейтралитета.

В 1948 году министерство обороны Швейцарии опубликовало спецификации, разработанные военно-техническим управлением (KTA – Kriegstechnische Abteilung) и требовавшие создания многоцелевого боевого самолета, который должен был иметь мощное вооружение и выполнять функции истребителя и истребителя-бомбардировщика. Одним из важнейших требований спецификации была возможность действовать с коротких горных аэродромов и неподготовленных грунтовых площадок. Разработанная KTA спецификация была передана двум основным авиастроительным компаниям Швейцарии: федеральной компании Eidg. Flugzeugwerk (F+W) [1], Эммен (Emmen), кантон Люцерн, и компании Flug- und Fahrzeugwerke A. G. (FFA), Альтенрайн (Altenrhein), коммуна Таль, кантон Санкт-Галлен, созданной на основе закрытой в 1948 году компании Doflug – филиала  немецкой компании Dornier. Обе компании имели определенный, но лишь теоретический опыт в области реактивной авиации, который базировался на немецких технологиях конца Второй Мировой войны, в чем они, впрочем, не выделялись из общего ряда.

Помимо разработки самолета также активно велись работы над турбореактивными двигателями. Сриди компаний, работавших над отечественными реактивными двигателями были машиностроительные компании Sulzer и Brown-Boveri. В частности компания Sulzer достигла поразительных успехов, хотя и исключительно в лабораторных условиях. Так, например, в 1946 году ей удалось запустить на стенде первый в мире турбовентиляторный (турбореактивный двухконтурный с высокой (выше 2) степенью двухконтурности) двигатель DZ-45, отличительной особенностью которого были два вращавшихся в противоположных направлениях вала турбин низкого и высокого давления.

Уже вскоре окончания войны компания Eidg. Flugzeugwerk начала работу над проектами серии «N» и в год выпуска спецификации закончила разработку проекта N-20. Проект N-10, разработка которого велась весной-летом 1946 года, был с «немецкими» стреловидными крылом и горизонтальным оперением и должен был оснащаться британским реактивным двигателем Rolls-Royce Nene. Проект N-11 должен был оснащаться отечественным двигателем, разрабатывавшимся компанией Escher-Wyss. В 1946 году компания представила новый проект N-20, отличавшийся еще не применявшимся техническим решением: крылом малой стреловидности с большой длиной хорды и большой относительной толщиной. Крыло с относительно толстым профилем должно было выступать в качестве слота: внутри каждой консоли в сторону от корневой части планировалось разместить воздухозаборники и по одному основному реактивному двигателю и еще по паре вспомогательных устройств. Это было интересным решением: вспомогательные устройства формировали камеру сгорания, воздух в которую подавался полуцентробежным компрессором. Турбины должны были приводиться в движение посредством давления воздуха, отбираемого у компрессоров основных двигателей с осевым компрессором и турбиной классического типа. Выходящий из турбины воздух должен был быть смешан с воздухом от компрессора вспомогательных агрегатов. Истекающие газы (форсунки должны были быть плоскими, щелевыми) должны были обдувать элероны и закрылки. Хвостовое оперение проекта N-20 должно было быть стреловидным. Шасси проекта также отличалось одной интересной технической идеей: основные стойки крепились у передней кромки крыла и убирались с поворотом назад.

В 1947 году проект был изменен. Конструкторам компании попали результаты работ немецкого аэродинамика Александра Липпиша и проекты его самолетов-бесхвосток. Новый N-20 отличался бесхвостой компоновкой и измененным крылом: внутренние части имели примерно одинаковую длину хорды, а внешние – в плане были трапециевидными. Силовая установка серьезно отличалась от силовой установкой предыдущего варианта N-20 и должна была состоять из четырех отечественных двигателей (изготавливались из агрегатов британского турбовинтового двигателя Armstrong Siddeley Mamba), дополненных установленными по бортам блоками «горелок».

После того, как министерство обороны опубликовало упомянутые выше спецификации, проекту N-20 и компании Eidg. Flugzeugwerk был дан зеленый свет. Сначала был построен выполненный в уменьшенном масштабе планер N-20/1 для проведения аэродинамических испытаний и проверки поведения в полете. После испытаний в том же масштабе был изготовлен оснащенный двигателями экспериментальный самолет N-20/2 Arbaléte, силовая установка которого состояла из четырех реактивных двигателей Turboméca Piméné (закуплены во Франции), развивавших тягу по 100 кгс (0,97 кН) каждый.

В 1951 году началась постройка полноценного прототипа N-20.10 Aiguillon. Год спустя постройка была завершена, и самолет был использован для выполнения экспериментальных коротких подлетов. Полноценных полетов не произошло, так как после бурных дебатов в парламенте программа была закрыта правительством Швейцарии. К счастью и радости любителей авиации экспериментальный самолет N-20/2 Arbaléte и прототип N-20.10 Aiguillon сохранились до сих пор. Причинами прекращения работ по программе N-20 стали как экономические соображения, так и приобретение лицензии на производство истребителей de Havilland Venom. Стоимость этой сделки показалась парламентариям достаточно высокой, чтобы программа отечественного самолета, который после завершения разработки не смог бы показать лучшие по сравнению с лицензионным Venom-ом летные характеристики, была с чистой совестью закрыта. Логика в этом решении, безусловно, была. Стоимость разработки, постройки и эксплуатации N-20 с его сложной силовой установкой была бы очень высокой и вряд ли привела к положительному результату. Хотя компания Eidg. Flugzeugwerk предложила вариант с обычными реактивными двигателями, размещенными в гондолах у корпуса, его прототип построен не был.

Чуть лучший результат был у конкурентов из расположенной на берегу Боденского озера компании Flug- und Fahrzeugwerke – бывшего филиала компании Dornier. Конструкторы из Альтенрайна еще во время войны имели возможность познакомиться с реактивным истребителем Messerschmitt Me 262A Schwalbe, который в результате навигационной ошибки приземлился на территории Швейцарии. Поэтому не является удивительным, что у компании FFA первые проекты реактивных самолетов имели в своей основе этот немецкий истребитель. Проекты, получившие обозначения P-25 и P-26, первоначально отличались только размерами. Оба они отличались крылом со стреловидностью по передней кромке, стреловидным хвостовым оперением и двигателями под консолями крыла. Первый проект P-25 был разработан в 1946 году, а в 1948 году компания FFA представила вариант P-25/20, имевший в своей конструкции значительные изменения по сравнению с первоначальным вариантом. P-25/20 уже не имел стреловидных крыла и хвостового оперения, поскольку из высокоскоростного ударного истребителя самолет стал истребителем-бомбардировщиком с возможностью взлетать с неподготовленных площадок. Крыло самолета получило хорошо развитую механизацию, позволявшую значительно увеличить подъемную силу. Всю переднюю кромку занимали предкрылки Крюгера [2], элероны также должны были выполнять функции закрылков, в то время как сами закрылки были закрылками типа Фаулера: отодвигались назад и значительно увеличивали площадь несущей поверхности. Силовая установка P-25/20 должна была состоять из установленных под консолями крыла двух реактивных двигателей Sulzer D-78, развивавших тягу 2200 кгс (21,5 кН) каждый. На базе P-25/20 должны были быть созданы учебный двухместный самолет F-26/02 и легкий истребитель P-26/11/12.

В 1947 году компания FFA начала работать над другими проектами серии P. В июле был завершен проект одномоторного боевого самолета P-12/05, отличавшегося стреловидным крылом схемы «обратная чайка», механизацией передней кромки (предкрылки), хвостовым оперением типа «бабочка», полукруглым воздухозаборником, расположенным позади кабины пилота и реактивным двигателем (неопределенного типа) с форсажной камерой. В июле того же года была завершена разработка проекта P-13/02 с крылом, имевшим стреловидность по передней кромке, стреловидным хвостовым оперением и носовым воздухозаборником. Силовая установка должна была состоять из турбореактивного двигателя Sulzer D-90, развивавшего тягу 3000 кгс (29,4 кН).

Спустя два года авиаконструктор доктор технических наук Ганс Л. Штудер (Dr. Ing. Hans L. Studer) предложил проект, получивший внутрифирменное обозначение P-14/01. Фюзеляж самолета был близок к фюзеляжу, который в будущем был реализован на P-16/04, крыло самолета на законцовках должно было иметь крепления для подвески топливных баков. Крыло и хвостовое оперение проекта P-14/01 должны были быть прямыми. Воздухозаборники должны были располагаться по бортам фюзеляжа позади кабины пилота примерно у передней кромки крыла. Нос самолета был освобожден от воздухозаборника с целью размещения в нем вооружения и радара, а также предотвращения попадания в воздухозаборник посторонних предметов при движении самолета на неподготовленных площадках. В качестве силовой установки Гансом Штудером были предложены три двигателя: отечественный D-90 и, возможно, британские Armstrong Siddeley Sapphire или Rolls-Royce Avon. В те годы британцы предлагали двигатели с той же тягой, что у разрабатывавшегося D-90, но уже готовые к поставке.

Почти одновременно с P-14/01 был представлен проект истребителя P-15/01, выглядевшего более современным и отличавшегося стреловидными крылом и горизонтальным оперением. Также P-15/01 на обеих сторонах крыла ближе к его корневым частям должен был иметь воздушные тормоза. Согласно расчетам Ганса Штудера силовая установка P-15/01 должна была состоять из одного британского турбореактивного двигателя Armstrong Siddeley Sapphire, который развивал достаточную тягу и который в отличие от  Rolls-Royce Avon мог похвастаться безопасной эксплуатацией на ряде возможных режимов полета и отсутствием помпажа компрессора. В свою очередь разработка отечественного двигателя D-90 сопровождалась рядом проблем, которые были связаны не столько с техникой, сколько с отсутствием политической поддержки и прекращением финансирования. Вскоре после прекращения финансирования компания Sulzer прекратила работы над D-90.

Осень 1949 года Ганс Штудер посвятил усовершенствованию самолета, в частности его управляемости на малых скоростях и взлетно-посадочных характеристик. Штудер знал об устанавливавшихся на передней кромке т.н. щитках Крюгера (которые уже планировалось установить на самолет проекта P-25), так как был лично знаком с доктором Крюгером по работе в Геттингенском университете. Благодаря его советам и помощи было разработано совершенно новое крыло малой относительной толщины и уменьшенного размаха, которые должны были обеспечить отличную маневренность на всем диапазоне скоростей и способность выдерживать более высокие перегрузки. С новым крылом самолет получил новое обозначение P-16/01. На сцене появился проект, который, наконец, прошел утверждение в военно-техническом управлении швейцарских ВВС, несмотря на то, что командование KTA имело к проекту ряд замечаний и для оценки запросило результаты аэродинамических испытаний, потребности в необходимых материалов, приборах и прочем оборудовании, которые отсутствовали в представленном компанией FFA описании.

Финансирование проекта P-16/01 было, в конечном итоге, одобрено парламентом, который даже одобрил закупку в Великобритании необходимых двигателей. Их производитель британская компания Armstrong Siddeley подготовила для Швейцарии вариант ASSa 6 без форсажной камеры и с максимальной тягой 3632 кгс (35,6 кН). После двух промежуточных вариантов (P-16/02 и P-16/03) компанией был разработан окончательный вариант проекта P-16/04. Окончательный вариант отличался низкорасположенным крылом с профилем NACA 0008-34/65A 008 с относительной толщиной 8.5% и прямой задней кромкой. Задняя кромка крыла была оснащена проходившими под фюзеляжем закрылками Фаулера и зависающими элеронами, которые помимо выполнения своих основных функций на взлете и посадке отклонялись вниз совместно с закрылками. В состав механизации крыла также входили предкрылки Крюгера, расположенные по всей длине стреловидной (20°) передней кромки. P-16 стал первым в мире самолетом, который использовал предкрылки Крюгера для увеличения подъемной силы. Д.т.н. Ганс Л. Штудер планировал использовать систему обдува закрылков, но аэродинамические испытания показали, что при максимальной кривизне средней линии профиля достигается такой коэффициент подъемной силы, который система обдува лишь незначительно увеличивала (причем это увеличение не оправдывалось бы утяжелением и усложнением конструкции самолета). Еще одним изменением, введенным Гансом Штудером в конструкцию крыла, стало удаление воздушных тормозов, поскольку у американских палубных истребителей North American FJ-1 Fury их асимметричное отклонение вызывало аварийные ситуации. Вместо крыльевых на P-16/04 по бортам фюзеляжа были установлены перфорированные металлические пластины с гидравлическим приводом.

Помимо крыла изменились также и воздухозаборники. Они были перемещены ближе к носу и были обеспечены средствами изоляции пограничного слоя путем установки пластин и последующего удаления «медленного» воздуха через множество прорезей сверху и снизу. Воздухозаборники были частично вписаны в контур фюзеляжа, и их передняя кромка переходила в его борта. Для улучшения движения самолета на неподготовленных поверхностях изменениям подверглось шасси: снижение удельной нагрузки на поверхность было достигнуто за счет установки на основные и носовую стойки сдвоенных колес. Дополнительные баки на законцовках крыла P-16/04 рассматривались в качестве неотъемлемой части конструкции самолета и системы подачи топлива и потому были несбрасываемыми. Основу конструкции самолета составляли дюралюминиевые сплавы и лишь особо нагруженные узлы изготавливались из стали. Планер P-16/04 был очень прочным, так как должен был выдерживать большие нагрузки и иметь высокую прочность при обслуживании малоквалифицированным персоналом. Максимально допустимая перегрузка планера составляла 13g.

Вооружение самолета также должно было быть впечатляющим. В носовой части должен был быть установлен интегрированный в конструкцию самолета блок с четырьмя 30-мм пушками Swiss Hispano-Suiza HS.825 с боезапасом 125 снарядов на ствол. За пушками в фюзеляже находился выдвижной блок MATRA 1000 с 44 неуправляемыми ракетами калибром 68 мм, которые планировалось использовать против наземных и неманеврирующих воздушных целей. У первого прототипа P-16/04 вооружения под крылом не было, но, тем не менее, под каждой консолью были усиленные места в запланированных точках крепления трех пилонов. Общий вес подвешиваемого под крыло вооружения (или топливных баков) должен был достигать 2587 кг.

В то время завод в Альтенрейне не страдал от недостатка заказов: для Flugwaffe был построен первый лицензионный истребитель Vampire, а затем более современные истребители Venom. Также компания должна была обеспечивать их ремонт, обслуживание и модернизацию. Тем не менее, постройка прототипа отечественного боевого самолета продолжалась успешно и на рубеже 1954-55 годов компания FFA завершила его изготовление. Поскольку обозначение P-16/04 было присвоено проекту, то построенный прототип получил наименование P-16.01 и военный регистрационный номер J-3001. Во время подготовки к летным испытаниям пушечный лафет был еще не готов, также как и не был готов выдвижной блок с неуправляемыми ракетами, и поэтому вместо вооружения на самолет была установлена соответствующая по весу нагрузка. Однако конструкторами в носовой части было предусмотрено место и крепления для экстренного размещения вне лафета двух дополнительных 30-мм пушек Oerlikon на случай проведения прототипом J-3001 огневых испытаний.

схемы проекта P-16/01. Самолет должен был иметь размах крыла 11,0 м, длину 14,5 м и площадь крыла 34,0 м²

простой эскиз проекта P-16/04, т.е. фактически построенного P-16.01

• [1] Eidg. – сокращенное от Eidgenosseschaft (клятвенный союз [досл.], конфедерация)
• [2] правильное написание фамилии доктора Крюгера – Krüger, но в мире он больше известен как Krueger

источник: MIROSLAV BALOUS «FFA (Flug-und Fahrzeugwerke) P-16 «DÜSENSTORCH»» L+K 5/97