Пе-2 со «звездами» Швецова

Данный материал выкладывается на сайт в продолжение темы, поднятой в статье "Гонка за призраком скорости. Один мотор — хорошо, а два — лучше" и в дополнение к посту уважаемого коллеги redstar72 в обсуждении темы "Франция капитулировала. Часть седьмая. Третьим …..".

В 1942 году моторы М-105, устанавливавшиеся не только на Пе-2, но и на истребителях Як-1, Як-7 и ЛаГГ-3, были большим дефицитом. В связи с этим решили смонтировать на пикировщике моторы воздушного охлаждения М-82, не находившие тогда спроса у самолетостроителей (с ними в первой половине 1942-го выпускали серийно только одну машину — ближний бомбардировщик Су-2). Кроме того, ожидали, что большая мощность М-82 будет способствовать улучшению летных данных «Пешки». Предполагалось, что М-82 частично или даже полностью могут заменить М-105РА на серийных самолетах.

Ведущим конструктором по разработке проекта варианта с новыми двигателями назначили Л.Л. Селякова. Расчеты показали, что характеристики Пе-2 с М-82 будут несколько выше, чем при использовании М-105РА и М-105ПФ. Конструкторы завода № 22 полностью переработали переднюю часть мотогондол, моторамы, убрали из крыла ненужные теперь водяные радиаторы, а на их месте разместили два дополнительных бензобака по 100 литров каждый. В корневых отсеках консолей cмонтировали маслорадиаторы. Мощные 14-цилиндровые звездообразные двигатели конструкции А.Д.Швецова обладали большим весом и большим «лбом», чем М-105. Центровка самолета серьезно сместилась вперед, даже с учетом укладки в хвосте свинцового груза массой 68 кг.

Первый опытный экземпляр построили на заводе в Казани осенью 1942-го. Для этого подвергли переделке один из самолетов 31-й серии (№ 19/31), выпущенный заводом в 1941-м. Кроме замены мотоустановки (М-105Р с ВИШ-б1Б сменили на М-82 с винтами АВ-5Л-118А, прикрытыми большими округленными коками с торчащими спереди храповиками стартеров), на нем убрали носовой ШКАС, бортовой пулемет у стрелка-радиста и поставили экспериментальную турель ВУБ-2 с пулеметом БК у штурмана. Сняли бомбодержатели в гондолах, смонтировали более совершенный радиополукомпас РПК-10. Колеса шасси вынесли на 60 мм вперед за счет удлинения подкосов, что позволило удержать капотажный угол в пределах 26-27°, как у варианта с М-105ПФ. Пустой опытный самолет получился примерно на 600 кг тяжелее серийного.

схемы Пе-2 М-82

Эта машина проходила заводские испытания на аэродроме "Арское поле" под Казанью. Летные данные действительно оказались выше, чем у бомбардировщиков с М-105ПФ. Уве дичились максимальные скорости полета на всех высотах, вырос практический потолок, сократился разбег. Но моторы М-82 ранних серий были весьма ненадежны. На заводских испытаниях неоднократно фиксировались случаи выброса масла из суфлеров, приводящие к масляному голоданию и, как следствие, заклиниванию двигателя. Масло скапливалось в головках нижних цилиндров, что вызывало жесткий удар поршней и обрыв головок. Много неприятностей было связано с неудовлетворительным функционированием маслорадиаторов, ненадежной работой моторов на режиме малого газа.

Прошло шесть месяцев доработок и переделок, прежде чем 22-й завод рискнул выставить самолет на испытания в НИИ ВВС. Это произошло в апреле 1943-го. Полеты, проведенные майором А.М.Хрипковым с аэродрома Кольцово, подтвердили результаты заводских испытаний. Если у земли самолет с М-82 лишь ненамного (458 км/ч против 451 км/ч) опережал машину с М-105ПФ, выпущенную в феврале 1943-го, то уже на средних высотах преимущество становилось подавляющим. Здесь новый вариант Пе-2 обгонял не только своих собратьев с двигателями водяного охлаждения, но и американский Дуглас «Бостон» III (А-20С), тогда один из самых скоростных серийных средних бомбардировщиков мира. Пе-2 с М-82 на высоте 6200 м развивал скорость 547 км/ч, а с М-105ПФ — лишь 486 км/ч на 3000 м, тогда как «Бостон» III — 530 км/ч на 4500 м. У двух последних новая машина также изрядно выигрывала по скороподъемности и потолку. При подъеме на 5000 м Пе-2 с М-82 давал фору в 1,5 — 2,5 минуты и забирался на 300-800 м выше их. Машина гораздо круче, чем серийная, набирала высоту. За боевой разворот удавалось набрать до 800 м вместо 450—500 м ранее. Большая мощность моторов резко сократила разбег — с 620 м у серийного самолета с М-105РА до 490 м (при форсировании М-82). Несколько улучшилась продольная и путевая устойчивость. Новый вариант свободно летал на одном моторе.

Пе-2 М-82

Однако недостатков отметили, пожалуй, не меньше, чем достоинств. Громоздкие капоты моторов ухудшили обзор вбок из пилотской кабины. Но не это главное: очень низкой была надежность новой мотоустановки. В эксплуатации она оказалась сложной, капризной и иногда просто опасной. Тут сложились вместе и недоведенность самого М-82, и ошибки в конструкции установки, и технологические дефекты ряда кустарно изготовленных опытных агрегатов (например, маслорадиаторов). Формально моторесурс М-82 выпуска завода № 19 составлял 100 часов, но постоянно отказывали свечи ВГ-12. Только при испытаниях в НИИ ВВС на одной-единственной машине сменили 210 свечей! Они выходили из строя через каждые 5-6 часов работы.

Неудовлетворительно работало управление форсажем — он просто отказывался выключаться, а ведь форсированные режимы очень жестко ограничиваются по времени. В противном случае быстрый отказ двигателя неизбежен. Плохо функционировал высотный корректор, рвались маслорадиаторы, отказывали механизмы открытия-закрытия передних шторок капота. Выявились выбрации на некоторых режимах работы двигателей.

Пе-2 имел большую посадочную скорость, а тяжелый вариант с М-82 садился на еще более высокой. И посадка на полном газу, и посадка с планирования с выключенными двигателями для Пе-2 с его крылом были одинаково опасны. Оба варианта требовали большого мастерства, недоступного «скороспелым» пилотам военного времени. Новые же моторы очень плохо работали на режиме малого газа — регулярно глохли, что делало посадку опасной операцией.

И, наконец, имелся целый ряд эксплуатационных недостатков. Механики жаловались на то, что трудно подобраться к сливным кранам маслобаков. Из-за неудачной конструкции мотогондол моторы очень долго прогревались перед вылетом. Зимой на эту процедуру уходило до 3-4 часов! Новые моторы были и более «прожорливыми». Дальность полета по сравнению с вариантом с М-105РА существенно упала.

Пе-2 М-82

По итогам испытаний в НИИ ВВС самолет № 19/31 признан недоведенным, хотя все его достоинства и недостатки были вполне объективно оценены. Заводу предложили устранить выявленные дефекты и изготовить малую серию самолетов с М-82. В документах того времени вариант Пе-2 с моторами М-82 предлагалось именовать Пе-4, однако это название не прижилось. Первые пять Пе-2 этой серии 22-й завод собрал в августе 1943-го. Собственно, как и в случае с разведчиками и учебными машинами, самолет с моторами М-82Ф выпускались как бы «внутри» 20 самолетных серий в виде отдельных «вкраплений». Первой из таких машин был самолет № 1/226, затем последовали по одной-две машины в сериях с 227-й по 243-ю, а вот 244-я серия почти целиком оснащалась швецовскими моторами. На этих самолетах внедрили все новинки, появившиеся к тому времени на серийных Пе-2, в том числе фонарь пилотской кабины со сдвинутой вперед мачтой радиоантенны и усовершенствованную турель у штурмана.

Чуть раньше, чем на сериях с М-105ПФ, появился расширенный верхний люк. По-прежнему отсутствовали пулеметы ШКАС у пилота и стрелка, что впоследствии подвергалось критике в строевых частях. Носовой ШКАС, например, часто использовался для пристрелки. В серии были восстановлены мотогондольные бомбоотсеки. От свинцового груза в хвосте отказались, заменив его стальной плитой по 13-му шпангоуту секции Ф-3 и переносом аккумулятора и кислородных баллонов дальше в хвост.

Мясищев в своей августовской (1943 г.) программе планировал продолжить работы по совершенствованию типа Пе-4 путем установки нового фонаря с турелью ФЗ, изменения конструкции средней секции фюзеляжа по типу Пе-2Ф и увеличения внутренней бомбовой нагрузки. Но этот вариант машины, названный Пе-4А, остался нереализованным.

Из 32 изготовленных серийных Пе-2 со звездообразными двигателями военной приемке были сданы только 24. Несмотря на столь небольшое количество, эти машины появились на фронте и применялись в боевых действиях.

Пе-2 М-82

Головной серийный Пе-2 с М-82Ф испытали в НИИ ВВС только в феврале 1944-го, причем это был не № 1/226 (у него в ходе заводских испытают оборвался шатун, и самолет вышел из строя), а самолет № 1/232. Из-за неудовлетворительной работы карбюраторов и высотных корректоров двигатели на высоте более 3000-4000 м недодавали мощности, поэтому максимальная скорость самолета на второй границе высотности оказалась меньшей, чем на первой (526 км/ч). Главных же причин, сдерживавших серийный выпуск Пе-2 с М-82, было две: нехватка двигателей М-82Ф и массовый брак маслорадиаторов. До сих пор не совсем ясно, как мог ГКО планировать массовый выпуск «пешек» со швецовскими двигателями, если их не хватало даже для истребителей Лавочкина.

Весной 1944-го небольшими партиями (по 3-5 самолетов) их стали направлять в строевые части — фактически для проведения войсковых иотытаний. Получали их в основном 8-я запасная авиабригада (а затем передавала маршевым полкам) и разведывательные авиаполки. Последние наиболее полно могли использовать скорость и потолок новой модификации «пешек». Их имела, например, одна из эскадрилий 99-го гвардейского отдельного разведполка. Летом 1944-го три машины получил 39-й ОРАП. В этих полках с самолетов снимали тормозные решетки.

Имелись такие самолеты и в обычных бомбардировочных полках, но они также использовались как разведчики. На Пе-2 с М-82Ф летал в конце войны командир 4-й гвардейской бомбардировочт гай дивизии Герой Советского Союза генерал-майор Ф.Котляр, известный мастер авиаразведки.

Надо сказать, что на фронте недолюбливали эти машины. Надежность новых мотоустановок так и не достигла уровня старых. Поступали жалобы на неустойчивую работу моторов, тяжелый запуск. Двигатели глохли при переохлаждении на высоте, особенно зимой. Внедрение новых моторов принесло больше хлопот, чем пользы. Модификации Пе-2 с М-105ПФ и М-82 довольно существенно отличались своими узлами и агрегатами, что создавало немало трудностей в производстве и обслуживании. Недоведенность новой мотоустановки не позволяла полностью использовать ее преимущества. Исчезла и первоначальная причина создания модификации: М-105ПФ в достатке стали поступать с моторных заводов, а у М-82Ф нашлись другие массовые «потребители» — истребитель Ла-5 и бомбардировщик Ту-2. Не было никакого смысла ломать хорошо налаженный процесс выпуска Пе-2. Поэтому после изготовления 32 серийных машин с моторами воздушного охлаждения производство их прекратили и вернулись полностью к старой мотоустановке. Вместо производства Пе-2 с М-82 завод № 22 получил новое задание — восстановить выпуск Пе-3, но уже с моторами ВК-105ПФ.

ЛТХ:

источники:

• Владимир КОТЕЛЬНИКОВ, Александр МЕДВЕДЬ, Дмитрий ХАЗАНОВ Пе-2 СО «ЗВЕЗДАМИ» ШВЕЦОВА «Крылья Родины» 7.96
  
• таблица с данными взята с сайта www.airwar.ru