Планирующая бомба Blohm und Voss BV 143 A. Германия. Часть 2

Данный материал был переведен уважаемым коллегой NF и немного доработан мной.

Часть I

Дальнейшие испытания планирующей бомбы BV 143 A проводились с установленными записывающими приборами, регистрировавшими отказы, которые после сильных встрясок время от времени возникали в системе управления. В ходе испытаний, во время которых BV143 подвешивалась на демпферах (рис. 18), при различных колебаниях регулировка системы наведения относительно поперечной оси могла нарушаться, и гироскоп не мог работать в нормальном режиме. При замерах колебаний, возникающих при работе системы наведения фирмы Askania (рис. 19), были использованы подшипники с демпферами, после чего вышеописанные дефекты в работе системы управления не возникали (рис. 20, 21 и 22).

При замерах скорости и анализа зависимости от скорости полёта возникающих в системе наведения неполадок (рис. 24) выяснилось, что при увеличении скорости полёта выше 150 м/с количество отказов системы управления увеличивалось. Причиной тому была недостаточно проработанная аэродинамика корпуса бомбы. При оценке перегрузок, которые были способны выдерживать фюзеляж, крыло и хвостовое оперение (рис. 24, 25) оказалось, что фактическая прочность этих элементов конструкции была выше расчетной. В дальнейшем крыло со щелевым закрылком было заменено на крыло с щелевыми элеронами. Однако при использовании элеронов в качестве посадочных щитков передняя их часть рулей приподнималась над профилем крыла, и под крылом возникал отрицательно влиявший на управление бомбой уплотнённый слой воздуха. После еще одной доработки с использованием элеронов с более короткой передней частью, не выступающей над профилем крыла, неполадки не возникали.

5 Совершенствование конструкции

Первый опытный образец бомбы и первые испытания (рис.26) оказались успешными, поскольку в ходе их выполнения были получены ожидаемые обнадеживающие результаты. В ходе испытаний возникали некоторые незначительные неполадки, которые постепенно устранялись описанными выше многочисленными доработками. Тем временем для получения желаемой эффективности данного вида вооружения начались доработки силовой установки фирмы Walter. В первых вариантах силовая установка имела ступенчатый режим работы, в котором при помощи датчика, регистрирующего скорость полёта, при достижении скорости в 200 м/с двигатель переключался на другой режим с меньшей развиваемой тягой. Позднее был установлен простой прибор, который по мере увеличения времени работы двигателя медленно снижал величину тяги, развиваемой им (давление сжатого воздуха, поступающего к силовой установке, из-за малого объёма воздушного баллона постепенно снижалось). Так удалось отказаться от использования двух баллонов со сжатым воздухом и части арматуры. Эти доработки не оказали никакого заметного влияния на изменения траектории полёта бомбы.

Сразу же после первых испытаний была установлена более простая система тяг и рычагов рулей высоты. В первом исполнении (рис. 26) для рулей высоты были предусмотрены два положения, на которые могло отклоняться перо руля. В то же время рабочий магнит мог при необходимости сразу преодолеть усилие подпружиненного зажима и отклонять рули на максимально возможную величину. При незначительных корректировках курса бомбы при использовании системы управления фирмы Anschütz было достаточно отклонения поверхностей рулей на ± 5°. Упрощенная конструкция рулей высоты устранила эти сложности.

В ходе работ по дальнейшему упрощению конструкции литой, выполненный из лёгких металлов, топливный бак (рис. 28) был заменён сварным стальным (рис. 29). Вес топливного бака снизился с 109 до 90 кг при одновременном снижении времени на изготовление бака на 35%. Новый топливный бак получил и специальный рукав, по которому при низкой внешней температуре от самолёта-носителя к топливному баку и отсеку с расположенным в нём оборудованием бомбы BV143 для обогрева поступал тёплый воздух.

Основательные изменения были произведены в системе электропитания. У первых вариантов корпуса BV 143 элементы системы электропитания были распределены по всей его длине, из-за чего к ним не имелось удобного доступа (рис. 30). Новая система электропитания (рис. 31) была выполнена более компактной с возможностью быстрой замены и с большей надёжностью.

На испытания бомбы BV 143, включая и вариант запуска с катапульты, c учетом и всех этих многочисленных небольших доработок было потрачено много времени.

Новая бомба BV 143 получила V-образное хвостовое оперение, в результате чего с новой системой управления улучшилась стабилизация.

Для первых 10 серийных бомб первого варианта на изготовление одной бомбы требовалось затратить примерно 2100 рабочих часов. При изготовлении 50 бомб затраты времени сокращались до 1600 часов, при изготовлении партии в 100 единиц затраты должны были составить уже примерно 1400 часов. Для нового, приспособленного для использования с катапульты, варианта бомбы BV 143 при производстве партии из 10 бомб требовалось затратить примерно по 2000 рабочих часов на одну бомбу. При увеличении объёмов производства до 50-ти и более единиц затраты времени сократились до всего лишь 600 часов.

После выполнения еще ряда доработок, целью которых было снижение трудоёмкости производства, расчетное время, затрачиваемое на изготовление одной бомбы BV 143 B снизилось до 440 часов. При этом вес самой боеголовки (бомбы) был увеличен с 500 кг до 1000 кг (рис. 34).

6 Приборы для регистрации параметров полёта BV 143 B

Еще во время проведения первых испытаний в Пенемюнде было очевидно, что замеры различных параметров полёта BV 143 B могли быть выполнены лишь с помощью имевшихся в распоряжении испытательного центра проверенных приборов с самописцами. Сначала для регистрации положения рулей бомбы в процессе испытаний применялись световые приборы, но на большом удалении от наблюдателей эти сигналы были плохо различимы. При использовании регистрирующих приборов с самописцами испытания проводились на суше (в Польше), так как в случае испытаний над морской поверхностью не имелось возможности достать со дна бомбу и снять показания с самописца. Самописец фиксировал показания отклонения рулей системы управления фирмы Askania, при этом результаты замеров регистрировались только в виде диаграммы «да-нет» («Ja-Nein») (фото 35, 36).

При испытаниях BV 143 над сушей из-за высокой скорости полёта (200 м/c) бомбы при падении на землю основательно разрушались (рис. 37), и усиленный каркас конструкции, в которой располагался самописец, также не мог обеспечить полную его сохранность. После этого было решено на время проведения испытаний оснастить бомбы сбрасываемой капсулой (рис.38), в которой дожжен был располагаться самописец. Капсула с небольшим парашютом (рис. 39) сбрасывалась часовым механизмом после отсчета определенного промежутка времени после старта. К сожалению показания самописцев могли быть получены в неповреждёном виде только в случаях когда испытания бомбы проходили в штатном режиме.

Новая система управления фирмы Askania получила самописцы с пневматическими цилиндрами собственной конструкции, что отражено на контурах диаграммы (рис. 42).

Дальнейшие испытания проводились только с установленной на бомбе в задней части фюзеляжа сбрасываемой капсулой с кинокамерой. Кинокамера снимала рули и одновременно фиксировала показания манометра регистрирующего величину импульсов посылаемых от гироскопа на исполнительные элементы системы управления (рис. 43,44). При трех запусках бомбы только один раз удалось найти капсулу с самописцем и получить возможность снять результаты замеров. Но и в этом случае капсула c самописцем при падении и ударе об воду была разрушена.

7 Применение вариометра

При достижении скорости снижения бомбы в 4 м/с были предприняты попытки подключения к гироскопу вариометра. При достижении скорости снижения ниже 3,5 м/с и выше 4,5 м/с вариометр подавал соответствующие сигналы на гироскоп и далее на рули системы управления, удерживая таким образом скорость снижения в необходимом интервале. Только после длительных испытаний удалось добиться удовлетворительного функционирования системы управления. Кроме этих испытаний система управления была установлена и на самолёты He 111 и Me 109F с целью её отработки.

Замеры скорости снижения бомбы производились при помощи установленного в носовой части бомбы (рис. 45) или на крыле (рис. 46) флажка. Таким образом скорость снижения бомбы могла быть замерена визуально с точностью примерно 1,5 м/с.

8 Корректировка направления полёта BV 143

В начале испытаний планировалось выполнять только незначительные корректировки курса в направлении «вправо-влево». В ходе проведения испытаний стало необходимым корректировать курс в пределах порядка 3°/с. Для этих целей в ходе проведения испытаний были предприняты попытки установки на крыле концевые шайбы (рис. 47), которые позволили бы получить необходимые для нормального управления показатели крена. Данные шайбы должны были быть установлены на всех планировавшихся выпускаться серийно бомбах BV 143 B.

9 Предназначенный для запуска с катапульты вариант BV 143 B

Применение запускаемого с катапульты варианта BV 143 B было значительно более удобным благодаря наличию системы управления. Теперь появилась теоретическая возможность в особых случаях бороться с кораблями противника, запуская бомбы не только с самолётов, но и с кораблей и с наземных пусковых установок (рис. 48). Начальная скорость бомбы при старте при помощи катапульты составляла 75 м/с. Испытания проводились на морском полигоне Алтенвалде (Altenwalde). Вариант BV 143, предназначенный с запуска с катапульты, значительно отличался по конструкции и в части сборки от первых вариантов бомбы. Также отличительной особенностью этого варианта являлись установленные под фюзеляжем бомбы гладкие салазки, которые позволяли бомбе удачно приземляться при испытаниях и допускали её повторное использование. Перегрузка при старте бомбы с катапульты достигала 30 g.

10 Планирующая бомба BV 143 В

Если обобщить весь опыт, полученный при разработке планирующей бомбы BV143, то вновь необходимо упомянуть вариант BV 143 В. Эта бомба в качестве боеголовки получила 1000 кг бомбу и реактивную силовую установку фирмы Walter. Для использования варианта, предназначенного для запуска с самолётов-носителей (в первую очередь Не-177), необходимо было выполнить небольшие доработки. Расчетные затраты времени на изготовление опытного образца составляли 1100 часов. В ходе оптимизации конструкции и процесса сборки затраты времени на изготовление и сборку серийных образцов начиная с 200-го должны были снизиться до 440 часов. Вариант бомбы BV 143 B (рис. 34,49) мы опишем позднее.

Рис.12 Испытания с системой управления фирмы Askania. В капсуле, прикреплённой к фюзеляжу бомбы BV143, находится самописец, регистрирующий параметры полёта

Рис.13 Незначительное изменение траектории полёта при частично выдвинутых посадочных щитках

Рис.14 Значительное изменение траектории полёта при полностью выдвинутых посадочных щитках

Рис.15 Сброс планирующей бомбы BV 143 A с выдвинутыми посадочными щитками, в результате чего заметно значительное изменение траектории полёта

Рис.16 Ступенчатый набор высоты при применении системы управления фирмы Askania

Рис.17 Зажим у гироскопа, фиксирующего положение бомбы, системы управления фирмы  Askania

Рис.18 Подготовка к испытаниям для замеров величины вибрации

Рис.19 Испытания для замеров величины вибрации системы управления фирмы Askania, гироскоп фиксирующий положение бомбы находится на столе

Рис.20 Элемент конструкции, к которому эластично крепились гироскоп, фиксирующий положение бомбы, и гироскоп, фиксирующий изменение направления полёта

Рис.21 Окончательный вариант системы управления

Рис.22 Крепление системы управления

Рис.24. Нагрузка крыла

Рис.25 Проведение испытаний крыла на прочность. Фюзеляж (он же топливный бак) уже нового исполнения – сварная конструкция из тонких листов стали

Рис.26 Старое управление рулем высоты

Рис.27 Упрощенный привод руля высоты

Рис.28 Литой алюминиевый топливный бак

Рис.29 Сварной стальной топливный бак (cм. рис. 24,25)

Рис.30 Раннее расположение кабелей системы электроснабжения

Рис.31 Скомпонованное в единый блок электрооборудование

Рис.32 Вид спереди на катапультируемую версию BV 143

Рис.33 Вид сбоку на катапультируемую версию BV 143

Рис.34 Чертеж полуразобранного BV 143 B

Рис.35 Передняя часть BV 143 B, выполненная как элемент конструкции, к которой крепится часть оборудования. Крыло еще старого V-образного варианта

Рис.36 Самописец системы управления фирмы Anschütz

Рис.37 BV 143 V 28 после запуска над сушей в Польше

Рис.38 Самописец со сбрасываемой капсулой

Рис.39 Расположение парашюта на сбрасываемой капсуле

Рис.40 He 111, TH + HV, с BV 143 A и подвешенной под фюзеляжем бомбы капсулой

Рис.41 Расположение элементов системы управления

Рис.42 Самописец с пневматическим цилиндром фирмы Askania

Рис.43 Подвеска кинокамеры в плавучей капсуле

Рис.44 Расположение элементов системы управления и прибора для замера разницы давления в задней части фюзеляжа

Рис.45 Статическое приспособление с флажком в носовой части фюзеляжа для замера скорости снижения бомбы

Рис.46 Флажок для замера скорости снижения бомбы перед левой консолью крыла

Рис.47 BV 143 A с концевыми шайбами в виде модели для исследований в аэродинамической трубе

Рис.48 Катапульта с приспособлениями для запуска BV 143

Источники

Entwicklungsstand der BV143, 1. Teil, Hamburg-Finkenwärder, den 27. 6. 1943.

источник: "Die Entwicklung der BV143 A" LUFTFAHRT international 7