Последние поршневые бомбардировщики Ильюшина. Часть 2 Опытный бомбардировщик Ил-6. СССР

В середине 1942 г. С.В.Ильюшин, учитывая опыт боевого применения самолетов Ил-4, выступил с предложением о создании дальнего бомбардировщика с теми же, что и у Ил-4, дальностью полета и величиной нормального бомбового груза, но со значительно большей (почти на 100 км/ч) крейсерской скоростью при полете на максимальную дальность, усиленным бортовым оборонительным вооружением, лучшей бронезащитой рабочих мест экипажа. Боевую эффективность нового бомбардировщика повысили также введением в состав экипажа второго пилота и оснащением самолета противообледенительной системой, использующей для обогрева передних кромок крыла и оперения тепло выхлопных газов двух звездообразных двигателей воздушного охлаждения М-71 с взлетной мощностью по 2000 л.с. Именно под мощность двигателей М-71 и были «завязаны» все основные параметры этого самолета. Чертеж общего вида новой машины, Ил-6, С.В.Ильюшин утвердил 18 августа 1942 г.

По сравнению с Ил-4 и ДБ-4 усиливалось оборонительное вооружение, которое по требованию заказчика должно было быть таким же, как и на немецких самолетах Хейнкель Не-111Н-11. Однако в отличие от наружной подвески бомб на Не-111Н-11, самолет Ил-6 должен был нести нормальный бомбовый груз в 2000 кг из авиабомб большого калибра на внутренней подвеске в фюзеляжном бомбоотсеке.

Эскизный проект Ил-6 был закончен осенью 1942 г. 25 ноября начальник НИИ ВВС генерал-майор П.А.Лосюков подписал заключение, в котором содержалась положительная оценка проектным данным самолета Ил-6 с двигателями М-71. Однако руководство ВВС высказало пожелание об увеличении дальности полета с максимальной бомбовой нагрузкой и замене бензиновых двигателей М-71, которые нуждались в длительной доводке, двумя дизельными двигателями АЧ-30Б, являвшихся дальнейшим развитием первого советского авиационного дизельного двигателя АН-1, созданного в 1935 г. под руководством А.Д.Чаромского.

авиационный дизель АЧ-30Б

Целесообразность установки на дальнем бомбардировщике Ил-6 дизельных двигателей определялась их высокой экономичностью: они расходовали примерно на 40% меньше топлива, чем бензиновые двигатели такой же мощности. Кроме того, не подверженный детонации дизель мог использовать в качестве топлива вместо дорогого высокооктанового бензина более дешевый тракторный керосин, который к тому же из-за меньшей летучести обеспечивал лучшую взрыво- и пожаробезопасность. Большая плотность керосина позволяла уменьшить объем баков и снижала тем самым вес конструкции самолета.

Однако из-за высоких значений степени сжатия и температуры сгорания топлива в цилиндрах, характерных для термодинамического цикла дизельного двигателя, он имел больший удельный вес по сравнению с бензиновым двигателем той же мощности. Тем не менее, расчеты показывали, что экономичность дизеля делает выгодной его установку на самолете, имеющем продолжительность полета более 5 ч. Совершая налеты на Берлин с подмосковных аэродромов, Ил-6 с дизельными двигателями могли бы нести примерно в два раза больше бомб, чем в варианте с бензиновыми.

Опыт ограниченной эксплуатации самолетов Ер-2 с дизельными двигателями АЧ-30Б выявил трудность их запуска в полевых условиях и желательность повышения надежности их работы. Поэтому одновременно с проектированием Ил-6 совершенствовался двигатель АЧ-30Б, создавался его более мощный вариант.

АЧ-30Б развивал взлетную мощность 1500 л.с. На высоте 6000 м благодаря комбинированному наддуву от приводного центробежного нагнетателя и двух турбокомпрессоров (по одному ТК на каждый блок из шести цилиндров) он имел номинальную мощность 1250 л.с. и крейсерский удельный расход топлива 150-165 г/л.с. в час вместо 265-280 г/л.с. в час у лучших бензиновых двигателей того времени. Однако удельный вес АЧ-30Б, равный 0,86 кг/л.с, существенно превышал удельный вес бензиновых двигателей (0,6 кг/л.с). Для установки на Ил-6 предназначался АЧ-30БФ — форсированный вариант с взлетной мощностью 1900 л.с. и более высоким уровнем надежности. Проектные размеры самолета Ил-6 с дизельными двигателями пришлось пересмотреть — увеличить площадь крыла и взлетный вес самолета. Эскизный проект самолета с дизельными двигателями был закончен в декабре 1942 г.

схемы Ил-6

С конца 1942 г. приступили к выпуску рабочих чертежей самолета. Ил-6 должен был строиться в Иркутске на заводе № 39, и туда направилась группа конструкторов и расчетчиков ОКБ во главе с Я.А.Кутеповым. Постройка опытного самолета была начата 10 марта 1943 г.

Ил-6 представлял собой двухдвигательный низкоплан и его основные размеры, такие, как площадь крыла и длина фюзеляжа, были выбраны практически одинаковыми с размерами самолета ДБ-4. Однако аэродинамическая компоновка крыла и такие его параметры, как удлинение и сужение, были другими.

В то время в ЦАГИ не было единой точки зрения на принципы аэродинамической компоновки крыла, обеспечивающие высокий уровень безопасности полета. В соответствии с взглядами, которые отстаивал Г.Ф.Гласс, крыло самолета должно было иметь одинаковые по размаху профили, небольшую стреловидность передней кромки и значительное сужение. Такой подход и был положен в основу аэродинамической компоновки крыла Ил-6. Оно имело профиль NACA-230 и удлинение, равное восьми. Для лучшей несущей способности крыла на взлетно-посадочных режимах его снабдили щитками.
Конструкция самолета была цельнометаллическая. Крыло — двухлонжеронное с работающей обшивкой. Фюзеляж полумонококовой конструкции имел много общего с конструкцией фюзеляжа Ил-4. Хвостовое оперение Ил-6 было однокилевой схемы (возврат к ней основывался на опыте проектирования и летных испытаний самолета ДБ-4).

Дизельные двигатели устанавливались в двух гондолах, плавность форм которых нарушалась только обтекателями масляных радиаторов. Водяные радиаторы системы охлаждения двигателей располагались в крыльевых туннелях с входом охлаждающего воздуха через носок крыла. Выход из туннеля находился под крылом и регулировался заслонкой с электроуправлением из кабины пилотов. Топливо размещалось в шести баках, располагавшихся в центроплане и отъемных частях крыла. Суммарная емкость баков была 5935 литров.

Экипаж состоял из шести человек: двух летчиков, располагавшихся рядом друг с другом, штурмана, рабочее место которого находилось в носовой кабине, оборудованной по типу кабины ДБ-ЗФ; двух стрелков, обслуживающих верхнюю турельную и нижнюю люковую установки, и стрелка-радиста, который должен был вести огонь из бортовых установок. Все члены экипажа Ил-6 имели бронезащиту, ее общий вес составлял 350 кг.

От нападения воздушного противника Ил-6 защищали пять подвижных пушечных установок: носовая, верхняя турельная, две боковые, установленные на правом и левом бортах фюзеляжа, и нижняя. Каждая оборонительная установка оснащалась пушкой Ш-20 калибра 20 мм. Общий боезапас состоял из 850 снарядов.

Бомбоотсеки на Ил-6 выполнялись по одинаковой с ДБ-3 силовой схеме с установкой кассетных бомбодержателей по оси симметрии самолета. Благодаря большому сужению крыла и увеличившемуся вследствие этого расстоянию между лонжеронами в корневой части, бомбоотсеки стали иметь длину, обеспечившую двухрядную подвеску бомб весом по 100 кг. В них размещалось 20 бомб весом по 100 кг или 8 бомб весом по 250 кг, или 4 бомбы весом по 500 кг. Максимальный вес бомбового груза, находящегося в бомбоотсеке самолета, достигал 2500 кг. На наружных бомбодержателях Ил-6 мог нести две бомбы по 1000 кг или две торпеды.

Кабина экипажа оборудовалась обычным для того времени набором пилотажно-навигационных приборов, в распоряжении экипажа имелись радиокомпас и автопилот. В состав оборудования самолета входила мощная приемо-передающая радиостанция РСБ-3 бис, аэрофотоаппаратура для дневного и ночного контроля результатов бомбометания.

Из-за отсутствия двигателей АЧ-30БФ постройка первого опытного самолета велась с двигателями АЧ-30Б, взлетная мощность которых была явно недостаточной для проектного веса самолета. В связи с этим Ил-6 был представлен на заводские летные испытания без боковых фюзеляжных пушечных установок, с экипажем пять человек.

Первый полет самолета состоялся 7 августа 1943 г. в Иркутске под управлением В.К.Коккинаки. Заводской аэродром в Иркутске имел хорошие подходы к взлетно-посадочной полосе, и при выполнении нескольких испытательных полетов Коккинаки не заметил особых проблем в пилотировании самолета, кроме малого запаса руля высоты и больших усилий на штурвале при посадке. Самолет разобрали и поездом доставили в Москву на Центральный аэродром. Первый взлет с этого аэродрома В.К.Коккинаки и его брат К.К.Коккинаки, тоже летчик-испытатель, выполнили нормально. Но посадка осложнилась лесом, росшим на краю Ходынского поля. При заходе на посадку у кромки леса летчики убрали газ двигателей. Самолет стал так быстро терять высоту, слабо реагируя на отклонение руля высоты, что неминуемо должен был упасть на землю, не долетев до начала бетонной взлетно-посадочной полосы. Пришлось снова дать полный газ, но при этом самолет стал набирать высоту. Десять раз летчики заходили на посадку, пробуя различные режимы работы двигателей, но так и не смогли сесть. Приняли решение лететь на сравнительно недалеко расположенный аэродром Летно-исследовательского института и там попробовать совершить посадку, а если не получится — покинуть самолет с парашютами, так как запас топлива на борту самолета не позволил бы уйти на какой-либо другой запасной аэродром. Подходы к взлетно-посадочной полосе ЛИИ оказались более свободными, и летчики совершили посадку, но не на «три точки», то есть не на все три колеса шасси сразу, как это обычно делалось, а держа хвост «дудкой» — только на главные колеса шасси, немало удивив этим своих коллег-испытателей, наблюдавших за посадкой. Летные испытания самолета приостановили и стали разбираться в причинах такого странного поведения самолета.

В результате выявилось следующее. При разработке аэродинамической компоновки крыла Ил-6 учитывался опыт эксплуатации самолета Ли-2 с крылом аналогичной формы. Эта машина летала с относительно небольшой нагрузкой на крыло, порядка 150 кг/м², и летчики не отмечали никаких ненормальностей в поведении самолета. После первых полетов Ил-6 опыт эксплуатации самолетов Ли-2 был изучен более тщательно, и оказалось, что при выполнении сложных полетов в перегрузочных вариантах с возросшей нагрузкой на крыло и на предельно малых скоростях летчики этих машин также испытывают большие трудности, аналогичные встретившимся при испытаниях Ил-6.

В апреле-мае 1944 г. на самолете Ил-6 было сделано еще несколько полетов, в которых оценивались характеристики его устойчивости и управляемости. Летали В.К.Коккинаки, К.К.Коккинаки, летчики ЛИИ А.Н.Гринчик и Н.С.Рыбко. По оценке испытателей самолет имел значительные трудности в пилотировании, которые делали дальнейшие полеты опасными. Было принято решение о его доработке.

В мае-июле того же года на самолете установили опытные форсированные двигатели АЧ-30БФ, имевшие кроме обычного взлетного режима, на котором эти двигатели развивали мощность 1900 л.с, еще и так называемый боевой режим, на котором их мощность достигала 1500 л.с. на высоте 6000 м. Для повышения надежности работы АЧ-30БФ на этих режимах в двигателе осуществлялся двухфазный процесс смесеобразования. Первая фаза — впрыск в сжатый воздух, поступавший из нагнетателей турбокомпрессоров, обычного авиационного бензина, вторая — подача в образовавшуюся смесь порции дизельного топлива: тракторного керосина.

Установка двигателей с проектной взлетной мощностью позволила произвести дооборудование Ил-6 бортовыми пушечными установками, усилить бронезащиту членов экипажа, находившихся в средней кабине. По результатам первых полетов в ЛИИ была изменена форма и уменьшена площадь руля высоты, а центровка самолета сдвинута назад с 23,4% до 26,4% САХ.

Испытания доработанного Ил-6 возобновились в августе 1944 г. Проводила их бригада ЛИИ во главе с инженером С.Б.Бреном и летчиком Н.С.Рыбко. От ОКБ ведущим инженером был Я.А.Кутепов.

Испытания были завершены 10 октября 1944 г. после выполнения программы из 16 полетов. Они показали, что при нормальном полетном весе 16100 кг самолет Ил-6 с двигателями АЧ-30БФ имеет максимальную скорость 464 км/ч. Дальность самолета при перегрузочном полетном весе 18150 кг с бомбовым грузом 1000 кг на внутренней подвеске при полете с крейсерской скоростью 340 км/ч оказалась равной 5450 км. Испытатели отмечали, что доработанный Ил-6 стал достаточно прост в управлении, за исключением посадки при большом взлетном весе. По оценке летчиков посадка при полностью задросселированных на планировании двигателях требовала большого запаса скорости и хороших подходов к аэродрому. Рекомендовалось полное дросселирование двигателей выполнять в самый последний момент, перед началом выравнивания самолета. Руль высоты в этот момент еще имел достаточную эффективность, но нагрузки от него становились очень большими, запас руля высоты отсутствовал. При высоком выравнивании самолет очень быстро терял высоту и падал на колеса. Все это было следствием не совсем удачной аэродинамической компоновки крыла, определившей появление ранних срывов на его концах. И хотя двигатели АЧ-30БФ во время испытаний самолета отказов не имели, выявился ряд серьезных недостатков в их работе. Они имели сложный запуск при низких температурах наружного воздуха и плохую приемистость.

варианты окраски Ил-6

Все это привело к прекращению работ по самолету. Тем не менее, создание Ил-6 позволило ОКБ приобрести опыт по разработке и эксплуатации керосиновой топливной системы, выявить недостатки ее конструкции и наметить пути их устранения. Этот опыт был использован при создании новых самолетов «Ил».

Основные данные опытного бомбардировщика Ил-6

ЛТХ:

источники:

• Егоров Ю.А. "Самолеты ОКБ Ильюшина", под ред. Г.В. Новожилова 
• таблица с характеристиками взята с http://www.airwar.ru/enc/bww2/il6.html