Последний истребитель компании Heinkel. Проект истребителя-перехватчика Heinkel He 031 Florett. Германия

Статья Вольфганга Мюльбауера (Wolfgang Mühlbauer) «Heinkel He 031 Florett» из журнала «FLUGZEUG CLASSIC» 12/2007 была переведена уважаемым коллегой NF и немного доработана мной. Перевод был выполнен в мае 2017 года.

Содержание:

Предисловие редакции: Истребитель Heinkel He 031 Florett мог стать идеальным средством защиты воздушного пространства вновь образованной Федеративной Республики Германии, однако эта машина так и осталась только проектом.

Произошедшее в мае 1955 года обретение Федеративной Республикой Германия политической независимости позволило руководству страны заявить о создании собственных военно-воздушных сил (Bundesluftwaffe) и задуматься об их оснащении с учетом членства в НАТО. По многим причинам было невозможным допустить того, чтобы это прошло мимо собственной мощной авиа­строительной промышленности.

По взглядам многих специалистов, представителей промышленности и политиков современное авиастроение могло занять соответствующее положение только созданием боевых самолетов, поскольку на рынке гражданских самолетов в те годы не имелось никаких шансов для разработки и производства рентабельных самолетов.

Первоначально авиапарк Bundesluftwaffe представлял собой большей частью смесь из устаревших самолетов, которые перед этим много раз меняли своих владельцев, и построенных по лицензиям относительно современных маломощных машин, которые в лучшем случае подходили для обучения пилотов. Почти ничего из этого не соответствовало реальным требованиям, и эти самолеты следо­вало как можно быстрее заменить на более современные конструкции.

Несмотря на стремление развивать отечественное авиастроение немецкие военные и промышлен­ники для первого шага в данном направлении планировали широко воспользоваться международ­ной кооперацией и использовать ряд ноу-хау. Тем не менее, они прекрасно осознавали, что дости­жение прорыва в направлении рентабельности и технической самостоятельности было возможно только с помощью современных совершеннейших образцов.

Конкурс проектов

Следует сказать, что немецкие военные были заинтересованы не только в создании отечественного боевого самолета с высокими летными характеристиками. Географическое положение ФРГ требо­вало от сил противовоздушной обороны в высшей степени короткого времени реакции и специ­альных видов вооружения, которые на тот момент еще отсутствовали. Вследствие этого в 1956 году представители Федерального министерства обороны (Bundesministeriums der Verteidigung – BMVtdg), среди которых были генералы Форвальд (Vorwald) и Каммхубер, проявили стремление к пере­говорам, имевшим целью определение возможностей отечественной авиастроительной промыш­ленности.

Сначала были подняты проблемы защиты национального воздушного пространства, а затем на первый план вышли задачи по вопросам вооружения и разработки. Центральной частью пере­говоров было создание легкого скоростного истребителя с высокими летными характеристиками. Представители промышленности и BMVtdg пришли к единому мнению относительно того, что сильные ВВС должны были базироваться только на самых передовых конструкциях планеров и силовых установок. Однако, на тот момент

«…мировой рынок не предлагал ничего такого, что подходило бы для сложив­шегося в Германии положения»,

– сообщил генерал Каммхубер. Такие сверхзвуковые истребители, как F-100 Super Sabre и F-104 Starfighter, для Германии

«не представляли для нас интереса».

вследствие необходимых для них взлетно-посадочных полос. И все же часть главного штаба ВВС отдавала предпочтение очень высоким техническим характеристикам F-104. В свою очередь в правительственном лагере размышляли над более эффективным принудительным объединением ограниченных возможностей отечественной авиационной промышленности и лицензионным производством. Данное административное решение казалось части руководства страны более эффективным, поскольку получение технологий должно было дать резкий рост возможностей немецкой авиационной промышленности. Также необходимо было учитывать различные внешне­политические воздействия, которые были резко отрицательны по отношению к созданию отечест­венного боевого самолета.

Со свой стороны генерал Каммхубер, помня собственный боевой опыт, полученный им в годы Второй Мировой войны, хотя и отстаивал объединение авиационной промышленности, тем не менее оставался сторонником отечественных разработок. Сразу после того как он получил эту должность, он распорядился отменить заказ на готовые к производству британские истребители-перехватчики Saunders-Roe SR 53 со смешанной силовой установкой. В соответствии с политикой, определенной во время переговоров с представителями отечественной промышленности, он высказался за предложенный BMVtdg конкурс на создание истребителя-перехватчика. В данном конкурсе должны были принимать участие только те компании, которые в точки зрения предста­ви­телей BMVtdg имели соответствующих специалистов и необходимый опыт.

15 ноября 1956 года для участия в объявленном конкурсе были допущены проектное бюро профес­сора Блюме (Professor Blume) и авиастроительные компании Dornier-Werke, Messerschmitt AG и Heinkel AG. Победитель конкурса должен был получить сумму в 75 000 DM; 100 000 DM должны были получить остальные участники конкурса. В качестве членов жюри были приглашены доценты высших учебных заведений. Каждый из участников конкурса должен был представить по одному проекту; допускались различные варианты предложенного проекта. Достижение требуемых летно-технических характеристик включало в себя большое количество расчетов весовых данных и летных характеристик, календарные план-графики от разработки до первого полета, а также обзор необходимых инвестиций.

Высокие технические требования

Среди требований к летным характеристикам создававшегося истребителя были максимальная скорость М=2,0, практический потолок полета 25 000 метров и время набора этой высоты, не пре­вышающее трех минут. Расстояние от начала разбега до набора высоты 15 метров не должно было превышать 1000 метров. Вооружение истребителя-перехватчика должно было состоять из двух управляемых ракет класса «воздух-воздух» или блоков неуправляемых ракет. В состав навига­ционного оборудования и средств связи должны были быть включены радар с дальностью обнаружения в диапазоне от 30 до 50 километров, радиолокационную систему опознавания госу­дарственной принадлежности («свой-чужой») и угломерно-дальномерную воздушную радионави­гационную систему ближнего действия (TACAN – Tactical Air Navigation).

Несколько проблематичным был вопрос выбора силовой установки, поскольку немецких разра­боток такого рода не имелось. Можно было бы вновь принять в расчет зарубежные силовые установки, как, например, de Havilland Gyron jr PS-50. Для получения требуемых летных характе­ристик было предложено использовать дополнительный ракетный двигатель De Havilland Spectre jr.

Компания Dornier не принимала участия в этом конкурсе, а компания Messerschmitt работала над проектом двухмоторного самолета P 1211. У компании Heinkel конструкторским отделом руководил Зигфрид Гюнтер, считавший необходимым превысить заданные летные характеристики. Благодаря ранее начатым работам по проектам истребителей He 011, He 012 и He 021 для этого имелись хорошие предпосылки. В январе 1957 года компанией Heinkel для рассмотрения был предложен проект Не 031. Концепция этого проекта предусматривала минимально возможные риски, связан­ные с созданием и внедрением новых изделий или методов.

«В свое время мы от господина генерала Каммхубера получили заказ на Не-219, который мы быстро выполнили. Теперь мы предоставляем проект, который также можно будет быстро реализовать»

– так Зигфрид Гюнтер обосновал свое решение. Большее сопротивление ожидалось со стороны части промышленности, которая была заинтересована в постройке самолетов по лицензиям.

Аэродинамическая надежность

Проект истребителя Не 031, получивший название Florett, представлял собой среднеплан с одной комбинированной силовой установкой, трапециевидным крылом и стреловидным хвостовым оперением. Центральный воздухозаборник в передней части фюзеляжа имел регулируемый конус, предназначавшийся для размещения в нем радара. Конструктивно фюзеляж должен был состоять из трех частей.

В передней части должны были располагаться кабина пилота, передняя стойка шасси и радар. В средней части должны были размещаться ТРД Gyron jr., основные стойки шасси и четыре интегри­рованных герметичных клепаных топливных бака емкостью 900 литров и два бака с диоксидом водорода (H₂O₂) емкостью 530 литров, изготовленных из самого чистого алюминия. Для улучшения взлетно-посадочных характеристик при действиях с аэродромов с травяным покрытием и для уменьшения объема внутрифюзеляжных ниш основные стойки должны были поворачиваться под углом относительно своей оси. В задней части фюзеляжа под камерой сгорания ракетного двига­теля Spectre должны были располагаться один 200 литровый бак с керосином и еще один бак с диоксидом водорода емкостью 470 литров.

Крыло истребителя должно было быть трехлонжеронным. Стреловидность передней кромки крыла составляла бы 45°. Для перевозки крыло должно было демонтироваться. Элероны и закрылки должны были также демонтироваться, а встроенные в крыло кессонные 550-литровые топливные баки наполнялись бы воздухом.

Стреловидность передней кромки стабилизатора должна была составлять 50°. Рули высоты должны были крепиться к консольным валам и поворачиваться при помощи гидропривода. Вертикальное оперение представляло бы собой киль и закрепленный на нем руль направления. Передняя кромка киля выполнена со стреловидностью 45°. В нижней задней части киля распо­лагались тормозные парашют и щитки.

Форма самолета разрабатываемого проекта представляла собой

«самую большую аэродинамическую надежность с простыми изменениями во всех частях конструкции».

Фюзеляж должен был создавать как можно меньшее общее аэродинамическое сопротивление; поперечное сечение и максимальный диаметр фюзеляжа были определены исходя из размеров силовой установки. Хотя правило площадей к этому времени уже и было известно, но оно относи­лось только к толстым фюзеляжам и стреловидным крыльям с большой площадью поперечного сечения. Конструкторам компании  было неизвестно, приведет ли соответствующее утолщение фюзеляжа к снижению аэродинамического сопротивления, но в случае с Не 031 это не являлось конструктивной проблемой. Компоновка самолета-среднеплана обещала еще большее снижение аэродинамического сопротивления, и в целях обеспечения требуемых высотных характеристик выбор был сделан в пользу несущих плоскостей достаточно большой площади.

В компании Heinkel знали о проблеме чисто дельтовидного крыла, и в проекте Не 031 было исполь­зовано горизонтальное оперение с применением собственных ноу-хау компании. Благодаря этому должна была увеличиться эффективность рулей, и в первую очередь на сверхзвуковых скоростях полета на больших высотах. При этом использование обдуваемых потоком воздуха закрылков было бы невозможно без использования подобного горизонтального оперения. Эрнст Хейнкель утверждал, что окончательную аэродинамическую форму Florett получит только после тщательных исследований в аэродинамической трубе. Но эти результаты должны были быть обработаны

«без принципиальных изменений базовой конструкции».

Сбрасываемая кабина

Хотя среди требований к создаваемому истребителю-перехватчику было и использование отделя­емой кабины пилота, в компании Heinkel считали, что разработка и испытания такой кабины будут связаны

«с большими затратами времени и техническими трудностями».

Особенно проблематичным представлялась стабилизация отделившейся кабины, которая отделя­лась от самолета медленнее, чем катапультируемое сиденье пилота. Однако вскоре появилась уверенность, что высотного скафандра и катапультируемого сиденья будет совершенно достаточно.

Еще одной особенностью проекта Не 031 являлось наличие барабанного автоматического контей­нера с более компактным размещением неуправляемых ракетных снарядов (НУРС). В патенте к данному устройству было заявлено, что оно работает по следующему принципу: на одной оси последовательно расположены два барабанных контейнера с НУРС. В то время как в первом барабане все камеры были заполнены ракетами, расположенный за первым контейнером второй контейнер был застопорен и имел одну незаполненную камеру. Пуск НУРС из первого барабана должен был производиться последовательно, и раскаленные газы должны были проходить через пустую камеру и выводиться наружу через специальный патрубок. После выпуска неуправляемых ракет из всех ячеек первый барабан блокировался, второй разблокировался и вел стрельбу через пустую камеру первого контейнера.

Победитель без шансов на победу

Истребитель Не 031 без дополнительной ракетной установки имел бы скорость не менее М=2,0 и практический потолок полета 25 000 метров. Ракетный двигатель в первую очередь должен был увеличивать летные характеристики на больших высотах. При ведении воздушного боя ракетный двигатель не давал преимуществ. Более предпочтительным представлялось вместо использования ракетного двигателя брать на борт больший запас керосина для увеличения дальности полета.

Была предусмотрена постройка четырех опытных образцов, и первый полет первого прототипа должен был состояться спустя 36 месяцев после начала производства. Поставки самолетов плани­ровались на 1962/1963 годы после завершения заводских и войсковых испытаний. Затраты оцени­вались в 48 миллионов DM.

В июле 1957 года проект He 031 Florett был объявлен победителем в конкурсе, однако его реали­за­ции помешали экономические и политические причины. С самого начала F-104 дамокловым мечом нависал над участниками конкурса, и эту американскую машину постоянно использовали для срав­нения с немецкими проектами. Вскоре оказалось, что технический уровень предложенных проектов был выше уровня возможностей авиационной промышленности ФРГ того времени. Возможно, это сыграло свою роль в принятии окончательного решения. Официальные органы хотели как можно быстрее получить технически наиболее эффективную систему вооружения. Их выбор пал на Lockheed F-104, в то время как конструкторские бюро изменили направление работ и перешли к разработке самолета вертикального взлета и посадки.

Проект Heinkel He 031 Florett в июле 1957 года победил в конкурсе на разработку истребителя-перехватчика с комбинированной силовой установкой

Чертежи общего вида проекта Heinkel He 031 Florett также показывают и модульную конструкцию фюзеляжа, схему размещения вооружения и положение силовой установки

В качестве чистого истребителя-перехватчика Heinkel He 031 Florett был вооружен двумя управляемыми ракетами «воздух-воздух», подвешиваемыми к законцовкам крыла (на модели показаны ракеты Falcon), и четырьмя контейнерами с неуправляемыми ракетами, размещенными в нижней части фюзеляжа и в корневых частях крыла

Для того чтобы сделать поперечное сечение фюзеляжа как можно меньшим, было решено применить один центральный воздухозаборник

На этом снимке вида сбоку хорошо виден стройный фюзеляж проекта Heinkel He 031 Florett. На снимке модели хорошо показан выступающий из-под нижней части фюзеляжа ракетный двигатель

В барабанном автоматическом контейнере должны были размещаться и выпускаться неуправляемые ракеты Oerlikon. В зависимости от количества контейнеров 40×80 мм, либо 60×50 мм

В ходе проектирования была исследована возможность использования сбрасываемой кабины пилота, но оказалось, что для спасения пилота было вполне достаточно нормального катапультируемого сиденья и высотного скафандра

Помимо разработки варианта истребителя-перехватчика компания Heinkel предложила разработать на базе проекта Heinkel He 031 Florett вариант фронтового истребителя-бомбардировщика, вооруженного четырьмя контейнерами с неуправляемыми ракетами и размещенным на внешней подвески сбрасываемым вооружением общим весом до 1000 кг

В интересах компании Heinkel осенью 1957 года был проведены исследования увеличенного варианта, получившего обозначение Florett B, с турбореактивным двигателем Orenda Iroquois

Схема двухместного учебно-тренировочного варианта с ограниченным составом вооружения

ПРИЛОЖЕНИЕ

Предшественник

В начале 1953 года по заказу правительство Египта в Германии начались работы над проектом истребителя Не 011 с высокими летными характеристиками, с одним турбореактивным двигателем HeS 053. Самолет схемы «бесхвостка» должен был иметь центральный воздухозаборник и тре­уголь­ное крыло большой площади.

проект разрабатывавшегося для Египта истребителя Не 011

турбореактивный двигатель HeS 053

Это был первый немецкий реактивный истребитель, который разрабатывался после Второй Мировой войны. От проекта самолета осталась лишь часть макета; силовая установка была готова к марту 1956 года. Египтяне продолжили дальнейшее сотрудничество с немецкими конструкторами, и разработки были продолжены.

В течение лета 1955 года был разработан меньший по размерам проект Не 012 с боковыми воздухо­заборниками и турбореактивным двигателем Bristol Orpheus. В слегка измененной форме этот проект, получивший внутрифирменное обозначение He 021, принял участие в объявленном испан­ским правительством конкурсе уже под обозначением CASA-Heinkel 101, но успех не был достигнут. Конкурентом CASA-Heinkel 101 был Messerschmitt HA 300.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Heinkel He 031

Назначение: истребитель-перехватчик

Статус: проект

Экипаж: 1 чел

Силовая установка:

один турбореактивный двигатель de Havilland Gyron jr. PS-50 со статической тягой 44,52 кН и с тягой на форсаже 62,27 кН
один ракетный двигатель de Havilland Spectre с тягой 19,61 кН

Размеры:

размах крыла 8,64 м
длина 13,85 м
высота 3,87 м
площадь крыла 24,9 м²

Вес

максимальный взлетный 7980 кг

Летные характеристики:

максимальная скорость на высоте 18 000 метров М=2,6
максимальная дальность полета 2600 км
рабочая высота полета 30 000 м

Вооружение: 

две управляемые ракеты класса «воздух-воздух»
шестьдесят 50-мм НУРС Oerlikon

Использованная литература

• Arbeits- und Forschungsgemeinschaft »Graf Zeppelin« e.V.: Die Anforderungen der deutschen Luftverteidigung an Forschung und Entwicklung. Ko-berner Luftfahrtgespräch vom 27.9.1956. S.5 ff. Ernst Heinkel AG:
• Mitteilung »Aussichten auf Erteilung eines Auftrages für einen deutschen Leichtjäger und ein neues Triebwerk«, 20.9.1956
• Mitteilung »Projektenwettbewerb Inter-ceptor«, 16.11.1956
• Mitteilung »Einige kurze Angaben über unseren Interceptor-Entwurf«, 2.1.1957
• Mappe Projekten-Wettbewerb für die Entwicklung eines In-terceptor-Jagdflugzeu-ges. Kennwort: Florett. Stuttgart, 15.2.1957
• Lemke, Bernd et al.: Die Luftwaffe 1950 bis 1970. Konzeption, Aufbau, Integration. R. Oldenburg Verlag München, 1. Auflage 2006. S.321 ff. sowie S.559 ff.