Проект многоцелевого боевого самолета Blohm und Voss P 194. Германия
Содержание:
Предисловие редакции: главный конструктор компании Blohm und Voss Рихард Фогт пошел своим путем и создал оригинальный самолёт тактической разведки и применил асимметричную компоновку как к проекту пикирующего бомбардировщика и штурмовика BV 237, так и к проекту многоцелевого боевого самолёта P 194, который сочетал в себе преимущества самолета с поршневым и реактивным двигателями. О проекте многоцелевого боевого самолета рассказывает Герберт Ринглштеттер.
В 1933 году известная бременская судостроительная компания Blohm und Voss открыла самолетостроительное отделение. Первоначально оно называлось Hamburger Flugzeugbau, а с 1937 года – Blohm und Voss Flugzeugbau (Blohm und Voss). Отличительной чертой авиастроительного подразделения компании – оригинальность. Будь то гигантские летающие лодки BV 222 [1] и BV 238, морской самолет-разведчик BV 138 или ближний самолет-разведчик BV 141 – все они имели нетривиальную конструкцию. Последний из перечисленных выше с его асимметричной компоновкой полностью выходил за рамки обычных конструкций. Слева были двигатель с хвостовой балкой, а справа фюзеляжная гондола с очень большой площадью остекления.
За всеми этими машинами стойл главный конструктор компании Blohm und Voss д.т.н. Рихард Фогт – гениальный и нестандартный мыслитель среди авиаконструкторов. Своим BV 141, который впервые поднялся в воздух в феврале 1938 года, Рихард Фогт доказал, что его идеи, казавшиеся многим наблюдателям странными, на практике оказались работоспособными. Однако к 1941года были изготовлено только 26 экземпляров, поскольку от оригинальных машин отказались и в крупносерийное производство был запущен его конкурент более традиционной конструкции Focke-Wulfs Fw 189.
Проект многоцелевого самолета
У Рихарда Фогта не было причин отказываться от примененной на BV 141 компоновочной схемы, поскольку как летательный аппарат этот ближний разведчик показал себя безупречно. Асимметричная компоновка использовала законы аэродинамики и позволяла самолету выполнять устойчивый самостоятельный полет (см. ПРИЛОЖЕНИЕ). Таким образом, было очевидно, что данная компоновочная схема будет использоваться при разработке самолетов с различными областями боевого применения. В основном асимметричная компоновка подходила для многоцелевого самолета, предназначенного для использования в качестве штурмовика, тяжелого истребителя-бомбардировщика, ночного истребителя, пикирующего бомбардировщика и самолета-разведчика.
Бои на Восточном фронте, особенно в 1942 году, продемонстрировали необходимость в мощных самолетах, которые специально предназначены для непосредственной поддержки сухопутных сил. Медленные Junkers Ju 87 больше не соответствовали требованиям, предъявляемым к таким самолетам, и поэтому в 1943 году «штуки» постепенно заменили на Fw 190. Вопреки мнению скептиков, этот истребитель и истребитель-бомбардировщик неплохо зарекомендовал себя как штурмовик, однако создатели Fw 190 не предусматривали, что их детище будет использоваться в качестве самолета-штурмовика. С другой стороны, на вооружение немецких ВВС поступил двухмоторный штурмовик Henschel Hs 129, но его скорость была слишком маленькой, чтобы уйти от атак вражеских истребителей.
От BV 237 к P 194
В 1942 году Рихард Фогт представил проект пикирующего бомбардировщика и самолета-штурмовика BV 237 (P 177), который должен был иметь такую же как и на BV 141 компоновочную схему и который мог быть запущен в серийное производство в 1944 году. В качестве силовой установки был предусмотрен 14-цилиндровый двухрядный двигатель воздушного охлаждения BMW 801 – таким же двигателем оснащался Fw 190. Однако в 1943 году Имперское министерство авиации (Reichsluftfahrtministerium – RLM) выдало распоряжение прекратить работы по BV 237.
В 1944 году Рихард Фогт вновь приступил к разработке самолета асимметричной компоновки и представил Projekt 194 – проект многоцелевого самолета, который должен был соответствовать всем требованиям к мощному и скоростному истребителю и самолету непосредственной поддержки сухопутных сил. В техническом описании, сопровождавшем документацию проекта P 194, указывались достоинства разрабатываемого самолета:
«Хороший обзор, сильная концентрация вооружения, большое количество вариантов бомбовой нагрузки, высокая скорость у земли, скороподъемность и хорошие взлетные характеристики.»
Далее в документе говорилось:
«На протяжении многих лет мы занимались решением проблем, связанных с требованиями к подобному самолету, не только в теоретической плоскости, но и с конструктивной точки зрения и неоднократно приходили к осознанию того, что «асимметричный самолет» является наилучшим выбором, обладающим совершенно особыми возможностями. Мы хотели бы напомнить Вам о характеристиках ближнего самолета-разведчика BV 141, которые на момент его создания были очень хорошими, а также о в значительной степени завершенной разработке проекта пикирующего бомбардировщика BV 237.»
Почему асимметричный?
Также Рихард Фогт объяснил, почему для проекта P 194 им была выбрана асимметричная компоновка:
«Принимая во внимание, что вскоре ТР-двигатели (примечание редакции – турбореактивные двигатели, ТРД) будут избавлены от своих детских болезней, то представляется само собой разумеющимся попытаться исследовать новые конструктивные возможности применительно к асимметричному самолету.
Тот факт, что естественный несложный привод силовой установки Отто, то есть винт спереди, а истечение ТР-двигателя сзади, приводит к проекту P 194, в котором с одной стороны обычный поршневой двигатель, а с другой, искусно совмещенный с гондолой экипажа ТР-двигатель.
Такая компоновка позволяет сохранить присущие асимметричному самолету преимущества, а именно лучший круговой обзор и максимальную концентрацию вооружения, но в то же самое время уменьшает несимметричность, вызванную тягой воздушного винта относительно вертикальной оси, до такой степени, что, например, во время взлета у BV 141 остается менее половины момента рыскания. После взлета на самолет воздействует только треть сравнимого крутящего момента, а при постоянной мощности он даже полностью исчезает. Более благоприятное распределение массы позволяет брать бомбы в несущий двигатель фюзеляж и размещать в его внутреннем пространстве.
Все пересиленное выше, а также тот факт, что для двух источников тяги необходимы не три элемента сопротивления, как для обычного двухмоторного самолета, а только два, в конечном итоге находит свое выражение в очень высоких летных характеристиках, которые на уровне моря превосходят летные характеристики типа Do 335. В случае с «дорнье» высокие летные характеристики достигнуты были приобретены особыми техническими усилиями и за счет очевидных недостатков.»
Тщательно продуманная конструкция
По данным компании Blohm und Voss особенность конструкции планера P 194 заключалась в возможности легкого его разделения на отдельные производственные группы. При этом особое внимание уделялось использованию не тонколистовой стали, которую было трудно обрабатывать, а листового металла большей толщины, электрическая сварка которого была полностью освоена рабочими компании Blohm und Voss. Соотношение стали и дюраля (легкого сплава) составляло 62 процента к 38 процентам.
Несущий двигатель фюзеляж проекта P 194 имел монокококую конструкцию и был очень прост в изготовлении, поскольку не включал в себя кабину экипажа. В зависимости от назначения в фюзеляже размещались бомботсек или отсек с разведывательной фотоаппаратурой. Фюзеляжная гондола длиной 6,40 метра состоял из бронированной кабины с неподвижным вооружением и хвостовой части, изготовленной из дюралюминия. Под нижней частью гондолы размещался турбореактивный двигатель с низким сопротивлением.
Крыло самолета представляло собой конструкцию из легкого сплава, состоящую из трех частей. Основу силового набора крыла составлял стальной коробчатый лонжерон, который одновременно использовался в качестве топливного бака и маслобака. Бронирование протектированного топливного бака емкостью 2100 литров составляла 13 миллиметров спереди и пять миллиметров в остальных плоскостях. Киль выступал непосредственно из фюзеляжа; стабилизатор горизонтального оперения устанавливался на киль и имел гидравлический привод изменения в полете угла атаки.
Основные стойки шасси, размещенные на внешних частях крыла, могли полностью убираться в ниши крыла. Сразу после взлета хвостовая стойка шасси убиралась в нишу в задней части фюзеляжа.
Мощная комбинированная силовая установка
Еще одной особенностью конструкции проекта компании Blohm und Voss является двухмоторная комбинированная силовая установка. В дополнение к установленному в носовой оконечности фюзеляжа 42-литровому поршневому двигателю BMW 801, развивавшему мощность 1700 л.с. и вращавшего трехлопастный винт изменяемого шага, под фюзеляжной гондолой установлен турбореактивный двигатель, который гарантировал отличные летные характеристики. По состоянию на март 1944 года планировалась установка Jumo 004 или BMW 003 – в зависимости от их наличия. На момент разработки проекта выбор в качестве силовой установки только ТРД не подходил для штурмовиков, поскольку турбореактивным двигателям того времени не хватало приемистости, регулируемости и надежности.
На чертеже P 194.01 показано, что турбореактивный двигатель слегка отклонен вниз, в результате чего в случае пожара днище фюзеляжной гондолы получит лишь незначительные повреждения. Другой вариант предусматривал горизонтальную установку ТРД в задней части фюзеляжной гондолы и боковые воздухозаборники.
С использованием обоих двигателей расчетная максимальная скорость на уровне моря составляла 600 км/ч, а при впрыске водометанола (MW 50) – 640 км/ч. С использованием только одного поршневого двигателя скорость падала до 435 км/ч и 485 км/ч (с впрыском MW 50). На высоте 6000 метров скорость возрастала до внушительных 675 км/ч и 710 км/ч (с впрыском MW 50). Однако данные показатели имели большее значение для многоместных вариантов разведчика и ночного истребителя, которые также проектировались, и в меньшей степени для штурмовика.
С целью обеспечения аэродинамической чистоты сбрасываемую боевую нагрузку планировалось разместить во внутрифюзеляжном бомбоотсеке. Согласно техническому описанию были предусмотрены следующие варианты бомбовой нагрузки: девять 70-кг бомб, две 250-кг бомбы или одна 500-кг бомба. В качестве перегрузки самолет мог нести 1000-кг бомбу.
Что касается стрелкового оружия, то компания Blohm und Voss предложила вооружить P 194.01 двумя 20-мм автоматическими пушками MG 151/20 и двумя 30-мм автоматическими пушками MK 103. Боезапас каждой пары орудий составлял 500 и 140 снарядов соответственно. Центрирование неподвижного вооружения в гондоле обещало высокую огневую мощь с очень хорошим огневым эффектом.
Визит высокопоставленных лиц
18 мая 1944 года с целью более подробного ознакомления с проектом штурмовика P 194 компанию Blohm und Voss посетила делегация высокопоставленных представителей ВВС Германии. Посещение завода, расположенного в гамбургском районе Финкенвердер (Finkenwerder), возглавлял генерал-инспектор штурмовой авиации подполковник Хубертус Хитшхольд (Oberstleutnant Hubertus Hitschhold).
Делегация также изучила вариант проекта P 194, который инженеры компании Blohm und Voss разработали по предложению летчика-испытателя Кляйна (Klein) из испытательного центра Рехлин. Предпосылкой к проектной работе была возможность использовать машину в качестве ночного истребителя. Однако Хитчхольд категорически отказался от трехместного самолета. Еще в 1942 году этот опытный пилот «штуки» и кавалер рыцарского креста с дубовыми листьями яростно выступал за переоснащение подразделений штурмовой авиации на Fw 190 и считал, что скорость абсолютно первостепенной и необходимой характеристикой для выживания на поле боя. По мнению подполковника Хитшхольда современный штурмовик должен уметь обходиться без истребительного прикрытия. Хубертус Хитшхольд предложил перепроектировать P 194 с минимально возможными размерами чтобы, возможно, добиться увеличения скорости. В качестве вооружения Хитшхольд считал достаточным две 20-мм пушки MG 151/20 и два 13-мм пулемета MG 131, массу сбрасываемой нагрузки в 500 кг.
Ричард Фогт полагал, что взлетная масса штурмовика P 194 может быть снижена до восьми тонн, а также планировал включить в состав вооружения самолета особо тяжелую пушку калибром 55 или 75 мм. Принимая во внимание максимальные скорости, которые через два года будут развивать истребители противника, Фогт считал целесообразным и осуществимым достижение максимальной скорости у земли 650 км/ч. В 1944 году грозный британский истребитель-бомбардировщик Hawker Tempest разгонялся до 630 км/ч.
Теперь предстояло выяснить, что вызовет больший интерес со стороны руководства RLM: трехместный самолет с возможностью использования в качестве ночного истребителя (испытательный центр Рехлин) или миниатюрный высокоскоростной штурмовик (генерал-инспектор штурмовой авиации). Однако в конечном итоге этот многообещающий проект компании Blohm und Voss так и остался проектом.
необычно выглядящий штурмовик Blohm und Voss P 194 был призван вселить страх в сердца танкистов союзников (как показано на этой гипотетической иллюстрации). Однако в конечном итоге самолет так и не был запущен в производство. Иллюстрация Анастасиос Полихронис
обложка технического описания проекта штурмовика P 194, которое было представлено в марте 1944 года и в котором был подробно описан этот двухмоторный самолет. Рисунок из коллекции Герберта Ринглштеттера
схема проекта штурмовика P 194.01 с наклонно установленным турбореактивным двигателем и размещением бомб внутри фюзеляжа. Чертеж из коллекции Герберта Ринглштеттера
в техническом описании проекта штурмовика P 194 компания Blohm und Voss подробно описала преимущества своей машины по сравнению с другими моделями/компоновками: 1) Истребитель-бомбардировщик: – недостаточный обзор; – недостаточная концентрация вооружения; – плохое размещение бомбовой нагрузки; – недостаточная скорость у земли; – недостаточная скороподъемность; + дешевый в производстве и техническом обслуживании. 2) Обычный тяжелый истребитель-бомбардировщик: + хороший обзор, – хорошая концентрация вооружения; – хорошее размещение бомбовой нагрузки; +/– недостаточная скорость у земли; + хорошая скороподъемность; – дорогой в производстве и техническом обслуживании. 3) Тяжелый истребитель-бомбардировщик Dornier: – недостаточный обзор; – недостаточная концентрация вооружения; +/– не совсем удачное размещение бомбовой нагрузки; + хорошая скорость у земли; + хорошая скороподъемность; – дорогой в производстве и техническом обслуживании без возможности установки двигателей воздушного охлаждения. 4) Увеличенный Me 262: + хороший обзор, + хорошая концентрация вооружения; — хорошее размещение бомбовой нагрузки; – плохие взлетные характеристики; + хорошая скорость у земли; – недостаточная скороподъемность; – недостаточная дальность полета; + дешевый. 5) BV – P 194: + хороший обзор, + хорошая концентрация вооружения; — хорошее размещение бомбовой нагрузки; + хорошая скорость у земли; + хорошая скороподъемность; + дешевый в производстве и техническом обслуживании. Чертеж из коллекции Герберта Ринглштеттера
3D-изображение проекта штурмовика P 194. На самолет нанесена эмблема 26-й эскадры тяжелых истребителей-бомбардировщиков (Zerstörergeschwader 26). Иллюстрация Анастасиос Полихронис
созданный по необходимости и специализированный штурмовики: истребитель-бомбардировщик и штурмовик Fw 190 F-8 и штурмовик P 194 в едином масштабе. Рисунок Герберта Ринглштеттера
диаграммы скорости для комбинированной силовой установки проекта штурмовика P 194 (BMW 801 и Jumo 004 (с включенным и выключенным ТРД Jumo 004. Чертеж из коллекции Герберта Ринглштеттера
гипотетический вариант окраски проекта штурмовика P 194 в случае его эксплуатации в составе 2-й эскадрильи 1-й штурмовой авиагруппы (I./Schlachtgeschwader 2). © 2022 Рисунок Герберта Ринглштеттера для сайта www.aviaticus.com
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тип: Blohm und Voss P 194
Назначение: штурмовик и пикирующий бомбардировщик
Статус: проект
Экипаж: 1 человек
Силовая установка:
• 14-цилиндровый радиальный поршневой двигатель воздушного охлаждения BMW 801 D
• турбореактивный двигатель Jumo 004
стартовая мощность BMW 801 D при 2700 об/мин:
• без использования MW 50 – 1700 л.с.
• с использованием MW 50 – 2000 л.с.
боевая мощность BMW 801 D при 2400 об/мин:
• на уровне моря – 1490 л.с.
• на высоте 4000 метров – 1300 л.с.
крейсерская мощность BMW 801 D при 2300 об/мин:
• на уровне моря – 1300 л.с.
• на высоте 4000 метров – 1160 л.с.
максимальная тяга ТРД Jumo 004 – 850 кгс
Размеры:
размах крыла 15,30 м
длина 11,80 м
высота 3,64 м
площадь крыла 36,40 м²
Удельная нагрузка на крыло: 251 кг/м² (265 кг/м² при перегрузке)
Масса:
пустого 6500 кг
взлетная 9100 кг (9650 кг при перегрузке)
Летные характеристики:
максимальная скорость:
• на уровне моря 600 км/ч
• на высоте 2000 метров 640 км/ч
• на высотах 6000-8000 метров 675 км/ч
максимальная скорость с MW 50:
• на уровне моря 640 км/ч
• на высоте 2000 метров 675 км/ч
• на высоте 6000 метров 710 км/ч
• на высоте 8000 метров 715 км/ч
максимальная скорость без ТРД:
• на уровне моря 435 км/ч
• на высоте 2000 метров 455 км/ч
• на высоте 6000 метров 490 км/ч
• на высоте 8000 метров 440 км/ч
максимальная скорость без ТРД с MW 50:
• на уровне моря 485 км/ч
• на высоте 2000 метров 520 км/ч
• на высоте 6000 метров 565 км/ч
• на высоте 8000 метров 540 км/ч
максимальная крейсерская скорость
• на высоте 6000 метров 645 км/ч
• на высоте 6000 метров без ТРД 460 км/ч
взлетная скорость 176 к/ч
длина разбега:
• от старта до отрыва от ВПП 520 м
• от старта до набора высоты 20 метров 760 м
посадочная скорость 150 км/ч
начальная скороподъемность
• при массе 9150 кг 11,7 м/с
• при массе 7600 кг 15,0 м/с
• при массе 9150 кг без ТРД 3,8 м/с
• при массе 7600 кг без ТРД 6,2 м/с
начальная скороподъемность с MW 50:
• при массе 9150 кг 15,1 м/с
• при массе 7600 кг 19,2 м/с
время набора высоты с MW 50:
• 2000 метров – 2,0 мин
• 6000 метров – 6,0 мин
максимальная дальность полета:
• на высоте 2000 метров 960 км
• на высоте 6000 метров 1070 км
практический потолок:
• при массе 7600 кг без ТРД 9300 м
• при массе 9150 кг без ТРД 8100 м
• при массе 7600 кг 10600 м
• при массе 9150 кг 11100 м
Вооружение:
фиксированное:
• две 20-мм пушки MG 151/20 с боезапасом 500 снарядов
• две 30-мм пушки MK 103 с боезапасом 140 снарядов
ударное – 500 кг (1000 кг при перегрузке)
ПРИЛОЖЕНИЕ
Асимметричная компоновка BV 141
Кажущаяся необычная компоновка ближнего самолета-разведчика «141» основывалась на простых соображениях: крутящий момент винта (в данном случае вращающегося по часовой стрелке) создает момент тангажа (K), заставляющий самолет вращаться вокруг продольной оси влево. Поперечная сила (Q), действующая на вертикальное оперение за счет тяги воздушного винта, заставляет самолет поворачиваться влево вокруг вертикальной оси. Возникающая в результате склонность самолета к развороту налево компенсируется встречной балансировкой. У ближнего самолета-разведчика BV 141 центр тяжести смещен вправо из-за массы смещенной вправо фюзеляжной гондолы, равно как пересечение вертикальной, продольной и перпендикулярной осей. Масса и сопротивление фюзеляжной гондолы компенсируют момент тангажа и поперечную силу, и в результате самолет летит устойчиво.
на ближнем самолете-разведчике BV 141 Рихард Фогт продемонстрировал преимущества асимметричной компоновки, которая была применена в проекте штурмовика P 194. 18 мая 1944 года во время своего визита в компанию Blohm und Voss генерал-инспектор штурмовой авиации подполковник Хубертус Хитшхольд пилотировал самолет-разведчик BV 141 и, развеяв свои первоначальные опасения относительно асимметричной компоновки, высказался в пользу проекта P 194. Рисунок из коллекции Герберта Ринглштеттера
в асимметричной компоновке использовались законы физики. На схеме показано поведение самолет с винтом, вращающимся по часовой стрелке. Рисунок из коллекции Герберта Ринглштеттера
[1] Введенное RLM написание аббревиатур типов самолетов гласило, что втора буква всегда должна быть написана как строчная. Этот также относилось к названиям с двумя именами (например, Focke-Wulf или Focke Achgelis). Однако в отношении компании Blohm und Voss командованием RLM было сделано исключение, и в обозначении ее самолетов вторая буква могла писаться как заглавная. В те годы и сейчас были распространены оба написания и Bv, и BV
источник: Herbert Ringlstetter «TECHNIK. Typengeschichte. Blohm & Voss P194. Extravagant» «Flugzeug Classic» 2022-08, Seiten 52-59
перевод впервые опубликован — https://vk.com/@710541705-proekt-mnogocelevogo-boevogo-samoleta-blohm-und-voss-p-194-g
