Интересный цикл статей из жж уважаемого Николая Колядко ака midnike.
Судя по недавно опубликованным фото- и видеоматериалам с борта первого китайского авианосца «Ляонин» (достроенный советский ТАКР «Рига»/«Варяг» проекта 1143.6), в Военно-морском флоте Народно-освободительной армии Китая решили не изобретать велосипед и позаимствовали отработанную многими десятилетиями американскую систему взлётно-посадочных операций палубной авиации. Цветовая «кодировка» специальностей палубной команды была также позаимствована без каких-либо изменений. В связи с этим небезынтересно вспомнить, как зарождалась и как первоначально работала эта система. А её история, обязанная своим возникновением весьма своеобразной конструкции первого американского авианосца, началась в далёкие 20-е годы прошлого века…
Уже не первые
США заслуженно считаются родиной как авиации вообще, так и морской авиации, в том числе и палубной. Именно в этой стране ещё в 1910–12 годах был произведён первый взлёт аэроплана с корабля, первая посадка на корабль, изобретены поплавковый гидросамолёт, летающая лодка, корабельная катапульта, первые аэрофинишёры и многое другое. Однако к окончанию Первой Мировой войны ВМС США оказались в этой области в положении догоняющих, и в особенности это касалось авианосцев и палубной авиации.
День рождения палубной авиаци – 18 января 1911 года, гавань Сан-Франциско. Авиатор Юджин Эли на аэроплане «Модель D» Глена Кёртиса совершает первую в истории посадку летательного аппарата на корабль (броненосный крейсер ACR-4 «Пенсильвания»). Что самое поразительное, разработавшему посадочные приспособления инженеру Хью Робинсону удалось с первой попытки угадать принципиальную схему, применяемую на авианесущих кораблях и по сей день. Она включала аэрофинишёры с поперечными тросами без жёсткого крепления, посадочный гак и даже аварийный барьер, роль которого играл кусок брезента, закреплённый в конце посадочной платформы.
Королевский флот Великобритании к тому времени уже имел 4 авианосца, перестроенных из боевых кораблей и океанских лайнеров. Кроме того, англичанами уже был заложен первый авианосец специальной постройки. Аналогичный корабль строился и в Японии, а вот на родине морской авиации, где тоже осознали перспективность нового класса кораблей, на авианосцы попросту не нашлось денег – все средства съедали масштабные программы постройки «обычных» кораблей (здесь достаточно вспомнить хотя бы постройку 273 эсминцев-«флашдекеров»). А затем США втянулись в охватившую все ведущие военно-морские державы послевоенную «линкорную гонку». В их случае это означало постройку шести линкоров и шести линейных крейсеров водоизмещением более 40 000 тонн каждый.
Единственное, подо что Конгресс смог выделить финансирование, была недорогая перестройка в экспериментальный авианосец уже имевшегося судна. Им стал угольщик AC-3 «Юпитер» 1913 года постройки водоизмещением 19 360 тонн, оснащённый – впервые в истории американского флота – турбоэлектрической силовой установкой. Не следует думать, что для конверсии было использовано первое подвернувшееся не особо ценное судно. В начале 1920-х годов значительная часть флота США всё ещё использовала котлы с угольным питанием, так что специализированные угольщики, способные проводить бункеровку в открытом море, были более чем востребованы. Основной причиной выбора именно «Юпитера» стали шесть огромных угольных трюмов, занимавших бóльшую часть его корпуса, что значительно упрощало и удешевляло конверсию.
Угольщик AC-3 «Юпитер» вскоре после вступления в строй, Калифорния, 16 октября 1913 года. Бóльшую часть корпуса судна занимают 6 угольных трюмов (расположены между конструкциями для погрузки-разгрузки угля).
Здесь стóит отметить, что данный корабль – в отличие от его современников и, теоретически, «одноклассников», японского «Хосё» и британского «Гермеса» – никогда не планировали использовать в боевых условиях. Ещё во время разработки планов конверсии он рассматривался исключительно как недорогая экспериментальная платформа для отработки авианосных технологий, которую строили, чтобы не терять времени, дожидаясь финансирования постройки полноценных авианосцев.
Первый блин комом
Перестройка началась в марте 1920 года и продлилась до 22 марта 1922 года, когда корабль был принят состав флота под новым именем CV-1 «Лэнгли». С угольщика было демонтировано громоздкое оборудование для погрузки-разгрузки угля, поэтому водоизмещение перестроенного корабля значительно уменьшилось и составило 14 100 тонн. Силовая установка мощностью 7200 л.с., сообщавшая авианосцу более чем скромную скорость в 15,5 узлов [28,7 км/ч], была оставлена без изменений, а дальность хода при работе силовой установки в экономическом режиме составляла всего 3500 миль (6500 км). В носовом угольном трюме было оборудовано хранилище авиабензина, в четвёртом был размещен погреб боеприпасов, а также привод самолётоподъёмника. Оставшиеся четыре трюма использовались для хранения самолётов.
Перестройка угольщика AC-3 «Юпитер» в авианосец, 1921 год. Идёт монтаж пиллерсов под будущую полётную палубу.
На бывшей верхней палубе угольщика были установлены пиллерсы, на которых смонтировали полётную палубу размером 160×20 метров. Надстройка и мостик остались на прежнем месте и оказались под полётной палубой, причём довольно далеко от её носового среза, что серьёзно ухудшило обзор. Бронирование и противоторпедная защита у корабля отсутствовали, а его вооружение составили четыре 127-мм/51 орудия не совсем понятного назначения c максимальным углом возвышения 20°. На корме корабля была устроена голубятня, где жили почтовые голуби, предназначенные для связи самолётов с авианосцем.
Посадка тренировочного самолёта «Аэромарин» 39-B на авианосец «Лэнгли» в исходной конфигурации, 1922 год.
Но оригинальней всего была организована собственно авианосная составляющая «Лэнгли». Его авиагруппа первоначально насчитывала всего 14 машин, при этом у корабля фактически отсутствовала ангарная палуба – самолёты с демонтированными плоскостями хранились в бывших угольных трюмах и поднимались оттуда с помощью двух кран-балок, расположенных под полётной палубой. После подъёма самолёты собирались на бывшей верхней палубе, после чего, опять же кран-балкой, помещались на платформу самолётоподъёмника, расположенную между двумя парами «самолётных» трюмов и возвышавшуюся на 2,4 м над уровнем палубы. И только затем его можно было поднять на полётную палубу. Как нетрудно догадаться, для того, чтобы вернуть самолёт в трюм, все эти операции надо было повторить в обратном порядке.
Нет худа без добра
Однако несуразность конструкции «Лэнгли» сыграла и положительную роль. На британских авианосцах «второго поколения» практически с самого начала придерживались концепции «чистой палубы», благо нормальные ангары и самолётоподъёмники позволяли достаточно быстро (за считанные минуты) опускать совершившие посадку самолёты в ангары, и так же быстро поднимать машины на полётную палубу. Эта же схема была позаимствована и Императорским флотом Японии. В то время как процедура подъёма самолёта из трюма первого американского авианосца на его полётную палубу – равно как и процедура его спуска обратно – с учётом промежуточной сборки или разборки занимала уже десятки минут на каждую машину. По воспоминаниям служивших на «Лэнгли» пилотов, одна только перегрузка самолёта с платформы самолётоподъёмника на бывшую верхнюю палубу (или наоборот) могла занимать до 12 минут.
Приглашённая на авианосец «Лэнгли» публика наблюдает за предполётной сборкой извлечённого из трюма разведчика «Воут» O2U «Корсар», происходящей на платформе самолётоподъёмника. Обратите внимание, на какой высоте от бывшей верхней палубы корабля находится платформа – это её самая нижняя позиция. Сверху также видны обе кран-балки, использовавшиеся для перемещения самолётов.
Для сокращения этого времени часть самолётов можно было держать на бывшей верхней палубе корабля уже в собранном виде, но в таком случае машины стояли на крышках люков трюмов, закрывая доступ к находившимся в них самолётам. Командованию авианосца пришлось придумывать и отрабатывать сложные алгоритмы перемещения запаркованных на «недоангарной» палубе машин с помощью кран-балок, а также при любой возможности использовать парковку самолётов на полётной палубе, что также требовало разработки алгоритмов их перемещения и «натаскивания» палубной команды на эти операции. В случае «Лэнгли» это были всего лишь вынужденные меры, что называется «не от хорошей жизни», но именно они дали впоследствии толчок к разработке уникальной американской технологии палубных операций, обеспечившей серьёзные преимущества авианосцам ВМС США в ходе Второй Мировой войны.
«Недоангарная» бывшая верхняя палуба авианосца «Лэнгли», около 1925 года. На переднем плане справа торпедоносец «Дуглас» DT-2 с демонтированными плоскостями. Также видны восемь истребителей «Воут» VE-7 из эскадрильи VF-2. Машины стоят на крышках люков трюмов-самолётохранилищ. Сверху видна кран-балка для перемещения самолётов.
Создание этой технологии связано, в первую очередь, с именем «отца американской палубной авиации» капитана 1-го ранга (впоследствии адмирала и главкома ВМС США) Джозефа М. Ривза. По основному образованию он был артиллерийским офицером и к тому времени успел покомандовать крейсером и аж тремя линкорами. Однако во время обучения в Военно-морском колледже (научно-учебный центр по подготовке старшего и высшего командного состава ВМС США, аналог нашей Военно-морской академии) Ривз стал энтузиастом морской авиации. Поэтому он (в 52 года!) прошёл подготовку лётного наблюдателя и в августе 1925 года возглавил авиацию линейных сил ВМС США (Commander Aircraft Squadron, Battle Fleet).
Контр-андмирал Джозеф М. Ривз, 1928 г.
А состояла эта «авиация» на тот момент из более чем скромной авиагруппы «Лэнгли», что совершенно не устраивало её нового командира, желавшего на практике проверить разработанные им тактические решения по ее применению. Для этого предстояло решить ряд технических и организационных проблем, и здесь капитану 1-го ранга на коммодорской должности серьёзно помогло то, что он прекрасно знал устройство «Лэнгли», так как первым кораблём, которым он командовал в своей карьере, когда-то был некий угольщик «Юпитер».
Вызовы и решения
Ранние аэропланы, садившиеся на палубы первых авианосцев, были очень лёгкими и имели очень низкую посадочную скорость. Фактически, опытный пилот мог почти уровнять скорость относительно палубы идущего полным ходом против ветра авианосца. Поэтому главной проблемой тогда было не столько затормозить садившуюся машину, сколько предотвратить снос лёгкого аэроплана с палубы за борт в результате внезапного порыва ветра, какой-либо турбулентности и т. п.
Посадка британского истребителя-разведчика «Сопвич Пап» на палубу первого в истории авианосца HMS «Фьюриес», 1917 год. Хорошо видна одна из ранних версий посадочных приспособлений «британской схемы»: продольные аэрофинишёры и рампа для торможения. Колёсное шасси заменено лыжами для увеличения трения. Никаких зацепов на шасси ещё нет. На переднем плане – прообраз будущих аварийных барьеров, сделанный из вертикально натянутых канатов.
Именно под эту задачу в Королевском флоте Великобритании в ходе Первой Мировой войны и были разработаны первые посадочные приспособления (arresting gear), так называемая «ловушка Бастида» (Busteed trap), названная по имени разработчика, капитана 2-го ранга Джека Бастида. Она представляла собой металлические тросы, натянутые вдоль кормовой части полётной палубы, поднимавшиеся с помощью двух рамп на высоту 9 дюймов [около 23 см] и располагавшиеся на таком же расстоянии друг от друга. Соответственно, на тележках шасси первых палубных самолётов были смонтированы своеобразные «гребёнки» с редкими зубьями-«рогами» V-образной формы.
Посадка британского истребителя-бомбардировщика «Сопвич» 1½ «Страттер» на первый в истории авианосец со «сквозной» полётной палубой – HMS «Аргус», 1918 год. Хорошо видны посадочные приспособления классической «британской схемы»: поддерживаемые рампами продольные аэрофинишёры, а также смонтированная на тележке шасси самолёта «гребёнка» с V-образными зубьями-«рогами» для зацепа тросов аэрофинишёра.
При посадке они (плюс колёса шасси) попадали между тросов и таким образом страховали машину как от сноса вбок, так и от подскока или переворота. А для торможения самолёта с его малой посадочной скоростью в тот период хватало сопротивления воздуха, трения горизонтальной части «гребёнки» о тросы, а также передней рампы аэрофинишёра, въезжая на которую машина должна была потерять бóльшую часть скорости. В качестве дополнительной страховки от выката самолёта с полётной палубы, в её конце устанавливали прообраз аварийного барьера (crash barrier) в виде редкой сетки из тросов (впервые использовалось ещё на первом в мире авианосце «Фьюриес»).
Японская версия «британской системы». Первая посадка первого японского палубного самолёта, истребителя «Мицубиси» 1MF, на первый японский авианосец «Хосё», 1923 г. Хорошо видно, что исходная схема претерпела значительные изменения. Видна классическая британская «гребёнка» между колёсами шасси, но продольные тросы авиафинишёров занимают гораздо больше места как по длине, так и по ширине. Кроме того, они поддерживаются не рампами, а складывающимися подпружиненными дощечками. Однако каждая из них, в отличие от американской версии, поддерживает сразу несколько тросов. Отсутствуют как рампа, так и какая-либо система активного торможения.
Главным недостатком этой «британской системы», применявшейся, с некоторыми модификациями, в 1920-х годах на британских, японских и американских авианосцах, было то, что для посадки требовалась практически вся длина полётной палубы. Поэтому сразу после торможения самолёт необходимо было опускать на ангарную палубу, чтобы освободить полётную для приёма следующей машины. Таким образом, интервал между посадками определялся продолжительностью цикла самолётоподъёмника, а численность авиагруппы жёстко лимитировалась вместимостью ангаров авианосца.
Особый американский путь
Именно подобная система была изначально установлена и на первом американском авианосце CV-1 «Лэнгли», а затем и на перестроенных из линейных крейсеров CV-2 «Лексингтон» и CV-3 «Саратога». Разрабатывавший её американскую версию капитан-лейтенант резерва ВМС США Альфред Прайд сохранил «британские» продольные тросы аэрофинишёров, которые, однако, поддерживались уже не рампами, а складывающимися при необходимости подпружиненными дощечками. Похожая схема была применена и на первом японском авианосце «Хосё».
Посадка американского палубного торпедоносца «Дуглас» DT-2 на авианосец «Лэнгли», 1925 год. Хорошо видно сочетание продольных аэрофинишёров «британской схемы», но поддерживаемых уже не рампами, а рядами складывающихся подпружиненных дощечек (по одной на трос), а также аэрофинишёров с поперечными тросами (видны слева, в кормовой части палубы).
При этом Прайд отказался от «пассивного» торможения с помощью рампы или просто пробега в пользу другой британской разработки 1918 года, не нашедшей применения у себя на родине. Ее автором был всё тот же капитан 2-го ранга Королевского флота Великобритании Джек Бастид, хотя его устройство, в свою очередь, восходило к конструкции, разработанной американским инженером Хью Робинсоном ещё в 1911 году.
В варианте Бастида это были использовавшиеся ещё при первой посадке аэроплана на корабль поперечные тросы аэрофинишёров, за которые при посадке цеплялся специальный крюк – «посадочный гак» – свисавший в хвостовой части самолёта. Основное отличие заключалось в том, что теперь тросы крепились уже не к лежащим на палубе мешкам с песком, а уходили одним концом через шкивы под палубу, где к ним были подвешены грузы (впрочем, скорее всего, это были всё те же мешки с песком или дробью). Кроме того, тросы аэрофинишёров были снабжены гидравлической подъёмной системой, которая давала возможность опускать их на палубу, дабы они не мешали при взлёте самолётов.
Посадка первого американского палубного истребителя «Воут» VE-7 «Блюбёрд» на палубу авианосца «Лэнгли», 1923 год. Хорошо видны тросы аэрофинишёров, а также посадочные приспособления самолёта, сочетающие как британскую «гребёнку» на тележке шасси, так и непривычной для нас конструкции посадочный гак – тогда считалось, что его следут крепить как можно ближе к центру тяжести самолёта.
Теперь для посадки машин хватало кормовой части полётной палубы – не более трети от её общей длины. Оставшееся место можно было отвести для парковки самолётов, что в случае «Лэнгли», как мы помним, было более чем актуально. Но всегда оставался риск, что совершающий посадку самолёт из-за незацепа, обрыва троса аэрофинишёра или посадочного гака может выкатиться из посадочной зоны и, несмотря на оставляемое для страховки пространство, врежется в запаркованные в носовой части палубы машины. И капитан 1-го ранга Ривз совместно с сотрудниками Управления Аэронавтики ВМС США нашли решение, позволившее устранить эту проблему. С позиции послезнания оно кажется простым и очевидным, однако на самом деле это была, без преувеличения, подлинная революция во влётно-посадочных операциях палубной авиации.
Использованная литература:
- Norman Friedman, “U.S. Aircraft Carriers: An Illustrated Design History”, 1983.
- Williamson Murray, Allan R. Millett, “Military Innovation in the Interwar Period”, 1998.
- Paul E. Fontenoy, “Aircraft Carriers: An Illustrated History of Their Impact”, 2006.
- Dan Linton, “Evolution of the Aircraft Carrier: The First Two Decades”, 2010.
- E. R. Johnson, “United States Naval Aviation, 1919–1941: Aircraft, Airships and Ships Between the Wars”, 2011.
