«Снегирь» и другие «птички» флота. Альтернативный палубный истребитель БиФ-7
Переделал «Снегирь» и другие «птички» флота» — мое дополнение к «Последние бипланы СССР…» ув. Serg. Это была моя первая попытка рисования на компьютере, и плюсики ставили явно не за рисунки, а за старание. Так что сделал более-менее нормальную визуализацию. Но в процессе визуализации выявились некоторые ошибки и несоответствия со старым текстом, внес в него немало изменений и дополнений. Чтобы было понятнее без чтения упомянутого блога, краткое изложение идеи коллеги Serg : скоростной биплан со свободнонесущими крыльями (РИ идея Боровкова и Флорова) превращается в малогабаритный палубный самолет для альтернативы, где у СССР есть авианосцы.
То, что обзор вперед-вниз у ИК-3 далеко не идеален, было ясно всем с самого начала. Но и у многих других самолетов обзор был почти такой же «хороший», да и выбирать флотоводцам было особо не из чего. Пришлось приспосабливаться – усиливать стойки шасси и их амортизацию, тщательно обучать специально отработанной технологии посадки и сделать дополнительную разметку палубы авианосца. Но, все же, не зря у флотских летчиков вошло в обиход новое значение слова «прищуриться» — зайти на посадку на ИК-3. Спасали спокойное поведение самолета на посадке и маленькая посадочная скорость (поэтому, хотя мелких происшествий было много, серьезные аварии были, наверное, реже, чем у «сухопутных» самолетов). Лучший обзор не помешал бы и в бою. Конструкторы это тоже понимали и еще до начала войны начали обдумывать варианты новой конструкции. После нападения фашистов работы активизировались. Первоначально был выбран вариант с задним расположением того же двигателя М-82. В октябре 1941 года был сделан опытный образец (даже получивший наименование БиФ-5) /Рис. 2 , А/ и начались предварительные испытания. Выявленные недостатки старались оперативно исправлять. Так, чтобы не мешать ремонту и снятию двигателя, горизонтальное оперение перенесли вверх, поставили дополнительный киль под двигателем — чтобы способствовал лучшей курсовой устойчивости. Так же предполагалось, что он при жесткой посадке на брюхо поможет не слететь двигателю с креплений вниз. Параллельно шла проработка конструкции с носовым расположением двигателя М-105 и приподнятой кабиной пилота. Кроме того, во время из одной поездок в министерство, Боровков и Фролов узнали об «Аэрокобре», конструкция которой их сразу заинтересовала. Но БиФ-5 так и остался в одном экземпляре. Точку поставила авария в конце 1941 года – в очередной раз подломилось носовое шасси на посадке, летчик практически не пострадал, но самолет восстанавливать не стали. Надежды, что слишком высокое шасси и другие проблемы получится приемлемо решить, не оправдались.
Как раз в конце испытаний вышел приказ о переходе КБ «под крыло» Ильюшина. Известие сильно обеспокоило конструкторов, да и «переезд» стоил немалых нервов. Хотя, оказалось, что это пошло самолету только на пользу. Надо сказать, что Ильюшин «конфисковал» только часть работников, а основное ядро «БиФ-овцев» стало почти самостоятельным филиалом и продолжало заниматься в основном «морским» самолетом (даже название самолета, как это ни странно, сохранилось прежнее). Видимо, Ильюшин решил «подстраховаться» — желание ВМФ получить новый самолет, было подтверждено официально, «своих» людей ему выделять не хотелось, да и в случае неудачи можно было попытаться «отмазаться». Доступ к производственной базе Ильюшин сильно не ограничивал и даже с продувками в ЦАГИ стало полегче. «БиФ-овцы», вполне обоснованно опасаясь, что положение может измениться в худшую сторону, интенсивно трудились. Но вскоре стало ясно, что вариант с передним расположением М-105 будет недостаточно хорош. Обтекаемый капот несколько улучшал обзорность, но, несмотря, на уменьшение аэродинамического сопротивления, в целом ТТХ самолета по сравнению с БиФ-3 ухудшались. Получше, чем у «Чайки», но по слишком уж большой цене.
Поэтому все силы были брошены на разработку самолета с расположением двигателя за кабиной пилота. Решили поставить АМ -35/38 – все же аэродинамика будет почти такая же, как с М-105 (высоту биплана уменьшить не получится), а мощность намного больше. Да и вес, по прикидкам, получался близким к БиФ-3, не надо было переделывать крылья (с их изготовлением и так хватало трудностей). Тем более, теперь «выбить» некоторое количество этих моторов для палубного истребителя было легче. Во всяком случае, два АМ-35 выделили без проблем. Но это были обычные моторы, а нужны были с длинным валом. Только вот у Микулина никак не получалось сделать двигатель просто с удлиненным валом, а уж с такой «жердью», да еще для мелкосерийного производства… Но выход был найден. Еще до войны были проекты самолетов с длинным промежуточным валом. Ко всему прочему, поменять двигатель с отдельным валом, было не в пример проще. При такой конструкции была гораздо меньшей и вероятность травмировать летчика валом при аварийной посадке. Так что, закрепив шестерню на торсионном валу от КВ и немного переделав по результатам испытаний на стенде внутренности фюзеляжа, опытный образец вывели на испытания в начале лета. Крылья были взяты почти без изменений от БиФ-3, неразрезные, дюралевые, моноблочной конструкции (без лонжеронов) со штампованными нервюрами, относительная толщина в корневой части 14%, в концевой 6%, размах 8,5 м. Конечно, самолет был сырой, фюзеляж, сделанный еще по обычной технологии, получился тяжеловат. Правда, вооружение на него устанавливать и не предполагалось, а отработка несущего корпуса на основе технологии изготовления Ил-2 уже велась, так что, для предварительных испытаний, самолет посчитали подходящим. Из положительного, сразу отметили хороший обзор. Одобрение получило и шасси, в том числе расширенная колея. В целом проект был признан перспективным, хотя не обошлось без серьезных замечаний. Основными были недостаточное охлаждение, сложность замены и ремонта двигателя. Недостаточно долговечными показали себя отечественные подшипники вала. Но, учитывая небольшую серию самолета, проблему можно было решить и за счет импорта. Посчитали недостаточным и предполагаемое вооружение (два УБ и два ШКАС). Заинтересовал вариант с расположением двигателя за кабиной и «Ильюшенцев» (в качестве запасного), было решено отработать сначала более легкий самолет флотский самолет, а при положительном результате попробовать удачные решения перенести на штурмовик. Наработки по несущему корпусу, радиаторам и пр. для Ил-2 и мощная производственная база очень помогали в работе, но самолет был сложным, и трудиться приходилось много. Уже в октябре 1942 была предоставлена на испытания обновленная версия самолета /Рис. 2, Б/. Он получил несущую носовую часть по технологии Ил-2, только листы, хоть из броневой стали, но более тонкие, чисто конструктивной толщины (в большинстве 2,5 мм). Двигатель (пока АМ-35) был поднят, вал проходил в тоннеле пола кабины, в носовой части стоял редуктор, а ствол пушки ШВАК проходил через полую ось винта. Еще два синхронизированных УБ поставили в корне нижнего крыла. В самом крыле предполагалось установить еще два ШКАСа. Надо сказать, что носовая часть получилась даже с избыточным объемом (на ствол пушки пришлось ставить удлинитель), но ломать технологический процесс не стали. Тем более что в получившееся пространство удачно вписывалась передняя стойка шасси. Несмотря на небольшое увеличение длины и дополнительный вал с редуктором, самолет получился даже чуть-чуть легче ИК-3 (3180кг), а лучшая аэродинамика и при более слабом двигателе позволила достичь близких ТТХ. Образец был все еще сыроват, но крупных недостатков выявлено не было, и в целом самолет всем понравился. Опасались сваливания в штопор, но, в отличие от «Аэрокобры», у БиФ -7 такой проблемы не было. Видимо, сказались как более передняя центровка, так и бипланная конструкция крыльев. На срочно изготавливаемом втором образце большинство недостатков было устранено, например, расположенный между водяными радиаторами бензобак немного сузили для облегчения термоизоляции, а под двигателем поставили еще бак меньшего размера. Общий запас горючего даже увеличился. Баки протектированные, с наполнением нейтральными газами. Кроме того, масляные баки и радиаторы были в двух экземплярах, предполагалось установить на всех баках и радиаторах ручную отсечку – все же летать приходилось над морем, тут даже удачное парашютирование могло привести к смерти от холодной воды. Этот экземпляр и был предоставлен на государственные испытания в декабре. Самолет собирали не на основном производстве, и так получилось, что не хватило краски основного цвета. Наказание за «неправильную» окраску опытного самолета предполагалось куда меньшее, чем за невыполнение установленных сроков, поэтому носовая часть была большей частью (особенно снизу) покрашена красной краской. На свежевыпавшем снегу аэродрома самолет смотрелся нахохлившейся яркой птицей, и нет ничего странного, что первым был шутливо-едкий вопрос председателя комиссии: «Это что за снегирь к нам прилетел?». Так БиФ-7 и получил общепризнанное неофициальное название.
Еще до окончания государственных испытаний началась подготовка к серийному производству – было ясно, что самолет получился очень хорошим. Самолет был достаточно легок в управлении, нередко прощал ошибки в пилотировании и был признан пригодным для летчиков средней квалификации. Двигатель в серии стоял уже АМ-38, что только улучшило ТТХ (кроме высотности). По маневренности новый самолет даже чуть превосходил ИК-3 (кроме перехода в пикирование). Но главное — учебные бои показали, явное преимущество БиФ-7 перед предшественником в боях в группе или против нескольких противников именно благодаря обзору, пожалуй, лучшему среди советских истребителей. Из основных недостатков все еще числились (хотя меньшие, чем раньше) трудности с заменой двигателя, но конструкторы клятвенно обещали решить это в ближайшее время. Кроме того, уже были готовы предварительные наброски установки вместо ШВАКа НС-37, что очень понравилось флотскому руководству.
/Здесь необходимо небольшое «лирическое» отступление. Флотоводцы одними из первых заинтересовались самолетом АР-2 ШК (М-82), точнее его «артиллерийским» вариантом с неофициальным прозвищем «щелкунчик». Все-таки 5-10 самолетов с четырьмя пушками НС-37 (плюс четыре ШКАСа) каждый представляют серьезную угрозу для средств ПВО даже крупного корабля. Тактика применения обычно была такой: с ближайшего аэродрома вызывались две эскадрильи «щелкунчиков», сопровождаемые на всем маршруте истребителями (сначала сухопутными, потом с авианосца). Чуть больше чем за 1км до цели первая эскадрилья начинала (пусть не особо прицельный) огонь, серьезно подавлявший ответный огонь практически незащищенных (в отличие от штурмовика) мелкокалиберок корабля. Вторая эскадрилья начинала стрелять с более близкой дистанции. Так как зенитки крупного калибра и универсальные орудия редко защищались более чем 25 мм броней (а часто меньше), то был реальный шанс нанести вред и им. После двух-трех заходов опустошенные штурмовики уходили на базу. После чего на изрядно потрепанного противника проще было сыпать бомбы с ИК-3 или топить их торпедоносцами. Конечно, не идеальный вариант, но позволял серьезно снизить потери личного состава и техники. Если расстояние до цели позволяло, «щелкунчики» снаряжались РС-ами. Так как в варианте с четырьмя пушками самолет мог поднять дополнительно не больше 400кг, то бомбы в «морском» варианте обычно и не использовались. А вот дополнительный бак ставили часто. И обязательно устанавливалось навигационное оборудование и приемопередатчик. Надо сказать, что в этом вопросе флотское начальство было принципиально (с большим трудом, но удалось добиться установки приемников на все ИК-3, а передатчика на каждый пятый еще до войны). Но все же, необходимость каждый раз вызывать поддержку с «земли» мешала, а подальше от берегов была невозможной. К тому же, НС -37 вполне хватало для выведения из строя небольших небронированных кораблей типа «охотника», но вызывать штурмовик с земли ради парочки корабликов или топить эту мелочь бомбами было не лучшим решением./
Поэтому начальство флота с нетерпением ждало появления «усиленного» самолета, распределяя поступающие с конца марта «обычные» БиФ -7 (с радиопередатчиком, конечно) сначала командирам эскадрилий. И вот, в конце мая 1943 на испытания представили БиФ-7У /Рис. 2, В/(серийный выпуск в конце июля). Как и на обычном БиФ-7, было применено «двойное редуцирование», а штатным оснащением стала стрелявшая через полую ось винта НС-37 с 40 снарядами. Вместо нее можно было установить ШВАК с удлинителем ствола, только возможность эту не использовали — двигатель сместили назад, а пушка компенсировала смещение центровки. Масса самолета подросла, но, за счет установки более мощной модификации двигателя (АМ-38Ф) и, в общем, ТТХ ухудшились незначительно. Но, все же, маневренность стала хуже и в боях с истребителями использовали БиФ-7, а БиФ-7У для борьбы с бомбардировщиками и штурмовке. С подачи какого-то остроумца некоторое время раннюю модификацию нередко называли «самкой», а более позднюю «самцом». К сожалению, выпуск БиФ-7 был меньше, чем хотелось, и основой палубной авиации еще почти полгода оставался ИК-3, правда, в большинстве уже с двигателем АШ-82ФН, модернизированным шасси и улучшенной защитой летчика. В это время нередко приходилось воевать в относительной близости от «фашистских» берегов и поэтому часто встречаться с «мессерами». Так как гораздо лучший обзор играл немалую роль в групповых боях с этим самолетом (который немцы тоже не забывали модернизировать), то получилось, что новые самолеты взяли на себя обязанности защиты «старичков». А заодно уничтожения бомбардировщиков и обстрела вражеских кораблей (чаще с дальней дистанции) 37-мм пушкой. Еще одна причина была в том, что двигатель воздушного охлаждения был более стоек к повреждениям, а «особенности» обзора совсем не мешали ИК-3 пикировать на корабль. Точнее, пикировать больше 40 гр у БиФ-7 выходило все же похуже, чем у довоенных самолетов, поэтому БиФ -7 часто не несли бомбовой нагрузки или заменяли ее реактивными снарядами, а оставшиеся ИК-3 (самолет уже не выпускался) с 1944 года стали использоваться только как пикирующие бомбардировщики.
В конце 1943 года на испытания была представлена новая опытная машина – БиФ-7УШ (усиленный штурмовой). Она предполагалась в качестве штурмовика, как дополнение к уже выпускавшимся машинам. В том же фюзеляже, за счет «хитрой» перепланировки (перенесения масляного бака за двигатель, разворота колеса передней стойки шасси и т.п.), по бокам (и немного впереди) пушки НС-37 разместили по два синхронизированных УБ с каждой стороны. Плюс две пушки ШВАК (в корне крыла). Но эта модификация серийно не выпускалась. Причин для этого несколько. Все же этот самолет был более сложен в изготовлении (и особенно в ремонте), взлетно-посадочные характеристики у него ухудшились, а бронирование, вполне адекватное для борьбы с самолетами, было явно слабовато против ПВО кораблей. Командование ВМФ обычно старалось беречь относительно немногочисленный летный состав и технику. Поэтому все ждали появления нового самолета — палубного штурмовика.
В начале лета 1944 года начался выпуск нового «Снегиря» — БиФ-7бис. Самолет был серьезно переработан. Две основные стальные перегородки, как и раньше, служили для прочности, как противопожарные и герметизирующие и как броня. А вот несущий бронекорпус доходил до второй перегородки. Конечно броня тонковатая(2,5-3 мм), но на острых углах хорошо защищала от пуль винтовочного калибра и давала немало рикошетов от пуль более крупного калибра. Кроме того, у предыдущей модификации при жесткой посадке на брюхо нередко деформировался корпус. У новой модификации фюзеляж был усилен трубами переменного сечения. Основу составляли две трубы, поддерживающие двигатель и идущие, утончаясь к носу и хвосту. Две трубы шли поверху, принимая нагрузку от верхних крыльев. Еще одна относительно тонкая труба шла понизу от первой перегородки к хвосту, принимая на себя усилие от тормозного крюка. В бронеспинке сиденья пилота необходимости не было, просто был немного удлинен вниз бронезаголовник. Были установлены дополнительные броневые накладки в кабине летчика с боков. Бронестекло 62 мм спереди, 30 мм сзади и бронефорточки. Средняя часть фонаря сдвигалась назад. И если в начале производства БиФ-7 бывали ее заедания, то в последующем это удалось полностью устранить. Крылья теперь состояли из почти одинаковых корневых и взаимозаменяемых отъемных частей. За счет малого веса последних и изменения общего изгиба крыла, удалось сделать очень простую систему складывания крыльев – вручную с механическим запиранием. При этом достижение малого размаха со сложенными крыльями (4,6 м) было достигнуто без увеличения высоты самолета. Убрали дополнительный редуктор в носу машины и все вооружение перенесли в крылья. Заодно, удалось немного сместить вниз вал и пол кабины, а так как кабина была немного приподнята и наклонен фонарь, улучшились обзор и удобство для пилота. Водяные радиаторы расположили в корне верхнего крыла. Воздух подавался через отверстия в носке крыла по специальным тоннелям. Тоннель имел делившую его надвое перегородку. Перегородка изгибалась таким образом, что в районе радиатора тоннель расширялся, улучшая его охлаждение, а другая часть сужалась, подавая воздух под давлением в двигатель. Два маслорадиатора расположили сразу за нижними крыльями, тоже в специальных тоннелях. В отличие от ЛА-7 проблем с засорением радиаторов не было в связи их более удачным расположением, да и пыли на авианосце поменьше, чем на грунтовом аэродроме. Основной масляный бак на 50 литров располагался сразу за двигателем, а резервный на 30 литров между радиаторами. Стало легче менять двигатель. На закрепленной на двигателе противопожарной перегородке, установили три бензобака (плоский – фибровый) общей емкостью 290 литров и водяной насос. Сначала снималась задняя часть кабины и лист обшивки между крыльями. Открутив снизу основные болты крепления двигателя, четыре дополнительных в задней стенке кабины, отсоединив трубки от водяных радиаторов и нижнего топливного бака и разъединив стыки туннеля подачи воздуха, за специальные проушины кран-балкой доставали двигатель со всем на него навешанным. Еще один бензобак на 250 литров расположили вместо бомбоотсека, а бомба подвешивалась снаружи. Вместо бомбы мог подвешиваться дополнительный топливный бак на 200 литров. Все внутренние топливные баки тектированные с наполнением нейтральными газами. Масляные частично тектированные. Первоначально предполагалось поставить пушку ШВАК в корне нижнего крыла, а шасси на оси складывания крыла. Но слишком тонкое крыло требовало сильно выступающего обтекателя /Рис.1 , А справа/. Пришлось передвинуть шасси поближе к фюзеляжу. Колея от рекордных 4,6 метров уменьшилась до вполне приемлемых 2,8 м. Опытный образец испытывали с четырьмя УБК, но в серии удалось разместить две синхронизированных ШВАК вплотную к радиаторам и два УБК вне зоны ометания винта в нижнем крыле/Рис. 1, А слева/. Естественно, были и другие улучшения. В результате удалось уменьшить вес, длину самолета (до 7,8 м) и улучшить аэродинамику (фюзеляж обжали по максимуму и т.п.). Ничего странного, что с более мощным двигателем АМ-42 удалось заметно прибавить ТТХ. Уменьшились посадочная скорость, пробег и разбег. Даже с подвешенной снаружи ФАБ-250 самолет не уступал, по большинству характеристик, БиФ-7 без бомбы. Так что не зря именно эта модификация, БиФ-7бис, может считаться лучшим палубным истребителем ВМВ, а, возможно, и лучшим истребителем ВМВ.
/По взлетному весу цельнометаллический самолет с несущим корпусом длиной всего 7,8 м с алюминиевыми крыльями и хвостовой частью должен уложиться в 3-3,2 тонны. По аэродинамическому сопротивлению должен быть лучше Ла-7 и лишь немного хуже чем Як-3 и «Аэрокобра» (при гораздо большей мощности) – скорость должна быть на их уровне, а то и побольше. По маневренности должен быть на уровне Як-3, а в чем-то, наверное, и лучше – больше удельная мощность (более 0,5 л.с./кг), меньше нагрузка на крыло и размах, меньше инерция при разворотах (двигатель в середине, примерно в центре приложения сил), больше диапазон скоростей. Даже на высоте самолет должен быть маневреннее «Спитфайра» (хотя скоростные данные просядут, движок то низковысотный), уж запаздывания на крен здесь не должно быть. Вооружение не самое мощное, но вполне адекватное. С дальностью старался быть реалистичным (топлива на 70 л больше чем на Ла-7)./
В сентябре 1944 был «найден» случайно хорошо сохранившийся пустой фюзеляж от опытного БиФ -5. Вместо списания на металлолом, его решили приспособить для испытаний реактивного двигателя Люльки, благо переделок требовалось относительно немного. На основе испытаний был разработан самолет БиФ- 11, принятый на вооружение ВМФ в качестве «промежуточного». Но он еще долго служил в качестве учебно-боевого, и славно потрудился летающей лабораторией, в основном для испытания РЛС. В 1952 году БиФ-овцы перешли в КБ Яковлева. Из дальнейших их разработок наиболее интересен выпускавшийся относительно небольшой серией двухмоторный винтовой палубный биплан БиФ-12, используемый в качестве самолета ПЛО, а затем и ДРЛО. В целом — эра боевых бипланов прошла, но может не зря ЯК-38 почему-то напоминает «старичка» БиФ-7?
///На рисунке 1:
-двигатель с валами и редукторами красно-коричневый
— водяные радиаторы и насос голубым
— бензобаки желтым
-коричневым в носовой части механизм уборки шасси, баллон под сжатый воздух, под двигателем механизм отбора мощности для пневматики (гидравлики?) и перезапуска двигателя
— красным УБК, ШВАК
— оранжевым масляные радиаторы, масляные баки,
-серым крылья в сложенном положении,
— за спиной летчика радиостанция и аккумулятор.///
Технические характеристики:
Экипаж: 1 человек
Длина: 7,8м
Размах крыла: 8,5м (4,6м)
Высота: 3,15 м (2,48 м в полете)
Площадь крыла: 22 м²
Нагрузка на крыло: 138-160 кг/м²
Масса пустого: 2260кг
Масса снаряженного: 3030 кг
Максимальная взлетная масса (с ФАБ-500): 3530кг
Запас топлива: 540 л
Двигатели: 1 × жидкостного охлаждения V-12 АМ-42 мощностью 1770 л.с. (1320 кВт); взлётная 2000 л.с.
Воздушный винт: диаметром 3,4 м
Лётные характеристики:
Максимальная скорость:
у земли: 587 км/ч
на высоте: 670 км/ч на высоте 2300 м
Крейсерская скорость: 516 км/ч
Посадочная скорость: 95 км/ч
Практическая дальность: 950 км (1280 км с подвесным баком)
Практический потолок: 10 250 м
Скороподъёмность: 1270 м/мин
Длина разбега: 140м
Длина пробега: 160 м
Тяговооружённость: 1,765 кг/л.с. (1,515 кг/л.с. без бомбовой нагрузки)
Максимальная эксплуатационная перегрузка: +8,28
Вооружение
Пулемётно-пушечное:
2 × 20-мм пушки ШВАК установленные на крыле, по 150 снарядов на пушку
2 × 12,7-мм пулемет УБК 240 патронов
Боевая нагрузка:
Под крылом:
4 × ракет РС-82 или РС-132
Под фюзеляжем:
1хФАБ-100 или 1 × ФАБ-250 (в перегрузочном варианте ФАБ-500)
По скорости ориентировался на Ла-7, но на airwar.ru и на pro-samolet они отличаются. Поставил немного меньше, чем на airwar.ru. В дальности ориентировался на второй сайт. Высоту измерял без учета винта.
Извините , на улучшение рисунка 2 нет сил и времени.
