Взгляд из Великобритании 1940 года на немецкие боевые самолеты. Часть 8 Скоростной бомбардировщик Junkers Ju 88
Окончание цикла интересных винтажных статей, которые были опубликованы в выпусках журнала «Flight» (1940 год) и которые, думаю, заинтересуют читателей и коллег.
САМОЛЕТ ВРАГА — VIII. ИННОВАЦИОННЫЙ JU 88
Дополнительные Сведения о Junkers 88 : Тяжелый Бомбардировщик и Пикирующий Бомбардировщик : Слабое Вооружение : Противообледенительная Система : Автоматический Выход из Пикирования : Сброс Давления : Противофлаттерные устройства : Внешняя Подвеска Бомб и Топливных Баков
Содержание:
Описание Junkers Ju 88, которое было приведено в нашем выпуске от 3 октября (см. «Взгляд из Великобритании 1940 года на немецкие боевые самолеты. Часть 1 Скоростной бомбардировщик Junkers Ju 88»), теперь может быть дополнено, а многие дополнительные особенности объяснены и проиллюстрированы. Машина, описанная в том выпуске, была сильно повреждена и был подвергнут значительной разборке. Однако теперь благодаря любезности Министерства авиастроения нам выпала честь осмотреть другой самолет, который находится в лучшем состоянии. Благодаря Королевским ВВС эта машина также непригодна для полетов и вряд ли она поднимется в небо вновь.
За время, прошедшее с момента публикации нашей первой статьи, удалось изучить детали, которые свидетельствуют об изобретательности их создателей и каждая из которых заслуживает отдельного внимания. Теперь они впервые представлены на сопровождающих статью рисунках. Тем не менее, несмотря на богатство новых идей, Ju 88 не производит впечатления эффективного боевого самолета. В лучшем случае этот самолет можно назвать «почти успешным», но в грязном деле воздушной войны оказаться в дюйме от успеха лишь немногим лучше, чем оказаться в миле от него.
схема пикирующего бомбардировщика Ju 88. Вид сверху
Ju 88 A-1 – полное типовое обозначение осмотренного самолета – хоть и не выглядит таким большим, у него примерно такие же размеры и масса, как у британского бомбардировщика Whitley. Идея использования такой большой машины – ее общий вес в снаряженном состоянии составляет 25000 фунтов (11340 кг) – в качестве пикирующего бомбардировщика не пришла бы в голову несколько лет назад. Но это то, чем является Ju 88, равно как и то, что он является тяжелым бомбардировщиком для сброса бомб в горизонтальном полете.
двадцать пять тысяч фунтов (11340 кг) бомбардировщика пикируют под углом пятьдесят градусов. Ju 88 является горизонтальным бомбардировщиком, который был переделан в пикировщик
Идея использования Ju 88 в качестве пикирующего бомбардировщика, по всей видимости, возникла после его разработки – «Юнкерс» появился в начале 1938 года, – поскольку аэродинамические тормоза под консолями крыла не могут убираться и попросту прилегают к нижней поверхности крыла в то время, когда они не используются. Если бы Ju 88 с самого начала задумывался в качестве пикирующего бомбардировщика, то была бы предусмотрена уборка аэродинамических тормозов. В облике пикирующего бомбардировщика эта машина уникальна, поскольку Ju 88 единственным двухмоторным и самым крупным образцом данного типа наступательного оружия.
Для бомбометания с пикирования имеются внешние держатели для четырех 250-кг бомб по два под каждой консолью крыла между фюзеляжем и двигателем. Помимо этого, для бомбометания в горизонтальном полете во внутрифюзеляжном отсеке он может нести шестнадцать 50-кг бомб (Освобожденное от бомбодержателей внутрифюзеляжное пространство можно использовать для размещения большого бензобака квадратного поперечного сечения, о котором будет рассказано ниже). Таким образом, общая бомбовая нагрузка составляет 1800 кг (3960 фунтов).
Мы не привыкли думать о больших машинах, выполняющих фигуры высшего пилотажа, и, хотя выход из пикирования не является высшим пилотажем, он способен вызвать более серьезную нагрузку на самолет, чем любой другой маневр при условии, что переход в горизонтальный полет будет выполняться внезапно и на большой скорости. Таким образом, можно было бы подумать, что создание машины, таких больших размеров как эта, и при этом достаточно прочной, чтобы выдержать суровые условия бомбометания с пикирования, будет неразрешимой проблемой. Но это вопрос исключительно скорости пикирования: если она ограничена безопасным значением, то переход в горизонтальный полет может быть выполнен без воздействия чрезмерных нагрузок на конструкцию самолета.
Чтобы снизить скорость, необходимо либо ограничить угол пикирования до какого-то очень пологого, либо обеспечить выпуск аэродинамических тормозов. Сохранение угла пикирования пологим делает машину неэффективной в качестве пикирующего бомбардировщика, поскольку чем круче угол, тем выше точность. Таким образом, в конструкции Ju 88 был применен единственно возможный способ – значительно увеличить размеры аэродинамических тормозов.
под каждой консолью крыла предусмотрено размещение аэродинамического тормоза крупных размеров, предназначенного для ограничения скорости пикирования. В горизонтальном полете они прижимаются к нижней поверхности крыла, но не убираются. Очевидно, аэродинамические тормоза были добавлены после завершения проектирования машины
весовой компенсатор внутри крыла совершает продольные перемещения при угловых отклонениях элерона. Для демпфирования перемещений элерона предусмотрен тормоз, который приводится в действие гидравлическим приводом с помощью педали, расположенной в кабине пилота рядом с штурвалом управления
Максимальный угол пикирования точно не определен. У одного из осмотренных Ju 88 на лобовом стекле была только одна линия пикирования, которая располагалась под углом 45 градусов. Однако у другого были нанесены линии под углами 40, 50, 60 и 70 градусов. Точность бомбометания с углом пикирования под углом 45 градусов не может быть очень большой. Это скорее половинчатый способ выполнения боевой задачи, поскольку не обеспечивает устойчивого подхода к цели, как при горизонтальном бомбометании, и не дает значительной точности и повышенной проникающей способности бомбы, сброшенной с бомбардировщика, снижающегося под углом 70 или 80 градусов.
Перед пилотом находится очень грубый прицел для бомбометания в пикировании. Этот прицел очень грубого типа, хотя он, безусловно, носит название Zeiss, заслужившее уважение во всем мире за обработанную с высокой точностью оптику. Он совершенно не похож на прицел для горизонтального бомбометания, и его наиболее отличительной особенностью является расположенный в вертикальной плоскости, при этом цель совмещена с двух сторон.
В носу есть место для бомбардира, но во время бомбометания в пикировании оно, вероятно, не занято, поскольку находиться головой вниз во время пикирования было бы крайне неудобно.
Автоматический выход из пикирования – новая особенность самолета. Это название несколько переоценивает установленный на самолет механизм, поскольку последний лишь указывает пилоту, что пора переходить в горизонтальный полет и помогает пилоту его выполнить. На приведенном ниже рисунке показан способ действия данного механизма. Когда аэродинамические тормоза выпущены, и машина перешла в пикирование, гидравлическое давление прикладывается к одной стороне поршня и таким образом перемещает триммер руля высоты в положение пикирования. После того как бомба с помощью электрической системы сбрасывается, срабатывает быстродействующий механизм, и пружина в системе управления перемещает триммер руля высоты в положение для горизонтального полета, и таким образом выводит самолет из пикирования. Пилот чувствует движение штурвала и получает помощь при переводе в горизонтальный полет.
схематический чертеж работы автоматического устройства вывода самолета из пикирования. Данное устройство предназначено для оказания помощи пилоту при переходе самолета в горизонтальный полет после атаки в пикировании. Работа данного устройства описана в тексте статьи
С аэродинамической точки зрения Ju 88 имеет только одну интересную особенность. Прежде чем объяснить это, следует вкратце сказать, что консоли крыла сужаются по двум прямым и что в конструкции элеронов от «двойного крыла» Junkers отказались в пользу щелевого типа. Благодаря шарниру, расположенному под поверхностью управления, перемещения в вертикальной плоскости сопровождаются продольными перемещениями. При выпуске закрылков элероны балансировка рулей высоты автоматически изменяются. Вертикальное оперение является однокилевым, что противоречит практике компании Junkers в области гражданского самолетостроения. Вероятно, это было сделано из соображений пожарной безопасности.
Интересной особенностью конструкции самолета является размещение весового компенсатора внутри крыла ближе к его законцовкам. Данный весовой компенсатор изготовлен таким образом, что он может выполнять продольные перемещения в горизонтальной плоскости за счет вертикальных перемещений элерона. Такое расположение обеспечивает демпфирование инерции движения элеронов при любом угловом положении этой управляющей поверхности.
на данном снимке расположенного внутри крыла весового компенсатора показаны гидравлический трубопровод, с помощью которого приводится в действие стопор элерона
Еще одним устройством, которое присутствует на Ju 88 и которого нет на британских самолетах (и мы надеемся, что никогда не будет), является расположенная рядом с штурвалом управления педаль с надписью «Ruder Bremse» (стопор руля). При нажатии на эту педаль ногой, пилот может затормозить движение всех поверхностей управления с помощью гидравлического привода. Единственное возможное объяснение наличия данного устройства – оно призвано подавлять начинающийся флаттер.
педаль для торможения движений рулевых поверхностей находится рядом со штурвалом управления и имеет маркировку «Ruder Bremse»
Если наше предположение верно, то немцы к решению проблемы флаттера подошли не с той стороны. Ни один самолет не может считаться летательным аппаратом, пока не будут устранены все тенденции к флаттеру ниже определенного уровня скорости, указанного на информационной табличке. В этом случае пилот у не остается ничего другого как не превышать эту скорость. Но идея снабдить его тормозом для защиты от флаттера на ранних стадиях – это будет бесполезно, если флаттер действительно начнется – свидетельствует о неуверенности в конструкции самолёта и должна быть несколько удручающей для пилота.
Возможно, это одна из импровизаций, которые были разработаны, когда Ju 88 перепроектировали для использования в качестве пикирующего бомбардировщика. Возможно, было обнаружено, что Ju 88 должен был пикировать на скоростях, превышающих скорость начала флаттера. (Поскольку на первом очень сильно поврежденном Ju 88 не удалось обнаружить трубопроводы, в предыдущей статье эту педаль тормоза ошибочно назвали стояночным тормозом. Мы используем эту возможность для исправления ошибки.) На сопровождающем статью рисунке показана весовая компенсация элерона, а на соответствующей фотографии показан также гидравлический трубопровод, ведущий к весовому компенсатору для приведения в действие тормоза.
Конструкция работающей обшивки
Конструкция самолета была описана в предыдущей статье, и было упомянуто пристрастие инженеров компании Junkers к шаровым шарнирам. Данные соединители можно увидеть на приведенном в статье рисунке схемы крепления моторной рамы. Такие соединения облегчают замену двигателя. Также имеется изящная конструкция шарового шарнира, который был найден на стержне, предназначенном для открытия двери на нижней поверхности фюзеляжа. Когда дверь открывается, два соединенных стержня меняют свое относительное положение, и в качестве вспомогательного средства используется самоустанавливающийся шариковый подшипник.
самоцентрирующийся шаровой шарнир на стержне, который открывает и закрывает дверцу в нижней части фюзеляжа
Ходовая часть представляет собой массивную одноопорную структуру удобообтекаемой конструкции. Во время уборки шасси каждая из основных стоек убирается, ее опора вращается, поворачивая колесо на 90 градусов для укладки горизонтально в задней части моторной гондолы.
на данной фотографии частично разобранного Ju 88 видны подкрыльевые бомбодержатели и крепления переднего пулемета. Массивная одноопорная стойка шасси во время уборки поворотом назад вращается вокруг своей оси. На снимке также виден трубопровод противообледенительной системы за счет использования тепла выхлопных газов. Вход в кабину с помощью лестницы (на снимке с фотоаппаратом не Гитлер, а главный фотограф нашего журнала)
Крыло имеет традиционную двухлонжеронную цельнометаллическую конструкцию с работающей обшивкой. Фюзеляж выполнен так же, как у Ju 87: то есть разделен на две половины, соединенные по горизонтальному диаметру. Шпангоуты Z-образного поперечного сечения соединяются с обшивкой и приклепываются к ней. Стрингеры с поперечным сечением типа «шляпа-котелок» приклепаны к обшивке двумя рядами заклепок, образуя «закрытую» участок. Небольшие штампованные кронштейны крепят шпангоуты к стрингерам.
конструкция фюзеляжа типа Junkers имеет приклепанные к обшивке шпангоуты Z-образного поперечного сечения. Сквозь шпангоуты проходят стрингеры с поперечным сечением типа «шляпа-котелок». Фюзеляж выполнен из двух половин, разделенных по горизонтальному диаметру
В системе предотвращения обледенения крыла используется способ, которые не встречается в самолетах британской постройки. Большинство людей знакомы с методом пульсирующего резинового шланга, а также с методом, при котором химическое вещество медленно просачивается через небольшие отверстия в резиновом покрытии на передней кромке. Третьим методом является нанесение пасты. Однако система, которую можно увидеть на Ju 88, долгое время казалась очень простой, но ее внедрение было отложено по причинам, которые не совсем очевидны.
После ознакомления с Ju 88 причина, по которой система, использующая для обогрева передних кромок тепла выхлопных газов, ранее не применялась, кажется еще менее очевидной. Как следует из приведенного ниже описания, схема кажется очень простой. Воздух, забираемый за радиатором двигателя, нагревается при контакте с выхлопными патрубками и затем по трубопроводам поступает к передней кромке крыла. Здесь он входит в D-образный канал, образованный изгибом передней кромки и вертикальным куском листового металла, который приклепан к верхней и нижней поверхностям крыла. Воздух проходит по этому каналу к законцовке, нагревает переднюю кромку и затем отводится от законцовки внутрь крыла, слегка повышая там температуру, чтобы на большой высоте не замерзли шарниры и шкивы системы управления. Предусмотрен клапан для выпуска воздуха в случае, если он не требуется.
воздух, забираемый за радиатором, нагревается при контакте с выхлопными патрубками и проходит по внутренней стороне передней кромки крыла для борьбы с обледенением. На законцовке он выбрасывается во внутреннее пространство крыла, чтобы не допустить замерзания там баков и механизмов системы управления
Все кажется настолько простым, что возникает вопрос: почему данная система не была принята ранее. Как представляется, данная система отвечает трем требованиям: надежности, простоте и малой массе. Но будет ли данная система эффективной в условиях сильного обледенения или в условиях обледенения, которые можно рассматривать как обоснованный максимум, от которого следует защищаться? Если ответ утвердительный, то, по-видимому, нет никаких сомнений в том, что это лучшая противообледенительная система.
В системе предотвращения обледенения хвостового оперения используется метод пульсирующего резинового шланга компании Goodrich. Данная система представляется более предпочтительной по сравнению с подачей горячего воздуха по фюзеляжу в хвостовое оперение.
Воздух для обогрева кабины экипажа также забирается за радиатором и проходит через небольшой водонагревательный котел, который нагревается с помощью патрубков выхлопных труб.
На немецких самолетах на все трубопроводы краской нанесены кольца разных цветов с целью избежания ошибок при техническом обслуживании. Бензопровод имеет кольца желтого цвета; маслопровод – коричневого цвета; трубопровод для подачи жидкость для охлаждения двигателя – зеленого цвета; напорный гидравлический трубопровод – коричневого цвета с красной полосой; ходовая часть – синего цвета с двумя красными полосами; трубопровод подачи кислорода – синего цвета с двумя белыми полосами.
Самоуплотняющийся топливный бак конструкции Junkers имеет неметаллическую конструкцию. Внутренняя структура и удерживающая бензин оболочка бака изготовлены из чрезвычайно твердого синтетического материала волокнистой природы черного цвета. По существу, корпус топливного бака состоит из пяти слоев из материалов различных типов.
Снаружи имеется (слой 1) покрытие из плотной черной вулканизированной резины с гладкой внешней поверхностью и толщиной примерно ³̸₁₆ дюйма (4,78 мм). Под ним (слой 2) несколько (от двух до шести) слоев тонкой резины; за которым идет слой мягкой очень пластичной растворимой резины (слой 3) толщиной ¼ дюйма (6,35 мм). Следующим является толстый слой кожи хромового дубления хорошего качества (слой 4). Мягкая резина является основным материалом, который обеспечивает самоуплотняющееся покрытие при попадании пули, поскольку под действием бензина резина становится пластичной и начинает набухать, напоминая полуразжеванную жевательную резинку. Таким образом, прокол закрывается. Внутренним слоем является тонкая волокнистая оболочка (слой 5), обработанная таким образом, что она почти такая же твердая, как металл.
на данном рисунке изображены различные слои кожи и резины, обеспечивающие самогерметизируемость топливного бака. Единственным металлом в топливном баке являются небольшие пластины, которые распределяют нагрузку от крепежных болтов (которые также являются вентиляционными заглушками) на внутренние элементы жесткости
Единственным металлом, используемым в конструкции топливного бака, являются небольшие полоски легкого сплава, распределяющие нагрузку от крепежных болтов на внутреннюю волокнистую структуру. Эти волокнистые поперечины поддерживают плоские стенки и служат для поддержания формы топливного бака. Полые крепежные болты, расположенные в верхней части топливного бака, также выполняют функцию вентиляционных пробок. При установке на самолет топливный бак удерживается прочными брезентовыми ремнями. Основной фюзеляжный топливный бак имеет емкость около 250 галлонов (1137 л); его очень легко установить на самолет и извлечь из фюзеляжа. Часть фюзеляжа, расположенная непосредственно под баком, снимается, и топливный бак легко поднимается или опускается через это пространство. Без крепежных приспособлений удельная масса волокнистой оболочки с внутренним поперечным креплением составляет 0,57 фунта на кв. фут (2,78 кг/м²). Общая удельная масса самоуплотняющегося покрытия (за исключением оболочки) составляет 2,50 фунта на кв. фут (12,21 кг/м²), то есть в общей сложности удельная масса составит 3,07 фунта на кв. фут (14,99 кг/м²). Плотность полных баков составляет 1,5 фунта на галлон (179,7 кг/м³).
на данном снимке хорошо винта внутренняя структура извлеченного из фюзеляжа самогерметизирующегося топливного бака. Система крепежных элементов, изготовленных из волокнистого материала, несколько деформировалась из-за разделения бака на секции
Упомянутый ранее фюзеляжный топливный бак квадратного поперечного сечения имеет особенность, которая вызвала некоторые дискуссии. Труба большого диаметра (около 5 дюймов [127 мм]) выходит из верхней части бака и проходит по верхней части фюзеляжа вплоть до хвостового оперения. Там он выходит в атмосферу так, как показано на сопровождающем статью рисунке.
топливный бак квадратного поперечного сечения удерживается в фюзеляже шестью крепежными болтами на верхней поверхности и фиксируется тканевыми ремнями. Схема крепления топливного бака в фюзеляже приведена на данном рисунке
Тот факт, что труба выходит из верхней части резервуара, не мешает ей быть сливной трубой, и в этом, собственно, ее назначение. Разумеется, для того, чтобы бензин вытекал из этой трубы, необходимо дополнительное давление, которое обеспечивается нагнетателями двигателей – оригинальным и, насколько можно судить, уникальным устройством. На приведенном ниже рисунке показан метод, с помощью которого это достигается.
Клапан, приводимый в действие электрическим соленоидом, сбрасывает давление нагнетателя до верхней части бака и таким образом выпускает бензин из сливного патрубка, сбрасывает давление нагнетателя в верхнюю часть бака. В результате этого бензин выдувается из сливной трубы сразу после открытия перекрывающей ее мембраны, что также осуществляется электрически.
устройство сброса топлива под давлением из фюзеляжного бака. Давление от нагнетателей может подаваться в топливный бак при открытии электромагнитного клапана. Одновременное открытие диафрагмы в сливной трубе позволяет бензину стекать по этой трубе в хвостовую часть, где он сбрасывается в атмосферу. Вполне возможно, что подобная система может быть использована для постановки с воздуха дымовой завесы
Сразу же возникает вопрос: почему не была использована более простая система подвода трубы к нижней части топливного бака, позволяющая осуществлять слив топлива без использования давления наддува? Вероятно, ответом является скорость оттока. Если бензин вытекает из трубы, прикрепленной к нижней поверхности бака, то напор будет изменяться примерно от 2½ футов (0,76 м) бензина до нуля, когда бак пуст. Соответственно давление будет изменяться от 0,8 фунта на кв. дюйм (5,5 кПа) до нуля, то есть 0,4 фунта на кв. дюйм (2,8 кПа). Однако нагнетатель обеспечит давление 5 или 6 фунтов на кв. дюйм (34,5-41,4 кПа), которое будет сохраняться неизменным до тех пор, пока из бака не будет слита последняя капля топлива. Таким образом, скорость слива топлива будет гораздо выше. Поскольку причиной сброса обычно является необходимость совершить аварийную посадку, то следует стремиться к большой скорости сброса и, по-видимому, данная система является способом ее достижения.
В крыльевых баках Ju 88 содержится 324 галлона топлива (1473 л), а в фюзеляжной баке – еще 250 галлонов топлива (1137 л), в результате чего общий запас топлива составляет 574 галлона (2609 л). Для увеличения дальности полета к внешним бомбодержателям можно прикрепить топливные баки емкостью 560 галлонов (2546 л). С целью уменьшения лобового сопротивления эти баки можно было сбросить после их опорожнения. С подвесными баками общий запас топлива составляет 1134 галлона (5155 л).
Самолет оснащен обычным комплектом радиооборудования, которым оснащаются бомбардировщики и который описан в выпуске журнала от 14 ноября (см. «Взгляд из Великобритании 1940 года на немецкие боевые самолеты. Часть 6 Радиооборудование немецких боевых самолетов»). Комплект радиооборудования состоит из средств связи, средств радиопеленгации и системы захода на посадку по приборам. Главный компас Patin установлен в хвостовой части фюзеляжа, а его дублирующий компас расположен на приборной доске.
Первоначальное вооружение состояло из трех пулеметов: одного в передней части кабины, стреляющего вперед, и двух в задней части кабины, стреляющих назад в верхнюю и нижнюю полусферы. Этого оказалось совершенно недостаточно, и в некоторых случаях число пулеметов было увеличено до шести за счет их установки в боковых окнах. Экипаж состоит из четырех человек, и в тесной кабине было бы невозможно разместить больше. Данная машина не несет никакой брони, но это, вероятно, не общей практикой.
Размах крыла составляет 59,0 футов (17,98 м); длина 46,5 футов (14,17 м); и средняя хорда 9,0 футов (2,74 м). Нормальная масса с полной нагрузкой составляет 25000 фунтов (11340 кг). Силовая установка состоит из двух инвертированных 12-цилиндровых двигателей Junkers Jumo 211B, развивающих на взлете по 1200 л.с. каждый. Эти бензиновые двигатели с непосредственным впрыском топлива были описаны в выпуске журнала «Flight» от 18 января (см. «Испытано в Великобритании. Авиационный двигатель Junkers Jumo 211 A»).
проводка для силовой установки очень аккуратно собрана в небольшие алюминиевые желоба для кабелепроводов. Они имеют защелкивающиеся крышки, удерживаемые цепями, а проводка удерживается на месте с помощью подпружиненных зажимов
моторная рама двигателя Jumo 211B крепится к силовому набору фюзеляжа с помощью очень удобных шаровых шарниров, которые облегчают замену
Нельзя не признать, что мы испытываем большое уважение к изобретательности отдельных увиденных идей. В целом они представляют собой совокупность многочисленных неожиданных блестящих идей, но Ju 88 нельзя назвать хорошим самолетом, поскольку он не справился с поставленными перед ним задачами. Некоторые из его идей достаточно оригинальны, чтобы заслуживать пристального изучения, и, возможно, их можно будет увидеть на перспективных машинах если не в их нынешнем виде, то в некоторой лучшей форме. Что касается материалов, из которых самолет изготовлен, то они пока не дают никаких указаний на нехватку или низкое качество; это относится и к самоуплотняющимся топливным бакам с резиновым покрытием.
источник: «Enemy Aircraft—VIII. The Ingenious Ju 88» «Flight» December 5, 1940, pages b-f
перевод впервые опубликован – https://vk.com/@710541705-vzglyad-iz-velikobritanii-1940-goda-na-nemeckie-samolety-08
