Злополучный бомбардировщик. История скоростных средних бомбардировщиков Junkers Ju 288. Часть 1
Злополучный бомбардировщик. История скоростных средних бомбардировщиков Junkers Ju 288. Часть 1
Данный материал был переведен уважаемым коллегой NF и доработан мной. Перевод был выполнен в мае 2020 года.
Содержание:
Предисловие редакции журнала «Flugzeug classic»: В июне 1939 года компания Junkers получила приглашение Имперского министерства авиации (Reichsluftfahrtministerium; RLM) на участие в конкурсе на разработку возможного приемника среднего бомбардировщика Ju 88. Это было начало самого дорогостоящей в истории немецкой авиации программы создания самолета. О данной программе рассказывает Петер Ахс (Peter Achs).
В середине 1939 года полным ходом шла подготовка к серийному производству средних бомбардировщиков Ju 88. Незадолго до этого в Бернбурге (Bernburg), где расположен филиал компании Junkers, состоялся первый полет машины в варианте, доработанном для организации серийного производства. На пути к этому событию компании Junkers пришлось бороться со многими проблемами, среди которых были новые требования генерального штаба, приведшие к необходимости переработать конструкцию самолета, и прежде всего недостаток необходимых материалов. Однако в конечном итоге компания Junkers сумела справиться со всеми проблемами и уложиться в установленные сроки. Конструкторские и организаторские способности сотрудников компании Junkers привело командование RLM к убеждению, что последняя может претендовать на приоритетное участие в программе создания самолета-преемника бомбардировщику Ju 88. Таким образом компания Junkers, возможно, стала первой авиастроительной компанией, получившей в июне 1939 года приглашение на участие в конкурсе на разработку среднего бомбардировщика, получившую обозначение Bomber B (Бомбардировщик Б).
Бомбардировщик A
Программе Bomber B предшествовала другая программа создания самолета-бомбардировщика – Bomber A (Бомбардировщик A), победителем которой стала компания Heinkel с бомбардировщиком Не 177. С начала 1937 года компания Junkers также участвовала в этой программе, но в конце 1937 года проект Ju 85, разработанный группой под руководством Бернхарда Крузе (Bernhard Cruse), Мартина Шрекера (Martin Schrecker) и Брунольфа Бааде (Brunolf Baade), выбыл из конкурса. В то время как Не-177 должен был стать тяжелым бомбардировщиком, призванным наносить удары в глубоком тылу территории противника, то по мнению экспертов генерального штаба самолет, создававшийся в рамках программы Bomber B, должен был стать средним бомбардировщиком. По мнению экспертов при сознательном отказе от экономичности машины данного типа должны были использоваться против враждебных государств-соседей и изготавливаться в как можно больших количествах.
Изменения в руководстве проекта
Одновременно с приглашением на участие в конкурсе произошло решающее изменение в руководстве проекта. Относительно безуспешно работавший на компании Junkers в качестве руководителя проектного отдела профессор Герберт Вагнер (Herbert Wagner) покинул компанию, равно как и руководитель конструкторского отдела Август В. Кик (August W. Quick). Герберт Вагнер ушел в компанию Henschel, а Август Кик в Немецкий научно-исследовательский авиационный институт (Deutsche Versuchsanstalt fur Luftfahrt; DVL). Компания Junkers смогла получить нового руководителя проектного отдела. Им стал Генрих Хертель (Heinrich Hertel; 1901-1982) покинувший компанию Heinkel из за разногласий с ее руководителем Эрнстом Хейнкелем. Новым руководителем конструкторского бюро стал Ганс Гроплер (Hans Gropler; 1909-1969). Таком образом программа Ju 288 стала первым большим испытанием Генриха Хертеля в компании Junker. Хертель ответил на этот вызов со свойственной ему энергией, и вскоре в компании Junkers он получил прозвище «Генрих Лев» (Heinrich der Löwe) [1].
Следует отметить, что руководитель конструкторского бюро компании Эрнст Циндель (Ernst Zindel) не принимал участия во всей разработке Ju 288. Под руководством Эрнста Цинделя был создан средний бомбардировщик Ju 86. Несмотря на то, что этот самолет был запущен в серийное производство, его конструкция была устаревшей в сравнении с конкурентами He-111 и Do-17. Разочарование поражением Ju 86 руководителя компании Junkers Коппенберга (Koppenberg) было настолько сильным, что в дальнейшем Эрнст Циндель более не принимал участия в новых разработках фирмы. Поэтому для работ по Ju 88 из США специально были вызваны конструкторы Альфред Гасснер (Alfred Gassner) и его друг Генрих Эверс (Heinrich Evers). При этом Альфред Гасснер, работая в компании Fairchild, не отличился особо передовыми проектами.
Конкуренты
Помимо компании Junkers чиновниками RLM приглашение на участие в конкурсе на разработку проекта Bomber B было выдано компаниям Arado, Dornier, Focke-Wulf и Heinkel. Компании Heinkel и Arado, представившие свои проекты P1035 и E 340, сравнительно быстро выбыли из числа участников. В компании Dornier работы по программе Bomber B имели относительно низкий приоритет (время от времени работы вообще прекращались), и потому первый прототип скоростного бомбардировщика Do-317V1 впервые поднялся в воздух лишь 8 сентября 1943 года.
Наиболее серьезным конкурентом Ju 288 оказался Fw 191. Компания Focke-Wulf занималась разработкой и испытаниями этого самолета, которые сопровождались значительными затратами и издержками. Хотя компания Focke-Wulf приступила к разработке данного проекта в конце 1939 года, первый полет первого прототипа Fw 191 V1 состоялся только 18 марта 1941 года под управлением Курта Мельхорна (Kurt Mehlhorn). Второй прототип Fw 191 V2 поднялся в воздух 8 января 1942 года. На обоих самолетах еще были установлены двигатели BMW-801. Шестой прототип Fw 191 V6 под управлением Ганса Зандера (Hans Sander) поднялся в воздух 17 декабря 1942 года. Прототип Fw 191 V6 был первым самолетом данного типа, на котором устанавливались двигатели Jumo 222. Вследствие чрезмерной загрузки компании Focke-Wulf производством Fw 190, были изготовлены только три летных прототипа Fw 191 и серийное производство этого бомбардировщика руководством компании всерьез не рассматривалось.
Начало программы Ju 288
Конструкция «Бомбардировщика Б» в проектном бюро компании, руководство которым осуществлялось Хертелем и Гроплером, была определена в ходе многочисленных совещаний и обсуждений. В проектном отделе для этого была создана рабочая группа, которой было необходимо превратить основу концепции в полноценный самолет. Возглавил данную группу Ганс Воке (Hans Wocke), и в ее состав входили инженеры-проектировщики Дитрих Хармс (Dietrich Harms), Рихард Блашке (Richard Blaschke), Георг Пурукер (Georg Purucker) и Ханс Ридигер (Hans Riediger). Работы над новой машиной были начаты в начале июня 1939 года и за основу был взят проект EF 78. Первоначальный вариант представлял собой относительно небольшой самолет размахом крыла 15,5 метра, длиной 15,3 метра и однокилевым вертикальным оперением. Ширина фюзеляжа составляла всего 0,97 метра! За счет малых размеров самолета планировалось упростить и удешевить производство и снизить потребление горючего и вероятность поражения при обстреле. В документах обозначение самолета Ju 288 впервые появляется в отчете, посвященном испытаниям в аэродинамической трубе, датированном 10 августа 1939 года. Хотя из обозначения этого самолета можно сделать заключение о родство с семейством Ju 88/188/388, в данном случае речь идет о полностью новой конструкции, не имеющей ничего общего с конструкцией Ju 88 и самолетов, позднее созданных на его базе.
два промежуточных этапа на пути к Ju 288. Первый проект с однокилевым хвостовым оперением, датируемый примерно сентябрем 1939 года. Второй проект с двухкилевым оперением, датируемый примерно январем 1940 года
Тактико-технические требования «Бомбардировщику Б»
Ниже приведена краткая выписка из тактико-технического требований к программе Bomber B по состоянию на май 1940 года:
Общие данные: Экипаж 4 человека в герметичной кабине, двухмоторная компоновка, дистанционно управляемые оборонительные установки типов «А», «В» и «С», способность выполнять пикирующий полет, минимальные размеры самолета, окончательный вариант силовой установки два Jumo 222 (?)
Дальность полета: 3600 км с 2 тоннами бомб на высоте 6 км на VReise (крейсерской скорости) 450 км/ч, взлётная дистанция с набором высоты 20 м не более 1000
Летные характеристики: Vmax максимальная скорость 600 км/ч на номинальной высоте полета без бомб с 50% топлива, Vmax на минимальной высоте 500 км/ч, Рабочая высота полета 8-9 км, практический потолок 10-11 км
Сброс бомб в горизонтальном полете, пологом или крутом пикировании
Первый осмотр макета
29 ноября 1939 года в Дессау состоялось совещание на высшем уровне, на котором от RLM присутствовали Удет, Лухт (Lucht) и Рацденбах (Reidenbach) и от компании Junkers – Коппенберг, Хертель и Тидеманн (Thiedemann). В ходе совещания его участники осмотрели первый представленный макет, который в значительной степени отвечал требованиям RLM. Предполагалось, что сложности возникнут только с перископами и выступающими из кабины боковыми каплеобразными блистерами. Из-за этого компании Junkers было поручено исследовать иные пути решения возникших проблем, среди которых была четырехместная кабина, в которой два члена экипажа могли сидеть бок о бок. Эрнст Удет выдал заказ на постройку 20 прототипов и дал старт конструкторским работам и подготовке к организации производства. В соответствии с новыми требованиями генерального штаба, учитывавшими опыт боевых действий и касавшимися вооружения и оборудования, размеры самолета необходимо было увеличить. Средняя часть фюзеляжа получала больше шпангоутов, а размах крыла увеличивался до 18,35 метров, чтобы удержать в границах удельную нагрузку на крыло. Затем разработчики для улучшения секторов обстрела оборонительного вооружения решили перейти к двухкилевому оперению с шайбами, установленными у законцовок стабилизатора. В итоге в начале 1940 года были определены общие требования, и, наконец, можно было приступать к детальной проработке конструкции.
макет первого варианта бомбардировщика Ju 288. В ноябре 1939 года его осмтрели Удет, Лухт и Рацденбах
Брунольф Бааде (1904-1969) был назначен руководителем разработки Ju 288, Иоганн Хазелофф (Johann Haseloff) был ответственным за фюзеляж, Фриц Фройндель (Fritz Freundel) руководил разработкой несущих поверхностей. Также в разработке Ju 288 важную роль сыграли Эрих Гайнельт (Erich Heinelt), отвечавший за шасси, и Густав Штойерлайн (Gustav Steuerlein), занимавшийся оборонительным вооружением. Важная информация для создания и дальнейшего совершенствования машины была предоставлена статистическим бюро, руководил которым Карл Айкеле (Karl Aikele), Филиппом фон Доеппом, отвечавшим за испытания в аэродинамической трубе, и Оскаром Ниссеном, руководившим исследовательским отделом.
Летные испытания в основном находились в руках шеф-пилота компании Junkers флюгкапитана Зигфрида Хольцбаура (Flugkapitän Siegfried Holzbaur) и флюгкапитана Ганса-Иоахима Маттиса (Hans-Joachim Matthies). Затем в летных испытаниях принимали участие пилоты Петер Хессельбах (Peter Hesselbach) и Ганс-Иоахим Панхерц (Hans-Joachim Pancherz), а так же Альфред Функе (Alfred Funke) и Рудольф Готтчальк (Rudolf Gottschalk). В испытаниях принимали участие инженеры-летные испытатели Карл Вендт (Karl Wendt), Вернер Йооп (Werner Joop), Альфред Борманн (Alfred Bormann), Йоханнес Гёдеке (Johannes Gödecke) и Ойген Якоби (Eugen Jacoby). В компании Junkers летными испытаниями занималось собственное подразделение, состоявшее из двух отделов: полетов и механики полета, которыми руководили Реджинальд Шинзингер (Reginald Schinzinger) и доктор Ханс В. Каул (Dr. Hans W. Kaul).
Предварительные испытания
В ноябре 1939 года профессор Хертель через плановый отдел конструкторского бюро представил гигантскую программу испытаний Ju 288. Данной программой к испытаниям на месяцы вперед привлекался почти весь проектный отдел компании Junkers, являвшийся самым крупным среди авиастроительных компаний Германии. Профессор Хертель знал, что преимущество во времени перед конкурентами могло стать решающим фактором при получении контракта. Программа предварительных испытаний, например, включала в себя тестирование герметичной кабины, испытания при низких температурах изделий из резины, смазок, масел, исследований флаттера, испытания в аэродинамической трубе и буксировка в воде. Всего план включал в себя 140 отдельных пунктов.
На момент выпуска программы в компании Junkers планировали поднять в воздух первый опытный образец Ju 288 V1 в августе 1940 года. До этого момента в компании планировали опробовать в воздухе ряд новых компонентов, для чего были переоборудованы несколько самолетов типов Ju 86 и Ju 88. Так, например, в задней части фюзеляжа Ju 86 V31 были установлены боковые блистеры кабины Ju 288; позднее прототип Ju 86 V31 использовался для испытаний оборудования и агрегатов компании Hirth. Затем к испытаниям подключили Ju 86 P/0294. На Ju 86 P V28 систематически проводили испытания герметичной кабины с оборудованием, предназначенным для установки на Ju 288.
в марте 1940 года был изготовлен макет опытного образца Ju 288 V1, который соответствовал более позднему варианту требований генерального штаба. На заднем плане можно различить ранний вариант четырехместной кабины экипажа с выступающей под фюзеляже нижней частью. Площадка, на которой собирался макет строго изолирована перегородками от прочей части цеха и вход на данный отгороженный участок был разрешен только персоналу, имевшему соответствующий допуск
Прототип Ju 88 V1 использовался для испытаний системы быстрого сброса топлива, испытаний рулей высоты и исследований условий видимости во время дождя. На прототипе Ju 88 V2 установили макет кабины Ju 288 и затем с помощью струйного распылителя и гребенчатого прерывателя испытывали работу элеронов. На прототипе Ju 88 V5 установили макет кабины Ju 288 и двухкилевое хвостовое оперение. Затем были проведены испытания пароиспарительной системы охлаждения, жидкостной системы охлаждения под избыточным давлением, двойных коков воздушных винтов и аэродинамических тормозов для пикирующего полета. На прототипах Ju 88 V8 и Ju 88 V16 были испытаны рули направления, на прототипе Ju 88 V 17 испытывали бортовое оборудование и на прототипах Ju 88 V23 и V42 –триммеры рулей высоты с выносом оси шкворня вперёд.
Процесс разработки конструкции
В мае и в июне 1940 года представителями RLM и испытательного центра Рехлин 1 (Rech 1) было выполнено несколько осмотров макетов, во время которых основное внимание было уделено условиям размещения членов экипажа, вооружению, системе сброса бомб и прицелами. Так же изучалось различное расположение аппаратуры и оборудования. Когда все эти вопросы были решены, RLM разрешило приступить к производству всех конструктивных узлов.
ширина фюзеляжа прототипа Ju 288 V1 составляла всего 99 см. После первого полета конструкцию самолета значительно изменили
До конца июня 1940 года были высланы все рабочие чертежи для прототипов от Ju 288 V1 до Ju 288 V3. Для прототипа Ju 288 V4, который считался эталоном для серийного производства, по итогам осмотра макетов была проведена дополнительная проработка конструкции.
Летом 1940 года начались интенсивные совместные работы компании Junkers с компаниям Zeiss, Йена, и Rheinmetall-Borsig по разработке прицелов, перископов и оборонительных остановок. Также к этому времени стало понятно, что первые опытные образцы самолетов типа Ju 288 не получат в запланированные сроки двигатели Jumo 222. Конструкторам пришлось еще раз вносить изменения в рабочие чертежи, и на прототипы с Ju 288 V1 по Ju 288 V5 были установлены двигатели BMW 801A, которые на тот момент были наиболее мощными из имевшихся тогда в наличии авиамоторов.
первый прототип Ju 288 V1 незадолго до завершения изготовления; октябрь 1940 года
прототип Ju 288 V1 в ангаре; октябрь 1940 года. Самолет оснащен двигателями BMW 801A. По соображениям безопасности до установки на Ju 288 V1 данные двигатели были силовой установкой прототипа Ju 88 V25, который с этими двигателями провел в воздухе 10 часов
Первый прототип Ju 288 V1
23 ноября 1940 года в Дессау совершил свой первый полет первый прототип Ju 288 V1; экипаж самолета состоял из флюгкапитана Зигфрида Хольцбаура и инженера-летного испытателя Карла Вендта. На машине не были установлены вооружение и аэродинамические тормоза. Во время полета была отмечена очень низкая устойчивость самолета в отношении вертикальной оси и, особенно, в отношении поперечной оси. В качестве первой меры по устранению данных недостатков инженеры компании Junkers решили увеличить на 0,7 метра длину фюзеляжа, установив вставку между 9 и 10 шпангоутами и более длинную, напоминающую по форме лезвие, заднюю оконечность фюзеляжа. Благодаря этому длина фюзеляжа увеличилась с 16,45 до 17,85 метров. Затем было установлено вертикальное оперение большей площади.
В середине января 1941 года самолет снова стал выполнять маловысотные полеты. Устойчивость относительно вертикальной оси (курсовая устойчивость) заметно улучшилась, однако устойчивость относительно поперечной оси (продольная устойчивость) все еще оставляла желать лучшего. Особенно резко этот недостаток проявлялся при крутом наборе высоты на максимальном режиме работы двигателей, а также при установке закрылков в положение «взлет» и на боевом режиме работы двигателей. Меры по устранению этих недостатков отрабатывались на втором прототипе Ju 288 V2. Опытный образец Ju 288 V1 использовали в общих испытаниях, включая и посадку с различным расположением центра тяжести самолета.
Конец первого прототипа Ju 288 V1
2 марта 1941 года после двух часового испытательного полета флюгкапитан Зигфрид Хольцбаур во время выполнения посадки выпустил шасси. Внезапно раздался взрыв, после чего загорелась левая консоль крыла самолета. Из-за малой высоты полета летчик не мог выпрыгнуть с парашютом, и ему оставалось только попытаться посадить самолет. Бортинженер Вернер Йооп привел в действие механизм сброса фонаря кабины. После этого вся кабина внезапно оказалась заполненной дымом, вследствие чего Хольцбаур не мог видеть показания приборов.
Дальше произошло то, что несколько напоминало посадку по приборам. Первым из летящего на высоте четырех метров со скоростью 160 км/ч самолета выпрыгнул радист Герман Калкофен (Hermann Kalkofen). Итог: вывих плеча и ушибы. Затем из катящегося по аэродрому Ju 288 V1 выпрыгнул бортинженер Вернер Йооп. Когда самолет остановился, из него выпрыгнул Хольцбаур и сломя голову стал убегать как можно дальше от горящего самолета. Заводская пожарная команда сразу же прибыла к горящему самолету и приступила к тушению пожара. В этот момент кабина экипажа отломилась и как бы склонилась в поклоне. Хольцбаур и Йооп получили отравление угарным газом, но в остальном с ними все было в порядке.
прототип Ju 288 V1 в Дессау после пожара, произошедшего 2 мая 1941 года. На снимке хорошо заметны изменения, внесенные в конструкцию самолета после первого полета
Причина аварии была найдена быстро. Обломился топливопровод запорного пожарного крана и топливо из этого трубопровода вспыхнуло, попав на горячие выхлопные патрубки двигателя. Компания Junkers получила от страховой фирмы Mivermi компенсацию в размере 500000 рейхсмарок. Повреждения самолета составили 80% и восстановить его не было возможности. Сумма страховки прототипа Ju 288 V1 составляла 800000 рейхсмарок.
Второй прототип Ju 288 V2
Первый полет второго прототипа Ju 288 V2, переделанного в соответствии с замечаниями к первому прототипу Ju 288 V1, состоялся 1 марта 1941 года. За штурвалом самолета вновь находился флюгкапитан Хольцбаур. Из-за пожара на прототипе Ju 288 V1 в ангаре на Ju 288 V2 были установлены дополнительные противопожарные перегородки. К концу марта прототип Ju 288 V2 был готов к полетам. С апреля по август 1941 года на этом самолета были протестированы работа элеронов, продольная устойчивость, смещение центра тяжести, работа шасси, створок бомболюка и полет с одним работающим двигателем. Затем данный опытный образец использовали для различных изменений конструкции.
08 — прототип Ju 288 V2 в июне 1941 года с авиационным лагом (Fluglog), присоединенным к носовой части фюзеляжа. Озадачивает передняя кромка килей вертикального оперения. На заднем плане стоит прототип Ju 88 V16 на котором в то время DVL испытывал прибор для обеспечения безопасности полетов (Sicherheitssteuerung). Позднее такой прибор был установлен на прототип Ju 288 V4
Прототип Ju 288 V2 так же как и его предшественник Ju 288 V1 имел недостаточную продольную устойчивость. Причиной этой низкой устойчивости, как было установлено при исследованиях в аэродинамической трубе, стало то, что горизонтальное оперение оказалось в зоне пониженного давления, возникавшей в потоке воздуха после крыла и моторных гондол. Особенно сильно этот недостаток проявлялся, когда горизонтальное оперение располагались под большим углом от нейтрального положения. Для устранения данного недостатка было предложено сместить моторные гондолы и зону пониженного давления у поверхности крыла. Данные меры позволили «размазать» нестабильный участок. Участки корневой части крыльев были вырезаны. Задние кромки закрылков, расположенных между моторными гондолами и фюзеляжем, были сильнее утоплена в крыло вблизи от моторных гондол. Все эти изменения конструкции были испытаны на прототипе Ju 288 V2, и результаты показали значительное улучшение устойчивости. Далее конструкторы решили таким же образом изменить конструкцию крыла на прототипе Ju 288 V6.
В августе 1941 года на этапе предварительных испытаний прототип Ju 288 V2 использовался для отработки варианта Ju 288 B, ставшего для генерального штаба более актуальным и имевшего бóльшие габаритные размеры. Размах крыла был увеличен до 20,28 метров, а площадь возросла с 54 м² до 59 м². Также новое крыло получило стреловидность 4° (На старом крыле стреловидность была равна 0°). Вследствие слишком большого момента крена угол поперечного V был снижен с 6° до 1,5°. Данные изменения конструкции значительно улучшили летные характеристики, и предполагалось их внедрение в конструкцию серийных вариантов.
Дальнейшие испытания
В дополнение к с большому количеству других испытаний, описать которые из за недостатка места не имеется возможности – например об экспериментах по обеспечению защиты закрылков от изменения скоростного напора и использования гребенчатого прерывателя в качестве дополнительного средства поперечного управления – инженеры компании испытали на прототипе Ju 288 V2 так называемый преобразователь тракта управления (Steuerungswegwandler).
У ранних прототипов пилоты выявили большую чувствительность систем продольного управления и управления по курсу при нейтральном положении отклоняющихся поверхностей. Незначительные отклонения штурвала или педалей осложняли ровный полет в направлении цели. Для улучшения был создан так называемый преобразователь тракта управления и при одинаковом отклонении элементов системы управления в среднем положении соотношение перемещения педалей или штурвала к перемещению отклоняющихся поверхностей было увеличено до 2:1. Эта мера позволила получить значительное улучшение управления самолетом в продолжительном полете, и было решено использовать данную систему в серийном производстве.
Когда 20 июля 1942 года прототип Ju 288 V2 совершил посадку на аэродроме Дессау и выкатился за границу взлетно-посадочной полосы, было сломано шасси. Во время последовавшего за этим ремонта была смонтирована оборонительная установка типа «В» и разработанная компанией Junkers дистанционная система управления вооружением FA 15. В ноябре этот самолет был доставлен в испытательный центр Тарневитц (Tarnewitz). Имеется информация, что прототип Ju 288 V2 оставался в данном испытательном центре до марта 1943 года. После возвращения машины компании Junkers на этом самолете больше не летали, а в декабре 1943 года его отправили на слом.
20 июля 1942 года во время дождя Хольцбаур на прототипе Ju 288 V2 выкатился за пределы взлетно-посадочной полосы аэродрома в Дессау в результате чего было сломано шасси. На правой консоли крыла можно различить трубку Пито служившую для непрерывного контроля регулировки закрылков
[1] отсылка к Генриху Льву (нем. Heinrich der Löwe, 1129, Равенсбург, Тюбинген – 6 августа 1195, Брауншвейг) – монарху из династии Вельфов, герцогу Саксонии в 1142-1180 годах (под именем Генриха III) и Баварии в 1156-1180 годах (под именем Генриха XII)
источник: Peter Achs «Junkers Ju 288 – Der Unglücksbomber» «FLUGZEUG CLASSIC» 2/2006, стр.22-28
