Злополучный бомбардировщик. История скоростных средних бомбардировщиков Junkers Ju 288. Часть 4

Данный материал был переведен уважаемым коллегой NF и доработан мной. Перевод был выполнен в июне 2020 года.

Содержание:

Предисловие редакции журнала «Flugzeug classic»: После отказа от серийного производства оснащенного двигателями Jumo 222 среднего бомбардировщика Ju 288 B компанией Junkers был разработан более крупный и тяжелый вариант Ju 288 C, силовая установка которого состояла из двух спаренных двигателей компании Daimler-Benz. Заводские испытания модификации Ju 288 C прошли успешно несмотря на плохие результаты, полученные при испытаниях этих двигателей на дальних бомбардировщиках Не 177. О программе бомбардировщика Ju 288 рассказывает Петер Ахс (Peter Achs).

Ju 288 C с двигателями DB 606/610

Поскольку в руководстве Имперского министерства авиации (Reichsluftfahrtministerium; RLM) было принято решение отказаться от серийного производства двигателей типа Jumo 222, то следствием этого стал отказ от серийного производства оснащенной этими двигателями модификации Ju 288 B. С другой стороны в компании Junkers не желали принимать тот факт, что все предварительные работы были напрасны, и хотели по-новому решить вопрос с двигателями. В прошлом из-за все изменяющихся требований Генерального штаба, которые характеризовались тенденцией ко все большему увеличению бомбовой нагрузки, Ju 288 становился все крупнее и тяжелее. Таким образом, имевшиеся в наличии одиночные двигатели исключались из рассмотрения, и в проектном бюро пришли к выводу, что достижения требуемых характеристик можно добиться только со спаренными двигателями DB 606/610.

Поскольку двигатели DB 606/610 были значительно тяжелее, чем Jumo 222, то было необходимо усилить несущие плоскости и шасси. Поскольку Генеральный штаб требовал усилить бронирование и увеличить бомбовую нагрузку, то взлетная масса самолета увеличилась с 18 до 23 тонн. Помимо этого потребовалось изменить конструкцию четырехместной кабины, так как теперь управлять всем оборонительным вооружением надо было при помощи перископов. И, наконец, были разработаны увеличенное хвостовое оперение и новые моторные рамы с соответствующими крепежными узлами в консолях крыла.

Спаренный двигатель

Силовой установке профессор Генрих Хертель и руководитель программы Ju 288 C Брунольф Бааде уделили особое внимание, так как они знали о значительных проблемах спаренных двигателей на Не-177 и о том, что в RLM скептически относилось к возможной установке спаренных двигателей еще на одном самолете. Во время нескольких совместных совещаниях с представителями компании Daimler-Benz профессор Хертель получил от моторостроителей информацию относительно всех неисправностей двигателей, которые имели место на бомбардировщиках Не-177. Одной из проблем было разрушение вставных колец седел клапанов после 25-30 часов работы. В компании Daimler-Benz предполагали решить эту проблему заменой материала: вместо бронзы кольца должны были изготавливаться из стали. Еще одной проблемой были дефекты в выпускных клапанах, которые специалисты компании Daimler-Benz приписывали ошибкам в системе циркуляции охлаждающей силовую установку жидкости. При продолжительных рулежках бомбардировщиков He 177 по аэродрому охлаждающая жидкость начинала испаряться. На некоторых бомбардировщиках типа Не 177 двигатели загорались из-за неудачной проводки трубопровода для слива просачивающегося топлива. Так же в двигателях из-за пенообразования в маслопроводах происходили обрывы шатунов и износ коленчатых валов, в результате чего загоралось масло. Специалисты компании Daimler-Benz считали, что за исключением проблем с кольцами седел клапанов специалисты компании Daimler-Benz ответственность за повреждения силовой установки бомбардировщиков типа Не 177, связанные с трубопроводами с маслом и охлаждающей жидкостью, лежат на компании Heinkel. И, наконец, проблемой было малое расстояние между моторами в спаренном двигателе, что сделало почти невозможным размещение подходящей выхлопной системы для внутренних рядов цилиндров.

На основе этого опыта компания Junkers создала полностью новую силовую установку. При этом особое внимание уделялось топливопроводам и трубопроводам, по которым прокачивалось масло. Во время летных испытаний, которые велись до окончательного отказа от Ju 288, в компании Junkers пытались подобрать лучшее решение для выхлопной системы внутренних рядов цилиндров.

Благодаря систематической работе компании Junkers на самолетах Ju 288 со спаренными двигателями во время проведения испытаний не было пожаров. Поэтому в конце 1942 года Эрхард Мильх назначил профессора Хертеля консультантом по вопросам доработки конструкции дальнего бомбардировщик Не 177. Так по иронии судьбы Генрих Хертель спустя несколько лет вновь стал работать с машиной, разработку которой он возглавлял в компании Heinkel до 1939 года,и в ходе этих работ профессор Хертель и сотрудники компании Junkers исправляли ошибки, допущенную при разработке He 177. В августе 1943 года Эрхард Мильх заявил следующее:

«К работам привлечен и «Юнкерс». Я сознательно отдал это в руки «Юнкерса», но не чтобы утереть нос «Даймлер-Бенцу» и «Хейнкелю», а для того, чтобы позднее запустить в серийное производство Ju 288 с этими двигателями. Я хочу, чтобы в этой области хоть что-то было сделано.»

Предварительные испытания прототипа Ju 288 V11

Первоначально прототип Ju 288 V11 соответствовал модификации Ju 288 В, но после отказа от производство авиационных моторов типа Jumo 222 этот самолет было решено в течение некоторого времени использовать для испытания спаренных двигателей. В марте 1942 года самолет находился на завершающем этапе сборки. После того, как завершились работы по переработке конструкции и были установлены опытные спаренные двигатели, самолет был помещен на испытательный стенд. Во время испытаний самое пристальное внимание было уделено как поведению двигателя, так и чувствительных систем циркуляции охлаждающей жидкости и масла.

Первый полет прототипа Ju 288 V11 состоялся 9 июля 1942 года и включал в себя испытания силовой установки. До середины августа прототип Ju 288 V11 налетал 49 часов. Во время одного из полетов вышел из строя топливный насос Graetzin, и двигатель был переведен на холостой режим работы. Летные характеристики самолета были настолько хорошими, что полет был продолжен, и программа испытаний, запланированная для данного полета, выла выполнена. На прототип Ju 288 V11 не была установлена система тяг и рычагов, позволявшая раздельно включать и отключать моторы спаренных двигателей. В компании Junkers считали, что такая система будет очень дорогой, ненадежной, и сложной в эксплуатации и настаивали на разработке системы сцепления с электрическим приводом.

прототип Ju 288 V11 был первым самолетом типа Ju 288, получившим спаренные двигатели типа DB 606; май 1942 года. На заднем плане можно разглядеть испытательный стенд компании Junkers-Motorenwerks

В компании Junkers считали, что управление двумя спаренными двигателями очень сложным, так как приходилось одновременно управлять четырьмя отдельными рычагами, усилия на которых были очень высоки. Наиболее критичными режимами были пикирование, рулежка самолета по аэродрому и взлет. В дополнение к этому были выявлены следующие недостатки: негерметичность системы циркуляции масла и недопустимо высокая температура масла на максимальном режиме работе силовой установки.

прототип Ju 288 V11 во время испытаний. На снимке очень хорошо виден очень узкий фюзеляж шириной примерно 1 метр

В середине октября 1942 года, когда двигатели отработали 60 часов, прогорело днище поршня одного из DB 601 E, входивших в состав DB 606, – известная проблема одиночных двигателей DB 601. Дефектный спаренный двигатель был заменен на DB 610, и далее машина летала на «смеси двигателей» DB 606 и DB 610. После этого флюгкапитан Зигфрид Хольцбаур и флюгкапитан Ганс-Иоахим Маттис провели летные испытания, целью которых было измерение летных характеристик. Во время этих испытаний машина развивала скорость до 630 км/ч.

В апреле на прототип Ju 288 VI1 была установлена оборонительная установка типа «B» в комплекте с перископом, системой дистанционного управления и лафетом. В августе 1943 для установки тормозных парашютов машина была помещена в ангар. С ноября 1943 года флюгкапитан Хольцбаур и пилот Петер Хессельбах (Peter Hesselbach) испытывали данную систему, позволявшую сократить пробег при посадке. Весной 1944 года конструкцию машины изменили в последний раз с целью испытания тормозных парашютов на Ju 287. Данная система должна была действовать в полете и так снижать скорость самолета, чтобы позволить экипажу при необходимости быстро и безопасно покинуть самолет. После завершения испытаний в июне 1944 года самолет был сдан на слом.

макет самолета серии «С»; февраль 1942 года. Оборонительная установка типа «В» смещена назад на один шпангоут и на месте боковых прозрачных панелей снова установлены блистеры

Прототип Ju 288 V13

Вторым самолетом, предназначенным для испытаний модификации Ju 288 C, был прототип Ju 288 V13. Первый полет на этом опытном самолете был совершен 4 октября 1942 года под управлением флюгкапитана Зигфрида Хольцбаура. На оба установленных на этом самолете двигателя DB 606 на внутренних рядах цилиндров была установлена улучшенная система отвода отработанных газов. Соседние выхлопные патрубки внутренних блоков цилиндров объединены в один, который выведен наружу; диаметр объединенного патрубка увеличен до 200 мм. Кроме того, данные выхлопные патрубки вентилировались дополнительным инжектором, так что температура выхлопного газа могла опускаться на 300 °C. Помимо этого для серийных самолетов компанией Junkers была предусмотрена установку системы пожаротушения двигателей. Во время испытаний двигателей на продолжительность работы флюгкапитан Ганс-Иоахим Маттис продемонстрировал самолет представителю технического управления RLM генералу Форвальду (Vorwald).

В процессе предварительных испытаний самолета со смонтированной на нем оборонительной установкой было проведено тестирование с целью определения ее влияния на хвостовое оперение и аэродинамическое сопротивление. Во время испытаний большое внимание уделялось местным условиям протекания пограничного потока воздуха вблизи хвостового оперения прототипа Ju 288 V13, и были проведены соответствующие измерения. С помощью трех измерительных приборов, расположенных в задней части фюзеляжа, инженеры измеряли распределение давления. На прототипе Ju 288 V13 была испытана еще одна новинка: предохранительное устройство закрылков. Данное устройство включало в себя зависящий от скоростного напора переключатель. При превышении заданного значения переключатель переводил закрылки из положения «посадка» в положение «старт», а при снижении давления закрылки самостоятельно переводились в положение «посадка». Предохранительное устройство работало надежно, и инженеры предложили устанавливать это устройство на серийных самолетах.

В апреле и мае 1943 года были выполнены полеты на определение максимальной скорости. 16 мая 1943 года во время одного из этих полетов вышли из строя сразу оба двигателя, и флюгкапитану Маттису пришлось совершить вынужденную посадку на «брюхо» под Торницем (Tornitz), южнее Барби (Barby). У находившего в самолете бортинженера Иоханнеса Гёдеке были сломаны кости таза, один позвонок и два ребра. Иоханнес Гёдеке находился в больнице до конца июля, и к полетам вернулся в сентябре 1943 года. Что касается машины, то она была разрушена на 85%, и ее не стали восстанавливать.

аварийная посадка прототипа Ju 288 V13, причиной которой стал выход из строя силовой установки; 16 мая 1943 года, Торниц. Флюгкапитан Маттис отделался ушибами, тогда как бортинженер Гёдеке был серьезно ранен

Прототип Ju 288 V101

Первым полноценным прототипом самолетов модификации «С» стал опытный самолет Ju 288 V101, первый полет которого состоялся 30 октября 1942 года. Затем этот самолет испытывался до конца 1943 года и в основном использовался для определения летных характеристик. Машина показывала хорошую управляемость и не сваливалась на крыло при снижении скорости до близкой к минимальной. Свидетельством приближения к критическому состоянию было громыхание рулей высоты, после чего самолет начинал задирать нос. Бортинженеры испытывали самолет с различными по форме закрылками, и в конечном итоге пришли к тому, что наиболее удачные внутренние посадочные щитки были по типу прототипа Ju 288 V2 с вырезом у места соединения крыла с фюзеляжем. Особенно хорошо такие закрылки проявили себя при прерывании посадки с заходом на второй круг. Вследствие изменений конструкции рули высоты работали несколько хуже по сравнению с прототипом Ju 288 V6, для исправления чего триммер руля высоты пришлось выполнить более крупным.

хотя прототип Ju 288 V11 первым получил спаренные двигатели DB 606, самолет Ju 288 V101 стал прототипом запланированной большой серии бомбардировщиков Ju 288 С

Усилия на рулях высоты из-за использования в системе управления пружин мало зависели от скоростного напора воздуха, и вследствие этого имелась опасность разрушения машины при чрезмерных нагрузках на рули высоты. Специалисты компании Junkers заменили данную систему управления на новую, в которой крутящие моменты на баллерах рулей высоты снижались благодаря более удачному распределению нагрузок. Первоначально рули направления были склонны к внезапным колебаниям и срыву потока. Эту проблему удалось полностью разрешить за счет применения рулей направления с более толстым профилем и с использованием триммера.

в январе 1943 года прототип Ju 288 V101 находился в Рехлине, где был представлен для ознакомления представителям стран-союзниц Германии. В Рехлине на самолете летали летчики испытательного центра

Эффективность элеронов прототипа Ju 288 V101 с усиленной конструкцией крыла была сравнительно низкой, но допустимой. При открытии передних створок масляных радиаторов возникали изменения угла тангажа. Инженеры компани хотели решить данную проблему за счет более толстой обшивки верхней части моторной гондолы. Первая стадия доработок Ju 288 V101 еще не дала желательного улучшения характеристик. Вторая стадия доработок была предпринята на прототипе Ju 288 V102, и этих доработок оказалось достаточно. У данного самолета переход от моторных гондол к крылу был выполнен с утолщением в задней оконечности. В апреле 1943 года во время испытаний прототипа Ju 288 V101 на самолете был установлен макет дистанционно управляемой оборонительной установки, вооруженной четырьмя пулеметами MG-131. Первый полет доработанного прототипа Ju 288 V101 флюгкапитан Зигфрид Хольцбаур выполнил 1 мая.

Еще одно новшество

На прототипе Ju 288 V101 было испытано еще одно новшество: электрический привод отклонений триммера стабилизатора. При достижении на ручке управления пилота определенного уровня нагрузок через подпружиненный элемент, происходило замыкание реле, и в действие вступал электродвигатель привода стабилизатора. Стабилизатор отклонялся от нейтрального положения до тех пор, пока нагрузка на ручке управления не будет ниже величины срабатывания пружинного элемента. Стабилизатор оставался в таком положении до тех пор, пока от системы управления через реле не поступала новая команда. Преимущество данной системы заключалось в том, что при посадке и выпущенными закрылками и работающей на полную мощность силовой установки происходила автоматическая компенсация угла тангажа. Надоедливое ручное управление триммером в полете отсутствовало, что значительно снижало нагрузку на пилота. На всякий случай угол атаки стабилизатора мог быть установлен вручную пилотом посредством расположенного в кабине рычага. Впрочем, электродвигатели применялись и для привода действовавших в трех плоскостях обычных триммеров. Применение электропривода для работы обычных триммеров относительно трех осей было ранним вариантом электродистанционной системы управления самолетом.

прототип Ju 288 V101 с макетом хвостовой оборонительной установки FHL 131 V; апрель 1943 года. Этот опытный образец служил для определения летных характеристик и потери скорости

Прототип Ju 288 V102

Первый полет прототипа Ju 288 V102 был выполнен 31 января 1943 года. На этом опытном образце параллельно с Ju 288 V101 велись летные испытания и испытания двигателей. Прототип Ju 288 V102 был первым самолетом типа Ju 288, на котором изначально были установлены двигатели типа DB 610, развивавшие на взлете мощность 2950 л.с. и представлявшие собой два спаренных двигателя типа DB 605. Мощности одного двигателя DB 610 оказалось достаточно, чтобы 13 апреля флюгкапитан Панхерц (Pancherz) с одним работающим двигателем и выпущенным шасси прервать посадку и уйти на второй круг. В конце июня 1943 года прототип Ju 288 V102 находился в испытательном центре Рехлин, где на нем летали пилоты Бёттхер (Böttcher), Бове (Beauvais) и Тёнес (Thönes). 3 сентября 1943 года самолет снова был в Рехлине, где участвовал в своего рода выставке достижений промышленности. Осенью 1943 года машина испытывалась с различными вариантами пламегасителей, поскольку бомбардировщики Ju 288 предполагалось использовать в ночное время.

Во время заводских испытаний прототип Ju 288 V102 без бомбовой нагрузки и с половиной запаса топлива на высоте 6000 метров в горизонтальном полете развивал максимальную скорость 630 км/ч. Правда по данным концерна Daimler-Benz мощность каждого из четырех двигателей была снижена на 50 л.с., что в общей сложности давало недостачу мощности силовой установки в 200 л.с.. Хорошо видно, что не смотря на возросшую мощность силовой установки часть ее роста пошла на преодоление возросшего аэродинамического сопротивления и большей полетной массы.

Снова новые требования

В мае 1942 года компания Junkers получила из RLM письмо, в котором указывалось, что по сегодняшним взглядам Генерального штаба использование герметичных камер фронтовыми самолетами, действующими на высотах менее 10000 метров и имеющими продолжительность полета несколько часов, не признается необходимым вследствие удорожания конструкции самолета, больших издержек обслуживания, а также хорошего опыта эксплуатации высотных кислородных приборов. Эта точка зрения касалась и бомбардировщиков Ju 288. Окончательный отказ от высотных герметичных кабин был принят в RLM в сентябре 1942 года, когда шла сборка пяти самолетов серии «С» с высотными герметичными кабинами. Генеральный штаб вновь потребовал установить в задней части под фюзеляжем оборонительную установку С-2, и в компании Junkers вновь должны были вынуждены переработать конструкцию. Самолеты с герметичными кабинами получили серийное обозначение С-0, а без гермокабин – С-1. К самолетам Ju 288 С-0 относились два прототипа Ju 288 V101 и Ju 288 V102 и тот самолета нулевой серии с заводскими номерами 300151-300153, которые позднее получили опытные номера Ju 288 V106 – Ju 288 V108. К самолетам Ju 288 С-1 относились прототипы с Ju 288 V103 по Ju 288 V105.

Самолеты серии Ju 288 C-0

Прототип Ju 288 V106 был первым из изготовленных Ju 288 C-0. После первого полета, выполненного 22 апреля 1943 года, прототипа Ju 288 V106 использовался для испытаний эффективности элеронов, которые были начаты еще на Ju 288 V8. В ходе испытательных полетов было установлено, что при высоких значениях скоростного напора крутка блокировала части элеронов и снижала их эффективность. На прототипе Ju 288 V106 обшивка крыла была усилена, но без установки дополнительных стрингеров. Для того, чтобы получить, по возможности, более точные результаты отдел механики полета использовал специальный гироскоп с дистанционным измерением отклонений элеронов и угловой приёмник воздушных давлений, с помощью которого замерялся угол увода оси. Измерения производились на скоростях до 650 км/ч, и в их ходе было установлено, что угол увода оси был максимальным при скорости 450 км/ч. Затем крутка крыла резко снижалась. Проведенная расчетным путем экстраполяция показала, что на скорости в 800 км/ч крутка крыла полностью исчезала. После этих испытаний была установлена система управления элеронами с большой дифференциальностью, и хотя эффективность элеронов улучшилось, одновременно с этим ухудшилось распределение нагрузок на элероны. В конечном итоге для серийного производства было предусмотрено еще большее усиление несущих плоскостей.

Прототип Ju 288 V107

Первый полет второго самолета серии C-0 состоялся 20 июня 1943 года. Управлял самолетом флюгкапитан Зигфрид Хольцбаур. В начале июля на этом самолете в Десау летали представитель командования бомбардировочной аваицией Пельтц (Peltz) и Кнемейер (Knemeyer).

Затем прототип Ju 288 V107 использовался для испытаний шасси. Испытания проводились вместе с Немецким НИИ авиации (Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt – DVL), сотрудниками которого для измерения результатов испытаний было разработано и применено несколько образцов нового оборудования. Среди этих приборов были альтиметр, измеряющий высоту во время выполнения посадки, и акселерограф. Максимальная посадочная масса Ju 288 C была определена в 17,5 тонн. Посадки проводили при массе от 16 до 18 тонн. Пилоты оценили посадочные характеристики самолета как хорошие, но при этом было необходимо несколько снизить скорость снижения до 4-6 м/с, что следовало внести в руководство по эксплуатации.

Помимо перечисленного выше прототип Ju 288 V107 испоьзовался во время испытаний на определение предела усталости шасси, для чего пилоты намеренно выполняли грубые посадки. Еще во врем испытаний прототипов Ju 288 V3 и Ju 288 V4 шасси зарекомендовало себя с лучшей стороны. Благодаря хорошим амортизаторам и малым углам посадочной глиссады даже при очень плохой посадке самолет не подскакивал и не капотировал. Однако из-за сильного нагрева колес шасси и тормозов имели место семь разрывов покрышек Continental. Максимальный ход штока основной стойки шасси был равен 440 мм. Для серийного производства ход штока следовало увеличить до 460 мм.

в декабре 1943 года прототип Ju 288 V107 был установлен на подпорки для проведения продолжительных по времени испытаний. Загадкой остается почему у каждого воздушного винта было демонтировано по две лопасти

24 июля 1943 года прототип Ju 288 V107 в испытательном центре Рехлин выполнял ночные полеты, и летчики центра на несколько дней вывели самолет из строя. После посадки пилот по ошибке убрал шасси, в результате чего были повреждены левая консоль крыла, двигатель и основная стойка шасси. После того, как из Дессау были отправлены необходимые для ремонта запасные части, 31 июля приступили к ремонту и уже 3 августа флюгкапита Хольцбаур снова перегнал машину в Дессау. После некоторых доработок конструкции на этот самолет совместно с Ju 288 V101 участвовал в испытаниях электрического привода отклонений триммера стабилизатора.

Прототип Ju 288 V108

После того как изготовление третьего и последнего самолета серии Ju 288 С-0 было завершено, прототип Ju 288 V108 под управлением пилота Альфреда Функе (Alfred Funke) 9 октября 1943 года впервые поднялся в воздух. Затем было выполнено небольшое количество полетов, причиной чему был задир поршня в двигателе DB 610. Двигатель был заменен и 5 ноября 1943 года, и прототип Ju 288 V108 совместно с опытными образцами Ju 288 V101 и Ju 288 V103 был показан в Дессау рейхсмаршалу Герману Герингу. На прототипе Ju 288 V108 был установлен полный комплект оборонительного вооружения, состоявшего из оборонительных установок типов «А» и «В» и хвостовой установки; оборонительные установки имели перископы и дистанционное управление. 18 декабря флюгкапитан Фриц Ауферманн (Fritz Aufermann), сменивший в середине 1943 года место работы и перешедший из компании Messerschmitt в Junkers, при посадке в Дессау повредил Ju 288 V108. Хотя этот самолет можно было восстановить, но из-за изменившегося общего положения прототип Ju 288 V108 в январе 1944 года был отправлен на слом.

18 декабря 1943 года в Дессау Фриц Ауферманн посадил на брюхо прототип Ju 288 V108. В результате аварийной посадки повреждения самолета составили 50%. На борту самолета опять находился Иоханнес Гёдеке

источник: Peter Achs «Junkers Ju 288 — Der Unglücksbomber» «FLUGZEUG CLASSIC» 5/2006, стр.52-57