Проект истребителя KF-X: макет есть, прототип строится

В столице Южной Кореи проходила международная аэрокосмическая и оборонная выставка ADEX-2019. В этом году главным экспонатом выставки стал полноразмерный макет перспективного самолета-истребителя KF-X – первой южнокорейской разработки такого рода. До недавнего времени на выставках присутствовали только рекламные материалы, а в обозримом будущем ожидается появление полноценного опытного образца.


Макет KF-X на выставочной площадке. Фото Bmpd.livejournal.com

Макет и новости

Напомним, инициатором разработки KF-X являются ВВС Южной Кореи. Несколько лет назад был проведен конкурс, в котором победил проект компании KAI. В настоящее время работы по теме KF-X осуществляются совместно с Индонезией, тоже желающей получить новую технику.

Нынешней демонстрации полноразмерного макета KF-X предшествовала публикация весьма интересной информации. В конце сентября закупочное управление министерства обороны Республики Корея (Defence Acquisition Programme Administration – DAPA) объявило о завершении очередного этапа проекта. Технический проект KF-X показал соответствие всем требованиям заказчика и был утвержден.

Уже в октябре авиастроительная компания KAI, имеющая ведущую роль в проекте, начнет строительство первого опытного самолета. Согласно утвержденному графику, его выкатят в первой половине 2021 г. На следующий 2022 г. запланированы летные испытания. Проверки будут продолжаться в течение нескольких лет, и в 2026-м завод KAI запустит серийное производство техники.

Результатом нынешних и последующих работ станет появление серийного истребителя поколения «4,5». В дальнейшем возможно проведение модернизации, по результатам которых KF-X войдет в узкий круг истребителей следующего пятого поколения.

Поскольку реальный самолет нового типа пока только закладывается, а на его строительство уйдет около полутора лет, организации-разработчики показали на ADEX-2019 только макет. Однако это изделие и опубликованная информация позволяют представить будущее военно-воздушных сил Южной Кореи и Индонезии.

Особенности проекта

Истребитель KF-X относят к поколению «4,5» или «4++», однако некоторыми своими чертами напоминает более совершенную технику. Так, утвержденный экстерьер машины заставляет вспомнить о передовых разработках США – в нем явно прослеживается влияние проектов F-22 и F-35. В то же время, Республика Корея и Индонезия не стали рисковать и внедрять некоторые сложные технологии. Как следствие, сходство с зарубежными образцами весьма ограничено.

KF-X представляет собой одноместный двухдвигательный самолет нормальной аэродинамической схемы с двухкилевым оперением. В конструкции планера использованы некоторые технологии малозаметности, однако они не ставились во главу угла. В частности, самолет не имеет внутренних грузоотсеков и должен нести вооружение только на внешней подвеске. Длина машины – 17 м, размах крыла – 11,2 м.

Силовая установка построена на основе двух двигателей Hanwha Techwin F414-KI – лицензионной версии американского GE F414. C помощью таких моторов самолет со взлетным весом более 25 т сможет развивать скорость до М=2.

KF-X получит БРЭО преимущественно южнокорейской разработки. Некоторые компоненты планируется закупать за рубежом, но зависимость от импорта будут постепенно снижать. Самолет планируется оснастить современной БРЛС с АФАР и оптико-локационной станцией – оба изделия разрабатывает компания Hanwha Systems. Планируется использовать т.н. стеклянную кабину с автоматизацией части процессов. Аппаратура связи должна обеспечивать обмен данных с другими самолетами и командованием.

Из опубликованных данных следует, что БРЭО самолета KF-X будет отличаться высокими характеристиками. В этом отношении KF-X будет превосходить существующие истребители поколений «4» и «4+». Тем не менее, ожидается некоторое отставание от машин пятого поколения. Его будут наверстывать только в будущем – в порядке модернизации техники.

Представленный макет не имеет внутренних грузоотсеков для перевозки вооружения. Это негативно сказывается на заметности самолета, но упрощает его конструкцию и позволяет сократить габариты. Кроме того, применение внешней подвески оружия не противоречит требованиям к четвертому поколению и его производным.

KF-X имеет 8 точек внешней подвески. Две из них находятся под каналами воздухозаборника. Под каждой плоскостью имеется по три пилона. Многоцелевой истребитель сможет нести ракеты и бомбы разного назначения, а также подвесные баки. Предусматривается использование вооружений собственного производства и импортных образцов. Для демонстрации номенклатуры вооружений на выставочном макете подвесили ПТБ и ракеты нескольких разных типов.

Планы на будущее

В соответствии с графиком от DAPA, в 2022 г. самолет KF-X впервые поднимется в воздух. На 2026 г. запланирован старт серийного производства. После этого новую технику получат ВВС Республики Корея и Индонезии. Темпы производства нулевой и первой серии пока не уточнялись, но оглашены другие планы.

Самолеты серий Block 0 и Block 1 будут строиться на заводе KAI в Южной Корее. Предприятие самостоятельно будет делать нужные детали и агрегаты; другие организации поставят необходимые комплектующие. Самолеты первых серий будут на 65% состоять из компонентов южнокорейского производства. Часть агрегатов поставит промышленность Индонезии. Прочие изделия закупят у третьих стран.

Начиная с серии Block 2, подходы к производству будут меняться. DAPA планирует постепенно сокращать зависимость от поставок из третьих стран. Для этого участникам проекта придется освоить производство ряда новых изделий и комплектующих. К началу тридцатых годов производство истребителей KF-X будет максимально локализовано.

Желаемое количество новых самолетов неизвестно. Несколько лет назад утверждалось, что до 2030-32 гг. следует построить и ввести в строй не менее 100-120 машин. С тех пор планы по программе неоднократно пересматривались, и требуемое количество техники тоже могло измениться. Тем не менее, очевидно, что перспективные KF-X не могут строиться малой серией и должны стать массовой техникой.

Планы Индонезии тоже остаются тайной. Более того, Джакарта неоднократно требовала пересмотреть условия совместной работы под угрозой выхода из проекта. Не так давно две страны договорились о продолжении совместного проекта и финансирования, но в будущем возможны новые разногласия.

При этом ВВС Индонезии до сих пор не назвали сроки поставки и количество желаемых самолетов. Более того, в спорах с Сеулом индонезийская сторона прибегала к настоящим угрозам. Она обещала выйти из программы KF-X и закупить российские истребители Су-35С.

Два поколения в одном строю

Истребитель KF-X создается по инициативе южнокорейских военных с целью будущего обновления парка техники ВВС. К началу тридцатых годов значительная часть тактической авиации устареет и потребует замены – на смену ей придут новые образцы. При этом самолет KF-X не станет единственным перспективным самолетом на вооружении.

Нынешние планы Минобороны Южной Кореи предусматривают закупку новых самолетов двух типов. Основой такого перевооружения станут американские истребители пятого поколения F-35 Lightning II. До 2021 г. Сеул желает получить 40 таких машин, призванных обеспечить качественный скачок. Первая пара новых самолетов поступила в распоряжение ВВС РК в марте этого года.

Современные импортные самолеты предлагается дополнить техникой собственного производства. С 2026 г. «Лайтнинги» будут служить бок о бок с KF-X. По задумке командования, это позволит должным образом усилить тактическую авиацию, но сократить общие траты на перевооружение.

На рубеже двадцатых и тридцатых годов может быть выполнена модернизация истребителя KF-X, по результатам которой он перейдет из четвертого поколения в пятое. Этот шаг сможет существенно повлиять на общую боеспособность ВВС. Кроме того, он скажется на репутации: основой южнокорейской тактической авиации будут только самолеты 5 поколения.

От макета к серии

Перспективный южнокорейско-индонезийский истребитель KAI / IA KF-X пока существует только в виде макета. Однако уже сейчас на заводе KAI должны выполняться первые работы в рамках строительства полноценного летного прототипа. Он появится лишь через полтора года, а первый полет состоится еще позже. Тем не менее, проект KF-X уже прошел через все основные ранние этапы и уверенно приближается к успешному завершению.

Однако до появления серийных самолетов в строевых частях остается немало лет, и пока участники проекта могут похвастать только полноразмерным макетом и фактом начала строительства. Тем не менее, и это становится поводом для гордости, поскольку Южная Корея показала свою способность разрабатывать современные самолеты. Теперь нужно подтвердить и способность строить их.
Автор:
Рябов Кирилл
https://topwar.ru/

Россия готовит убийцу F-22 и F-35

Американский журнал The National Interest обеспокоен проблемой создания Россией истребителя шестого поколения. Причем обеспокоенность распространяется не столько на технический аспект вопроса, сколько на экономический. Вот если у русских хватит денег, то они такой самолет сделают. Меж строк читается недоумение: давим мы их, давим санкциями, а они все строят и строят. И пора бы этому положить конец!
Журнал обсуждает концепцию самолета будущего, которую разрабатывает концерн «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ). И это совершенно справедливый подход, поскольку чудесные свойства самолетов следующих десятилетий будут определяться, прежде всего, авионикой — бортовыми электронными комплексами. Значительную роль будет играть и вооружение. И не только ракетное, но и опять же электронное — электромагнитное и лазерное.
Тем не менее, отрасль, где должны сойтись все новейшие разработки и «прибористов», и оружейников, и «двигателистов» и прочих специалистов узких профилей, — это, по-прежнему, авиастроение. Именно в Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК) составляются перспективные планы и утверждаются оптимальные конструкторские решения. Представители корпорации утверждают, что самолет шестого поколения совершит первый полет в 2023—2025 годы. А полная его готовность может быть достигнута в 2030 году. И, следует признать, что для реализации этих амбиционных планов уже существуют определенные заделы.
В статье перечисляются идеи, высказанные в интервью ТАСС советником первого заместителя генерального директора КРЭТ Владимиром Михеевым. Речь идет, прежде всего, об «органах чувств» самолета — РЛС и оптико-электронной системе обнаружения и сопровождения целей.
Главный козырь КРЭТ — РЛС, работа которой основана на радиофотонном принципе действия. Она должна стать могильщиком стелс-технологий, поскольку любой самый невидимый для современных радаров самолет прекрасно обнаруживается при помощи данной разработки КРЭТ. В настоящее время подходит к концу выполнение научно-исследовательской работы, и уже существует работающий макет радиофотонной РЛС. Теперь он должен трансформироваться в опытный образец.
Фотоника — это возникшая во второй половине прошлого века и в настоящий момент бурно развивающаяся разновидность электроники. В общих чертах можно сказать, что в ней в качестве информационных носителей вместо электронов выступают фотоны. Благодаря тому, что фотоны не имеют массы и заряда, а также распространяются со скоростью света, построенные на их основе схемы обладают существенно более высокой помехоустойчивостью, производительностью, компактностью.
На стыке фотоники и СВЧ-техники появилась новая дисциплина — микроволновая фотоника или же радиофотоника. Опираясь именно на нее, ученые и конструкторы КРЭТ и создают РЛС с уникальными характеристиками. Благодаря революционной технологии удается в 2−3 раза увеличить надежность и кпд, во столько же раз снизить вес станции (что для бортового оборудования также крайне полезно), а также в десятки раз повысить разрешающую способность и скорость сканирования пространства радиофотонным лучом.
Новая РЛС позволяет на значительно больших, чем сейчас, расстояниях получать объемное изображение объекта. За счет этого можно не только со стопроцентной достоверностью идентифицировать тип и модификацию летательного аппарата, но и определять, например, количество и тип ракет, находящихся на внешней подвеске.
При этом в перспективном истребителе за счет распределения антенн РЛС на обшивке планера будет достигнуто «круговое зрение» — обзор не только переднего, курсового, сегмента, но полной 360-градусной сферы.
В качестве дополнения к РЛС КРЭТ разрабатывает электронно-оптическую обзорную систему нового типа. Она работает во всех диапазонах — от инфракрасного до ультрафиолетового с внедрением в рентгеновскую область спектра.
При использовании радиофотонного принципа удастся существенно повысить свойство всех систем, которые используют в своей работе электромагнитное излучение. К таковым относятся системы связи и комплексы радиоэлектронной борьбы.
О вооружении будущего истребителя вполне определенно можно сказать, что он получит гиперзвуковую ракету. Руководство корпорации «Тактическое ракетное вооружение» (КТРВ) минувшим летом заявило о том, что совсем скоро начнутся опытно-конструкторские работы по «пересаживанию» противокорабельной ракеты «Циркон» на другие носители. В этом ряду предполагается и воздушное базирование.
Разумеется, будут и высокоточные сверхзвуковые ракеты, и дальнобойные дозвуковые, и корректируемые бомбы. От вооружения, которое кто-то склонен считать, относящимся к прошедшему времени, конструкторы, вряд ли, откажутся. Потому что многофункциональному самолету придется решать широкий круг боевых задач, для части которых вполне подходят планирующие бомбы. И их использование будет оправданным по причине невысокой стоимости.
Вооружением нового самолета занимается не только КТРВ, но и КРЭТ. Речь идет об оружии, которое вряд ли поспеет к первой модификации истребителя. Это электромагнитная пушка и боевой лазер. Однако промежуточный вариант лазера должен быть готов уже к началу 30-х годов. И он будет встроен в систему безопасности самолета. Сейчас на новейших истребителях устанавливается комплекс «Витебск», в котором лазер невысокой мощности используется для того, чтобы «ослеплять» оптические и инфракрасные головки самонаведения боеприпасов неприятеля.
Владимир Михеев говорит о том, что в новых системах лазер сможет выжигать электронику самонаводящихся ракет. Но и не только, мощности будет достаточно для того, чтобы в режиме работы штурмовика самолет смог бы разрушать и наземную электронику неприятеля. Либо лазером, либо электромагнитной пушкой.
Наибольшая неопределенность изначально существовала в вопросе о том, должен ли быть истребитель шестого поколения пилотируемым или же беспилотным. В настоящий момент определились с компромиссным вариантом, который условно можно назвать «пастух и стадо».
То есть предполагается сделать две модификации самолета. Одна будет наделена искусственным интеллектом. Причем более развитым, чем тот, который присутствует у нынешних беспилотников, управляемых наземными операторами. Самолет должен самостоятельно принимать решения в боевых условиях. Но все равно без присутствия человека тут не обойтись. Дело в том, что связь с наземным оператором дальше, чем на расстоянии в 200−300 километров, реализовать непросто, даже если использовать самолетные и спутниковые ретрансляторы. Потому что тут играет роль и надежность связи в условиях массированных боевых действий. Поэтому вторая модификация истребителя должна быть пилотируемой.
При реализации такой концепции группу вылетающих на задание беспилотников будет сопровождать пилотируемая машина. В то же время беспилотный вариант должен обладать более высокими летными характеристиками, поскольку такой самолет способен совершать полет со значительно большими перегрузками, чем те, которые может выдержать пилот.
Разумеется, сложнейшие задачи предстоит решить и Объединенной двигателестроительной корпорации, а также, естественно, Объединенной самолетостроительной корпорации (ОАК), которая должна собрать воедино в пространстве планера нового типа все созданные для истребителя шестого поколения системы и комплексы. Предполагается, что двигатель должен обеспечивать полет на уровне нижнего порога гиперзвуковой скорости в 5 М. При этом бесфорсажная крейсерская скорость должна быть не ниже 2 М.
Возникающие тепловые нагрузки на планер и двигатель необходимо скомпенсировать использованием новых материалов, а также эффективной системой теплоизоляции и охлаждения. При маневрировании самолета температурная ситуация усугубляется, в связи с чем «фирменная» российская сверхманевренность может использоваться лишь на относительно невысоких скоростях.
В заключение необходимо сказать, что сроки создания истребителя, предложенные ОАК, выглядят все-таки чересчур оптимистичными. Еще окончательно не утверждена его концепция. Вот когда будет представлен макет, тогда можно говорить о начале разработки. Разработка истребителя пятого поколения Су-57, начавшаяся в 2004 году, до первого полета прототипа продолжалась 6 лет. Прошло еще 7 лет. Итого — 13 лет. Самолет, конечно, уже практически готов, но его принятие на вооружение ожидается в следующем году. А, может быть, и в 2019-м. В сумме получается 15 лет. Так что реально истребитель следующего поколения может появиться в лучшем случае в середине 30-х годов.
К тому времени ВВС надо бы получить достаточное количество Су-57. И не только получить, но и освоить, поскольку и это дело тоже непростое.

Владимир Тучков
http://svpressa.ru/war21/

Из истории развития истребительной авиации. Часть четвёртая

Авиация еще воспринималась как чудо, технический фокус, опасный трюк, а смелая мысль, опережая время, отважно заглядывала в будущее. Слова нашего гениального соотечественника К. Э. Циолковского о том, что за эрой аэропланов винтовых наступит эра аэропланов реактивных какими парадоксальными казались они на заре авиации!—стали пророческими… Еще в 1910 году, лишь через год после бурных успехов европейских пилотов, нашелся безумец, рискнувший упразднить… сам воздушный винт, человек, которому знаменитый Густав Эйфель сказал: «Вы опередили свою эпоху на тридцать, а то и на все пятьдесят лет!» 24-летний румын Анри Коанда, выставивший на Парижском авиасалоне 1910 года необычный безвинтовой самолет, рискнул взлететь на нем, И хотя полет не удался — машина упала, едва перемахнув забор, у винтомоторной силовой установки, которой суждена была долгая служба, появился пока слабенький, но вполне реальный конкурент — реактивный двигатель.
В сущности, силовая установка этого самолета была настоящим воздушно-реактивным двигателем. Правда, вместо современной турбины, преобразующей энергию газовой струи во вращательное движение компрессора, на аэроплане Коанда стоял обычный поршневой 50-сильный мотор. Он и приводил в действие центробежный компрессор, снабжавший прожорливую камеру сгорания большими массами воздуха… Талантливый румынский инженер замахнулся на пропеллер слишком рано. Воздушный винт еще несколько десятилетий исправно «таскал» самолеты всех видов и назначений, помогал рекордным аппаратам достигать максимальных скоростей, обосновался на вертолетах и автожирах. Разведав с помощью гоночных и стратосферных самолетов-рекордсменов новые скоростные и высотные диапазоны, авиаконструкторы подтягивали до рекордных величин и летные данные боевой авиации.

С каждым годом такая гонка за лидером становилась все труднее. Тысячесильные двигатели спортивных машин обладали ресурсом лишь в несколько десятков минут, а весили все больше и больше, ибо даже незначительный прирост скорости требовал сотен добавочных лошадиных сил. Если моторостроителям и удавалось построить двигатель той же мощности, но с большим, подходящим для боевой авиации «сроком жизни», удельный вес силовой установки почти не снизился с 1920 по 1945 год и составлял около 1 кг общего веса двигателя, винта и вспомогательных агрегатов на 1 л. с. А это означало, что увеличение мощности, скажем, на 100 л. с. утяжеляло силовую установку на добрый центнер. Чрезвычайно быстро набирал вес и сам воздушный винт. 140-килограммовый пропеллер 1000-сильного мотора нужно было заменить при двойном приросте мощности винтом, вес которого составлял уже 400 кг. В перспективе выходило, что дальнейший рост скорости приведет к вырождению боевой машины, превратит ее в аппарат, способный нести лишь самого себя. Для орудия, радиооборудования, брони и сколько-нибудь подходящего запаса горючего на борту не оставалось места. Исчерпаны были и весовые резервы: более тяжелый мотор при сохранении боевой нагрузки увеличивает полетный вес машины. Это, в свою очередь, заставляет конструкторов увеличить площадь крыла. Возрастает аэродинамическое сопротивление несущей поверхности. Чтобы компенсировать ухудшение аэродинамики, нужно повысить мощность двигателя.

Круг, как говорится, замкнулся! Хотя различными ухищрениями—главным образом за счет «слизывания» очертаний самолетов, увеличения КПД винта, использования крыльев малой площади — и удавалось оттянуть кризис винтовой авиации, он все-таки подстерегал скоростные машины на рубеже 750—850 км/ч. За этими отметками из реального, предельно доведенного истребителя самолет превращается для проектировщиков в нечто неосуществимое. Заставив, например, летать со скоростью 800 км/ч истребитель с 4000-сильным мотором, они не могли даже представить себе конструкцию с двигателем мощностью в 40 тыс. л. с. Десятикратное увеличение тяги требовалось для скачка скорости всего лишь на 150 км/ч. И это при сохранении полетного веса исходного образца! Поршневой двигатель с его «замерзшим» на одной точке удельным весом и заслуженный винт не годились на скоростях свыше 800—850 км/ч. Ровно через 30 лет после неудачного старта Анри Коанда, в точности оправдав пророчество Эйфеля, в небо поднялся самолет с принципиально такой же силовой установкой. И хотя внешне итальянский «Капрони-Кампини» мало напоминал своего реактивного предка, его летные данные оказались более чем скромными. При изрядном весе (4200 кг) цельнометаллическая машина развивала скорость лишь до 375 км/ч и поднималась до 3950 м. Мотокомпрессорная силовая установка сохранила все недостатки поршневого двигателя, но развивала слишком маленькую тягу. Куда больше привлекал авиаконструкторов жидкостно-реактивный ракетный двигатель.

Чрезвычайно простой в своей принципиальной схеме, ЖРД сулил огромную тягу при небольшом собственном весе. Правда, в отличие от любого поршневого или воздушно-реактивного двигателя он поглощает кислород не из окружающей среды, а из бортовых запасов окислителя — как правило, перекиси водорода. К тому же ЖРД требует даже для непродолжительной работы (в течение считанных минут) сотен литров горючего и окислителя. В феврале 1940 года летчик В. Федоров испытал в полете ракетопланер РП-318И, созданный будущим конструктором ракетно-космических систем С. Королевым. Основой машины послужил двухместный планер СК-9, оснащенный ЖРД с тягой 140 кг. Отличные мощностные данные ЖРД и использовали конструкторы, чтобы создать боевые самолеты-перехватчики. Главное для такой машины: быстро стартовать, стремительно набрать высоту, настичь и уничтожить любого врага. Возвратиться на свой аэродром после охоты можно в принципе по-планерному, с неработающим двигателем. Топлива и окислителя на борту хватит на несколько минут, в течение которых длится активная фаза полета—собственно перехват. Первым самолетом с ЖРД, предназначенным именно для такой работы, был советский ракетный истребитель БИ-1. Он был не просто летающей лабораторией для летных испытаний ЖРД, а боевым, оснащенным двумя 20-мм ШВАКами аппаратом.

Проект БИ-1, начатый накануне войны сотрудниками КБ В. Ф. Болховитинова Александром Яковлевичем Березняком и его коллегой Алексеем Михайловичем Исаевым, Наркомат авиационной промышленности одобрил и первый же день войны, 22 июня 1941 года. Через три недели проект был готов. На его реализацию — выпуск чертежей и постройку машины в металле—отпустили… 35 дней! Через 40 дней БИ-1, правда, пока не в металле, а дереве — дюраль стал большим дефицитом — выкатили из цеха. Увы, машина была еще просто планером — ракетный двигатель Л. С. Душкина оказался «сыроват» для летных испытаний. Даже на земле двигателисты не рисковали приближаться к работающему ЖРД—прятались в укрытии. К тому же окислитель — азотная кислота — активно разрушал баки, трубопроводы, все, с чем соприкасался. Пока доводили двигатель, самолет побывал все же в воздухе. Его испытал в безмоторном, по-планерному, полете летчик-испытатель Б. Н. Кудрин. «Меня,— вспоминает Кудрин,— буксировали на Пе-2 Якимов, Байкалов и некоторые другие летчики. Я не помню сейчас, сколько было сделано буксировочных полетов, но, во всяком случае, немало. Я снял целый ряд характеристик, пригодившихся впоследствии на первом огневом вылете…» Первый «огневой вылет» уже в эвакуации, на Урале, совершил летчик-испытатель Григорий Яковлевич Бахчиванджи. Произошло это 15 мая 1942 года. Очевидец полета, известный ученый, профессор В. С. Пышное так вспоминал о том знаменательном дне: «На уральском аэродроме собрались инженеры, техники, летчики, ученые.

Впервые я увидел, сколько людей настроено на реактивную «волну», сколь велика армия первооткрывателей. Все они были людьми реактивной эры, пришедшими к ней в полной готовности, с пониманием ее смысла и значения. Каждый был загружен до предела. Взгляды всех собравшихся обратились к реактивному соплу. И вот из него вырвалось сначала слабое пламя, а затем раздался оглушительный рев. Огненный факел вытянулся на 3—4 метра. Самолет тронулся, быстро ускоряя движение. Он побежал по летной полосе, легко оторвался и стал набирать высоту…» Позже испытания этого уникального самолета и его модификаций продолжили летчики Б. Кудрин, К. Груздев и А. Пахомов. Расчетная скорость БИ должна была превышать 900 км/ч. В одном из полетов Бахчиванджи достиг 800 км/ч, но погиб на вышедшей из подчинения машине. Особое значение к концу войны приобрели ракетные перехватчики для немцев: фронт приближался к Германии, рейх непрерывно бомбила советская и союзная авиация. Противодействовать бомбардировщикам и должны были стремительные ракетопланы. Практически одновременно, но независимо друг от друга, начались в разных странах исследовательские и конструкторские работы над турбореактивными силовыми установками.

В нашей стране зачинателем ТРД стал А. Люлька, чей конструкторский коллектив еще в 1937 году выдвинул проект авиационного ТРД РД-1. По расчетам, двигатель обладал тягой, достаточной для разгона самолета до 900 км/ч. К началу войны успели изготовить около 70% узлов и деталей опытного образца. Английский конструктор Френк Уиттл занимался поначалу ТРД на свой страх и риск, без всякой поддержки со стороны официальных ведомств. Помогли ему частные фирмы, на средства которых и был построен первый, пока еще слабенький и ненадежный экземпляр двигателя. Наконец после многочисленных переделок ТРД обосновался на специально построенном самолете «Глостер» (Е.28/39), который совершил первый полет в мае 1941 года. Успех подстегнул министерство авиации и правительство. Заниматься ТРД типа Уиттла поручили фирме «Ровер». Ее специалисты сумели спроектировать и построить несколько опытных образцов. С 1942 года заказ передали известной моторостроительной фирме «Роллс-Ройс». С двигателями «Ровер» и «Роллс-Ройс» поднимались в небо несколько самолетов с маркой «Глостер». Один из них, 0.40, впервые стартовал в 1941 году, развил в 1943 году скорость 745 км/ч.

Летом 1942 года с испытательного аэродрома взлетел двухдвигательный «Глостер» 0.40. Американцы в конце 30-х годов интересовались больше мото компрессорными установками — наподобие итальянских. Эксперименты с комбинированным агрегатом—поршневой мотор «Уосп» и одноступенчатый осевой компрессор — продолжались без особого успеха до 1943 года. Установку так и не испытали в полете — слишком много она весила и потребляла горючего. Помощь пришла из-за океана—в 1941 году из Англии поступили чертежи и опытные образцы ТРД Уиттла. В 1942 году построенный фирмой «Белл» в первый полет стартовал двухдвигательный Р-59А «Эркомет». Серийное производство самолета, максимальная скорость которого составляла лишь 660 км/ч, началась в 1944 году. Всего построили 30 машин. Использовали их в качестве учебно-тренировочных истребителей. В боевых действиях «Эркомет» не участвовал. Для этого, как выразился командующий ВВС США генерал Арнольд, у самолета были «ноги коротки». Судя по всему, американцы возлагали на Р-59 немалые надежды. Специально для его испытаний выделили и строго засекретили самую отдаленную часть авиационной базы Мюрок, расположившейся на дне сухого озера Роджерс Драй Лей к в Южной Калифорнии. С тех времен база стала основным летно-испытательным центром ВВС США. Позже ее переименовали в авиабазу Эдварде. «Весной 1946 года я впервые вылетел на реактивном самолете Белл Р-59,— вспоминает известный летчик-испытатель Френк Эверест.— Он был выпущен четыре года назад и являлся первым американским реактивным самолетом…

В управлении самолет был хорош, но летные данные его были неважными, и, кроме того, на нем был установлен маломощный двигатель. Скорее это был просто планер с двигателем». Пожалуй, Эверест передает довольно типичное для тех времен ощущение полета на реактивных самолетах с ТРД; слишком маломощны были еще двигатели, и без того работавшие на пределе своих еще скромных возможностей. То и дело прогорали камеры сгорания, ломались лопатки турбин и осевых компрессоров и, отделавшись от ротора, превращались в снаряды, сокрушавшие корпус двигателя, фюзеляж, крыло… По сравнению с «гадкими утятами» — первыми реактивными истребителями — изящные, с мощнейшими «движками» «Кобры», «Мустанги», «Лайтнинги» выглядели благородными и выносливыми рысаками…. Но и поршневые ветераны, скорость которых перевалила за 700 км/ч, стали вдруг проявлять норов. «Мустанги» и «Лайтнинги» последних моделей вдруг выходили из-под контроля и вопреки усилиям пилотов переходили в неуправляемое пикирование. Случалось, самолеты устремлялись к земле, когда их пилоты и не думали пикировать. «Сэр, наши самолеты уже сейчас очень строги. Если появятся машины с еще большими скоростями, мы не сможем летать на них,—рассказывал генералу Арнольду один американский пилот.— На прошлой неделе я на своем «Мустанге» «пикнул» на Ме-109. Управление заклинилось, и самолет затрясся, словно пневматический молоток. Я никак не мог вывести его из пике. Всего в трехстах метрах от земли я с трудом выровнял машину…»

Как это ни парадоксально, беда подстерегала самолеты и на значительно меньших скоростях. Испытатели первых моделей «Лайтнинга» докладывали, что при пикировании на высоте 7500 м при скорости около 560 км/ч нос машины внезапно «тяжелел», начиналась сильная вибрация. Так продолжалось, пока не уменьшалась высота полета. Затягивание в пикирование, тряска и прочие неприятности были первыми «звоночками», извещавшими о приближении авиации к так называемому звуковому барьеру. И вопреки распространенному представлению преодолевать это препятствие пришлось не одним только машинам, способным обогнать звук. О том, насколько самолет близок к звуковому барьеру, нельзя судить лишь о скорости полета. Барьер сравнительно далеко, если развить у самой земли, скажем, 700 км/ч, но до него рукой подать (при той же скорости) на высоте 8—10 тыс. м. Все зависит от отношения скорости полета к скорости звука. А он распространяется с разной быстротой на разных высотах. В плотном, приземном воздухе быстро (340 м/с), и медленнее в разреженной атмосфере (в стратосфере — 295 м/с). Вот и выходит, что отношение скоростей полета и звука (а это и есть число Маха, М) растет не только с разгоном самолета, но и с его подъемом на высоту. В любом случае, начиная с М=0,7—0,75, в зависимости от величины подъемной силы крыла на нем и других частях машины появляются местные струйки воздуха, текущие со скоростью звука на данной высоте. Число М, при котором это происходит, называется критическим. С дальнейшим увеличением быстроты полета местные течения становятся сверхзвуковыми. Но скорость потока на разных участках профиля разная и, поскольку ее величина тесно связана с давлением, разные и давления. Граница между дозвуковыми и сверхзвуковыми участками образуется так называемыми скачками уплотнения. Из-за резких переходов обтекающего потока с дозвуковой к сверхзвуковой скорости к традиционным составляющим аэродинамического сопротивления добавляется еще одно — волновое сопротивление.

Волновой кризис по-разному проявляется на разных крыльях. Ведь с появлением скачков уплотнения меняется вся картина распределения на крыле местных скоростей и давлений. «Взаимоотношения» этих важнейших параметров воздушного потока подчиняются уже не закону Бернулли для идеальной, несжимаемой жидкости, а в соответствии с законами, которые описывают поведение сжимаемой среды. Центр давления, «фокус» крыла, перемещается в сторону задней кромки. Обтекание нестационарно. Так возникает разбалансировка самолета, «тяжелеет» нос. Подъемная сила крыла, условная точка приложения которой (центр давления) смещается назад, и образует относительно центра тяжести машины мощный момент на пикирование. Теория, анализ летных происшествий, аэродинамические продувки позволили ответить не только на вопрос, почему это происходит. Конструкторы хотели знать, как справиться с сжимаемостью воздуха, оттянуть до больших значений М перераспределение на крыле местных скоростей и давлений. Оказалось, кризис наступает позже на тонком крыле, точнее, на несущей поверхности с малой относительной толщиной. Относительной, потому что «полнота» крыльевого профиля сравнивается обычно с его длиной, так называемой хордой. Если говорят, например, что относительная толщина профиля 12%, то это означает: его истинная максимальная толщина составляет 12% от длины по хорде. Так вот, конструкторам пришлось «сплющить» и без того гонкие крылья, доставшиеся реактивным истребителям в наследство от последних винтовых истребителей, что обрекло прочнистов на головоломные поиски новых силовых схем несущих поверхностей и заставило специалистов по шасси либо убирать «ноги» самолета в фюзеляж, либо уменьшать их и «вписывать» в тонкие крылья. Если в 1940 году относительная толщина профиля составляла 12—15%, то к 1950 году, через десятилетие, ее пришлось свести до 6—7%. Изменились и очертания профилей. Место, где они достигали наибольшей «полноты», переместилось ближе к середине, дальше от носка.

Теперь авиаконструкторы могли с открытыми глазами взяться за создание военных самолетов. И хотя в этих машинах конца войны и первых послевоенных лет много от винтовых предшественников, в облике первых турбореактивных МиГов, «Лавочкиных», Яков, «Глостеров» и «Локхидов» угадываются черты нынешней сверхзвуковой авиации. Схема английского Глостер «Метеора»—классическая, с двумя двигателями на крыле — зародилась еще в начале 40-х годов, когда не было ТРД достаточной мощности. Пришлось оснастить машину двумя. Но — сказалась ли инерция мышления проектировщиков или другие причины?— разместили ТРД на консолях крыла так, как если бы это был обычный двухмоторный «Москито». Позже появились двигатели подходящей мощности, но схема «Метеоров» разных модификаций и лет осталась неизменной. Правда, такая компоновка избавляет конструкторов от хлопот, связанных с подводом к ТРД больших масс воздуха и устройства соплового аппарата. Недостаток схемы — сложность полета на одном двигателе: его ось на изрядном расстоянии от продольной оси машины, отсюда большой момент, стремящийся развернуть самолет. Два массивных «нароста» на крыле — а оно должно быть тонким и прочным — снижают критическое число М несущей поверхности. Двигатели уже упоминавшегося Р-59 «Эркомет» расположились под крылом, впритык к фюзеляжу. Специалисты КБ А. Микояна и М. Гуревича скомпоновали первый советский истребитель с ТРД, МиГ-9 (1946), но иной и, как выяснилось позже, перспективной компоновке, предложенной лично Артемом Ивановичем Микояном. Оба двигателя расположили в фюзеляже, рядышком.

Воздухозаборник устроили в носу самолета. Сопла под фюзеляжем, точнее, под хвостовой балкой. В результате крыло вышло совершенно чистым. Всю заднюю кромку заняла взлетно-посадочная механизация, закрылки, столь важные при большой удельной нагрузке на каждый квадратный метр небольшого крыла, и элероны. На фюзеляж перекочевали и основные стойки шасси—тогда их не смогли упрятать в тонкое скоростное крыло. 24 апреля 1946 года опытный истребитель И-300 (Ф) под пилотированием летчика-испытателя А. Гринчика совершил первый полет. Второй и третий экземпляры будущего МиГ-9 испытали М. Галлай, Г. Шиянов, Ю. Антипов. Скорость самолета превысила 900 км/ч. Новая техника — новые проблемы. Одну из них МиГ-9 преподнес в самом конце государственных испытаний. Вылетев на отстрел пушек в воздухе, летчик-испытатель А. Кочетков вернул на аэродром самолет сразу с двумя остановившимися двигателями, Заглохли они, едва прозвучали первые выстрелы. Поначалу конструкторы грешили на пороховые газы, будто бы задушившие воздухолюбивые ТРД. Но причина оказалась вовсе не в химии, а в аэродинамике. Горячие струи газов, возникшие перед воздухозаборниками двигателей, так меняли обтекание компрессора, что передние лопатки поток обтекал под слишком большим углом атаки. В результате — срыв потока с лопаток, сильная вибрация. Двигатель захлебывался из-за так называемого помпажа. С ним удалось сладить, и вскоре МиГ-9 поступил на вооружение Советских ВВС. К необычной компоновке прибегла английская фирма «Де Хевиленд», построившая в 1945 году серийный истребитель ОН-100 «Вампир» с одним ТРД. Разместили двигатель в хвостовой части короткого, каплевидного фюзеляжа. От комсолей крыла тянулись назад две хвостовые балки, связанные на концах горизонтальным оперением.

Воздухозаборник ТРД — у основания консолей. Удобство схемы — двигатель и воздухозаборник не мешают расположить в «капле» кабину, оборудование, элементы управления и оружие. Первый реактивный истребитель ВВС США, Локхид Р-80 «Шуттинг Стар», также был оснащен одним турбореактивным двигателем. Место для него нашли в задней части обычного фюзеляжа. Воздухозаборники, как и у «Вампира», в корневой части крыльевых консолей. Правда, пришлось в этих местах несколько утолщить корпус, что, конечно, испортило чистоту его аэродинамических форм. Необычно—и по компоновке и, самое главное, по назначению!— «летающее крыло» ХР-79В фирмы «Нортроп» для таранных атак. Управлялся этот цельномагниевый истребитель сварной конструкции, с мощной передней кромкой крыла, «клапанными» рулями. На концах крыла установили трубы с клапанами. Надо повернуть, скажем, влево — перекрывается левая труба. Из-за разницы в сопротивлении концов крыла и возникал разворачивающий момент… Прошло два-три года, и безвинтовые самолеты, созданные в 1945—1946 годах, практически вытеснили из боевой авиации заслуженные машины с поршневыми моторами. А вскоре на военных аэродромах появились сотни и тысячи машин второго и третьего поколений. Этим самолетам и предстояло полностью взять на себя боевые функции, освоить околозвуковую и сверхзвуковую области скоростей.

Литература:
Андреев И., Захаров А. «Боевые самолеты» 1992г.
Попова С. «Аэрофлот от А до Я» 1986г.

Истребители F-35 оказались проблемными для ВВС Норвегии

Военно-воздушные силы Норвегии столкнулись с трудностями в эксплуатации истребителей пятого поколения F-35A Lightning II. Американские самолёты предполагалось использовать для «сдерживания» России.
Однако выяснилось, что тормозной парашют истребителя, который постоянно критикуют за высокую стоимость и различные технические неполадки, недостаточно надёжен и требует доработки. Об этом сообщает издание Defense News.
Истребителям предстоит собирать информацию при охоте за российскими подводными лодками, а также сопровождать российские военные самолёты вблизи границ Норвегии.
Ранее News.ru сообщал, что Конгресс США согласился продать Польше партию современного вооружения. Речь идёт об истребителях-бомбардировщиках пятого поколения F-35, сообщил польский министр национальной обороны Мариуш Блащак. По его словам, Вашингтон готов поставить Варшаве 32 машины. Стоимость контракта составит $6,5 млрд, однако, как уточнил политик, власти сделают всё, чтобы снизить её.

https://news.rambler.ru/

Раскрыто число истребителей России

В настоящее время в Воздушно-космических силах (ВКС) России имеется более 1,8 тысячи самолетов, сообщает ТАСС.
Агентство, ссылаясь на открытые источники и собственные досье, насчитало у российских военных свыше 800 истребителей (Су-27, Су-30, Су-33, Су-35, МиГ-29, МиГ-31 и их модификации), порядка 200 ударных самолетов (Су-34, Су-24М и их модификации), более 200 штурмовиков (Су-25), около 150 учебно-тренировочных самолетов (Як-130 и другие), примерно 70 стратегических бомбардировщиков (Ту-95 и Ту-160) и более 40 дальних бомбардировщиков Ту-22М3.
Также в военной авиации имеется примерно 400 военно-транспортных самолетов и самолетов-заправщиков Ил-78 и более 20 авиационных комплексов дальнего радиолокационного обнаружения А-50 и А-50У.
В августе военный эксперт Антон Лавров заявил, что возможное приобретение Украиной у Бразилии турбовинтовых учебно-боевых самолетов A-29 Super Tucano является ошибкой, поскольку в современных конфликтах вместо такой техники используются летающие дроны.

https://lenta.ru/news/

СМИ: Узбекистан закупит российские истребители

Узбекистан поставил российскую сторону в известность о своих планах приобрести многофункциональные истребители Су-30СМ и соответствующие комплектующие. Об этом сообщило РИА «Новости» со ссылкой на информированный источник.
«Узбекская сторона проинформировала Россию о заинтересованности в приобретении за счет выделения Россией государственного экспортного кредита сверхманевренных многофункциональных истребителей Су-30СМ», — рассказал собеседник агентства.
Кроме воздушных судов, страна намерена закупать средства обеспечения полетов с земли, контрольно-проверочную аппаратуру, а также запчасти и комплектующие для истребителей.
Отмечается, что Узбекистан готов выделить средства на обучение летного и инженерно-технического состава. Заявку на приобретение Су-30СМ Ташкент направит в Москву в ближайшее время.
Истребитель Су-30СМ был разработан предприятием «ОКБ Сухого», сейчас выпускается на авиационном заводе Иркутска. Су-30СМ создан на базе многоцелевого тяжелого истребителя Су-30. Самолет имеет переднее горизонтальное оперение, радиолокатор с фазированной антенной решеткой, а также двигатели с управляемым вектором тяги.

https://news.rambler.ru/army/

Из истории развития сверхзвуковых истребителей. Часть первая

Зимой 1948 года на опытном самолете Ла-176, угол стреловидности крыла которого составлял 45°,— на 10% больше, чем у любой нашей машины тех времен,— молодой летчик-испытатель О. Соколовский достиг скорости звука. С декабря 1948 года по январь 1949-го машина выходила на заветный рубеж шесть раз.
Вместе с экспериментальными самолетами барьер штурмовали и некоторые истребители. Осенью 1949 года летчик-испытатель А. Тютерев в пологом пикировании на МиГ-15 превысил скорость звука на 1%. Еще дальше продвинулся — уже на МиГ-17—летчик-испытатель П. Казьмин. Его «результат» — 18-процентное превышение звуковой скорости…
Вот что пишет о практическом значении таких полетов летчик-испытатель 1-го класса И. Шелест: «Недавно в архиве я разыскал технический отчет № 296 за 1952 год об этой работе. Вот о каких своих наблюдениях поведал нам тогда летчик. «Самолет при полете в области больших величин «М»… уподобляется жесткой пружине, которую трудно отклонить в любую сторону». И далее: «самолет настолько «плотно сидит в воздухе», что отклонить его по всем трем осям очень трудно. Это может служить большим препятствием для выполнения эволюции в боевых условиях… Для выполнения маневрирования на сверхзвуковой скорости необходимо применение каких-либо дополнительных средств в управлении».
Как же проектировать самолеты следующего, сверхзвукового поколения? Слишком еще непродолжительны были храбрые броски по скоростной шкале, чтобы составить представление о том, как, собственно, нужно «вылизывать» формы крыла, оперения, фюзеляжа? В расчете на какие режимы надо проектировать самолет? Ведь, стартуя на перехват высотной и скоростной цели, сверхзвуковой истребитель последовательно проходит весь посильный для него диапазон скоростей—от малых дозвуковых до высоких сверхзвуковых, а сесть ему нужно на не слишком длинную полосу. Необходимы боевой авиации и машины, отлично приспособленные к барражированию на дозвуке, но могущие, если надо, преодолеть барьер. Каким двигателем оснастить самолет, чтобы располагать избытком мощности для прорыва через М-1, но не возить «мертвый» груз в дозвуковой зоне?

Словом, непростая эта задача—оптимально сочетать в одной машине свойства сверхзвукового истребителя и самолета с приемлемыми весовыми, взлетно-посадочными, маневренными характеристиками. Непростая даже, если конструкторы располагают точными и всесторонними данными о сверхзвуковом полете. А их, этих данных, как раз и не хватало. Добыть недостающую информацию должны были беспилотные и пилотируемые «зонды»: сверхзвуковые опытные и экспериментальные самолеты, иные летательные аппараты.
Еще в 1946 году под руководством известного специалиста по аэродинамике самолета, профессора И. Остославского в ЦАГИ построили и испытали серию моделей, действовавших по принципу падающей бомбы. Сброшенные с самолетаносителя крылатые — с прямыми, стреловидными, треугольными и ромбовидными плоскостями — «бомбы» развивали высокие околозвуковые скорости. Нужные замеры потоков и напряжений делала аппаратура, размещенная в теле снаряда.

В конце 40-х годов ЛБ (так сокращенно называли «летающую бомбу») оснастили твердотопливным ускорителем. Разгонять снаряд силе земного притяжения помогал теперь двигатель. Скорость достигала 1700 км/ч. Недорогой и безопасный крылатый снаряд позволил нащупать закономерности сверхзвукового полета. Примерно в то же время летчики-испытатели А. Пахомов и Г. Шиянов летали на ракетном самолете конструкции М. Бисновата.
На высоту эту экспериментальную машину с тонким стреловидным крылом доставляла авиаматка — бомбардировщик-ветеран Пе-8, В середине 50-х годов КБ А. Микояна создало сразу две экспериментальные машины—до предела облегченный истребитель с дополнительным двигателем — ЖРД, и другой, тоже с комбинированной силовой установкой. Первый испытывали летчики В. Нефедов и Г. Седов, на втором штурмовали высоту и «зазвук» В. Васин и другие пилоты.
В 1967 году Валентин Васин развил на ракетно-турбореактивном МиГе скорость, в 2,33 раза превышающую звуковую… В 1950—1951 годах КБ А. Яковлева строит экспериментальную машину Як-1000 с треугольным крылом чрезвычайно малого удлинения. Назначение самолета — летные исследования несущих поверхностей такой формы… В США для исследования проблем сверхзвукового полета использовались экспериментальные самолеты Х-1, 0-558 «Скайрокет», Х-2, Х-3, созданные в 40-х и начале 50-х годов. Первого из ракетных «спринтеров», Х-1, (1946 г.) оснастили четырехкамерным ЖРД с общей тягой 2722 кг. Регулировать мощность можно было последовательным включением камер. При собственном весе двигателя 95 кг он пропускал через свои камеры сгорания 1360 л спирта и 1300 л жидкого кислорода всего за 2,5 мин работы на полной тяге. Крыло Х-1 и его более поздних модификаций — прямое, с относительной толщиной от 10 до 4%.
Экспериментальный Дуглас 0-55811 «Скайрокет» впервые поднялся в воздух в начале 1948 года. Крыло—стреловидное, с дозвуковым профилем, толщиной около 10%. Силовая установка состояла поначалу из двух двигателей—ТРД с тягой 1360 кг и четырехкамерного ЖРД с полной тягой 2720 кг. Взлетал «Скайрокет» на ТРД с помощью стартовых ускорителей под фюзеляжем, набирал высоту и пикировал, развивая сверхзвуковую скорость. Позже ТРД сняли. Машину поднимали на 10-километровую высоту самолетом-носителем В-29 и сбрасывали. Предоставленный самому себе, «Скайрокет» с помощью ЖРД забирался на 18—25 км. Достигнув потолка, 0-558 продолжал полет на полной тяге с небольшим снижением, а затем, после сгорания всего горючего, шел на посадку по-планерному.

Летали на «Скайрокете» и по другим программам—от чисто научных и престижно-рекордных до испытаний с ярко выраженным военным прицелом. Один из последних экземпляров приспособлен для ношения бомб, топливных баков и других грузов под крылом, чтобы исследовать, как поведет себя сверхзвуковая машина с наружными боевыми подвесками. Самой главной ношей «Скайрокета» и других экспериментальных самолетов была регистрирующая и измерительная аппаратура, вес которой достигал нескольких сот килограммов. Машину буквально нашпиговали километрами проводов, датчиками, тензометрами, 400 манометров замеряли давления в разных точках крыла и оперения, более 900 тензометров, соединенных с осциллографами, фиксировали усилия в управлении и напряжения в конструкции самолета. Пять кинокамер фиксировали на пленке шкалы различных приборов. Подбирая научную аппаратуру, исследователи заботились не только о сиюминутных проблемах скоростного полета. Впереди, далекий пока для военной авиации, маячил новый барьер — тепловой. И чтобы подойти к нему во всеоружии точных сведений об аэродинамическом нагреве, летающие лаборатории оснастили датчиками температуры: простейшими и сложными. Х-2, например, напоминал перед полетом со скоростью 3 тыс. км/ч жар-птицу — самолет покрыли разноцветными красками. Каждая размягчалась и начинала стекать при определенной, заранее оттарированной температуре. После посадки, по словам пилота Х-2 Ф. Эвереста, «термостойкая краска на передних кромках была опалена и местами вздута, как будто кто-то провел по этим местам паяльной лампой».

У Х-3 (первый полет состоялся осенью 1955 года) носовая часть фюзеляжа охлаждалась топливом, которое циркулировало под обшивкой… «Летающие бомбы», пилотируемые турбореактивные и ракетные самолеты, начиненные аппаратурой и датчиками, поставляли специалистам ценнейший материал. Трудно переоценить и впечатления опытнейших летчиков-инженеров, дополнявшие бесстрастные показания приборов. Тысячи метров осциллограмм и кинопленки, тысячи страниц пилотских отчетов превращались трудами аэродинамиков и управленцев, двигателистов и прочнистов, представителей всех авиационных профессий в тысячи графиков, таблиц, номограмм…

Конструкторы знали теперь не только общие закономерности «сверхзвука», но и то, как они проявляются в каждой точке крыла, на его концевой и комлевой частях, как ведут себя рули и элероны, как меняется их эффективность при изменении числа М, в зависимости от формы и положения… Итак, что же выяснилось в результате сложных, дорогих, стоивших жизни многим летчикам-испытателям полетах экспериментальных и опытных машин? Столь пугавший конструкторов рост сопротивления в трансзвуковой (число М, близкое к 1) зоне приобретает за барьером более плавный, спокойный характер. Сжимаемость воздуха, из-за которой круто подскакивало сопротивление, не проявляется так «агрессивно» при больших числах М. Трение же, напротив, выходит на первый план и определяет на современных самолетах 75% всего вредного сопротивления. Преимущества стреловидного крыла по сравнению с прямым исчезают при М=2. В этой области сопротивления прямой и скошенной под углами 45° и 60° поверхностей практически одинаковы. Из-за иных соотношений между разными компонентами сопротивления (индуктивного, волнового, трения) сверхзвуковой самолет нужно оснастить прямым или треугольным крылом малого удлинения.
Как и прежде, предпочтение нужно отдать тонким3—8%—профилям. Передняя кромка крыла должна стать еще острее. С другой стороны, чем тоньше крыло и острее его передняя кромка, тем меньше углы атаки, при которых начинается срыв потока. Ухудшение несущих свойств поверхностей приводит к снижению эффективности элеронов и рулей… Даже из этих скороговоркой перечисленных сведений можно представить, как противоречат друг другу требования аэродинамики и прочности, как сложно создать самолет с хорошими сверхзвуковыми, дозвуковыми и взлетно-посадочными свойствами… Прибавьте к этому клубку проблем еще одну — аварийного покидания машины на сверхзвуке—и вы приблизительно представите заботы авиаконструкторов начала и середины 50-х годов. «При эквивалентном скоростном напоре 3173 кг/м2 и более,—отмечали в 1956 году участники конференции американской Ассоциации авиационной медицины,— нефиксированные части тела (голова и конечности) человека на катапультируемом кресле начинают разбрасываться с силой, превышающей мускульный контроль.

Могут иметь место вывихи или повреждения от ударов о кресло, В частности, вывихи и переломы наблюдались при катапультировании вниз на высоте 12 тыс. м и скорости менее 930 км/ч. Эксперименты на животных с открытыми мордами на скорости более 1100 км/ч показали, что через рот и нос в желудок попадает избыточный воздух. Имел место случай, когда у летчика, потерявшего шлем при сверхзвуковом катапультировании, в желудке оказалось 3 л воздуха». Упомянутый случай стал хрестоматийным в истории авиационной медицины. Произошел он в 1955 году, когда летчик Р. Смит испытывал серийный сверхзвуковой самолет Норт Америкой Р-1 00 «Супер Сейбр». На высоте свыше 11 км машина вдруг перешла в крутое пикирование со сверхзвуковой скоростью. Решив катапультироваться, пилот не поставил ноги на подножки кресла и вообще не принял положения, предписанного инструкцией и печальным опытом погибших предшественников. Катапульта сработала и выбросила из кабины пилота, оставшегося в наклонном положении, с незафиксированными на подлокотниках руками. Авария случилась над морем. Приводнившегося Смита нашли в бессознательном состоянии (он пришел в себя лишь через 5 суток), с сильно израненным лицом, поврежденными руками и ногами, множеством ран. Тело пилота держалось на плаву благодаря воздуху, заполнившему под давлением желудок…

Какие только системы не перепробовали конструкторы, чтобы спасти в аварийных ситуациях пилотов-сверхзвуковиков. Благо если «выстрелиться» можно на небольшой скорости. А если нет? Усилиями специалистов катапультируемое кресло превратилось в сложный агрегат. Его механизмы сами, автоматически, после того, как нажат аварийный рычаг, буквально связывают летчика по ногам и рукам, фиксируют зажимами и притягами конечности, заслоняют лицо или гибкой, но прочной шторкой, или стальным забралом, кресло выстреливается из кабины, распускает небольшие плоскости — стабилизаторы и, затормозившись, само выпускает пилота из «объятий». До выстрела, открыв замки фонаря, кресло отпирает кабину, «выжидает», пока ревущий поток унесет прозрачный обтекатель, и только после этого включает пиропатрон. Не помеха для сиденья и заклинивший фонарь. Оно сносит его массивным и прочным бронезаголовником…
В полной мере достижения реактивного авиастроения воплотились в первом советском сверхзвуковом истребителе МиГ-19, поступившем в серийное производство в 1954 году. Тонкое, с большой (56°) стреловидностью крыло, два мощных двигателя РД-9Б с тягой по 3250 кг на форсаже, совершенная аэродинамика, цельноповоротный стабилизатор, три 30-мм пушки — вот лишь некоторые особенности МиГ-19, ставшего одним из основных самолетов нашей авиации. Гидравлическую систему управления стабилизатором дублировали две аварийные — гидро- и электромеханическая. Автоматика таким образом изменяла передаточное отношение управления, чтобы на разных высотах и при разных скоростях (при разных величинах скоростного напора, определяемого плотностью воздуха и квадратом скорости полета) одинаковое отклонение ручки управления вперед-назад вызывало одинаковую реакцию машины.

Максимальная скорость МиГ-19—1450 км! На нашем первом сверхзвуковом истребителе провели эксперименты по бомбометанию с кабрирования, ставшему потом обычным боевым приемом летчиков. Идея метода такова— истребитель-бомбардировщик сбрасывает бомбу на малой высоте (чтобы быть «невидимым» для радиолокаторов противника), но не в горизонтальном полете, а при кабрировании, в крутом наборе высоты с последующим боевым разворотом (или иммельманом) на обратный курс. Подчиняясь законам баллистики, на огромной скорости бомба сначала идет вверх, а затем снижается, описывает баллистическую кривую и попадает в цель. Создав в начале 50-х годов всепогодный барражирующий перехватчик Як-25 — двух двигательную машину со стреловидным крылом и шасси велосипедного типа, — КБ А. Яковлева проектирует по такой же схеме многоцелевой сверхзвуковой Як-28. Конструкторский коллектив П. Сухого дает нашим ВВС сверхзвуковой истребитель — бомбардировщик Су-7.
В конце 50-х годов в серийное производство поступает одноместный истребитель — МиГ-21 с треугольным крылом. Максимальная скорость нынешних вариантов машины более чем вдвое превышает звуковую. Современник первого в СССР сверхзвукового истребителя МиГ-19—американский Норт Америкен F-100 «Супер Сейбр», представлявший собой развитие «Сейбра». Этот довольно тяжелый (максимальный полетный вес F-100С — 17,7 т) построен по традиционной схеме машин «стреловидного» поколения—скошенные под большим — 45° углом — консоли, цельноповоротный стабилизатор, «лобовой» воздухозаборник двигателя. Совсем иначе выглядит всепогодный истребитель-перехватчик Конвер F-102 «Дельта Деггер», в самом названии которого содержится указание на форму крыла: дельтавидную, треугольную в плане.

Проведя в 1953—1954 годах испытания опытных образцов самолета, специалисты убедились; вопреки всем надеждам F-102 вовсе не сверхзвуковая машина. Чтобы спасти положение и оправдать немалые расходы, фирма радикально переделала самолет, а самое главное — применила недавно открытое «правило площадей». Согласно правилу «сечения фюзеляжа по всей его длине контакта с крылом следует уменьшить на величину, равную площади сечения (в этом же месте) крыла». Центральную часть корпуса F-102 поджали, нос удлинили, а хвостовую часть фюзеляжа чуть утолщили. В результате скорость модернизированного Р-102 превысила звуковую, и в 1956 году началась эксплуатация машины в ВВС США. В том же году фирма «Локхид» приступила к серийному выпуску многоцелевого истребителя F-104 «Старфайтер» с прямым крылом чрезвычайно малого размаха. Фирма реализовала рекомендации аэродинамиков: характеристики прямого и стреловидного крыла сравнимы при скоростях, близких удвоенной звуковой. Относительная толщина профиля всего 3,4%. Радиус передней кромки консоли — 0,4 мм. Задняя настолько остра, что на стоянке ее прикрывают войлочными чехлами. Самолет выпускался в нескольких вариантах.

В 1956 году, по сообщению журнала «Интеравиа», фирма создала модель F-104К — машину для тренировки космонавтов. В хвостовой части фюзеляжа установили дополнительный двигатель ЖРД «Рокетдайн»… В начале 60-х годов радикально переделанный самолет—из перехватчика машину превратили в истребитель-бомбардировщик F-104G—поступил на вооружение западногерманских ВВС и составил основу боевой авиации ФРГ. Утяжеление машины при очень малом размахе крыла трагически сказалось на летных свойствах F-104. До конца 1970 года потерпели аварии и катастрофы 123 «Старфайтера», лишившие жизни 61 пилота… Дельтавидные «бесхвостки» и самолеты с короткими стреловидными, почти треугольными крыльями типичны для авиастроения конца 50-х — начала 60-х годов. Предназначенные поначалу для роли истребителя, машины все больше берут на себя функции и истребителей-бомбардировщиков, и разведчиков.
Некоторые фирмы, например, французская «Марсель Дассо», создали серию «Миражей», «бесхвосток» с треугольным крылом, которые при внешнем сходстве предназначаются для выполнения разных боевых задач — от перехвата до атомной бомбардировки. Американский Мак Доннел F-4 «Фантом», серийный выпуск которого начат в 1961 году, используется в качестве истребителя-бомбардировщика и палубного боевого самолета для авиации ВМС. Вместе со сверхзвуковыми самолетами тактической авиации в военно-воздушных силах многих стран находится изрядное количество околозвуковых машин, таких, например, как А4 «Скайхоук» (США) с максимальной скоростью у земли (без внешних подвесок) около 1110 км/ч. Вооружение многоцелевых самолетов — в зависимости от боевой задачи. Отнюдь не устарело классическое бортовое оружие, автоматические скорострельные пушки, размещенные в подвесных контейнерах или в фюзеляже…
В отличие от истребителей с бомбовой нагрузкой «чистые» бомбардировщики не столь быстро преодолели звуковой барьер. «Отставание» этих машин объясняется не только техническими сложностями. «Можно предполагать,— писал в середине 50-х годов технический директор английской фирмы «Хендли-Пейдж» Р. Стаффорд,— что, увеличивая высоту полета, бомбардировщик с околозвуковой скоростью может считаться неуязвимым до тех пор, пока не будут созданы управляемые реактивные снаряды, способные маневрировать на больших высотах. Когда такие снаряды поступят на вооружение ПВО, бомбардировщикам в целях безопасности придется летать на сверхзвуковых скоростях».

Первым реактивным фронтовым бомбардировщиком, принятым на вооружение в нашей стране, стал Ил-28—двухдвигательная машина с прямым крылом и стреловидным хвостовым оперением. При дальности 2400 км бомбардировщик развивал скорость 900 км/ч. Потолок достигал 12 300 м. В носовой части Ил-28 располагались две неподвижные стрелковые установки с 23-мм пушками НР-23. Заднюю полусферу самолета защищала кормовая турельная установка из двух 23-мм пушек…
Начав с модификации ветерана Ту-2 — вместо поршневых двигателей на нем установили два ТРД,— КБ А. Туполева создало прямокрылый фронтовой бомбардировщик—торпедоносец Ту-14, а затем бомбардировщик Ту-16 со стреловидным крылом. Простая и надежная боевая машина стала основой первого у нас реактивного пассажирского самолета Ту-104. Реактивный двигатель устанавливали и на специальный самолет-штурмовик, самолет поля боя. Уже после войны КБ С. Ильюшина, выпустив опытные поршневые машины Ил-16 и Ил-20, приступило к разработке самолета поля боя с турбореактивными двигателями Ил-40, который успешно прошел летные испытания. «Конструированием этой машины,— пишет в своей книге «Советские авиационные конструкторы» доктор технических наук генерал-полковник-инженер А. Пономарев,— закончился этап создания самолетов поля боя».

За рубежом долгие годы после войны состояли на вооружении поршневой штурмовик Дуглас «Скайрейдер» и ряд дозвуковых реактивных машин. Основу стратегической бомбардировочной авиации США до сих пор составляет Боинг В-52 «Стратофортресс», опытный образец которого стартовал весной 1952 года. Самолет дозвуковой, со стреловидным крылом большого удлинения. Шасси велосипедного типа. Под каждой консолью чрезвычайно гибкого крыла на пилонах попарно размещены восемь турбореактивных двигателей. В 50-х годах в первый полет поднялся единственный на Западе бомбардировщик-«сверхзвуковик» — Конвер В-58 «Хастлет» с дельтавидным крылом. Правда, «бесхвостка» обладает дальностью полета, недостаточной для выполнения стратегических задач, В конце 50-х — начале 60-х годов в США сделали дорогостоящую попытку создать сверхзвуковой стратегический бомбардировщик Норт Америкен В-70 «Валькирия», способный заменить В-52. Самолет рождался в мучительных спорах между заказчиком, фирмой-изготовителем и конгрессом США. Одни считали, что баллистическая межконтинентальная ракета выполнит задачу куда успешнее громоздкого и уязвимого самолета. По мнению других, скорость и высота полета В-70 слишком велики, чтобы он мог точно сбросить бомбы. Третьи полагали, что машина устареет еще до того, как конструкторы справятся с массой чисто технических проблем…

Первый полет В-70 состоялся почти через десять лет после начала разработок. В 1965 году бомбардировщик достиг расчетной скорости, в три раза превысившей звуковую. Спустя год второй опытный экземпляр потерпел катастрофу в результате столкновения с сопровождающим истребителем. «В-70, рожденный в спорах и конфликтах,— писал по этому поводу американский журнал «Эр прогресс»,— не мог даже спокойно погибнуть. Обстоятельства, сопровождавшие катастрофу, вызвали много разговоров и расследований со стороны Пентагона». Работы над В-70 были прекращены. Уцелевший образец машины стартовал в последний раз 4 февраля 1969 года, приземлился на авиабазе Райт Паттерсон и стал экспонатом музея ВВС…

Литература:
Андреев И., Захаров А. «Боевые самолеты» 1992г.
Попова С. «Аэрофлот от А до Я» 1986г

Из истории развития истребительной авиации. Часть третья

Куда тяжелее европейских истребителей оказались американские машины. В авиации США, основной формой участия которой в войне была бомбардировка, истребители играли вспомогательную роль, сопровождали бомбовозы в дальних полетах к целям. Защищенные от противника тысячемильной водной преградой, США мало заботились о легких и маневренных перехватчиках. Вспоминая о событиях 1943 года, известный летчик-испытатель Френк Эверест пишет: «Немецкая авиация превосходила нашу, и мы это знали. Дело было не в летчиках—мне кажется, что в этом отношении мы были первыми. Причины нашего отставания заключались в том, что Р-40 не могли равняться с более маневренными немецкими истребителями, и после каждого боя мы недосчитывались нескольких самолетов. Мы неоднократно обращались с просьбой дать нам Р-51 «Мустанги» — более быстрые новые самолеты, но они нужны были в Великобритании для сопровождения бомбардировщиков дальнего действия, совершавших напеты на Германию». Некоторое количество истребителей Р-40, на которые сетует Эверест, поступило в начале Великой Отечественной войны по ленд-лизу и на вооружение советской авиации. Этому тяжеловесному (около 3500 кг) самолету наши летчики неизменно предпочитали машины отечественного производства. Удачнее сложилась фронтовая судьба американского истребителя Белл Р-39 «Эркобра», хотя эта машина и ее дальнейшее развитие — «Кингкобра» — с трудом выходили из штопора. Истребитель оказался хорошим самолетом для непосредственной поддержки наземных войск и воздушных боев на небольших высотах. К тому же «кобра» отличалась высокой боевой живучестью, обладала надежным двигателем и мощной 37-мм пушкой. Именно таким оружием оснащались Р-39, поступавшие по лендлизу на вооружение советской авиации. Небольшое количество «кобр», модифицированных фирмой по требованию королевских ВВС, состояло в 1941 году на вооружении английской авиации. С опознавательными знаками королевских ВВС действовали поначалу и новые американские истребители Норт Америкен Р-5) «Мустанг», на которые возлагали такие надежды Френк Эверест и его боевые товарищи. Цельнометаллическая машина весила около 4 т. При меньшем полетном весе истребитель не смог бы сопровождать и защищать гигантские бомбардировщики В-17 «Летающая крепость» и В-24 «Либерейтор» за сотни километров от баз. В ноябре 1942 года истребитель начал службу и в авиации США под обозначением Р-51А. Модифицированный «Мустанг» отличался улучшенными высотными характеристиками, нес четыре пулемета калибра 12,7 мм. На варианте Р-51В количество пулеметов увеличилось до шести, машина стала летать дальше: конструкторы сумели увеличить объем топливных баков. От модели к модели повышалась и мощность двигателя: она достигла со временем 1490 л. с. Скорость последних модификаций истребителя вплотную приблизилась к отметке 700 км/ч. Летом 1944 года в небе Европы появились «Мустанги», лишь отдаленно напоминающие своих старших собратьев. Неузнаваемым сделал машину новый фонарь пилотской кабины — каплевидный, без традиционных переплетов. Р-510—такое обозначение дали истребителю конструкторы — нес и реактивное оружие: шесть базук пехотного образца или такое же количество 5-дюймовых неуправляемых реактивных снарядов. Другой распространенный в американских ВВС самолет Локхид Р-38 «Лайтнинг» (всего выпущено 9923 экземпляра) начал боевую службу в 1942 году. Первую победу «Лайтнинг» одержал, сбив над Атлантикой дальний разведчик Фокке-Вульф «Кондор». Воевали Р-38 в Северной Африке, в небе Англии и над Тихим океаном, а с 1943 года сопровождали американские бомбардировщики в налетах на «третий рейх». В облегченном варианте, абсолютно безоружный, самолет оказался отличным разведчиком. Турбокомпрессоры не давали моторам терять мощность на большой высоте, а скорость помогала уйти от вражеских перехватчиков. На одной из таких машин летал Антуан де Сент-Экзюпери… Как ни разыгралась творческая фантазия авиаконструкторов накануне второй мировой войны, основную тяжесть боев вынесли не самолеты новых схем, а машины с законченными и привычными очертаниями классического «покроя». На тыловых, далеких от фронта аэродромах остались истребители-утки, тандемы, моно-бипланы. При всех своих обнадеживающих данных необычные машины требовали кропотливой доводки, сотен испытательных полетов, особой технологической оснастки серийных заводов. К тому же у многих таких самолетов какое-либо одно свойство, например скорость, было достигнуто за счет других, но менее важных качеств боевой машины — маневренности, устойчивости и управляемости, наконец, живучести под огнем противника. Недостаточная живучесть решила, в частности, судьбу немецкого истребителя Не-100. «Не все, что кажется хорошим до войны, оправдывает себя во время войны,— вспоминает А. Яковлев,— так было, например, с немецким истребителем Хейнкель-100. Этот самолет был очень аэродинамичен и превосходил Мессершмитт-109 по скорости (650 км/ч против 570—580 км/ч). В скорости и маневренности он имел большое преимущество перед всеми истребителями начала второй мировой войны. Но какой ценой было куплено Хейнкелем преимущество в скорости? Его самолет с двигателем водяного охлаждения был лишен водяных радиаторов нормального типа. Охлаждающая двигатель жидкость проходила через сложную систему пароохладительных устройств, расположенных в двойной обшивке крыльев. Улучшая таким образом аэродинамику самолета, Хейнкель чрезвычайно усложнил его эксплуатацию. В случае даже пулевого прострела крыла самолет был обречен, в то время как другие машины благополучно возвращались из боя с десятками прострелов…» Параллельно с модернизацией удачных довоенных машин гитлеровские авиаконструкторы напряженно создавали реактивную авиацию. Весной 1941 года стартовал бесхвостый самолет Ме-163 с ракетным двигателем Г. Вальтера. Предназначавшийся для перехвата бомбардировщиков, ракетоплан достигал в горизонтальном полете скорости до 880 км/ч и набирал 9 тыс. м за 2 мин. Стартовал истребитель на двухколесном шасси, которое сбрасывалось после взлета. Приземлялся Ме-163 на выпускавшуюся перед посадкой лыжу. Немало повозившись с капризным жидкостно-реактивным двигателем, с едкой кислотой — окислителем, немцы довели машину до серийного выпуска. В 1944 году они успели выпустить 347 ракетопланов, а в 1945-м — 37. Более широкими возможностями, нежели ракетный самолет с весьма малым временем активного полета, располагал Ме-262 с двумя турбореактивными двигателями. Совершивший первый полет летом 1942 года Ме-262 предназначался сначала для перехвата воздушных целей. Позже его радикально переделали в истребитель-бомбардировщик. Затем, когда война подошла к границам Германии, самолет вновь превратили в перехватчик. Максимальная скорость Ме-262 достигала 848 км/ч. Оснащенный радиолокатором и 50-мм пушками, самолет был опасным соперником в небе войны. И все же… В октябре 1944 года канадский летчик, управлявший английским «Спитфайром», сбил Ме-262, К концу войны на счету многих союзных и советских пилотов были уничтоженные реактивные машины. «Свалил» Ме-262 и наш знаменитый ас И. Кожедуб. Разгром люфтваффе, всей гитлеровской военной машины положил конец отчаянным попыткам фашистских конструкторов взять верх в многолетнем поединке с создателями советских самолетов. Символом победы нашей технической мысли, наших Вооруженных Сил, всего народа стали краснозвездные истребители, пронесшие 1 Мая 1945 года над поверженным Берлином алые транспаранты. На кумаче было выведено: «Слава советским воинам, водрузившим Знамя Победы над Берлином!», «Победа».

Литература:
Андреев И., Захаров А. «Боевые самолеты» 1992г.
Попова С. «Аэрофлот от А до Я» 1986г.

Из истории развития истребительной авиации. Часть вторая

Летом 1940 года над Англией нависла и не в переносном, в буквальном смысле — угроза давно обещанного Фюрером вторжения на Британские острова. Составной частью гитлеровского плана захвата Англии «Морской лев» была операция «Адлерангриф» — воздушное наступление люфтваффе. К броску через Ла-Манш приготовились экипажи двух с половиной тысяч самолетов, базировавшихся на 400 аэродромах Голландии, Бельгии, Франции, Норвегии и Дании. 12 и 13 августа немцы провели массированные налеты на основные аэродромы и береговые радарные станции англичан, а 14-го начали ночные рейды к авиационным заводам фирм «Бристоль», «Вестланд», «Роллс-Ройс» и «Глостер». Результат—повреждения двух аэродромов и нескольких радиолокационных станций. Не слишком удачно прошли и налеты на предприятия. Чаще всего бомбардировщики не успевали долететь до цели — на полпути их перехватывали английские истребители. Потери люфтваффе только 13 августа составили 47 самолетов. Британцы лишились 13 машин. Уже на следующий день над островами появились не пикировщики Ju-87, бомбившие накануне аэродромы, а двухмоторные истребители Мессершмитт Ме-110 с бомбовой нагрузкой: командование люфтваффе не рисковало больше посылать без сопровождения сравнительно тихоходные бомбардировщики на «растерзание» английским истребителям. В те же дни, обеспокоенный потерями, Геринг распорядился «впредь в составе каждого экипажа самолета, действующего над Англией, иметь не более одного офицера». До середины октября германская авиация днем и ночью пыталась разгромить королевские военно-воздушные силы, расстроить систему ПВО, подготовить высадку вермахта на Британские острова. И каждый раз, неся немалые потери, англичане отбивали атаки. Героями воздушного сражения, названного англичанами «битвой за Англию», стали пилоты 600 истребителей «Спитфайр» и «Харрикейн». Как правило, «Харрикейны» нападали на вражеские бомбардировщики, а более скоростные «Спитфайры» заставляли ввязываться в бой истребителей сопровождения. Оставшись наедине с «Харрикейнами», фашистские самолеты либо становились их жертвами, либо спасались бегством, так и не долетев до объектов бомбардировки. «Спитфайр», скорость которого примерно равнялась скорости Ме-109 с двигателем «Даймлер-Бенц» 601 В (1000 л. с.), превосходил основной истребитель люфтваффе в маневренности. Реджинальд Митчелл, главный конструктор фирмы «Супермарин», воплотил в истребителе лучшие качества гоночных самолетов, сумел сделать его чрезвычайно легкой в управлении, маневренной машиной. Своей маневренностью «Спитфайр» обязан не только тщательному подбору площадей рулевых поверхностей, их весовой и аэродинамической балансировке, но и крылу сравнительно большой площади. При полетном весе «Спитфайра» 2700 кг площадь его несущей поверхности составляла 22,5 м2. У Ме-109Е, весившего 2600 кг, куда меньше— 16,4 м2. Тем не менее «Спитфайр» с небольшой удельной нагрузкой на крыле сохранил скоростные свойства гоночных «рекордсменов». Придав крылу аэродинамически выгодные очертания, Митчелл удачно сочетал в самолете высокую скорость гоночной машины с маневренностью хорошего истребителя с малой нагрузкой на крыло. Первый тур воздушных сражений второй мировой войны вскрыл и недостатки истребителей конца 30-х годов; восемь крыльевых пулеметов «Спитфайра» оказались слабым оружием против самолетов врага, оснащенных противопульной броней. Одной лишь скорострельности уже не хватало. «Пронять» истребители и бомбардировщики люфтваффе можно было пушечными снарядами… Летом 1940 года, когда война уже грохотала на Западе, в КБ и на испытательных аэродромах нашей страны шла напряженная работа. Инженеры готовили документацию для серийного выпуска новых боевых самолетов, технологи—оснастку для сборки сотен и тысяч экземпляров машин, опытные образцы которых еще проходили заводские и государственные испытания. В том же, 1940 году нашим инженерам и летчикам представилась возможность изучить и самолеты будущего противника. «Перед войной мы совсем немного знали о немецких самолетах,— вспоминает летчик-испытатель И. И. Шелест. Изредка нет-нет да и проскользнет в печати короткая заметка о появлении новой машины. Но вот немецкие самолеты стали прибывать на наш аэродром. В масштабе «один к одному». Матовые, не отсвечивающие под лучами солнца и камуфлированные разнозелеными пятнами, но без паучьих свастик и черных крестов — их уже успели закрасить… Первые впечатления, к сожалению, оказались неутешительными для нас. «Срубленные» будто бы грубо, угловатые, длиннохвостые немецкие машины имели много новшеств и в воздухе оказались простыми и послушными. Надо было видеть редкое противоречие; летчик-испытатель огорчается машиной, которая ему нравится! …Постепенно все наши летчики включились в испытания немецких машин. Мне тоже кое-что перепало — сперва на двухмоторном «Фокке-Вульфе», потом на обоих «Мессерах» (109, 110). Пришлось порядочно полетать на «Юнкерсе» и других самолетах. «Немцев» удалось попробовать и Виктору Расторгуеву, моему другу… «Можно подумать,— говорил Виктор,— что они знают «петушиное слово» и заклинают им создаваемые самолеты,— все они устойчивы, хорошо управляемы, и в этом похожи друг на друга… Черт с ними! Наши новые истребители не хуже. Только маловато их. Пока-то дойдут до большой серии… попадут в части… А немцы уже заставили работать на себя всю Европу!» Почти одновременно в Научно-испытательный институт ВВС поступили три опытных истребителя, созданных в чрезвычайно сжатые сроки конструкторскими бюро А. Яковлева, А. Микояна и М, Гуревича и конструкторами С. Лавочкиным, В. Горбуновым, М. Гудковым. И-26 — прототип первой из знаменитых яковлевских боевых машин — был оснащен двигателем жидкостного охлаждения М-105. В развале У-образного мотора расположили 20-мм пушку ШВАК; два пулемета винтовочного калибра стреляли сквозь диск винта. На испытаниях И-26 показал себя скоростной (до 580 км/ч), маневренной, легкой в пилотировании машиной. И-201 С, Лавочкина, В. Горбунова и М. Гудкова обладал более мощным вооружением: 20-мм пушкой, одним крупнокалиберным и двумя пулеметами обычного калибра. Конструкция деревянная, из так называемой дельта-древесины, фанерного шпона, пропитанного фенольными смолами. Дельта-древесина не горела, а лишь обугливалась от огня. В сочетании с отличной аэродинамикой крыла и фюзеляжа гладкие полированные поверхности позволили истребителю развивать на высоте скорость до 560 км/ч. Правда, машина вышла тяжеловатой — полетный вес доходил до 3300 кг. Третий самолет, И-200, спроектированный конструкторами А. Микояном и М. Гуревичем, принадлежал к классу высотных истребителей. 1350-сильный двигатель АМ-35А развивал максимальную мощность на высоте 7—10 км. Расчет конструкторов был на то, что в разреженной атмосфере, где самолет противника теряет свои мощностные и маневренные свойства, И-200 как бы распрямляет плечи, в полной мере проявляет и быстроходность и верткость. На высоте 7250 м самолет развивал 640 км/ч — весьма высокая по тем временам скорость! Летом—осенью 1940 года, еще до конца испытаний, новые машины пошли в «серию», И-26 стал истребителем Як-1, И-201 получил наименование ЛаГГ-1, И-200 превратился в серийный самолет МиГ-1. Параллельно с запуском в «серию» конструкторы доводили истребители, устраняли недостатки, отмеченные испытателями и армейскими пилотами. На смену ЛаГГ-1 пришел ЛаГГ-3, который при том же полетном весе летал почти вдвое дольше своего предшественника. Чтобы улучшить маневренность и сделать машину терпимее к ошибкам пилотов, Истребитель Як-3 ее оснастили автоматическими предкрылками. При больших углах атаки крыла ЛаГГ выбрасывал по передней кромке предкрылки. Они-то и не давали воздушному потоку отрываться от крыла, удерживали истребитель от срыва в штопор. Строгим в управлении слыл и МиГ. Серийные МиГ-3 оснастили автоматическими предкрылками на концах крыла. Дальность полета Ми Га тоже не устраивала заказчика. Как же заставить «спринтера» освоить и «стайерские» (конечно, по истребительным понятиям) дистанции? Нельзя посягать на боевую нагрузку и снимать оружие, и без того машину не удалось оснастить пушкой — только крупнокалиберными пулеметами. Да и емкость баков нельзя увеличивать беспредельно. Остается кропотливый, но благодарный труд—улучшать аэродинамику истребителя по крохам; по граммам и килограммам уменьшать силу сопротивления! Очень кстати оказались для отечественного опытного самолетостроения гигантские аэродинамические трубы ЦАГИ, запущенные в 1939 году. Первой продувочной «моделью» стал МиГ-3 в натуральную величину. При продувках истребитель, тщательно «вылизанный» после исследований на моделях и в опытных полетах, раскрыл таившиеся в нем резервы скорости и косвенно дальности. Выяснилось, что одна только антенна «крала» у машины 2 км/ч. Свободно свисавший провод заключили в обтекаемую трубу. Так, проанализировав влияние «пустяков» на аэродинамику самолета, добились немалого выигрыша в сопротивлении. Отсюда и экономия горючего, а значит, и большая дальность полета. МиГ-3 считался одним из самых перспективных самолетов наших ВВС. Его стихией была высота, и именно на высоте, как полагали до начала боевых действий специалисты по тактике авиации, разыграются воздушные бои второй мировой войны. Теперь все зависело от промышленности, которой предстояло свернуть выпуск устаревших «Чаек» и И-16, «размножить» в тысячах экземпляров новейшие советские истребители. Спроектированные с дальним прицелом, воплотившие в себе последние достижения науки и техники, они оказались самыми «молодыми», а потому и сильными соперниками авиации врага. Конструкция поддавалась модернизации, переход к другим, более совершенным моделям шел прямо «с колес», без остановки налаженного серийного производства. Оценив сильные и слабые стороны наших истребителей, советские конструкторы взяли курс не на разработку совершенно новых образцов, а на последовательное модифицирование удачных машин, их оснащение более мощными двигателями, «вылизывание» оправдавших себя аэродинамических форм, включение в проверенные конструкции новых материалов, оборудования, оружия. Занимаясь новым вариантом самолета, нельзя совершенствовать его вообще, добиваться повышения абсолютно всех характеристик машины. Конструктор вынужден опираться в своей работе на освоенную промышленностью технологию, пользоваться каталогом готовых изделий — унифицированными пневматиками шасси, крепежом, иными стандартными элементами. Не всегда стоит менять, скажем, пусть не самую совершенную, но доведенную гидросистему, которая не грозит внезапным отказом, как это может случиться с абсолютно новыми гидроцилиндрами, золотниками, гидроаккумуляторами. Конечно, прежде чем оснастить какой-нибудь новинкой сотни и тысячи серийных машин, ее проверяют на стендах и в испытательных полетах, но главные испытания — на фронте. Поспеши конструктор, побуждаемый самыми лучшими намерениями,—ошибка будет стоить немалой крови, потери драгоценного времени на исправление опрометчивого решения. Модифицирование самолета тесно связано с качествами вражеских машин того же назначения, или самолетов, с которыми истребителю предстоит бороться, с текущими условиями воздушной войны и действиями наземных войск, наконец, с долгосрочными планами командования. Конструктор обязан считаться также с производительными возможностями страны в тот или иной момент мировой войны… Лучшие пилоты-истребители добивались на ЛаГГах отличных боевых результатов — летчик К, Груздев уменьшал радиус виража своей машины, выпуская посадочные щитки на 10—15°. Тем не менее маневренности и скороподъемности самолета явно недоставало в боях с Ме-109Е. К тому же серьезным недостатком обернулись и технологические достоинства ЛаГГ-3: его конструкция из дельтадревесины. Ведь смолы для пропитки дерева были импортными, а война затруднила доставку столь нужного материала. Возврат к обычной древесине утяжелил бы конструкцию и без того слишком тяжелую для 1050-сильного мотора М-105П. Более мощный, но пока «сырой» двигатель М-1 06 проходил еще стендовые испытания. Выпуск ЛаГГов собирались прекратить. Положение с этой машиной требовало радикальных, но безошибочных переделок. С. А. Лавочкин нашел выход — в моторе воздушного охлаждения АШ-82 А. Швецова. Этот появившийся накануне войны двигатель не слишком привлекал конструкторов истребителей — их отпугивал большой «лоб» звездообразного мотора, высокое аэродинамическое сопротивление «звезды». Но двигателисты заметно уменьшили высоту цилиндров, диаметр мотора лишь ненамного превышал модель М-105П, зато мощность 1700 л. с. вместо 1050. Важное достоинство такого двигателя и его высокая живучесть в бою — пробоины не выводят из строя систему охлаждения. К тому же АШ-82 хорошо защищал пилота от обстрела спереди. В начале 1942 года в воздух поднялся опытный модифицированный ЛаГГ, летавший быстрее Ме-109 (1941) на 40—50 км/ч. Вдобавок Ла-5—так называлась серийная машина—превосходил Ме-109Е по вооружению: две 20-мм пушки против одной такого же калибра и двух пулеметов у фашистского самолета. Не следует думать, что успех предопределен, если переделка машины заключается всего лишь в замене одного двигателя другим. Конструкторские муки начинаются с перетасовки чуть ли не всех сколько-нибудь весомых элементов истребителя: более тяжелый мотор нарушает центровку исходного самолета. Разбалансированная машина не сможет задрать нос при старте, а если и взлетит, вряд ли проделает даже простейшие фигуры пилотажа. Справившись с центровкой, Лавочкин уперся в другую проблему — перегрев двигателя. Он оказался столь сильным, что истребитель, сделавший всего несколько полетов, сняли с испытаний. Пришлось повозиться с носовой частью самолета, спрофилировать ее так, чтобы воздушный поток исправно обтекал каждый из ребристых цилиндров, унося излишки тепла. Тоже непростая задача, ибо система охлаждения не должна создавать большого аэродинамического сопротивления. Вообще «детских болезней», у будущего Ла-5 оказалось вдоволь. То у истребителя барахлили закрылки, то лопалась трубка маслосистемы, то в пилотской кабине начинало печь, будто ее нарочно подогревали. Тем не менее стараниями лавочкинского КБ, представителей моторной фирмы А. Д. Швецова, летчиков-испытателей А. И. Никашина, А, П. Якимова и других истребитель довели, и он продемонстрировал в полетах расчетные характеристики. В считанные недели самолет подготовили к серийному производству и выпустили первые десять головных машин. Испытали—и опять проблема: максимальная скорость серийного образца на 40—50 км/ч меньше, чем у опытного экземпляра. «Недостача» серьезная, а сроки, отпущенные ГКО, предельно сжаты — за две недели поставить на конвейер Ла-5 с данными, соответствующими опытному образцу. На лавочкинский завод командируется группа известных ученых. Их «диагноз»: недостаточная герметичность капота двигателя. Еще одна переделка, и с конвейера пошли Ла-5, не уступающие по своим характеристикам истребителю-прототипу… В небе Сталинграда состоялось боевое крещение модифицированного ЛаГГа, чудесным образом превратившегося в скоростной, маневренный истребитель с мощным пушечным залпом. Летом 1943 года в боях на Орловско-Курской дуге участвовали уже Ла-5ФН, самолеты с форсированным двигателем, «выдававшим» уже 1850 л. с. вместо 1700 у АШ-82. Немцы запустили в производство Фокке-Вульф FW-190. Но и этот хорошо вооруженный и скоростной самолет оказался тяжелее Ла-5ФН, уступал ему в быстроходности и маневре и плохо «держал» снаряды советских авиапушек. Летные свойства лавочкинского самолета улучшились и оттого, что тяжелые крыльевые лонжероны из древесины заменили металлическими — «дюралевый кризис» в промышленности уже миновал. Вес истребителя уменьшился. Конструкторы поработали и над управлением — они сделали Ла-5ФН менее «строгим» к ошибкам пилота, и это особенно оценили молодые летчики, Именно на Ла-5ФН в грандиозных сражениях 1943 года открыл счет своих боевых побед молодой летчик И. Кожедуб. Все 62 немецких самолета, сбитых им за время войны, были сожжены или взорваны огнем пушек «Лавочкина». С Ла-5ФН пилот пересел в кабину Ла-7, следующего варианта удачной машины. Поработав над аэродинамикой, конструктор заставил самолет, оснащенный все тем же швецовским мотором, летать со скоростью 680 км/ч. Огневую мощь Ла-7 составили три 20-мм пушки. Готовя крупнейшие наступательные операции нашей армии 1943 года, советское командование потребовало от авиапромышленности истребителей с увеличенной дальностью полета. Им предстояло прикрывать наземные войска, сопровождать бомбардировщики и штурмовики. Як-9 появились на фронтах во второй половине 1942 года, а в октябре вместе с Ла-5 приняли участие в битве на Волге. На высотах от 4000 до 4800 м машина превосходила Ме-1090-2 по скорости и маневренности. На 5 тыс. м Як-9 забирался за 4,9 мин. «Мессеру» для такого же подъема требовалось 5 мин. На полный вираж Як-9 уходило 19—20 с. Противник затрачивал на это 22—23 с. Замечательными боевыми свойствами Як-9, ведущий свое начало от предвоенного Як-1, обязан более совершенной аэродинамике и замене деревянных конструктивных элементов металлическими. Машину оснастили форсированным двигателем ВК-105ПФ. Продолжая заменять в Яках дерево на дюраль и сталь, КБ А. Яковлева облегчает конструкцию Як-9 и увеличивает внутренние свободные объемы фюзеляжа и крыла. Значит, истребитель можно снабдить увеличенным запасом топлива или оснастить мощным оружием. Як-9Д обладал дальностью полета 1400 км. Як-9 ДД—2000 км. Одну из модификаций (Як-9Т, 1943 г.) оснастили 37-мм орудием НС-37. Позднее, в 1944 году, появился опытный вариант Як-9К, вооруженный 45-мм или 75-мм пушкой. Снаряд пробивал броню танков и боевых кораблей. С другой стороны, КБ А. Яковлева задалось целью создать предельно легкую машину, наиболее подходящую для действий в тесном контакте с наземными войсками, завоевания господства в воздухе. Скорость, отличная скороподъемность и маневренность — вот важнейшие свойства такой машины. Взяв за основу Як-1, конструкторы заменили деревянные лонжероны крыла металлическими. Все мало-мальски весомые элементы самолета после скрупулезного анализа прочности были облегчены. Скорость удалось увеличить не за счет более мощного мотора, а благодаря уменьшению площади крыла, а следовательно, аэродинамического сопротивления несущей поверхности. Поработали конструкторы и над плавностью обводов самолета. Маслорадиатор перекочевал из-под фюзеляжа в крыло, водяной радиатор, насколько возможно, скрыли в центроплане, сделали убирающимся хвостовое колесо. Скорость новой машины—Як-3—увеличилась на 70 км/ч по сравнению с Як-1. С мотором ВК-105ПФ Як-3 развивал скорость до 660 км/ч. Дав фронту отличные истребители, Яковлев продолжал совершенствовать «базовые» модели. Як-3, например, оснастили в 1944 году форсированным двигателем ВК-107А (1500 л. с.). В порядке эксперимента на эту машину поставили даже 57-мм пушку. Стандартными же остались такие комбинации оружия: одна 20-мм пушка и один-два пулемета УБС или две 20-мм пушки. Скорость Як-3 ВК-107А достигала у земли 610 км/ч и 720 км/ч на высоте 5750 м. Потолок достигал 11800 м. 5-километровую высоту истребитель набирал за 3,9 минуты, вираж совершал за 17—18 секунд. В том же, 1944 году на Як-3 попытались поставить еще более форсированный двигатель ВК-108. Под пилотированием В. Л. Расторгуева истребитель показал рекордные характеристики: скорость 745 км/ч, близкая к предельной для поршневого самолета, и скороподъемность — 5000 м за 3,5 минуты. Из-за недоведенного мотора самолет в серию не пошел. Та же участь постигла и Як-3 с мотором воздушного охлаждения АШ-82 (1945). Хотя самолет и удался, необходимости в нем а конце войны уже не было… Неоценимым достоинством Як-3, как, впрочем, и всех истребителей КБ А. Яковлева, была и простота его пилотирования. Этим качеством конструкторы самолетов порой вынужденно поступались в пользу боевых свойств. И тогда истребители при всей своей мощи не прощали ошибок даже опытным асам. Не таков был новый Як. Хорошая маневренность, простота в управлении сочетались с очень мощным пушечным вооружением. Облегчение конструкции дало возможность поставить в развале V-образного мотора 20-мм пушку, стрелявшую через втулку пропеллера. Сквозь диск винта стреляли 2 пулемета калибра 12,7 мм. При широком спектре боевых возможностей «Яковлевых» они оставались похожими не только друг на друга, но и на довоенный Як-1. Правда, Як-3, как и «девятка», выделялся каплевидным фонарем кабины, что давало пилоту хороший обзор задней полусферы… В ходе войны советским авиаконструкторам не пришлось спешно, в пожарном порядке, проектировать принципиально иные машины в связи с изменением военной концепции. Исключение составляет, пожалуй, высотный МиГ-3, появление которого накануне войны стало событием в отечественном и мировом авиастроении. Вопреки предвоенным взглядам, воздушная война шла не на потолке боевых машин, а на умеренных высотах. «В первые же месяцы войны убедились,— вспоминает генеральный авиаконструктор А. Яковлев,— что немецкие летчики научились прикрывать наземные войска, сопровождать бомбардировщики и штурмовики. Як-9 появились на фронтах во второй половине 1942 года, а в октябре вместе с Ла-5 приняли участие в битве на Волге. На высотах от 4000 до 4800 м машина превосходила Ме-1090-2 по скорости и маневренности. На 5 тыс. м Як-9 забирался за 4,9 мин. «Мессеру» для такого же подъема требовалось 5 мин. На полный вираж Як-9 уходило 19—20 с. Противник затрачивал на это 22—23 с. Замечательными боевыми свойствами Як-9, ведущий свое начало от предвоенного Як-1, обязан более совершенной аэродинамике и замене деревянных конструктивных элементов металлическими. Машину оснастили форсированным двигателем ВК-105ПФ. Продолжая заменять в Яках дерево на дюраль и сталь, КБ А. Яковлева облегчает конструкцию Як-9 и увеличивает внутренние свободные объемы фюзеляжа и крыла. Значит, истребитель можно снабдить увеличенным запасом топлива или оснастить мощным оружием. Як-9Д обладал дальностью полета 1400 км. Як-9 ДД—2000 км. Одну из модификаций (Як-9Т, 1943 г.) оснастили 37-мм орудием НС-37. Позднее, в 1944 году, появился опытный вариант Як-9К, вооруженный 45-мм или 75-мм пушкой. Снаряд пробивал броню танков и боевых кораблей. С другой стороны, КБ А. Яковлева задалось целью создать предельно легкую машину, наиболее подходящую для действий в тесном контакте с наземными войсками, завоевания господства в воздухе. Скорость, отличная скороподъемность и маневренность — вот важнейшие свойства такой машины. Взяв за основу Як-1, конструкторы заменили деревянные лонжероны крыла металлическими. Все мало-мальски весомые элементы самолета после скрупулезного анализа прочности были облегчены. Скорость удалось увеличить не за счет более мощного мотора, а благодаря уменьшению площади крыла, а следовательно, аэродинамического сопротивления несущей поверхности. Поработали конструкторы и над плавностью обводов самолета. Маслорадиатор перекочевал из-под фюзеляжа в крыло, водяной радиатор, насколько возможно, скрыли в центроплане, сделали убирающимся хвостовое колесо. Скорость новой машины—Як-3—увеличилась на 70 км/ч по сравнению с Як-1. С мотором ВК-105ПФ Як-3 развивал скорость до 660 км/ч. Дав фронту отличные истребители, Яковлев продолжал совершенствовать «базовые» модели. Як-3, например, оснастили в 1944 году форсированным двигателем ВК-107А (1500 л. с.). В порядке эксперимента на эту машину поставили даже 57-мм пушку. Стандартными же остались такие комбинации оружия: одна 20-мм пушка и один-два пулемета УБС или две 20-мм пушки. Скорость Як-3 ВК-107А достигала у земли 610 км/ч и 720 км/ч на высоте 5750 м. Потолок достигал 11800 м. 5-километровую высоту истребитель набирал за 3,9 минуты, вираж совершал за 17—18 секунд. В том же, 1944 году на Як-3 попытались поставить еще более форсированный двигатель ВК-108. Под пилотированием В. Л. Расторгуева истребитель показал рекордные характеристики: скорость 745 км/ч, близкая к предельной для поршневого самолета, и скороподъемность — 5000 м за 3,5 минуты. Из-за недоведенного мотора самолет в серию не пошел. Та же участь постигла и Як-3 с мотором воздушного охлаждения АШ-82 (1945). Хотя самолет и удался, необходимости в нем а конце войны уже не было… Неоценимым достоинством Як-3, как, впрочем, и всех истребителей КБ А. Яковлева, была и простота его пилотирования. Этим качеством конструкторы самолетов порой вынужденно поступались в пользу боевых свойств. И тогда истребители при всей своей мощи не прощали ошибок даже опытным асам. Не таков был новый Як. Хорошая маневренность, простота в управлении сочетались с очень мощным пушечным вооружением. Облегчение конструкции дало возможность поставить в развале V-образного мотора 20-мм пушку, стрелявшую через втулку пропеллера. Сквозь диск винта стреляли 2 пулемета калибра 12,7 мм. При широком спектре боевых возможностей «Яковлевых» они оставались похожими не только друг на друга, но и на довоенный Як-1. Правда, Як-3, как и «девятка», выделялся каплевидным фонарем кабины, что давало пилоту хороший обзор задней полусферы… В ходе войны советским авиаконструкторам не пришлось спешно, в пожарном порядке, проектировать принципиально иные машины в связи с изменением военной концепции. Исключение составляет, пожалуй, высотный МиГ-3, появление которого накануне войны стало событием в отечественном и мировом авиастроении. Вопреки предвоенным взглядам, воздушная война шла не на потолке боевых машин, а на умеренных высотах. «В первые же месяцы войны убедились,— вспоминает генеральный авиаконструктор А. Яковлев,— что немецкие летчики на истребителях «Мессершмитт», обладавших меньшей высотностью, чем МиГи, не ведут бои на тех высотах, где они слабее. Наоборот, они стремились завязать все бои на малой высоте, где более тяжелый МиГ проигрывал в маневре». Попытка оснастить МиГ-3 «звездой» воздушного охлаждения АШ-82 оказалась запоздалой: к тому времени был практически готов Ла-5. В 1942 году машину сняли с производства. Однако в начале войны 2400 выпущенных МиГов сыграли важную роль в борьбе с превосходящими силами люфтваффе. Полностью оправдала себя ставка советских авиаконструкторов на легкие, но хорошо вооруженные машины смешанной конструкции. Модернизация самолетов, расширение их боевых возможностей происходили за счет внутренних резервов конструкций, без существенного утяжеления истребителей… В расчете на блицкриг немцы полагались на основной истребитель люфтваффе—Ме-109. И хотя боевые качества машины-ветерана поначалу росли от модификации к модификации, настало время, когда резервы конструкции были уже исчерпаны. Приводить в соответствие друг с другом скорость, маневренность и огневую мощь самолета оказывалось все труднее, а то и просто невозможно. «В конце концов,— замечает А. Яковлев,—отличный в своем первоначальном виде истребитель… вырос по весу почти до 3,5 т и потерял маневренные качества. Несмотря на увеличение мощности двигателя и вооружения, «Мессершмитту» не удалось получить никаких преимуществ по сравнению с нашими самолетами Як и ЛаГГ. Не принес гитлеровцам стабильного успеха истребитель Фокке-Вульф FW-190, появившийся на Западном фронте в 1942-м, а на советском—в 1943 году. Как отметил еще в 1942 году английский журнал «Флайт», описывая трофейный FW-190, «самолет FW-190 не является лучшим истребителем в мире, как это утверждают немцы, но, во всяком случае, это очень хорошая машина». Оказавшись в небе Великой Отечественной войны, «очень хорошая машина» нашла себе достойных соперников — легких и маневренных истребителей Лавочкина и Яковлева…

Литература:
Андреев И., Захаров А. «Боевые самолеты» 1992г.
Попова С. «Аэрофлот от А до Я» 1986г.

Из истории развития истребительной авиации. Часть первая

Начав первую мировую войну монопланом, самолет-истребитель закончил боевые действия бипланом и даже трипланом. Все остальные элементы конструкции «скаута» почти не изменились. Лишь к самому концу войны, в 1918 году, фирме «Юнкерс» удалось выпустить небольшую серию цельнометаллических истребителей Юнкерс D-1 со свободнонесущим крылом, без расчалок и подкосов. Но, как ни прогрессивен был переход к «крылатому металлу» — дюралюминию, у новых монопланов не оказалось сколько-нибудь значительных летных преимуществ перед традиционными фанерно-полотняными бипланами. По сути прежней осталась и технология: «Юнкерсы» изготовляли так же, как и неметаллические машины: вместо фанеры или полотна попросту ставили дюралевый лист, а деревянный брусок или планку заменяли тянутым профилем. Кустарной оставалась и сборка — масса деталей поступала с грифом «Подгонять по месту». Абсолютным монополистом после первой мировой войны оказался все же истребитель-биплан смешанной конструкции. От этих машин, как и прежде, требовались достаточно высокая горизонтальная и вертикальная скорость и в особенности маневренность — способность развернуться на «пятачке».

Быстроходность машин росла в основном за счет мощности двигателей. А так как это неизменно утяжеляло истребитель, приходилось увеличивать и площадь крыльев для сохранения маневренности. Чтобы не заставлять каждый квадратный метр плоскостей нести лишнюю нагрузку, крылья делали и длиннее и шире. Даже самый скоростной и маневренный истребитель вряд ли станет грозной боевой машиной, если не предоставить летчику хороший обзор. Что увидит пилот, сидящий в буквальном смысле между двумя обширными экранами — верхним и нижним крыльями? Конструкторам пришлось бороться и со «слепотой» самолетов, делать вырезы в задних кромках крыльев, изгибать верхнюю плоскость наподобие крыла чайки, а то и вовсе поднимать верхнее крыло над фюзеляжем и убирать нижнее (схема «парасоль»). Чаще всего прибегали к схеме полутораплана — верхнюю плоскость поднимали над корпусом, нижнюю уменьшали в размерах так, чтобы она не мешала пилоту глядеть «под себя».

Развитие истребителей 20—30-х годов неразрывно связано с воздушными гонками—состязанием пилотов, машин, фирм, наконец, ведущих авиационных держав. Наибольшей популярностью пользовались гонки гидросамолетов на кубок Шнейдера, начавшиеся еще до войны, в 1913 году. В 1919—1920 годах в гонках участвовали одноместные морские истребители с форсированными двигателями. Добавочную мощность удавалось получить за счет увеличения степени сжатия и числа оборотов моторов, что, конечно же, приводило к увеличению размеров силовой установки. В 1923 году появились гоночные самолеты со сверхмощными двигателями, созданными специально для состязаний. Машины отличались также совершенной аэродинамикой. Гонки 1926 года окончились неожиданной победой Италии и показали, как много зависит от искусства пилота, от его подготовки к управлению именно гоночными машинами. Англичане немедленно организовали учебно-тренировочную эскадрилью высокоскоростных полетов. Ее единственной задачей было обучение летчиков и испытание самолетов для шнейдеровских состязаний, Так же как в Италии, пилоты набирались из военной авиации.

К концу 30-х годов лишь две эти страны могли претендовать на победу в шнейдеровских гонках. Оба государства затратили огромные средства на постройку машин, моторов и на подготовку к состязаниям. Счастье улыбнулось английской команде — в гонках 1927 года летчик Уэбстер показал среднюю скорость в 453 км/ч на Супермарине-5. Его достижение тем более замечательно, что оно превысило мировой рекорд скорости для сухопутных самолетов. По условиям состязаний кубок и победа доставались стране, выигравшей гонку три раза подряд. Англии предстояло доказать свое превосходство еще дважды. Готовясь к 11-м гонкам, главный конструктор фирмы «Супермарин» Р. Митчелл подготовил новую машину S-6В. 7 сентября 1929 года с результатом 520 км/ч победил «Супермарин». Необычайно выглядели шнейдеровские гонки 1931 года. В них участвовали одни лишь английские машины, стремительные, с длинными поплавками гидросамолеты. Пилот Супермарина 5-6В безукоризненно прошел пять кругов 350-километровой дистанции, и его достижение — скорость 547,3 км/ч увенчало последнее, двенадцатое состязание на кубок Шнейдера. В многолетнем споре между пилотами, инженерами, учеными, составлявшими в те времена цвет авиационных наций Старого и Нового Света, победили англичане.
Стоит заметить, что максимальная скорость сухопутного гоночного самолета — Гранвилл «Суперспортстер-Джи-Би» — составляла около 430 км/ч, на добрую сотню километров в час меньше, чем у гидросамолета с огромными, в размер фюзеляжа, поплавками! Но и о такой быстроходности конструкторы истребителей начала 30-х годов могли только мечтать. Почему же, располагая сверхскоростными одноместными машинами, специалисты не могли просто переделать их в столь же скоростные боевые самолеты? Одна из причин — та же, что заставила когда-то Густава Деляжа и Луи Бешеро изменить монопланной схеме и сделать бипланами первые боевые «Ньюпоры» и СПАДы. Причина быстроходности гоночных гидросамолетов — посадка на воду. Ведь на водную гладь можно садиться с большей скоростью, чем на грунтовую или бетонную площадку,— впереди у машины практически бесконечная дорожка. Это замечательное свойство гидроаэродромов делает менее жестким противоречие между максимальной скоростью полета и скоростью посадки, которое во все времена было твердым орешком для конструкторов. Заботясь о быстроходности сухопутного самолета, они делали крыло меньше—выигрывали на его аэродинамическом сопротивлении,— но всегда помнили: машину нужно благополучно приземлять, а это требует достаточно большой несущей поверхности. Вот и получилось, что крылья гоночных гидросамолетов были меньшей площади, а значит, и небольшого сопротивления. Даже гигантские поплавки не ухудшали аэродинамических свойств настолько, чтобы машину мог обогнать сухопутный гоночный самолет со сравнительно небольшим колесным шасси.

Еще одна причина, из-за которой нельзя было механически перенести конструктивные особенности машин-«рекордсменов» на истребители: чрезвычайно высокий рост мощности мотора, необходимый для незначительного увеличения скорости. На «Джи-Би» американец Д. Дулиттл побил в 1932 году рекорд, установленный еще в 1924 году французским летчиком Бонне, 6-процентный прирост скорости дался ценой полуторного повышения мощности мотора. При всей своей резвости «Джи-Би» не внушал доверия пилотам. Бочкообразный в передней части фюзеляж переходил к хвосту в вертикальное ребро, игравшее роль киля. На больших углах атаки, при взлете и посадке, крыло «затеняло» оперение; хвост попадал в возмущенный крылом воздушный поток. Немало хлопот доставлял реактивный момент винта, приводимого во вращение 800-сильным двигателем. Машина стремилась развернуться при разбеге и опрокинуться в полете. Сам Дулиттл, публично объявив об отказе участвовать в гонках после полетов на «Джи-Би», сказал: «Я еще не слышал, чтобы кто-нибудь, посвятивший себя этой работе, дожил до старости». До предела форсированные двигатели гоночных самолетов были рассчитаны на весьма непродолжительную работу. Машины не несли вооружения и массы других устройств, которыми оснащались боевые самолеты, и брали на борт небольшой запас горючего, К тому же из-за огромной удельной нагрузки на крыло (у Супермарина 5-6В—202 кг/м2; вспомните, 71 кг/м2 у «Депердюссена» 1913 года!) и плохих несущих свойств плоскостей с минимальным сопротивлением гоночные самолеты не обладали хорошей маневренностью.

Все эти недостатки с точки зрения военного или гражданского авиастроения — плата за скорость. В угоду быстроходности конструкторы жертвовали свойствами, благодаря которым в свое время самолет превратился в грозное оружие и стремительное средство передвижения. Делая истребители с оглядкой на «рекордсменов», авиаконструкторы заходили в тупик. Как только быстроходную опытную машину загружали оборудованием, вооружали, она тяжелела, становилась вялой в наборе высоты и маневре. Вдобавок ко всему двигатели, хотя и «выдавали» куда больше лошадиных сил, чем их предки времен мировой войны, остались такими же прожорливыми. За каждую добавочную силу приходилось платить пропорционально выросшим расходом топлива; удельный расход нисколько не уменьшится. Баки увеличились в размерах, на борт приходилось брать больше горючего и масла. Так называемая боевая нагрузка (оружие, боеприпасы, прицел, бомбы), несмотря на рост полной нагрузки, даже уменьшилась. Если прежде вес бензина составлял 1/3 полной нагрузки, то теперь его доля поднялась на 50 процентов и выше. И все-таки опыт шнейдеровских и других состязаний очень помог конструкторам истребителей. Он научил их бороться за каждую лошадиную силу мощности, за каждый грамм аэродинамического сопротивления. Больше того, стремительные, нередко опасные «болиды» сыграли роль разведчиков новых, еще не освоенных возможностей авиации, заставили специалистов изучать аэродинамику крыла, винта, всего самолета при высоких скоростях полета, создавать двигатели невиданных прежде мощностей. Оказалось, что от места и формы стыка крыла и фюзеляжа зависит величина полного сопротивления машины. Присоединяя крыло к нижней, средней или верхней части корпуса, можно получить весьма отличающиеся друг от друга аэродинамические свойства самолета. Важна и форма перехода консолей в фюзеляж — так называемые зализы облагораживают аэродинамику и придают истребителю лишний десяток, а то и два километров в час.

Слабое место самолетов шнейдеровского типа—винт постоянного шага. Угол установки лопастей оставался неизменным в течение всего полета. Но условия обтекания зависят от направления потока, набегающего на лопасть, говоря иначе, от ее угла атаки. Машина взлетает — к скорости от собственного вращения винта добавляется скорость движения самолета, которая растет от нуля до максимальной. Угол атаки лопасти изменяется, и только на расчетном режиме полета он достигает наивыгоднейшего значения. Если лопасти заранее установить под углом, оптимальным на самой большой скорости, самолет может просто не взлететь или будет разбегаться слишком долго. Приходилось удовлетворяться полумерами — рассчитывать пропеллер на какой-то промежуточный режим. Именно для того, чтобы лопасть как бы следовала за «гуляющим» вектором скорости потока и занимала «экономичное» положение, стали делать винты изменяемого шага. Самолет с «затяжеленным» винтом, лопасти которого были поставлены под большим углом установки, энергично разбегался и взлетал. При большой скорости полета лопасти устанавливались под меньшими углами. И, наконец, шасси, вносившее изрядную долю в общее сопротивление гоночных машин. Обтекатели стоек и колес мало чем помогали при полете с громадной для начала 30-х годов скоростью до 500 км/ч. В конце концов шасси в полете научились убирать. Любопытно, что первыми применили все перечисленные новшества не создатели истребителей, а конструкторы пассажирских самолетов. Произошло это, видимо, потому, что убирающееся шасси вряд ли прибавило бы скорость тогдашним боевым машинам—бипланам. Истребители потяжелели бы (за счет веса механизма уборки стоек) и при той же площади крыльев стали бы менее маневренными. Пассажирским машинам верткость ни к чему. Их легко сделать обтекаемыми монопланами.

В 1931—1932 годах фирма «Локхид» выпустила модель «Орион», оснащенную сначала 450-, а затем 500-сильным двигателем. Самолет развивал скорость 360 км/ч. В 1932 году КБ Харьковского авиационного института создало пассажирский самолет ХАИ-1 с мотором М-22 (480 л. с.) — скорость машины достигала 324 км/ч. Убирающееся шасси, зализанные очертания фюзеляжа, особая форма перехода от крыла к фюзеляжу, закапотированный двигатель, винт переменного шага и, наконец, тщательная отделка внешних поверхностей самолета — вот что позволило сравнительно маломощным пассажирским машинам достичь высоких скоростей. В сущности, здесь перечислены все те ухищрения, к которым прибегали конструкторы 30-х годов, чтобы заставить истребителей сначала догнать резвых «транспортников», а затем и обставить их. Больше всего дискуссий в авиационном мире вызвала в те годы монопланная схема гоночных самолетов, точнее, ее пригодность для истребителей. Воздав должное аэродинамике, специалисты долго не могли решить, какой из двух схем — бипланной или монопланной— принадлежит будущее. Противоборство двух тенденций, как в зеркале, отразилось в творческой биографии выдающегося советского авиаконструктора, «короля истребителей» Н. Поликарпова. Выпустив в 1933 году полутораплан И-15, его КБ одновременно создает и скоростной моноплан И-16, ставший впоследствии основным предвоенным истребителем наших ВВС. И-16 был первым в мире серийным истребителем, на котором применено убирающееся шасси. Годом позже в первый полет поднялся И-15бис, верхнее крыло которого для улучшения обзора из пилотской кабины было поднято над фюзеляжем (летчики не сразу привыкли к изгибу крыла И-15 наподобие крыла чайки).

Наконец, в 1938 году проходит испытание полутораплан И-153 «Чайка»—дальнейшее развитие И-15. Машину оснастили более мощным двигателем, системой уборки шасси, четырьмя пулеметами. В то время считалось,— пишет генеральный авиаконструктор А. Яковлев,— что из-за недостаточной горизонтальной маневренности монопланов они в бою должны действовать совместно с бипланами: первые догоняют и сковывают действия противника, вторые уничтожают его. Эта концепция оставалась в силе до практической проверки ее в Испании и на Хал-хин-Голе, показавшей трудность организации взаимодействия разнотипных истребителей в быстро меняющихся условиях воздушного боя…» Чрезвычайно интересные конструкции боевых, готовых к действию машин, которые совмещали в себе лучшие свойства бипланов и монопланов, создал в конце 30-х годов советский летчик-испытатель и инженер В. Шевченко. Моно-биплан — самолет с двумя крыльями при взлете и посадке и с одним на основных режимах — вот что, по идее Шевченко, могло помочь тогдашней авиации. Только как избавиться от этого мешающего, лишнего крыла — не навсегда, конечно, а до конца полета, когда машина заходит на посадку и нужно восполнить недостаток подъемной силы за счет увеличения несущей площади? Убирающееся крыло? Этот вывод напрашивался сам собой. Но ведь крыло — агрегат весьма ответственный, сложный, испытывающий огромные нагрузки. Лишь недавно на самолетах появилось убирающееся шасси — это заставило конструкторов решить массу сложных технических проблем. Не вызовет ли уборка крыла нежелательных изменений в аэродинамике машины, как поведут себя шарниры консолей, не станут ли они источниками разрушительных колебаний?

Ответить на эти вопросы могли расчеты, продувки, наконец, летные испытания экспериментального самолета. В июне 1940 года моно-биплан впервые поднимается в воздух, а через месяц Георгий Шиянов, ныне заслуженный летчик- испытатель СССР, Герой Советского Союза, проводит первую уборку крыла в полете. Облетывали ИС-1 и летчики-испытатели Степан Супрун и Алексей Гринчик, вошедший впоследствии в историю нашей авиации как испытатель первого реактивного МиГа. Облетанный моно-биплан продемонстрировал отличные свойства. Уборка крыла не ухудшала устойчивости и управляемости машины, зато прибавляла ей скорости, Скорость возрастала, хотя обороты двигателя не менялись — сказывалось уменьшение воздушного сопротивления. При посадке быстроходная машина вновь выпускала убранное крыло и становилась «летучим» тихоходным бипланом. Самолет обходился взлетно-посадочной площадкой минимальных размеров… Но век боевого биплана уже миновал. Окончательный приговор ему вынесла воздушная война в Испании. «В 1936 году И-15 и И-16 впервые встретились с «Мессершмиттами»,— пишет генеральный авиаконструктор А. Яковлев.— Это были первые истребители Ме-109В с двигателем Юнкерса .1ито-210 мощностью 610 л. с. Скорость их не превышала 470 км/ч. Наши истребители по скорости не уступали «Мессершмиттам», а оружие у тех и у других было примерно равноценное — пулеметы калибра 7,62 мм. Маневренность у наших самолетов была лучшей, и «Мессершмитты» несли большие потерн… …

Тем временем гитлеровцы, учтя опыт первых воздушных боев в небе Испании, с лихорадочной поспешностью усовершенствовали свою авиацию. Они радикально улучшили машины Ме-109, установив на них двигатели «Даймлер-Бенц» 60) мощностью 1100 л. с., благодаря чему скорость полета возросла до 570 км/ч. В таком виде истребитель «Мессершмитт» поступил в серийное производство под маркой Ме-109Е. Несколько первых Ме-109Е в августе 1938 года были посланы в Испанию, где под командованием лучшего немецкого летчика Мельдерса приняли участие в воздушных боях заключительного акта испанской трагедии. Ме-109Е имел решительное преимущество перед И-16 по скорости полета (на 100 км в час), так и по калибру стрелкового оружия, и по дальности стрельбы». Итак, назрели реформы и в вооружении истребителей. Авиаконструкторы любят вспоминать старую шутку о специалисте по вооружению самолетов, которому доверили спроектировать истребитель. Вышло что-то вроде громадной пушки, облепленной маленьким крылом, оперением, кабиной, шасси. Но, в сущности, незадачливый вооруженец не так уж и ослеплен своей приверженностью ко всему стреляющему. Бортовое оружие — вот главная ноша истребителя, призванного уничтожать летательные аппараты противника, а иногда штурмовать наземные объекты. Вплоть до начала 30-х годов вес вооружения составлял у одноместного истребителя 65—75 кг (2 пулемета и 1000—1200 патронов). На самолетах устанавливали, как правило, пулеметы общевойсковых типов, модифицированные с учетом авиационной специфики. А ведь еще опыт первой мировой войны показал, как много значит для воздушного боя высокая скорострельность оружия. Знаменитый ас Репе Фонк писал: «Когда я летаю на СПАДе, то попадаю в цель так же, как если бы я стрелял с руки. Это совсем не легко. Надо принять во внимание, что и атакующий и атакуемый перемещаются с громадной скоростью и при этом находятся на разных высотах. Нужно мгновенно оценить скорость противника, сопоставить ее с собственной скоростью и предусмотреть те отклонения в траектории полета пули, которые зависят от угла обстрела…

Для того чтобы свести к минимуму необходимость вносить поправки в прицел, надо открывать огонь с дистанции 100—200 м. Значит, в распоряжении летчика имеется только несколько секунд для стрельбы. Время так мало, что я часто успевал выпустить не более 5—6 пуль. Правда, мне по большей части этого было достаточно, чтобы сбить противника», «Громадная скорость», с которой сближались самолеты первой мировой войны, изрядно выросла в 30-х годах. Чтобы всадить в атакующую машину хотя бы пять-шесть пуль, прежней, «общевойсковой» скорострельности уже не хватало. В 1932 году на вооружение советской авиации был принят 7,62-мм авиационный пулемет системы Шпитального-Комарицкого—ШКАС, делавший 1800 выстрелов в минуту. В 1939 году ВВС РККА получили крупнокалиберный, 12,7-мм пулемет УБ системы М. Березина, выпускавший 1000 пуль в минуту. Роковые для самолета первой мировой войны пять-шесть пуль могли быть совершенно безвредными для боевой машины конца 30-х годов. К концу десятилетия боевая нагрузка потяжелела до 200—300 кг, 100 кг составлял вес брони, защищавшей экипаж. Значит, желательно многократно усилить поражающее действие каждой из пяти-шести пуль, превратить их в мощные снаряды скорострельных авиапушек. Двумя пушками ШВАК 20-мм оснащали «Чайку», некоторые модели И-16. Пробовали ставить на «ишачка» даже четыре орудия. Нередко пушечное вооружение сочеталось с пулеметным. И если вес залпа (пуль или снарядов, выпущенных бортовым оружием в единицу времени) составлял у «скаута» первой мировой войны около 25 кг/мин, то истребитель конца 30-х годов «терял в весе» за минуту огня 200 кг…

Как и многие годы назад, в начале первой мировой войны носовая часть одномоторного самолета мало подходила для установки мощного вооружения. Мало того, что пулеметы нужно было синхронизировать с вращением винта — их следовало «вписать» в обводы фюзеляжа, занятого мощным и объемистым двигателем. В поисках места для пушек и пулеметов конструкторы рассредоточивали оружие. На основных монопланах британской истребительной авиации Хоукер «Харрикейн» (фирма «Хоукер» появилась в 1 920 году на основе реорганизованной фирмы «Сопвич») и Супермарин «Спитфайр» еще в 1936 году устанавливали по восемь пулеметов винтовочного калибра, располагавшихся в крыльях. Мессершмитт Ме-109ЕЗ (1939) нес два пулемета, стрелявших сквозь диск винта, и два крыльевых 20-мм орудия. Часть оружия несли на крыльях и американские истребители Кертисс Р-40 «Томагаук» и Белл Р-39 «Эркобра», появившиеся в 1939 году. Правда, создатели «кобры» облегчили жизнь вооруженцам. Стремясь создать легкую, маневренную машину, инженеры рассудили: чтобы повысить маневренность самолета, а заодно и улучшить обзор и пилотской кабины, надо самые массивные агрегаты сосредоточить вблизи его центра тяжести. Следовательно, идеальное место для двигателя — посередине фюзеляжа, позади летчика. Кабина передвигается к носу, носовую часть можно нашпиговать мощным вооружением и — это опять-таки работает на хороший обзор при разбеге и пробеге — передней, носовой стойкой трехколесного шасси. Особые возможности для вооружения предоставляли конструкторам истребителей двухмоторные машины с «очищенной» от двигателя носовой частью фюзеляжа.

Представители этого класса самолетов Мессершмитт Ме-110 (1936) и Локхид Р-38 «Лайтнинг» (1939). Как и на других двухвинтовых самолетах, двигатели «Лайтнинга» располагались по бокам пилотской кабины. Но конструкторам показалось слишком расточительным тратить мощность моторов на создание вихрей за мотогондолами. Ведь сопротивление обтекаемого тела зависит от его удлинения, отношения длины к площади миделевого сечения. У «Лайтнинга» гондолы переходили в хвостовые балки, образовавшие вместе с крылом и стабилизатором очень прочную и жесткую конструкцию. Освобожденную носовую часть самолета заполнили целой батареей: 23-мм пушкой и четырьмя пулеметами калибра 12,7 мм. Машина получилась довольно тяжелой — при взлетном весе 6700 кг она весила почти столько же, что и типичный для тех времен средний бомбардировщик… Претерпев между двумя мировыми войнами коренные изменения, истребитель превратился в грозную машину, способную бороться за господство в воздухе, взять на себя основную тяжесть суровых воздушных боев в небе надвигавшейся мировой войны.

Литература:
Андреев И., Захаров А. «Боевые самолеты» 1992г.
Попова С. «Аэрофлот от А до Я» 1986г.