История самолётов 1919 – 1945 - Д. Соболев

Самым многочисленным среди новых истребителей, созданных в условиях военных действий, был немецкий FW-190 (рис. 4.16): с 1941 по 1945 г. построили около 20 тысяч этих самолетов. Главным конструктором FW-190 являлся технический директор фирмы Фокке-Вульф К. Танк. В отличие от „Мессершмитта“ на самолете решили установить звездообразный двигатель воздушного охлаждения BMW-801. Также как DB-601, он был оборудован двухскоросткым нагнетателем и системой непосредственного впрыска топлива. Вследствие большего рабочего объема (41,7 л) BMW-801 мог развивать у земли мощность до 1600 л.с. (вариант 801D-1 с увеличенной степенью сжатия — 1700 л.с.) и 1460 л.с. на номинальном режиме на высоте 4100 м. Такая мощность позволяла самолету достигать максимальной скорости свыше 600 км/ч. Для лучшего охлаждения мотора на малых скоростях под капотом установили вентилятор диаметром около 1 метра, с приводом от вала пропеллера.

Самолет имел уникальную для своего времени систему автоматического управления силовой установкой. Специальное командное устройство, связанное с рычагом управления двигателем, выбирало оптимальную скорость оборотов, давление наддува, режим работы системы впрыска топлива, регулировало положение створок системы охлаждения. Нет нужды говорить, что это существенно облегчало работу летчика, позволяло ему целиком сосредоточиться на выполнении боевой задачи. В других странах подобного комплексного автомата регулирования не было. Так, например, на советских самолетах к концу войны появилась лишь система „винт-газ“, обеспечивающая кинематическую связь с помощью одного рычага управление регулятором оборотов и давлением наддува двигателя.

Рис. 4.16 Истребитель FW-190

Другими особенностями, отличавшими новую машину от „Мессершмитта“, являлись более мощное вооружение и солидная бронезащита. Вооружение состояло из двух пулеметов на фюзеляже, двух 20-мм пушек в корневой части крыла, синхронизированных для стрельбы через винт, и двух не синхронизированных 20-мм орудий, расположенных примерно на полуразмахе крыла. Суммарный вес секундного залпа FW-190 равнялся 4.39 кг/с (у Bf. 109G-2 — 1,67 кг/с, Ла-5 — 1,76 кг/с. Як-9 — 2 кг/с)[8, с. 94]. Сзади пилот был защищен бронеплитами толщиной от 8 до 13 мм. спереди — двигателем и бронестеклом, снизу роль своеобразного щита выполняли протектированные топливные баки[30]. Кольцевидный маслобак, расположенный под капотом впереди двигателя, также был защищен стальными накладками спереди и сбоку. Общий вес брони составлял 110 кг, а на более поздних моделях, после бронирования нижней части фюзеляжа, достиг 300 кг.

Конструктивным недостатком „Мессершмитта“ была очень узкая колея шасси ‹ колеса убирались в крыло в направлении от фюзеляжа). Из-за этого самолет нередко резко разворачивало при пробеге, и он опрокидывался. У FW-190 стойки шасси располагались дальше от фюзеляжа, и истребитель обладал значительно лучше, устойчивостью при движении по аэродрому.

Появление FW-190 летом 1941 г. на Западном фронте стало неприятным сюрпризом для англичан. Как показали испытания трофейного самолета FW-190A-3, он на всех высотах па 30–50 км/ч превосходил по скорости „Спитфайр“ V, отличался лучшей скороподъемностью, имел лучшие разгонные характеристики [20, с. 80–81]. Положение удалось исправить только посте появления в 1942 г. на вооружении „Спитфайра“ Mk.IX и „Мустанга“.

На Восточный фронт „Фокке-Вульфы“ (модификация А-4) стати поступать позднее — во второй половине 1942 г.

В ходе войны истребители Bf. 109 и FW-190 применялись обычно для разных боевых задач. Более маневренный „Мессершмитт“ был, прежде всего, „истребителем истребителей“, самолетом для завоевания господства в воздухе. FW-190 благодаря мощному вооружению и бронированию более успешно действовал против бомбардировщиков, а также использовался в качестве истребителя-бомбардировщика и штурмовика (в этом варианте выпустили окало трети самолетов).

Как и другие „долгожители“, FW-190 претерпел за время войны немало изменений, подчас весьма значительных. Вначале меры по улучшению машины ограничивались форсированием двигателя за счет увеличения степени сжатия и впрыска водо-меганоловой смеси, усиления бронирования и вооружения. Но к началу 1944 г. стало ясно, что возможности повышения мощности BMW-801 исчерпались. Тогда К.Танк решил заменить его на новый двигатель водяного охлаждения фирмы Юнкер». Jumo-213. Немецким конструкторам пришлось для этого решить не менее сложную задачу, чем сотрудникам ОКБ С.А.Лавочкина при переделке ЛаГГ-3 в Ла-5. Для того, чтобы сохранить круглые поперечные очертания фюзеляжа Танк установил перед двигателем цилиндрический радиатор; для его зашиты использовались кольцеобразные пластины из стали толщиной 6-11 мм. В результате самолет сохранил формы, характерные для машине двигателем воздушного охлаждения. Длина фюзеляжа увеличилась на 1.3 м, крыло и хвостовое оперение не изменились. Самолет, получивший обозначение FW-190D, на форсажном режиме работы двигателя мог развивать скорость 680 км/ч на высоте 6600 м, заметно увеличилась его скороподъемность. Выпуск этой модели начался осенью 1944 г., до конца войны построили окало 700 FW-190D.

На основе FW-I90D К. Танк по заказу Министерства авиации спроектировал истребитель-перехватчик Та-152 для борьбы с высоколетящими разведчиками и бомбардировщиками противника. Самолет имел увеличенный на 4 м размах крыла, герметичную кабину пилота, системы форсирования взлетной мощности путем добавки к топливу смеси спирта с водой и подачи закиси азота в двигатель для большей высотности.

Представляя собой венец линии развития истребителей фирмы Фокке-Вульф. Та-152 обладал выдающимися высотно-скоростными характеристиками. При добавлении закиси азота в двигатель на высоте 12000 м он развивал скорость 760 км/ч. потолок — 14800 м. В конце 1944 и начале 1945 гг. германская авиапромышленность успела произвести только 67 таких самолетов |3, С.А20 [. В боях они не участвовали.

Однотипным «Фокке-Вульфу» английским самолетом был истребитель-перехватчик и штурмовик Хокер «Тайфун» (рис. 4.17). Его главной отличительной особенностью являлся необычно мощный двигатель — 24-цилиндровый Нэпир «Сейбр», развивавший более 2000 л.с. Цилиндры располагались в 4 ряда, по 6 в каждом, придавая поперечному сечению двигателя вид положенной на бок буквы «Н». Под капотом двигателя находился большой овальный воздухозаборник, придававший самолету характерный внешний вид. В нем размещались водяной и масляный радиаторы двигателя.

Рис. 4.17. Самолет «Тайфун» 1В

Первый полет «Тайфуна» состоялся в феврале 1940 г. Испытания показали необходимость доработки самолета, в первую очередь — его силовой установки. Между тем, начались массированные налеты немецких бомбардировщиков на Англию, и фирма вынуждена была бросить все силы на выпуск и совершенствование истребителя «Харрикейн». Наконец, в 1941 г. производство «Тайфуна» поручили фирме Глостер. В воздухе он успешно соперничал с FW-190, а с 1943 г. широко применялся для уничтожения наземных целей в оккупированных немцами странах Западной Европы. В последнем случае кроме пушек на самолет подвешивали бомбы или ракеты «воздух-земля».

Развитием «Тайфуна» стал самолет «Темпест». Благодаря уменьшенной относительной толщине крыла и форсированию двигателя до мощности 2340 л.с. «Темпест» на высоте 5800 м мог развивать скорость, близкую к 700 км/ч. Самолет прославился тем, что в 1944 г. уничтожил в воздухе более 600 крылатых ракет V-1, которыми немцы обстреливали территорию Англии [10, с. 110].

Самым известным американским истребителем периода второй мировой войны был Норт Америкен Р-51 (в ВВС Англии самолет назывался «Мустанг»). Его «изюминка» состояла в превосходной внешней аэродинамике. В частности, Р-51 являлся первым серийным самолетом, на котором стояло крыло ламинарного профиля.

Рис. 4.18. Обычный (в) и ламинарный (б) профили Г не 4.19 Полиры обычною (я) и ламинарного ‹б› профилей

Ламинарные профили были разработаны в аэродинамических лабораториях на основе теории пограничного слоя. Как известно, ламинарное обтекание крыла, характеризующееся параллельностью линий тока, происходит только вблизи передней кромки, затем под действием сил трения поток становится турбулентным, и сила поверхностного трения увеличивается. Благодаря изменению формы профиля (pin. 4.18) и особенно тщательной отделке поверхности крыла в лабораторных условиях удалось добиться почти полной ламинаризации потока. По данным аэродинамических исследований, применение ламинарных профилей давало существенное уменьшение сопротивления на небольших углах атаки (рис. 4.19). Правда, как выяснилось со временем, в реальных условиях добиться ламинаризации обтекания крыла обычно не удавалось, т. к. из-за производственных огрехов, неизбежных при массовом выпуске, шероховатости камуфляжной окраски, а также из-за пыли, брызг и налип шеи мошкары при эксплуатации самолета шероховатость поверхности возрастала, и происходила турбулизация пограничного слоя.