История самолетов 1919 – 1945
Шрифт:
Изменение требований к многомоторному бомбардировщику можно простелить на примере эволюции технических заданий конструкторскому бюро А. Н. Туполева, специализировавшемуся на создании тяжелых самолетов [7, с. 328-329]. В задании 1931 г. еще заметно чувствовалось влияние старых тенденций. КБ было поручено построить бомбардировщик, способный лететь на высоте 7000 м со сравнительно небольшой скоростью – 250 км/ч, но поднимающий огромное количество бомб – до 10 тонн. Во главу угла ставилась грузоподъемность самолета. Созданный на основе этого задания шестимоторный ТБ-4 не пошел в серию.
В 1934 г. требования стали совершенно иными: самолет должен был брать 2 – 4 тонны бомб, иметь скорость 400 км/ч и потолок 12000 м. Главными стали скорость и высота полета. В результате появился самолет ТБ-7 (АНТ-42) – первый в СССР скоростной тяжелый бомбардировщик. Конструкторскую
В таблице 3.6 дано сравнение весовых, геометрических, аэродинамических и летных характеристик тяжелых бомбардировщиков двух поколений. К первому относятся ТБ-3 и ТБ-4, ко второму – Боинг В-17 и ТБ-7. Как видно из приведенных цифр, двукратный прирост максимальной скорости и высоты полета был достигнут в результате: а) уменьшения нагрузки на мощность (появились более мощные и более легкие двигатели с наддувом, винты изменяемого шага); б) увеличения нагрузки на крыло (это стало возможным благодаря использованию посадочной механизации крыла); в) уменьшения коэффициента лобового сопротивления и улучшения аэродинамического качества самолета.
Первенцем семейства скоростных тяжелых бомбардировщиков стал американский четырехмоторный Боинг В-17 (рис. 3.23). Опытный образец машины, созданной пол руководством Э. Уэллса, поднялся в воздух 28 июля 1935 г. По конструкции В-17, за исключением большего числа двигателей, не имел принципиальных отличий от описанных выше скоростных двухмоторных машин, но был больше по размерам и имел намного большие бомбовую нагрузку и запас горючего по сравнению с Боинг В-9 и Мартин В-10. Силовая установка состояла из 4 двигателей Пратт-Уитни К-1690 мощностью по 750 л.с, замененных в 1936 г. на более мощные R-1820. В 1938 г. двигатели снабдили нагнетателями, что заметно повысило высотно-скоростные характеристики В-17. Самолет оказался удачным, и с 1939 г. началось его серийное производство. Хорошие летные характеристики сочетались с аффективным оборонительным вооружением, позволявшим с любого ракурса встречать пулеметным огнем атакующие самолеты. Это было очень важно, т.к. большая дальность В-17 делала невозможным сопровождение его истребителями. Не случайно В-17 получил название "летающая крепость" ("Flying Fortress"). Совершенствуясь от модификации к модификации, Боинг В-17 долгое время (примерно до 1944 г.) являлся основным стратегическим бомбардировщиком американской авиации. Он выпущен в количестве окаю 13000 экземпляров [20].
Советский тяжелый бомбардировщик ТБ-7, как и В-17, представлял собой цельнометаллический среднеплан с четырьмя двигателями на крыле, гладкой обшивкой, убирающимися шасси (рис. 3.24). Правда, вместо моторов воздушного охлаждения на ТБ-7 стояли отечественные двигатели АМ-34ФРН с системой водяного охлаждения (4x1200 л.с.). Однако основное различие заключалось в том, что внутри фюзеляжа был установлен еще один двигатель М-100 мощностью 850 л.с. Он служил исключительно для вращения мощного центробежного нагнетателя, обеспечивающего наддув и высотность четырех основных двигателей. В результате по скорости и высоте полета самолет оказался лучше, чем опытный вариант В-17. В отчете об испытаниях отмечалось, что на большой высоте ТБ-7 превосходит по скорости все известные тяжелые бомбардировщики и сравнялся с лучшими истребителями [21, с. 159]. Весовые издержки из-за наличия на борту пятого двигателя удалось отчасти компенсировать высоким аэродинамическим совершенством самолета, отчасти – меньшим, по сравнению с "Боингом", запасом горючего. Конечно, громоздкое и тяжелое устройство для централизованного наддува было бы лучше заменить индивидуальной установкой турбокомпрессоров на каждом двигателе, как сделали в 1938 г. на В-17, но таких высотных моторов советская авиапромышленность в то время не выпускала.
Рис.3,23. Бомбардировщик Боинг В-17
Рис.3.24. Первый экземпляр ТБ-7 во время заводских испытаний
Несмотря на отличные высотно-скоростные характеристики, ТБ-7 не получил такого широкого распространения, как Боинг В-17. Его производство было весьма ограниченным (93 экземпляра) [22, с. 237]. Среди советского руководства не имелось единого мнения о целесообразности строительства бомбардировщиков стратегического назначения, многие полагали, что основное значение будет иметь тактическая (фронтовая) авиация. Свою роль сыграл и необоснованный арест А. Н. Туполева в 1937 г. Так, по вине субъективных обстоятельств, наша страна не получила современного тяжелого бомбардировщика. Правда, немногочисленные построенные ТБ-7 принимали участие в боевых действиях во второй мировой войне, даже совершили несколько налетов на Берлин в 1941 г., но существенного влияния на ход военных действий они, конечно, не могли оказать.
Незадолго до начала второй мировой войны четырехмоторные бомбардировщики нового типа появились и в других странах – Дорнье Do-19 в Германии, Фарман-222 во Франции. Они были немногочисленны и не сыграли заметной роли в военных действиях, а по конструкции и летным характеристикам значительно уступали отмеченным выше В-17 и ТБ-7 (см. табл. 3. 4). В связи с этим нет оснований останавливаться на описании этих самолетов.
В 30-е годы, наряду с развитием "классического" бомбардировщика, появился новый тип военного самолета – пикирующий бомбардировщик. Бомбометание с пикирования повышало точность поражения цели, что было особенно важно при задаче уничтожения малоразмерных объектов (мосты, отдельные здания, танки и т.п.). Другим преимуществом бомбометания с пикирования было сокращение времени пребывания самолета на боевом курсе, что значительно уменьшало шансы поражения самолета зенитной артиллерией.
Бомбометание с пикирования применялось еще в годы первой мировой войны Тогда в качестве пикирующих бомбардировщиков использовали истребители Сопвич "Кэмел", "Спад". Истребители имели большой запас прочности и хорошую маневренность – качества, необходимые для выхода из пике после атаки, однако их ограниченная грузоподъемность позволяла брать только небольшие бомбы. Межд› гем, большинство целей для пикирующего бомбардировщика требовало применения бомб большого калибра. В связи с тем, что запас прочности обычных бомбардировщиков был недостаточным для бомбометания с пикирования (в момент выхода из пике перегрузка может достигать 5 и более g), возникла задача создания специального пикирующего бомбардировщика. По прочности и маневренности такой самолет не должен был уступать истребителю, а по грузоподъемности – легкому бомбардировщику. Так как пикирующий бомбардировщик атаковал цели с малых высот, следовало предусмотреть защиту экипажа от огня с земли, а для того, чтобы перегрузка не превысила допустимую, необходимо было предусмотреть средства для ограничения скорости при пикировании и выхода из пике. Итак, создание пикирующего бомбардировщика представляло собой сложную задачу.
Первым удачным образцом пикирующего самолета стал немецкий Юнкере J u-87. Он появился в 1935 г. и прошел боевую проверку в войне в Испании. Это был одномоторный двухместный моноплан с прочной металлической конструкцией. Закрытые большими обтекателями неубирающиеся шасси и крыло типа "обратная чайка" придавали самолету характерный вид (рис. 3.25). Бомбы, общим весом до 500 кг, подвешивались под фюзеляжем в бомбодержателях особой конструкции, отклоняющих бомбы за диск пропеллера при сбрасывании в момент пикирующее спуска. Под крылом имелись специальные аэродинамические тормоза, ограничивающие скорость пикирования.
До середины второй мировой войны Ju-87 был самым распространенным типом пикирующего бомбардировщика. Из-за небольшой скорости его применяли там, где немецкая авиация имела господство в воздухе, в противном случае самолет оказывался легкой добычей истребителей. Выпуск самолета продолжался до 1944 г., всего было построено свыше 5700 Ju-87 [14, с. 297].
Для атаки с пикирования применялся и двухмоторный Юнкере Ju-88A. В этом варианте на самолет ставились специальные решетки, автоматически отклоняемые для ввода и вывода из пике. После изучения этого приспособления в СССР в 1940 г.. когда был закуплен ряд новейших немецких самолетов, его применили на отечественном пикирующем бомбардировщике Пе-2 [23].