Александр Николаев
|
|
(продолжение, начало в №№3 и 4)
ИЗДЕЛИЯ "МИРОВОЙ МАСТЕРСКОЙ"
Создавая мотор, конструктор всегда вынужденно опирается на тот уровень технологии, который достигнут промышленностью конкретной страны. Эту прописную истину как нельзя лучше иллюстрирует английский двенадцатицилиндровый двигатель "Мерлин". Его опытный образец был разработан фирмой "Роллс-Ройс" в начале тридцатых и непрерывно совершенствовался на протяжении полутора десятков лет. Следует подчеркнуть, что создателям "Мерлина" англичане обязаны, что называется "по гроб жизни". Именно этими двигателями оснащались массовые британские истребители Хоукер "Харрикейн" (в переводе - "Ураган") и Супермарин "Спитфайр" ("Огневержец"), вынесшие на своих крыльях все тяготы "битвы за Англию".
Расправившись с французами и английским экспедиционным корпусом в июне 1940 г., Гитлер замыслил операцию "Морской лев", предусматривавшую форсирование Ла-Манша. Первое время у самого фюрера и германского военного руководства преобладали залихватские настроения. Так, начальник генштаба сухопутных войск генерал Гальдер написал в своем дневнике: "Характер операции - форсирование большой реки". Но адмирал Редер, командовавший "кригсмарине", вскоре сумел убедить зарвавшихся "сухопутчиков" в том, что высадка в Англии не станет легкой прогулкой пока английский флот господствует на море, а британская авиация не разгромлена. Поэтому в качестве подготовительной меры было принято решение провести операцию с целью завоевания господства в воздухе над Великобританией. Геринг не сомневался в том, что решение этой задачи под силу его непобедимым "люфтваффе", ведь всего за 40 дней боев над Францией, с 10 мая по 20 июня 1940 г., англичане лишились 944 боевых самолетов, включая 386 "Харрикейнов" и 67 "Спитфайров".
Для воздушного наступления на Британию немцы выделили 2600 самолетов, в том числе 1200 бомбардировщиков, 280 пикировщиков, 720 одномоторных и 220 двухмоторных истребителей. Англичане смогли противопоставить этой армаде только 660 своих истребителей, но за пару летних месяцев они успели запустить в серию форсированные модификации двигателей "Мерлин", работавшие на горючем с октановым числом 100. Применение повышенной степени сжатия в сочетании с вводом 5-минутного форсированного ("боевого") режима существенно повлияло на "резвость" британских машин.
Еще в конце июня 1940 г. с конвейера сошли первые "Спитфайры" Mk II, оснащенные двигателями "Мерлин" XII взлетной мощностью 1175 л.с. Их максимальная скорость на расчетной высоте составляла 582 км/ч, т. е. была приблизительно на 30:35 км/ч больше, чем у основного "оппонента" - Bf 109E-4. Первые "Харрикейны" Mk II, оснащенные двигателями "Мерлин" XX мощностью 1280 л.с. (также работавшие на 100-октановом горючем), поступили в строевые части только в сентябре 1940 г. Их максимальная скорость достигла 540 км/ч на высоте 6200 м. Таким образом, даже модифицированный "Ураган" уступал "мессеру" по скорости во всем диапазоне высот. Однако в ходе дневной фазы "битвы за Британию" на долю менее скоростных "Харрикейнов" пришлось 57 % всех сбитых в воздушных боях неприятельских самолетов. Столь благоприятный расклад объяснялся тем, что в смешанных группах "Харрикейнов" и "Спитфайров" существовала специализация: первые атаковали бомбардировщиков, в то время как вторые связывали боем вражеские истребители.
И все же огромное превосходство немцев поставило Истребительное командование Королевских ВВС на грань поражения. Так, премьер-министр Великобритании Черчилль вспоминал: "В боях, происходивших с 24 августа по 6 сентября, дело обернулось плохо для нашей истребительной авиации: За две недели боев она потеряла 103 летчика убитыми и 128 тяжело ранеными, а 466 самолетов "Спитфайр" и "Харрикейн" были уничтожены или серьезно повреждены". Англичан спасло упорство и "стены", которые, как известно, дома помогают: ведь сбитый британский летчик мог приземлиться на парашюте и снова вступить в бой, в то время как покинувшие горящие машины германские экипажи выбывали навсегда, отправляясь "отдыхать" в лагеря военнопленных.
Поздней осенью 1940 г. командование "люфтваффе", оценив потери, осознало гибельность продолжения массированных налетов на Англию. Тогда немцы сделали вид, что им "не больно-то и хотелось" высаживаться на остров. В декабре 1940 г. Гитлер принял решение о переносе военных усилий на Восток, подписав печально известный план "Барбаросса".
Между тем английские моторостроители продолжали "выжимать" из "Мерлинов" все больше "лошадок". Следует отметить, что английский двигатель имел наименьший объем цилиндров (27 л) среди аналогов (немецкий DB 601 - 33,9 л, советский М-105 - 35,1 л, американский V-1710 - 28 л), но по мощности превзошел всех их! В феврале 1941 г. на вооружение Королевских ВВС поступили первые "Спитфайры" Mk V с моторами "Мерлин" 45 максимальной мощностью 1470 л.с. Часть "пятерок" оснащалась 20-мм пушками "Испано", в то время как предшествовавшие варианты "Огневержца" несли только 7,71-мм пулеметы. Максимальная скорость машины выросла до 594 км/ч на высоте 5700 м, так что англичане заранее получили "противоядие" для германского "Фридриха" - Bf 109F. Вплоть до поздней осени борьба в воздухе складывалась для британцев более - менее благоприятно, пока не появился FW 190. Особенно явственно превосходство "фокке-вульфа" проявилось в феврале 1942 г., когда англичане попытались воспрепятствовать прорыву немецких линкоров из французского порта Брест через Ла-Манш. "Фоккеры" просто растерзали несчастные британские торпедоносцы, выходившие в атаку на тяжелые корабли, и никакие усилия "Спитфайров" не смогли этому помешать.
Впрочем, новый виток борьбы за превосходство в воздухе не застал англичан врасплох, просто они чуть-чуть запоздали. Первые истребители "Спитфайр" Mk IX, оснащенные моторами "Мерлин" 61 мощностью 1565 л.с., поступили на вооружение только в июле 1942 г. Машина имела два варианта вооружения: четыре пушки калибра 20 мм, либо две такие пушки и четыре 12,7-мм пулемета. Позднее часть "девяток" получила двигатели "Мерлин" 63 максимальной мощностью 1630 л.с. Их максимальная скорость на высоте 7500 м достигла 656 км/ч, а у земли они были способны разгоняться до 530 км/ч.
Кроме того, англичане приготовили немцам еще один сюрприз - истребитель Хоукер "Тайфун" Mk IB с двигателем Нэпир "Сейбр". Необычный 24-цилиндровый мотор Н-образной схемы доставил разработчикам немало неприятностей на этапе доводки, поэтому в бой истребитель бросили только спустя год после принятия на вооружение. В августе 1942 г. "Тайфун" пустил первую кровь немцам, сбив Do 217, а в октябре он впервые померился силами с FW 190. Двигатель "Сейбр" I максимальной мощностью 2260 л.с. (на 5-минутном "боевом" режиме) обеспечил британскому истребителю максимальную скорость 665 км/ч, по этому показателю немец значительно уступал "Тайфуну". Однако восходящий маневр у английской новинки оказался никуда не годным из-за очень большой полетной массы машины, превысившей 5,5 т. Разочарованные британцы вынуждены были изменить ей "специальность", сделав акцент на ударах по наземным целям. В истребительно-бомбардировочном варианте "Тайфун" оказался грозным противником немцев, ведь помимо четырех 20-мм пушек он был способен нести пару бомб массой по 227 кг каждая или восемь 127-мм реактивных снарядов. А ведение борьбы с "мессерами" и "фокке-вульфами" по-прежнему возлагалось на "Спитфайров".
АЛЛИСОН V-1710, КАК ОБЪЕКТИВНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ
Отгороженные Атлантикой, Соединенные Штаты сонно взирали на разгоравшуюся в Европе войну. Убежденные в отсутствии угрозы на своем континенте, исповедовавшие идеи изоляционизма, североамериканцы довольно скупо тратились на ВВС, отдавая приоритет развитию военного флота. Однако активность оси "Рим -Берлин - Токио" заставила янки проснуться. В 1939 г. Воздушный корпус армии США сформулировал требования к двум типам истребителя-перехватчика: одномоторному и двухмоторному. Особенностями американских машин являлась большая дальность полета, необходимая для беспосадочной переброски с западного побережья на восточное (или обратно), а также мощное вооружение, включавшее пушку и четыре пулемета. Что касается двигателей, то выбор у авиаконструкторов практически отсутствовал: в США серийно выпускался только один мощный двигатель жидкостного охлаждения V-1710, созданный фирмой "Аллисон". Высокими абсолютными и удельными характеристиками он не обладал, но зато отличался надежностью.
Американцы имели еще один неоспоримый козырь: США в то время являлись единственной страной в мире, изготавливавшей турбокомпрессоры крупными сериями. Это обеспечивалось наличием в стране производства жаропрочных сталей и высокооборотных подшипников. Сохраняя постоянным давление наддува до высоты 7000:9000 м, турбокомпрессор позволял двигателям боевых самолетов "не задыхаться" там, где мотор с приводным центробежным нагнетателем сдавал позиции. Поэтому американский истребитель Локхид Р-38 "Лайтнинг" ("Молния"), оснащенный двумя двигателями V-1710-27(29) вполне заурядной мощности 1150 л.с., развивал на высоте 7200 м максимальную скорость 628 км/ч, в то время как германский двухмоторный истребитель Bf 110C с моторами DB 601N (взлетной мощностью 1215 л.с.) на этой высоте едва разгонялся до 470 км/ч.
Вторым истребителем-перехватчиком, созданным по заказу военного ведомства США, стала широко известная "Аэрокобра" фирмы "Белл". У этой машины, в отличие от традиционных одномоторных истребителей двигатель (все тот же Аллисон V-1710-35) размещался позади кабины пилота, вблизи центра тяжести. Р-39 "Аэрокобра" оказалась весьма маневренной, ведь ее момент инерции относительно боковой оси был заметно меньшим по сравнению с истребителями традиционной схемы, зато появилась проблема передачи мощности на винт посредством вала длиной около 3 м. Решили ее оригинально: в качестве вала использовали: заготовку ствола артиллерийского орудия. Достоинствами истребителя являлись трехопорное шасси с носовой стойкой, улучшившее взлетно-посадочные свойства, и мощное вооружение, включавшее 37-мм пушку. Двигатель опытной машины оснащался турбокомпрессором, поэтому на большой высоте она смогла развить скорость 628 км/ч. Однако в процессе дальнейшей доводки из-за дефицита турбокомпрессоров от их применения пришлось отказаться, что существенно ухудшило летные данные "Кобры". Максимальная скорость ее серийного варианта P-39D на высоте 4200 м не превышала 585 км/ч.
Как "Лайтнинг", так и "Аэрокобра" поставлялись в Англию по ленд-лизу. Надо сказать, что ни та, ни другая машина хвалебных отзывов от британских летчиков не получили, особенно на этапе внедрения. Шеститонный "Лайтнинг" оказался тяжеловат для ведения воздушного боя с юркими "мессершмиттами", а "Кобра" уступала немецким истребителям по скорости и скороподъемности во всем диапазоне высот. Но "экологические ниши" для американских "ястребков" все же нашлись: первый благодаря огромной дальности полета оказался незаменим на тихоокеанском театре войны, а второй стал самым массовым импортным истребителем в советских ВВС.
Помимо "Лайтнинга" и "Кобры" американская авиапромышленность в годы войны наладила выпуск еще нескольких типов истребителей для ВВС. Создание самолета Кертис Р-40 подстегивалось заинтересованностью со стороны французской военной миссии. Дело в том, что еще в 1939 г. французы закупили в США его предшественника - истребитель Р-36, с которым Р-40 имел много общих черт. Заказчики довольно высоко оценили "Хоука-75" (так во Франции окрестили Р-36), однако мощность его звездообразного двигателя Пратт-Уитни "Твин Уосп" R-1830 была недостаточна для истребителя с огромным "лбом": по скорости и разгонным характеристикам он заметно уступал "мессеру".
Появление двигателя Аллисон V-1710-C15 мощностью 1090 л.с. на пятиминутном "военном" режиме позволило радикально уменьшить поперечное сечение фюзеляжа, что в сочетании с другими аэродинамическими улучшениями способствовало повышению максимальной скорости машины до 574 км/ч на высоте 4500 м. В марте 1940 г. началось серийное производство первой серийной модификации Р-40. Разумеется, к началу активных боев во Франции истребитель запоздал. Поставленный по ленд-лизу в Англию, самолет получил наименование "Томахоук" (или "Томагавк", если использовать транскрипцию, принятую в книжках про индейцев). Машина получилась тяжеловатой (максимальная полетная масса 3464 кг), из-за чего она имела неудовлетворительную скороподъемность. В общем, это был американский аналог "Харрикейна", надежность и доведенность конструкции которого долгое время сдерживали у британского военного руководства соблазн снять его с производства. Обе машины производились вплоть до 1944 г. в огромных количествах, хотя и подвергались серьезной критике со стороны пилотов.
Истребитель Норт Америкэн Р-51 обязан своим появлением британской комиссии по закупкам, размещавшей в США заказы на военную технику. Англичане обратились с просьбой к руководству "Норт Америкэн" начать массовое производство Р-40 на своих предприятиях, но в ответ глава фирмы Д. Киндельбергер предложил разработать другой, более совершенный вариант истребителя. Спроектированный в очень короткие сроки, опытный самолет совершил первый полет 26 октября 1940 г., менее чем через полгода после заключения контракта. Истребитель оснащался все тем же Аллисоном V-1710-F3R мощностью 1150 л. с.; на испытаниях он развил максимальную скорость 614 км/ч на расчетной высоте 4000 м. Следует подчеркнуть, что выше границы высотности мощность американского двигателя (он оснащался односкоростным ПЦН) быстро уменьшалась, поэтому англичане сочли "Мустанг" Mk I (такое наименование было присвоено самолету в Великобритании, а впоследствии оно прижилось и в США) пригодным скорее для роли истребителя-бомбардировщика и разведчика.
В американских ВВС "Мустанг" вначале получил весьма ограниченное применение; здесь его решили переделать в пикирующий бомбардировщик А-36. Оборудованный тормозными щитками, самолет был принят на вооружение и применялся на европейском театре войны. Так бы и остаться ему "крепким середнячком", но летчик-испытатель фирмы "Роллс-Ройс" Р. Харкер, полетав немного на одном из первых "Мустангов" Mk I, выдвинул мысль о целесообразности "скрещивания" его с "Мерлином". Конструкторы "Роллс-Ройс" быстро прикинули характеристики машины, и оказалось, что ее скорость на второй границе высотности превысит 700 км/ч! Для середины лета 1942 г. это был фантастический результат. В октябре 1942 г. он материализовался в виде опытной машины, переоборудованной силами "Роллс-Ройс" из серийного "Мустанга" Mk I. Максимальная скорость получилась равной 697 км/ч на высоте 6700 м, но и этот результат произвел должное впечатление на военных как в Англии, так и в США.
К этому времени на канадских и американских предприятиях компании "Паккард" было уже развернуто производство лицензионных "Мерлинов", получивших "заокеанское" обозначеие V-1650. Эти двигатели первоначально предназначались для "Харрикейнов", "Москито" и "Ланкастеров", производившихся в Канаде. Конструкторы "Норт Америкэн" разработали собственный вариант установки Паккарда V-1650-3 мощностью 1450 л.с. на Р-51, и он оказался еще более удачным, чем импровизация "Роллс-Ройс". На высоте 8700 м истребитель продемонстрировал потрясающую воображение скорость 729 км/ч, т.е. был приблизительно на 80...100 км/ч быстроходнее современных ему германских оппонентов! С мая 1943 г. Р-51В (в Англии его назвали "Мустанг" Mk III) был запущен в серию. Так союзники получили в свое распоряжение машину, пре-восходившую по комплексу летных качеств все немецкие истребители, оснащенные поршневыми двигателями.
Технические характеристики некоторых английских и американских
авиационных двигателей
|
||||||||||
Тип мотора
|
Число цилиндров
|
Объем цилиндров
|
Мощность, л.с.
|
Масса, кг
|
Литровая мощность, л.с./л
|
Удельная масса, кг/л.с.
|
Удельный расход, г/л.с.-ч
|
|||
номинальная
|
боевая
|
|||||||||
на 1-й ск.
ПНЦ |
на 2-й ск.
ПНЦ |
на 1-й ск.
ПНЦ |
на 2-й ск.
ПНЦ |
|||||||
Мерлин ХХ
|
12 V
|
27
|
1235/3050 м
|
1180/5560 м
|
-
|
-
|
650
|
43,7
|
0,55
|
290
|
Мерлин 45
|
12 V
|
27
|
1200/4890 м
|
-
|
1525/3200 м
|
-
|
645
|
56,5
|
0,423
|
...
|
Мерлин 61
|
12 V
|
27
|
1400/3650 м
|
1250/7350 м
|
1560/3650 м
|
1370/7350 м
|
725
|
57,7
|
0,465
|
280...325
|
Сейбр 1А
|
24 H
|
36,65
|
1945/800 м
|
1725/4800 м
|
2130/800 м
|
-
|
1070
|
58
|
0,5
|
...
|
V-1710-35
|
12 V
|
28
|
1000/3300 м
|
-
|
1150/3670 м
|
-
|
645
|
35,7
|
0,6
|
285...315
|
V-1710-89
|
12 V
|
28
|
1100/8250 м
|
-
|
1425/8250 м
|
-
|
610
|
50,9
|
0,428
|
285...310
|
(Продолжение в следующем номере)