Фюзеляж.
Крыло.
Оперение.
Двигатель. Мощность — 2000-3000 л. с.
Вес —кг,
скорость — свыше 700 км/ч,
скороподъёмность — м/с (средняя на базе 1 км),
потолок — 13-14 км,
нагрузка на крыло — 200 кг/м2,
нагрузка на мощность —кг/л. с.,
удельная мощность —л. с./м2
Во II мировой войне авиация была одним из основных родов войск и играла очень большую роль в ходе боевых действий. Не случайно каждая из воевавших сторон стремилась обеспечить постоянное повышение боеспособности своей авиации путем наращивания выпуска самолетов и непрерывного их совершенствования. Как никогда раньше широко в военную сферу был вовлечен научный и инженерный потенциал, работало множество научно-исследовательских институтов и лабораторий, конструкторских бюро и испытательных центров, усилиями которых создавалась новейшая боевая техника. Это было время необычайно бурного прогресса самолетостроения. Завершалась эпоха эволюции самолетов с поршневыми двигателями, безраздельно господствовавшими в авиации с момента ее зарождения. Боевые самолеты конца II мировой войны являли собой наиболее совершенные образцы авиационной техники, созданной на базе поршневых моторов.
Лучшими из них традиционно называют самолеты, которые строились серийно и поступали на вооружение военно-воздушных сил на завершающем этапе войны: North American Р-51B/K Mustang (выпущено 14291), Republic P-47D/N Thunderbolt (14556) и Vought F4U-4 Corsair (2356) ― США, Supermarine Spitfire ХIV/21 и Hawker Tempest Mk. V/II (по 1257) ― Англия и Messerschmitt Bf109 К и Focke-Wulf FW 190D/Ta 152 (650-700 и 67-134) ― Германия. Все они создавались в 1943 - начале 1944 г. г. В этих машинах нашел отражение богатейший боевой опыт, накопленный к тому времени воюющими странами. Они стали символами боевой авиационной техники своего времени.
Осенью 1942 г. на Mustang установили мотор Merlin. С ним характеристики самолета резко улучшились (скорость — порядка 700 км/ч), и дальнейшие модификации — В, С, D, H — выпускались только с мотором Packard V-1650, представлявшем собой лицензионный вариант Merlin. Теперь Mustang мог вести активный воздушный бой с любым противником в широком диапазоне высот, а при полной заправке использовался, как и Thunderbolt, в качестве истребителя сопровождения.
Интересно, что свой отпечаток на формирование облика истребителей армий тихоокеанского ТВД наложила массово применяемая наступательная тактика, обусловленная, как ни странно, не приверженностью предвоенным наступательным теориям, а тем фактом, что на этом ТВД истребители должны действовать на большом удалении от своей территории, когда перевеса вблизи баз противника можно было достичь лишь активными действиями и при явном численном превосходстве. Таким образом, наступательная тактика японских и американских истребителей оказалась близкой к идеальной.
Дальность полёта истребителя вначале закладывалась в зависимости от масштабов расстояний до целей на ТВД. Принято было считать, а многими считается и до сих пор, что малая дальность европейских истребителей (550-1000 км) вполне достаточна для данного ТВД. Или что Як-9Д и Як-9ДД (дальность — 1380 и 2200 км соответственно) советским ВВС понадобились только в 1943 г. лишь в ответ на необходимость иметь истребители с увеличенной дальностью полёта. Большой же запас топлива американских самолётов принято рассматривать лишь с точки зрения необходимости сопровождения дальних бомбардировщиков или особенностей тихоокеанского ТВД. Однако конце войны, когда действия перенеслись уже на территорию самой Германии, последний серийный немецкий одномоторный Та 152Н получил дальность в 2000 км, Heinkel P.1076 также закладывался с дальностью 1200 км. С общепринятой точки зрения это может показаться странным: неужели немцы ещё питали надежды? А дело-то, видимо, в пришедшем понимании такого элемента тактики, как время боевой активности. Оказывается, выгоднее чтоб истребитель находился в воздухе в районе применения как можно дольше, и время реакции на поступающую команду не увеличивалось бы за счёт подготовки ко взлёту, набора высоты, выхода в район применения и т. д. Кроме того, большая дальность ещё увеличивает оперативно-стратегическую манёвренность частей ВВС, позволяя им на порядок ускорить переброску даже между отдалёнными ТВД. Всеми этими положительными качествами обладали изначально автоматически американские истребители. Поэтому одного превосходства в динамических характеристиках, в условиях когда оба противника хорошо владеют современными тактическими приёмами, для Та 152Н было уже недостаточно. С увеличенным временем пребывания в воздухе можно было бы избежать рискованных моментов, когда немецкие истребители вынуждены были прекращать бой вследствие нехватки горючего, оказывались подловленными при посадке, не успевали организовать повторный вылет…
Спор о том, какой способ повышения дальности использовать — ПТБ или увеличенные внутренние баки — не уместен. Только горючее, расходуемое до первого боя, возможно разместить в ПТБ. Ведь они при встрече с противником сбрасываются. Бой и обратный путь приходится на внутренний запас. Стали необходимы и ПТБ, и увеличение внутренних баков. Причём с перевесом в сторону последних, чтобы получить большее время дежурства даже после первого боя. Отказываться от ПТБ совсем было невыгодно потому, что внутренние объёмы не безграничны, да и перетяжеление самолёта ведёт к ухудшению лётных характеристик в бою.
Некоторые считают, что в период II мировой войны лидирующее положение в авиационном моторостроении занимала Англия. Именно моторами фирмы Rolls-Royce оснащались Spitfire и лучшие варианты Mustang (Р-51В, С и D). Можно без преувеличения сказать, что как раз установка английского мотора Merlin, который производился в США по лицензии фирмой Packard, позволила реализовать большие возможности Mustang и вывела его в разряд элитных истребителей. До этого Р-51 был хотя и оригинальным, но по боевым возможностям довольно посредственным самолетом.
Особенность английских моторов, во многом определившая их отличные характеристики, заключалась в использовании высокосортного бензина, условное октановое число которого достигало 100-150. Это давало возможность применять большую степень наддува воздуха в цилиндры и тем самым получать большие мощности. СССР и Германия не могли обеспечить потребности авиации в столь высококачественном и дорогом топливе. Обычно использовался бензин с октановым числом 87-100.
Характерной чертой, объединявшей все моторы, которые стояли на сопоставляемых истребителях, было применение двухскоростных приводных центробежных нагнетателей (ПЦН), обеспечивающих требуемую высотность. Но отличие моторов Rolls-Royce состояло в том, что их нагнетатели имели не одну, как обычно, а две последовательные ступени сжатия, да еще с промежуточным охлаждением рабочей смеси в специальном радиаторе. Несмотря на сложность таких систем, их применение оказывалось полностью оправданным для высотных моторов, поскольку заметно уменьшало потери мощности, затрачиваемой мотором на нагнетание. Это был очень важный фактор.
Оригинальной была система нагнетания моторов DB 605, приводившаяся во вращение через турбомуфту, которая при автоматическом управлении плавно регулировала передаточное число от мотора к крыльчатке нагнетателя. В отличие от двухскоростных приводных нагнетателей, стоявших на советских и английских двигателях, турбомуфта позволяла уменьшить падение мощности, имевшее место между скоростями нагнетания. Важное преимущество немецких моторов заключалось в применении непосредственного впрыска топлива в цилиндры. По сравнению с обычной карбюраторной системой это повышало надежность и экономичность силовой установки. Из остальных моторов только советский АШ-82ФН, стоявший на Ла-7, имел аналогичную систему непосредственного впрыска.
Известно, что максимальная скорость и скороподъемность существенно зависят от режима работы мотора. Одно дело длительный или номинальный режим, и совсем другое чрезвычайный форсаж. Это хорошо видно из сопоставления максимальных скоростей лучших истребителей завершающего периода войны. Существенным фактором в повышении летных данных Mustang и Spitfire являлось то, что их моторы имели кратковременные режимы работы на повышенной мощности. В бою пилоты этих истребителей могли в течение какого-то времени использовать кроме номинального либо боевой (5-15 минут), либо в экстренных случаях чрезвычайный (1-5 минут) режимы. Боевой режим стал основным для работы мотора в воздушном бою. Моторы советских истребителей не имели режимов повышенной мощности на высоте, что ограничивало возможности дополнительного улучшения их летных характеристик. Моторы Mustang и Spitfire имели достаточную высотность, и потому эти истребители могли рассчитываться на большую высоту боевого применения, характерную для действий авиации на Западе.
В отличие от V-1650-7 мотор Griffon 65 не имел боевого режима работы, и летчик Spitfire ХIV мог использовать либо номинальный режим, либо в отдельных эпизодах воздушного боя 5-мимутный максимальный.
Наличие режимов повышенной мощности существенно улучшает летные характеристики, но лишь на непродолжительное время, так как в противном случае может произойти разрушение мотора. По этой причине очень кратковременный чрезвычайный режим работы мотора, дававший наибольшую мощность, не считался в то время основным для работы силовой установки в воздушном бою. Он предназначался для использования только в самых экстренных, смертельно опасных для летчика ситуациях. Это положение хорошо подтверждает анализ летных данных одного из последних немецких поршневых истребителей ― Messerschmitt Bf 109К-4. Как известно, простое увеличение высотности обычно ведет к возрастающим потерям мощности на малых высотах. Поэтому конструкторы проявили много изобретательности и применили ряд неординарных технических решений. По своей высотности мотор DB 605 занимал как бы промежуточное положение между английскими и советскими моторами. Для повышения мощности на высотах ниже расчетной применялся впрыск водометаноловой смеси (система MW 50), что давало возможность, несмотря на сравнительно низкое октановое число топлива, заметно увеличивать наддув, а, следовательно, и мощность без возникновения детонации. Иногда указывается, что данный режим мог использоваться до трех минут. Но есть другие данные: до 10 минут. Тяжело представить, чтоб просто «опасная для лётчика ситуация» длилась такое время. Это же продолжительность целого боя.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
Основные порталы (построено редакторами)