Что же касается системы охлаждения, то её можно было легко переработать в более традиционную без нарушения аэродинамики, как это сделали на Mustang и Ki.61. К этому времени конструкторы стали применять радиаторы в специально спрофилированных туннелях, а потом и в центроплане (Р-39 Airacobra, ИТП Поликарпова, И-220 Микояна и Гуревича). Кроме того, важно понимать: если принятая в ВВС тактика верна, то это предполагает что пилот поразит противника раньше, чем тот сможет открыть огонь. Если же допустимо предположение, что при данной тактике противник всё же сможет поражать радиаторы ваших истребителей столь часто, что это сколь-нибудь серьёзно скажется на общем результате боёв, то, видимо, дело здесь далеко не в конструкции радиатора. Основная защита для истребителя, а стало быть, и его агрегатов, всё же не броня или компактность, а эффективная тактика боя.
И, конечно же, увеличению скорости способствовало то, что мощность моторов жидкостного охлаждения при обычной V-образной схеме к 1941 г. возросла до 1200-1400 л. с. А многорядные, например, 24-цилиндровые Н-образные Napier Sabre или Х-образные Valtour развивали 2000-2340 л. с.
В это же время для моторов воздушного охлаждения удалось получить резкое увеличение мощности. Во многих странах были созданы новые двухрядные 14-ти и 18-ти цилиндровые «звезды»: Pratt & Whitney R-2800 и Wright R-3500, мощностью 2000-2300 л. с. в США; BMW 801 (1560-1700 л. с.) в Германии; М-81 (1600 л. с.), М-82 (1700 л. с.), М-71 (2000 л. с.), М-90 (1750-2000 л. с.) в СССР. Высокая мощность таких двигателей, несмотря на больший мидель по сравнению с рядным моторами жидкостного охлаждения, позволяла создавать качественно новые истребители. И они в течение 1939-41 г. г, были спроектированы и построены.
Снижение аэродинамического сопротивления достигалось рациональным капотированием, установкой жалюзи на входе и «юбки» или створок на выходе, применением дефлекторов головок цилиндров, что очень важно для двухрядных «звезд». Кроме того, и сами моторостроители помогали улучшать аэродинамику силовой установки: наличие редуктора позволяло не только получить оптимальный к. п. д. винта, но и сделать очертания передней части капота более плавными. Не прекращались поиски путей уменьшения диаметра двигателя.
Особую заботу о наилучшем использовании мотора проявила немецкая фирма BMW, создавшая не только хороший двигатель BMW 801, но спроектировавшая комплексно всю силовую установку. Конструктор самолета получал не мотор, а полностью ВМГ, представляющую собой отдельный агрегат с капотом, моторамой, системой охлаждения и системой автоматического управления, который мог быть установлен на любом типе самолета.
Кроме совершенствования капотов NACA, иногда проектировались не совсем обычные капоты. Так, главный конструктор фирмы Curtiss Д. Берлин, совершенствуя Р-36 Hawk, разработал капот, который делал истребитель похожими на машину с рядным двигателем. Воздух для охлаждения головок цилиндров поступал через сложный канал, воздухозаборник которого находился под большим коком винта. Однако заметного выигрыша не получалось: сопротивление такого капота если и снижалось, то незначительно, а несимметричный забор воздуха приводил к неравномерному охлаждению цилиндров.
В 1939 г. К. Танк на первом варианте FW 190V1, а в 1940 г. Поликарпов на И-185 с М-90 применили туннельный кок-воздухозаборник. Охлаждающий воздух поступал через центральное отверстие в большом коке, имеющем общие плавные очертания с капотом, втулка винта закрывалась обычным, в общем, коком, расположенным внутри «главного кока», за которым располагался вентилятор. На FW 190 он имел повышенное число оборотов, по сравнению с винтом, так как приводился во вращение от специального редуктора, а на И-185 — такое же число оборотов, как винт. Однако и эти капоты не получили широкого распространения. На FW 190 перегревался мотор (правда, он продолжал перегреваться и когда эту конструкцию заменили традиционной). А И-185 из-за недоведенности М-90 летных испытаний не проходил. И хотя продувки в натурной аэродинамической трубе ЦАГИ дали положительный результат, применение такого капота Поликарпов отложил до лучших времен. Причина, видимо, заключалась в конструктивно несколько большей сложности такого капота при том, что грамотно спроектированный обычный капот NACA при хорошем моторе позволял достичь практически приближающихся характеристик.
А вот американских конструкторов при создании нового поколения скоростных истребителей такие моменты, позволяющие «наскрести» десяток-другой км/ч скорости, похоже, занимали мало. Если взглянуть на носовую часть истребителей Corsair, Hellcat, Bearcat, Thunderbolt, оснащенных одним и тем же мотором R-2800 разных модификаций, можно заметить много общего. Жалюзи на входе отсутствовали, охлаждение регулировалось только «юбкой» на выходе, формы не радовали глаз изяществом. Отсутствовал даже кок винта. Думается, что причина заключалась в рационализме американских конструкторов, в том, что они не пытались ставить на практическом истребителе рекорды скорости. R-2800 был выдающимся, мощность его постоянно росла — с 2000 л. с. в 1940 г. до 2800 л. с. в 1944 г. — и американцы позволили себе заняться выполнением других требований военных, считая аэродинамику, заложенную в конструкцию изначально, константой и аксиомой.
Советские конструкторы позволить себе такое не могли. Поликарпов и Лавочкин мотора мощностью 2000 л. с. не имели даже к концу войны. В Танк в 1942 г. получил Jumo 213А-1 с системой форсирования, поднимавшей мощность до 2240 л. с., причём это был рядный двигатель с меньшим миделем. Тем не менее, и вопросы аэродинамики не были выпущены из поля зрения. Причина здесь в более высокой технической культуре.
Необходимо заметить, что состояние двигательной отрасли вообще повсеместно было определяющим в судьбах машин, да и всей истребительной авиации каждого государства. Прежде всего отсутствием соответствующего серийного современного двигателя объясняется отставание советской истребительной авиации; детские болезни немецких двигателей оттягивали вступление в полноценную службу вначале Bf а позже и FW, а их дальнейшее успешное развитие обусловило появление прекрасных истребителей конца войны. Ставка на единственный но удачный Merlin спасла RAF от разгрома, а возможно и саму Великобританию — от высадки немецких войск. Даже США с их, казалось бы, безграничным экономическим потенциалом испытывали нехватку авиационных двигателей.
Особого внимания заслуживает ВМГ Thunderbolt, на котором повышение высотности мотора (самолет создавался как высотный скоростной дальний истребитель сопровождения) осуществлялось с помощью турбокомпрессора. Сами по себе ТК не были новшеством — попытки их применения предпринимались в разных странах ещё по опыту I мировой войны. Правда утверждение, что добиться надежной работы ТК к 1941 г. удалось только Картвелли можно подвергнуть сомнению. К примеру в конце 20-х в тех же США создан Curtiss P-5 с ТК, не получивший дальнейшего развития только из-за того, что ему, якобы, не существовало достойного противника. Тем более, что к началу II мировой войны уже завершались работы над реактивными двигателями, турбины которых были более чем устойчивы к прогару от выхлопных газов, что объявляется главной проблемой при создании ТК.
На Р-47, чтобы исключить прогар турбины ТК, тот был установлен не на двигателе, как обычно, а в закабинной части фюзеляжа, и выхлопные газы, проходя по трубопроводу, успевали остыть. Из компрессора сжатый и охлажденный посредством промежуточного радиатора воздух подавался по другому трубопроводу в двигатель. Такое решение заметно увеличивало вес и габариты и без того крупного истребителя, зато позволило обеспечить необходимую высотность и надежность. Р-47 Thunderbolt имел выдающиеся высотно-скоростные характеристики. Уже первый опытный экземпляр ХР-47В в мае 1941 г. показал скорость 657 км/ч на высоте около 8 км. В 1944 г. P-47D-27 имел скорость 697 км/ч на высоте 9 км, a P-47N на этой же высоте — 740 км/ч. Наконец, в августе 1944 г. облегченный вариант XP-47J с мотором R-2800-57 (2800 л. с.) развил скорость 813 км/ч на высоте 10500 м, превзойдя, таким образом, все истребители мира по высотно-скоростным характеристикам. Правда, с таким же правом можно назвать истребителем и коренным образом переделанный Bearcat, показавший в 1989 г. скорость 850 км/ч, и тот вариант Як-3, который достиг 720 км/ч.
И всё же лучшим американским истребителем стал Р-51 Mustang. Первоначальный его вариант был создан на фирме North American для ВВС Англии с использованием данных, полученных во время поездки на предприятия Хейнкеля. С невысотным двигателем Allison V-1710 (1200 л. с.) самолёт имел хорошие летные данные на тех же высотах, что и наиболее сильный из предполагаемых противников английских лётчиков — всё ещё ожидаемый He 100. Но к весне 1942 г., когда самолет начал применяться, сложился иной характер боев, и такие ТТХ оказались уже недостаточными, в силу чего самолёт стал использоваться как истребитель-бомбардировщик.
Главной отличительной чертой Mustang в плане аэродинамики было ламинарное крыло, впервые в мировой практике авиастроения установленное на боевом самолете. Перед войной на ламинарные крылья возлагали большие надежды, ведь они обладали меньшим аэродинамическим сопротивлением по сравнению с обычными. Однако говорят, что применение ламинарного крыла на истребителях того периода неоправданно. Ведь для реализации ламинарного течения на поверхности такого крыла требовалась весьма тщательная отделка и высокая точность в выдерживании профилировки. Из-за шероховатости, возникавшей при нанесении защитной окраски на самолет, и даже небольшой неточности в профилировке, неизбежно появлявшейся в серийном производстве (небольшая волнообразность тонкой металлической обшивки), эффект ламинаризации на крыле Р-51 сильно снижался. По своим несущим свойствам ламинарные профили уступали обычным, что вызывало трудности в обеспечении хороших маневренных и взлетно-посадочных свойств. Выходит, что эти специалисты подразумевают уровень культуры производства на американских предприятиях ниже, чем допустим на советских в период производства первых сверхзвуковых самолётов. Или им неизвестно, что Mustang не окрашивался. Что касается маневренных и взлетно-посадочных свойств, не станут же они утверждать, что реактивные истребители поэтому хуже поршневых.
|
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)