Советская военная авиация начала Великой Отечественной
Когда фашисты напали на СССР, советская авиация была разгромлена на аэродромах. И немцы в первый год войны господствовали в небе, впрочем как и во второй. Какие же самолеты-истребители были на вооружении Советской армии тогда?
Основным, конечно являлся И-16 .
Были и И-5
(бипланы), доставшиеся фашистам в качестве трофеев. Доработанные из И-5
истребители И-15 бис
, которые остались после удара по аэродромам, сражались в первые месяцы войны.
«Чайки» или И-153 , тоже бипланы, продержались в небе до 1943 года. Их убирающиеся при полете шасси позволяли увеличивать скорость полета. А четыре пулемета небольшого калибра (7.62) стреляли прямо через пропеллер. Все вышеперечисленные модели самолетов устарели уже перед началом войны. Например, скорость лучшего истребителя
И-16 (с разными двигателями) была от 440 до 525 км/час. Хорошим было только его вооружение, два пулемета ШКАС и две пушки ШВАК (последние выпуски). А дальность, на которую мог летать И-16, достигала максимум 690 км.
У Германии стояли на вооружении в 1941 году Ме-109 , выпускаемый промышленностью с 1937 года, различных модификаций, которые атаковали советские границы в 1941. Вооружение этого самолета составляли два пулемета (MG-17) и две пушки (MG-FF). Скорость полета истребителя равнялась 574 км/час, это была максимальная скорость, которую позволял достичь двигатель мощностью 1150 л. с. Наибольшая высота подъема или потолок достигал 11 километров. Только по дальности полета, например, Ме-109Е уступал И-16, она равнялась 665 км.
Советские самолеты И-16
(тип 29) позволяли достигать потолка в 9.8 километров при 900-сильном двигателе. Дальность же их составляла всего 440 км. Длина разбега при взлете у «ишачков» в среднем равнялась 250 метрам. У немецких истребителей конструктора Мессершмитта
разбег равнялся примерно 280 метрам. Если сравнить время, за которое самолет поднимается на высоту три километра, то окажется, что советский И-16 двадцать девятого типа проигрывает МЕ-109 секунд 15. В массе полезной нагрузки «ишачок» тоже позади «мессера», 419 кг против 486.
На замену «ишачку»
в СССР был сконструирован И-180
, цельнометаллический. На нем разбился до войны В. Чкалов. После него на И-180-2 упал на землю вместе с самолетом испытатель Т. Сузи, ослепленный выброшенным горячим маслом из двигателя. Перед войной серийный И-180 был снят с производства как неудачный экземпляр.
ОКБ Поликарпова работало и над созданием И-153 , бипланом с мощностью двигателя в 1100 л. с. Но его максимальная скорость в воздухе достигала всего 470 км/час, это был не конкурент МЕ-109 . Работали над созданием современных истребителей и другие советские авиаконструкторы. Выпускался с 1940 года ЯК-1 , могущий летать со скоростью 569 км/час и имеющий потолок в 10 км. На него устанавливались пушка и два пулемета.
А истребитель Лавочкина ЛАГГ-3 , с деревянным корпусом и мотором мощностью в 1050 л. с, показал скорость 575 км/час. Но его, сконструированного в 1942 году, вскоре сменили на другую модель - ЛА-5 со скоростью полета на шестикилометровых высотах до 580 км/час.
Поступавшие по ленд-лизу «Аэрокобры » или P-39, у которых двигатель находился за кабиной, были цельнометаллическими монопланами. На виражах они обходили «мессеров» , заходя им в хвост. Именно на «Аэрокобре» летал ас Покрышкин.
В скорости полета P-39 также превосходил МЕ-109 на 15 км/час, но уступал в потолке на полтора километра. А дальность полета в почти тысячу километров позволяла совершать глубокие рейды в тыл врага. Вооружение иностранного самолета составляла 20-мм пушка и два или три пулемета.
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 и обновления. 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. Одновременно как бы завершалась эпоха эволюции самолетов с поршневыми двигателями, безраздельно господствовавшими в авиации с момента ее зарождения. Боевые самолеты конца второй мировой войны являли собой наиболее совершенные образцы авиационной техники, созданной на базе поршневых моторов.
Существенное различие мирного и военного периодов развития боевой авиации заключалось в том, что во время войны эффективность техники определялась непосредственно опытным путем. Если в мирное время военные специалисты и авиаконструкторы, заказывая и создавая новые образцы самолетов, опирались лишь на умозрительные представления о характере будущей войны или же руководствовались ограниченным опытом локальных конфликтов, то широкомасштабные военные действия резко изменили ситуацию. Практика воздушных боев стала не только мощным катализатором в ускорении прогресса авиации, но и единственным критерием при сравнении качества самолетов и выборе главных направлений дальнейшего развития. Каждая из сторон совершенствовала свои самолеты, исходя из собственного опыта ведения боевых действий, наличия ресурсов, возможностей технологии и авиапромышленности в целом.
В годы войны в Англии, СССР, США, Германии и Японии было создано большое число самолетов, сыгравших заметную роль в ходе вооруженной борьбы. Среди них немало выдающихся образцов. Интерес вызывает сравнение этих машин, равно как и сопоставление тех инженерных и научных идей, которые использовались при их создании. Конечно, среди многочисленных типов самолетов, принимавших участие в войне и представлявших собой разные школы самолетостроения, трудно выделить бесспорно лучшие. Поэтому выбор машин в какой-то мере носит условный характер.
Истребители являлись главным средством завоевания господства в воздухе в борьбе с противником. От эффективности их действий во многом зависел успех боевых операций наземных войск и других родов авиации, безопасность тыловых объектов. Не случайно, что именно класс истребителей развивался наиболее интенсивно. Лучшими из них традиционно называют самолеты Як-3 и Ла-7 (СССР), Норт-Америкен Р-51 «Мустанг» («Mustang», США), Супермарин «Спитфайр» («Spitfire», Англия) и Мессершмитт Bf 109 (Германия). Среди многих модификаций западных истребителей для сравнения выбраны Р-51D, «Спитфайр» XIV и Bf 109G-10 и К-4, то есть те самолеты, которые строились серийно и поступали на вооружение военно-воздушных сил на завершающем этапе войны. Все они создавались в 1943 - начале 1944 г. В этих машинах нашел отражение богатейший боевой опыт, уже накопленный к тому времени воюющими странами. Они стали как бы символами боевой авиационной техники своего времени.
Прежде чем сопоставлять разные типы истребителей, стоит немного сказать об основных принципах сравнения. Главное, здесь необходимо иметь в виду те условия боевого применения, под которые они создавались. Война на Востоке показала, что при наличии линии фронта, где основной силой вооруженной борьбы являются наземные войска, от авиации требовались сравнительно небольшие высоты полета. Опыт воздушных боев на советско-германском фронте свидетельствует, что подавляющее большинство их велось на высотах до 4,5 км вне зависимости от высотности самолета. Советские конструкторы, совершенствуя истребители и моторы для них, не могли не учитывать этого обстоятельства. В то же время английские «Спитфайры» и американские «Мустанги» отличались большей высотностью, поскольку характер действий, на которые они рассчитывались, был совсем иной. Кроме того, Р-51D обладал намного большей дальностью полета, необходимой для сопровождения тяжелых бомбардировщиков, и поэтому был значительно тяжелее, чем «Спитфайры», немецкие Bf 109 и советские истребители. Таким образом, поскольку английские, американские и советские истребители создавались под разные боевые условия, то теряет смысл вопрос, какая из машин в целом являлась наиболее эффективной. Сравнивать целесообразно только основные технические решения и особенности машин.
Иначе обстоит дело с немецкими истребителями. Они предназначались для борьбы в воздухе как на Восточном, так и на Западном фронтах. Поэтому их вполне обоснованно можно сопоставлять со всеми истребителями союзников.
Так чем же выделялись лучшие истребители второй мировой войны? В чем состояло принципиальное их отличие друг от друга? Начнем с главного - с технической идеологии, закладывавшейся конструкторами в проекты этих самолетов.
Самыми необычными в плане концепции создания были, пожалуй, «Спитфайр» и «Мустанг».
«Это не просто хороший самолет, это «Спитфайр!» - такая оценка английского летчика-испытателя Г. Пауэлла, бесспорно, относится и к одному из последних воевавших вариантов истребителя этого семейства - «Спитфайр» XIV, лучшему истребителю британских воздушных сил периода войны. Именно на «Спитфайр» XIV в воздушном бою был сбит немецкий реактивный истребитель Ме 262.
Создавая «Спитфайр» в середине 30-х годов, проектировщики попытались совместить, казалось бы, несовместимые вещи: высокую скорость, свойственную входящим тогда в жизнь скоростным истребителям-монопланам, с прекрасными маневренными, высотными и взлетно-посадочными характеристиками, присущими бипланам. Цель, в основном, была достигнута. Как и многие другие скоростные истребители, «Спитфайр» имел схему свободнонесущего моноплана хорошо обтекаемых форм. Но это было только внешнее сходство. Для своего веса «Спитфайр» имел крыло сравнительно больших размеров, что давало малую нагрузку на единицу несущей поверхности, намного меньшую, чем у других истребителей-монопланов. Отсюда отличная маневренность в горизонтальной плоскости, высокий потолок и хорошие взлетно-посадочные свойства. Такой подход не был чем-то исключительным: подобным образом поступали, например, японские конструкторы. Но создатели «Спитфайра» пошли дальше. Из-за большого аэродинамического сопротивления крыла столь значительных размеров нельзя было рассчитывать на достижение высокой максимальной скорости полета - одного из важнейших показателей качества истребителей тех лет. Чтобы уменьшить сопротивление, применили профили намного меньшей относительной толщины, чем у других истребителей, и придали крылу эллиптическую форму в плане. Это дополнительно снизило аэродинамическое сопротивление при полете на большой высоте и на режимах маневра.
Фирме удалось создать незаурядный боевой самолет. Это не означает, что «Спитфайр» был лишен каких-либо недостатков. Они были. Например, из-за малой нагрузки на крыло он уступал многим истребителям по разгонным свойствам на пикировании, Медленнее, чем немецкие, американские и тем более советские истребители, реагировал по крену на действия летчика. Однако эти недостатки не носили принципиального характера, и в целом «Спитфайр» бесспорно был одним из сильнейших истребителей воздушного боя, который в деле продемонстрировал отличные качества.
Среди многих вариантов истребителя «Мустанг» наибольший успех выпал на долю самолетов, оснащавшихся английскими моторами «Мерлин». Это были Р--51В, С и, конечно же, Р-51D - лучший и самый известный американский истребитель второй мировой войны. Как раз эти самолеты с 1944 г. обеспечивали безопасность тяжелых американских бомбардировщиков В-17 и В-24 от атак немецких истребителей и в бою продемонстрировали свое превосходство.
Главной отличительной чертой «Мустанга» в плане аэродинамики было ламинарное крыло, впервые в мировой практике авиастроения установленное на боевом самолете. Об этой «изюминке» самолета, родившейся в лаборатории американского научно-исследовательского центра NASA накануне войны, следует сказать особо. Дело в том, что мнение специалистов по поводу целесообразности применения ламинарного крыла на истребителях того периода неоднозначно. Если перед войной на ламинарные крылья возлагали большие надежды, поскольку при определенных условиях они обладали меньшим аэродинамическим сопротивлением по сравнению с обычными, то опыт работы с «Мустангом» поубавил первоначальный оптимизм. Оказалось, что при реальной эксплуатации такое крыло недостаточно эффективно. Причина заключалась в том, что для реализации ламинарного течения на части такого крыла требовалась весьма тщательная отделка поверхности 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.
При небольших углах атаки ламинарные профили крыла (иногда их называли ламинизированными) имеют меньшее аэродинамическое сопротивление, чем профили обычного типа.
Кроме пониженного сопротивления ламинарные профили имели лучшие скоростные качества - при равной относительной толщине эффекты сжимаемости воздуха (волновой кризис) проявлялись у них при больших скоростях, чем на профилях обычного типа. С этим уже тогда приходилось считаться. В пикировании, особенно на больших высотах, где скорость звука существенно меньше, чем у земли, самолеты стали достигать скоростей, при которых уже проявлялись особенности, связанные с приближением к скорости звука. Повысить так называемую критическую скорость можно было, либо применяя более скоростные профили, каковыми оказались ламинарные, либо уменьшая относительную толщину профиля, мирясь при этом с неизбежным увеличением веса конструкции и сокращением объемов крыла, часто используемых (в том числе и на Р-51D) для размещения бензобаков и . Интересно, что благодаря намного меньшей относительной толщине профилей, волновой кризис на крыле «Спитфайра» возникал на большей скорости, чем на крыле «Мустанга».
Исследования в английском авиационном научном центре RAE показали, что благодаря существенно меньшей относительной толщине профилей крыла истребитель «Спитфайр» на больших скоростях имел меньший коэффициент аэродинамического сопротивления, чем «Мустанг». Это объяснялось более поздним проявлением волнового кризиса обтекания и более «мягким» его характером.
Если воздушные бои велись на относительно небольших высотах, кризисные явления сжимаемости воздуха почти не проявлялись, поэтому необходимость в специальном скоростном крыле остро не ощущалась.
Весьма необычным оказался путь создания советских самолетов Як-3 и Ла-7. По существу, они представляли собой глубокие модификации истребителей Як-1 и ЛаГГ-3, разработанных в 1940 г. и выпускавшихся серийно.
В советских ВВС на завершающем этапе войны не было истребителя более популярного, чем Як-3. В то время это был самый легкий истребитель. Французские летчики полка «Нормандия-Неман», воевавшие на Як-3, так отзывались о его боевых возможностях: «Як-3 дает вам полное превосходство над немцами. На Як-3 вдвоем можно драться против четверых, а вчетвером - против шестнадцати!»
Коренная переработка конструкции Яка была предпринята в 1943 г. с целью резкого улучшения летных характеристик при весьма скромной мощности силовых установок. Решающим направлением в этой работе стало облегчение самолета (в том числе и за счет уменьшения площади крыла) и существенное улучшение его аэродинамики. Пожалуй, это была единственная возможность качественно продвинуть самолет, так как новых более мощных моторов, подходящих для установки на Як-1, советская промышленность серийно еще не выпускала.
Подобный, исключительно трудный в реализации, путь развития авиационной техники являлся неординарным. Обычный способ совершенствования комплекса летных данных самолетов состоял тогда в улучшении аэродинамики без заметных изменений габаритов планера, а также в установке более мощных моторов. Почти всегда это сопровождалось заметным увеличением веса.
Конструкторы Як-3 с этой многотрудной задачей справились блестяще. Вряд ли в авиации периода второй мировой войны можно найти другой пример аналогичной и столь результативно выполненной работы.
Як-3 по сравнению с Як-1 был намного легче, имел меньшие относительную толщину профиля и площадь крыла и обладал прекрасными аэродинамическими свойствами. Энерговооруженность самолета существенно возросла, что резко улучшило его скороподъемность, разгонные характеристики и вертикальную маневренность. В то же время такой важнейший для горизонтальной маневренности, взлета и посадки параметр, как удельная нагрузка на крыло, изменился мало. На войне Як-3 оказался одним из самых простых в пилотировании истребителей.
Конечно, в тактическом плане Як-3 отнюдь не заменял собой самолеты, отличавшиеся более сильным вооружением и большей продолжительностью боевого полета, но прекрасно дополнял их, воплощая в себе идею легкой, скоростной и маневренной машины воздушного боя, предназначенной в первую очередь для борьбы с истребителями противника.
Один из немногих, если не единственный истребитель с мотором воздушного охлаждения, который с полным основанием можно отнести к лучшим истребителям воздушного боя второй мировой войны. На Ла-7 известный советский ас И. Н. Кожедуб сбил 17 немецких самолетов (в том числе и реактивный истребитель Ме-262) из 62 уничтоженных им на истребителях марки Ла.
История создания Ла-7 также необычна. В начале 1942 г. на базе истребителя ЛаГГ-3, оказавшегося довольно посредственной боевой машиной, был разработан истребитель Ла-5, отличавшийся от предшественника только силовой установкой (мотор жидкостного охлаждения заменили на гораздо более мощную двухрядную «звезду»). В ходе дальнейшего развития Ла-5 конструкторы основное внимание уделили его аэродинамическому совершенствованию. В период 1942-1943 гг. истребители марки «Ла» были наиболее частыми «гостями» в натурных аэродинамических трубах ведущего советского авиационного научно-исследовательского центра ЦАГИ. Главной целью таких испытаний было выявление основных источников аэродинамических потерь и определение конструктивных мероприятий, способствующих снижению аэродинамического сопротивления. Важная особенность этой работы состояла в том, что предлагаемые изменения конструкции не требовали больших переделок самолета и изменения процесса производства и могли быть сравнительно легко выполнены серийными заводами. Это была поистине «ювелирная» работа, когда, казалось бы, из сущих мелочей получался довольно впечатляющий результат.
Плодом такой работы стал появившийся в начале 1943 г. Ла-5ФН - один из сильнейших советских истребителей того времени, а затем и Ла-7 - самолет, по праву занявший место среди лучших истребителей второй мировой войны. Если при переходе от Ла-5 к Ла-5ФН повышение летных данных было достигнуто не только за счет лучшей аэродинамики, но и благодаря более мощному мотору, то улучшения характеристик Ла-7 добились исключительно средствами аэродинамики и снижением веса конструкции. Этот самолет имел скорость на 80 км/ч больше, чем Ла-5, из них 75% (то есть 60 км/ч) дала аэродинамика. Такой прирост скорости равносилен увеличению мощности мотора более чем на треть, причем без увеличения веса и габаритов самолета.
Лучшие черты истребителя воздушного боя воплотились в Ла-7: высокая скорость, отличная маневренность и скороподъемность. Кроме того, по сравнению с остальными истребителями, о которых здесь идет речь, он обладал большей живучестью, так как только этот самолет имел мотор воздушного охлаждения. Как известно, такие моторы не только более жизнеспособны, чем двигатели жидкостного охлаждения, но и служат своеобразной защитой летчика от огня с передней полусферы, поскольку имеют большие габариты поперечного сечения.
Немецкий истребитель Мессершмитт Bf 109 создавался примерно в то же время, что и «Спитфайр». Как и английский самолет, Bf 109 стал одним из наиболее удачных образцов боевой машины периода войны и прошел большой путь эволюции: его оснащали все более мощными моторами, улучшали аэродинамику, эксплуатационные и пилотажные характеристики. В плане аэродинамики наиболее крупные изменения последний раз были осуществлены в 1941 г., когда появился Bf 109F. Дальнейшее совершенствование летных данных шло, главным образом, за счет установки новых моторов. Внешне последние модификации этого истребителя – Bf 109G-10 и К-4 мало отличались от гораздо более раннего Bf 109F, хотя и имели ряд аэродинамических улучшений.
Этот самолет был лучшим представителем легкой и маневренной боевой машины гитлеровских Люфтваффе. На протяжении почти всей второй мировой войны истребители Мессершмитт Bf 109 находились среди лучших образцов самолетов своего класса, и только к концу войны они стали утрачивать свои позиции. Совместить качества, свойственные лучшим западным истребителям, рассчитанным на сравнительно большую высоту боевого применения, с качествами, присущими лучшим советским «средневысотным» истребителям, оказалось невозможным.
Подобно своим английским коллегам, проектировщики самолета Bf 109 попытались совместить высокую максимальную скорость с хорошими маневренными и взлетно-посадочными качествами. Но решали они эту задачу совсем по-другому: в отличие от «Спитфайра», Bf 109 имел большую удельную нагрузку на крыло, позволявшую получить высокую скорость, а для улучшения маневренности использовались не только хорошо известные предкрылки, но и закрылки, которые в нужный момент боя могли отклоняться летчиком на небольшой угол. Применение управляемых закрылков было новым и оригинальным решением. Для улучшения взлетно-посадочных характеристик помимо автоматических предкрылков и управляемых закрылков использовались зависающие элероны, которые работали как дополнительные секции закрылков; был применен и управляемый стабилизатор. Словом, Bf 109 имел уникальную систему непосредственного управления подъемной силой, во многом свойственную современным самолетам с присущей им автоматикой. Однако на практике многие решения конструкторов не привились. Из-за сложности пришлось отказаться от управляемого стабилизатора, зависающих элеронов, системы выпуска закрылков в бою. В результате по своим маневренным качествам Bf 109 не сильно отличался от других истребителей – как советских, так и американских, хотя и уступал лучшим отечественным машинам. Похожими оказались и характеристики взлета и посадки.
Опыт самолетостроения показывает, что постепенное совершенствование боевого самолета почти всегда сопровождается увеличением его веса. Это связано с установкой более мощных, а значит и более тяжелых моторов, увеличением запаса топлива, повышением мощи вооружения, необходимыми усилениями конструкции и другими сопутствующими мероприятиями. В конце концов наступает момент, когда резервы данной конструкции оказываются исчерпанными. Одним из ограничений является удельная нагрузка на крыло. Это, понятно, не единственный параметр, но один из самых главных и общий для всех самолетов. Так, по мере модифицирования истребителей «Спитфайр» от варианта 1А до XIV и Bf 109 от В-2 до G-10 и К-4 удельная нагрузка на крыло у них возросла примерно на треть! Уже у Bf 109G-2 (1942 г.) она составила 185 кг/м2, в то время как у «Спитфайра» IX, который тоже был выпущен в 1942 г., было около 150 кг/м2. Для Bf 109G-2 такая нагрузка на крыло была близка к пределу. При дальнейшем ее росте резко ухудшались пилотажные, маневренные и взлетно-посадочные характеристики самолета, несмотря на очень эффективную механизацию крыла (предкрылки и закрылки).
Начиная с 1942 г. немецкие конструкторы вели совершенствование своего лучшего истребителя воздушного боя в условиях очень жестких весовых ограничений, что сильно сужало возможности качественного улучшения самолета. А создатели «Спитфайра» имели еще достаточные резервы и продолжали увеличивать мощность устанавливаемых моторов и усиливать вооружение, не особенно считаясь при этом с увеличением веса.
Большое влияние на аэродинамические свойства самолетов оказывает качество их серийного производства. Небрежное изготовление может свести на нет все усилия конструкторов и ученых. Такое случается не столь уж редко. Судя по трофейным документам, в Германии, проводя в конце войны сравнительное изучение аэродинамики немецких, американских и английских истребителей, пришли к выводу, что Bf 109G имел наихудшее качество производственного выполнения, и, в частности, по этой причине его аэродинамика оказалась самой плохой, что с большой вероятностью можно распространить и на Bf 109K-4.
Из сказанного видно, что в плане технической концепции создания и аэродинамических особенностей компоновки каждый из сопоставляемых самолетов вполне оригинален. Но имеют и много общих черт: хорошо обтекаемые формы, тщательное капотирование моторов, хорошо отработанная местная аэродинамика и аэродинамика охлаждающих устройств.
Что касается конструкции, то советские истребители были намного проще и дешевле в производстве, чем английские, немецкие и, особенно, американские машины. Дефицитные материалы в них применялись в очень ограниченном количестве. Благодаря этому в СССР удалось обеспечить высокий темп выпуска самолетов в условиях жесточайших материальных ограничений и недостатка квалифицированной рабочей силы. Надо сказать, что наша страна оказалась в самом тяжелом положении. С 1941 по 1944 гг. включительно значительная часть промышленной зоны, где размещалось много металлургических предприятий, была оккупирована фашистами. Некоторые заводы удалось эвакуировать вглубь страны и наладить производство на новых местах. Но значительная часть производственного потенциала была все-таки безвозвратно потеряна. Кроме того, большое число квалифицированных рабочих и специалистов ушло на фронт. У станков их заменили женщины и дети, которые не могли работать на соответствующем уровне. И тем не менее, авиапромышленность СССР хоть и не сразу, но смогла обеспечить потребности фронта в авиатехнике.
В отличие от цельнометаллических западных истребителей, в советских машинах широко использовалось дерево. Однако во многих силовых элементах, собственно и определявших вес конструкции, применялся металл. Именно поэтому по уровню весового совершенства Як-3 и Ла-7 практически не отличались от иностранных истребителей.
По технологической продуманности, легкости доступа к отдельным агрегатам и удобству обслуживания в целом несколько предпочтительнее выглядели Bf 109 и «Мустанг». Однако «Спитфайры» и советские истребители тоже были хорошо приспособлены к условиям боевой эксплуатации. А вот по таким очень важным характеристикам, как качество оборудования и уровень автоматизации, Як-3 и Ла-7 уступали западным истребителям, лучшими из которых по степени автоматизации были немецкие самолеты (не только Bf 109, но и другие).
Важнейшим показателем высоких летных данных самолета и его боеспособности в целом является силовая установка. Именно в авиационном моторостроении в первую очередь находят свое воплощение последние достижения в области технологии, материалов, систем управления и автоматизации. Моторостроение - одна из самых наукоемких отраслей авиапромышленности. По сравнению с самолетом процесс создания и доводки новых моторов занимает гораздо больше времени и требует больших усилий.
В период второй мировой войны лидирующее положение в авиационном моторостроении занимала Англия. Именно моторами фирмы Роллс-Ройс оснащались «Спитфайры» и лучшие варианты «Мустангов» (Р-51В, С и D). Можно без преувеличения сказать, что как раз установка английского мотора «Мерлин», который производился в США по лицензии фирмой Паккард, позволила реализовать большие возможности «Мустанга» 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 (точнее, рабочей смеси) 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 Роллс-Ройс 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 в движение 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 (DB-605 и других) 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.
Существенным фактором в повышении летных данных «Мустанга» и «Спитфайра» являлось то, что их моторы имели относительно кратковременные режимы работы на повышенной мощности. В бою пилоты этих истребителей могли в течение какого-то времени использовать кроме длительного, то есть номинального, либо боевой (5-15 минут), либо в экстренных случаях чрезвычайный (1-5 минут) режимы. Боевой, или, как его еще называли, военный 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.
Большинство вариантов «Мустангов» и «Спитфайров» рассчитывалось на большую высоту боевого применения, характерную для действий авиации на Западе. Поэтому их моторы имели достаточную высотность. Немецкие моторостроители вынуждены были решать сложную техническую задачу. При сравнительно большой расчетной высоте мотора, необходимой для борьбы в воздухе на Западе, важно было обеспечить необходимую мощность на малых и средних высотах, требуемую для ведения боевых действий на Востоке. 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 водоспиртовой смеси (система MW-50), что давало возможность, несмотря на сравнительно низкое октановое число топлива, заметно увеличивать наддув, а, следовательно, и мощность без возникновения детонации. Получался своеобразный максимальный режим, который, как и чрезвычайный, обычно мог использоваться до трех минут.
На высотах свыше расчетной мог применяться впрыск закиси азота (система GM-1), которая, будучи мощным окислителем, как бы возмещала недостаток кислорода в разреженной атмосфере и давала возможность на какое-то время увеличить высотность мотора и приблизить его характеристики к данным моторов Роллс-Ройс. Правда, указанные системы увеличивали вес самолета (на 60-120 кг), значительно усложняли силовую установку и ее эксплуатацию. По этим причинам они применялись порознь и использовались не на всех Bf 109G и К.
Значительное влияние на боеспособность истребителя оказывает его вооружение. По составу и расположению оружия рассматриваемые самолеты отличались весьма сильно. Если советские Як-3 и Ла-7 и немецкие Bf 109G и К имели центральное расположение оружия (пушки и пулеметы в носовой части фюзеляжа), то у «Спитфайров» и «Мустангов» оно располагалось в крыле вне площади, ометаемой винтом. Кроме того, «Мустанг» имел лишь крупнокалиберное пулеметное вооружение, в то время как на других истребителях ставились еще и пушки, а у Ла-7 и Bf 109K-4 было только пушечное вооружение. На Западном театре военных действий Р-51D предназначался в первую очередь для борьбы с истребителями противника. Для этой цели мощь его шести пулеметов оказывалась вполне достаточной. В отличие от «Мустанга», английские «Спитфайры» и советские Як-3 и Ла-7 вели борьбу с самолетами любых назначений, в том числе с бомбардировщиками, что, естественно, требовало более мощного вооружения.
Сравнивая крыльевую и центральную установку вооружения, трудно ответить, какая из этих схем являлась наиболее эффективной. Но все же советские фронтовые летчики и авиационные специалисты, так же как и немецкие, отдавали предпочтение центральной, которая обеспечивала наибольшую кучность огня. Такое расположение оказывается более выгодным, когда атака самолета противника проводится с предельно малых дистанций. А именно так обычно и старались действовать на Восточном фронте советские и немецкие летчики. На Западе воздушные бои велись в основном на большой высоте, где маневренность истребителей существенно ухудшалась. Сближаться с противником на близкое расстояние становилось намного труднее, а с бомбардировщиками еще и очень опасно, поскольку истребителю из-за вялого маневра сложно было уклониться от огня воздушных стрелков. По этой причине они открывали огонь с дальней дистанции и крыльевая установка оружия, рассчитанная на заданную дальность поражения, оказывалась вполне сопоставимой с центральной. Кроме того, скорострельность оружия при крыльевой схеме была выше, чем у оружия, синхронизированного для стрельбы через винт (пушки на Ла-7, пулеметы на Як-3 и Bf 109G), вооружение оказывалось вблизи центра тяжести и расход боеприпаса практически не влиял на его положение. Но один недостаток был все же органически присущ крыльевой схеме - это повышенный момент инерции относительно продольной оси самолета, из-за чего ухудшалась реакция истребителя по крену на действия летчика.
Среди множества критериев, определявших боеспособность самолета, самым главным для истребителя являлось сочетание его летных данных. Конечно, они важны не сами по себе, а в сочетании с целым рядом других количественных и качественных показателей, таких, например, как устойчивость, пилотажные свойства, простота эксплуатации, обзор и т.д. Для некоторых классов самолетов, учебных, к примеру, эти показатели имеют первостепенное значение. Но для боевых машин минувшей войны определяющими являются именно летные характеристики и вооружение, представляющие собой основные технические слагаемые боевой эффективности истребителей и бомбардировщиков. Поэтому конструкторы стремились в первую очередь добиться приоритета в летных данных, а точнее в тех из них, которые играли первостепенную роль.
Стоит уточнить, что под словами «летные данные» подразумевается целый комплекс важнейших показателей, главными из которых для истребителей были максимальная скорость, скороподъемность, дальность или время боевого вылета, маневренность, способность быстро набирать скорость, иногда практический потолок. Опыт показал, что техническое совершенство истребителей невозможно свести к какому-то одному критерию, который выражался бы числом, формулой или даже алгоритмом, рассчитанным для реализации на ЭВМ. Вопрос сравнения истребителей, так же как и поиск оптимального сочетания основных летных характеристик, до сих пор остается одним из самых сложных. Как, например, заранее определить, что было важнее - превосходство в маневренности и практическом потолке или же некоторое преимущество в максимальной скорости? Как правило, приоритет в одном получается за счет другого. Где та «золотая середина», которая дает наилучшие боевые качества? Очевидно, многое зависит от тактики и характера войны в воздухе в целом.
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. 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 - Мессершмитт Bf 109К-4.
Основные характеристики Bf 109K-4 приведены в довольно обширных материалах доклада, подготовленного в конце 1944 г. для канцлера Германии. Доклад освещал состояние и перспективы немецкого самолетостроения и готовился с участием германского авиационного научно-исследовательского центра DVL и ведущих авиационных фирм, таких как Мессершмитт, Арадо, Юнкерс. В этом документе, который есть все основания считать достаточно серьезным, при анализе возможностей Bf 109К-4 все приводимые его данные соответствуют только режиму продолжительной работы силовой установки, а характеристики на режиме максимальной мощности не рассматриваются и даже не упоминаются. И это не удивительно. Из-за тепловых перегрузок мотора летчик этого истребителя при наборе высоты с максимальным взлетным весом не мог долго использовать даже номинальный режим и вынужден был уже через 5,2 минуты после взлета снижать обороты и соответственно мощность. При взлете с меньшим весом ситуация улучшалась не намного. Поэтому говорить о каком-то реальном повышении скороподъемности за счет применения чрезвычайного режима, в том числе с впрыском водо-спиртовой смеси (система MW-50), просто не приходится.
На приведенном графике вертикальной скорости набора высоты (фактически это и есть характеристика скороподъемности) хорошо видно, какой прирост могло бы дать использование максимальной мощности. Однако подобный прирост носит скорее формальный характер, поскольку осуществить набор высоты на таком режиме было невозможно. Только в отдельные моменты полета летчик мог включить систему MW-50, т.е. чрезвычайного форсирования мощности, да и то тогда, когда системы охлаждения имели необходимые резервы по отводу тепла. Таким образом, система форсирования MW-50 хоть и была полезной, но не являлась для Bf 109К-4 жизненно необходимой и поэтому ставилась она далеко не на все истребители этого типа. Между тем, в печати публикуются данные Bf 109К-4, соответствующие именно чрезвычайному режиму с использованием MW-50, что совершенно не является характерным для этого самолета.
Сказанное выше хорошо подтверждается боевой практикой завершающего этапа войны. Так, в западной печати часто говорится о превосходстве «Мустангов» и «Спитфайров» над немецкими истребителями на западном театре военных действий. На Восточном фронте, где воздушные бои проходили на малых и средних высотах, вне конкуренции были Як-3 и Ла-7, что неоднократно отмечалось летчиками советских ВВС. А вот мнение немецкого боевого летчика В. Вольфрума:
Наилучшими истребителями, с которыми я встречался в бою, были Норт Америкен Мустанг Р-51 и русские Як-9У. Оба истребителя имели явное преимущество в характеристиках над Ме-109 независимо от модификации, включая Ме-109К-4
Во второй мировой войне у русских было большое количество самолетов, которые выполняли различные задачи, такие как: истребители, бомбардировщики, штурмовики, учебные и тренировочные, разведчики, гидросамолеты, транспортные и также много прототипов, а теперь перейдем к самому списку с описанием и фотографиями ниже.
Советские самолеты истребители времен Второй мировой войны
1. И-5 — Одноместный истребитель, состоит из металла дерева и полотняного материала. Максимальная скорость 278 км/ч; Дальность полета 560 км; Высота подъема 7500 метров; Построено 803 шт.
2. И-7 — Одноместный советский истребитель, легкий и маневренный полутораплан. Максимальная скорость 291 км/ч; Дальность полета 700 км; Высота подъема 7200 метров; Построено 131 шт.
3. И-14 — Одноместный скоростной истребитель. Максимальная скорость 449 км/ч; Дальность полета 600 км; Высота подъема 9430 метров; Построено 22 шт.
4. И-15 — Одноместный маневренный истребитель-полутораплан. Максимальная скорость 370 км/ч; Дальность полета 750 км; Высота подъема 9800 метров; Построено 621 шт; Пулемет на 3000 патронов, Бомбы до 40 кг.
5. И-16 — Одноместный советский одномоторный поршневой истребитель-моноплан, по простому называли «Ишак». Максимальная скорость 431 км/ч; Дальность полета 520 км; Высота подъема 8240 метров; Построено 10292 шт; Пулемет на 3100 патронов.
6. ДИ-6 — Двухместный советский истребитель. Максимальная скорость 372 км/ч; Дальность полета 500 км; Высота подъема 7700 метров; Построено 222 шт; 2 пулемета на 1500 патронов, Бомбы до 50 кг.
7. ИП-1 — Одноместный истребитель с двумя динамо-реактивными пушками. Максимальная скорость 410 км/ч; Дальность полета 1000 км; Высота подъема 7700 метров; Построено 200 шт; 2 пулемета ШКАС-7,62мм, 2 пушки АПК-4-76 мм.
8. ПЕ-3 — Двухмоторный, двухместный, высотный тяжёлый истребитель. Максимальная скорость 535 км/ч; Дальность полета 2150 км; Высота подъема 8900 метров; Построено 360 шт; 2 пулемета УБ-12,7 мм, 3 пулемета ШКАС-7.62 мм; Неуправляемые ракеты РС-82 и РС-132; Предельная боевая нагрузка — 700кг.
9. МИГ-1 — Одноместный скоростной истребитель. Максимальная скорость 657 км/ч; Дальность полета 580 км; Высота подъема 12000 метров; Построено 100 шт; 1 пулемет БС-12,7 мм-300 патронов, 2 пулемета ШКАС-7.62 мм-750 патронов; Бомбы — 100кг.
10. МИГ-3 — Одноместный скоростной высотный истребитель. Максимальная скорость 640 км/ч; Дальность полета 857 км; Высота подъема 11500 метров; Построено 100 шт; 1 пулемет БС-12,7 мм-300 патронов, 2 пулемета ШКАС-7.62 мм-1500 патронов, пулемет под крылом БК-12,7 мм; Бомбы — до 100кг; Неуправляемые ракеты РС-82-6 штук.
11. Як-1 — Одноместный скоростной высотный истребитель. Максимальная скорость 569 км/ч; Дальность полета 760 км; Высота подъема 10000 метров; Построено 8734 шт; 1 пулемет УБС-12,7 мм, 2 пулемета ШКАС-7.62 мм, 1 пулемет ШВАК-20 мм; 1 пушка ШВАК — 20 мм.
12. Як-3 — Одноместный, одномоторный скоростной советский истребитель. Максимальная скорость 645 км/ч; Дальность полета 648 км; Высота подъема 10700 метров; Построено 4848 шт; 2 пулемета УБС-12,7 мм, 1 пушка ШВАК — 20 мм.
13. Як-7 — Одноместный, одномоторный скоростной советский истребитель времен Великой Отечественной войны. Максимальная скорость 570 км/ч; Дальность полета 648 км; Высота подъема 9900 метров; Построено 6399 шт; 2 пулемета ШКАС-12,7 мм на 1500 патронов, 1 пушка ШВАК — 20 мм на 120 снарядов.
14. Як-9 — Одноместный, одномоторный советский истребитель бомбардировщик. Максимальная скорость 577 км/ч; Дальность полета 1360 км; Высота подъема 10750 метров; Построено 16769 шт; 1 пулемет УБС-12,7 мм, 1 пушка ШВАК — 20 мм.
15. ЛаГГ-3 — Одноместный одномоторный советский самолет истребитель моноплан, бомбардировщик, перехватчик, разведчик времен Великой Отечественной войны. Максимальная скорость 580 км/ч; Дальность полета 1100 км; Высота подъема 10000 метров; Построено 6528 шт.
16. Ла-5 — Одноместный одномоторный советский самолет истребитель моноплан изготовленный из дерева. Максимальная скорость 630 км/ч; Дальность полета 1190 км; Высота подъема 11200 метров; Построено 9920 шт.
17. Ла-7 — Одноместный одномоторный советский самолет истребитель моноплан. Максимальная скорость 672 км/ч; Дальность полета 675 км; Высота подъема 11100 метров; Построено 5905 шт.
Советские самолеты бомбардировщики времен Второй мировой войны
1. У-2ВС — Двухместный одномоторный советский многоцелевой биплан. Один из самых массовых самолетов, произведенных во всем мире. Максимальная скорость 150 км/ч; Дальность полета 430 км; Высота подъема 3820 метров; Построено 33000 шт.
2. Су-2 — Двухместный одномоторный советский легкий бомбардировщик с обзором на 360 градусов. Максимальная скорость 486 км/ч; Дальность полета 910 км; Высота подъема 8400 метров; Построено 893 шт.
3. Як-2 — Двух и трехместный двухмоторный советский тяжелый бомбардировщик разведчик. Максимальная скорость 515 км/ч; Дальность полета 800 км; Высота подъема 8900 метров; Построено 111 шт.
4. Як-4 — Двухместный двухмоторный советский легкий бомбардировщик-разведчик. Максимальная скорость 574 км/ч; Дальность полета 1200 км; Высота подъема 10000 метров; Построено 90 шт.
5. АНТ-40 — Трехместный двухмоторный советский легкий скоростной бомбардировщик. Максимальная скорость 450 км/ч; Дальность полета 2300 км; Высота подъема 7800 метров; Построено 6656 шт.
6. АР-2 — Трехместный двухмоторный советский цельнометаллический пикирующий бомбардировщик. Максимальная скорость 475 км/ч; Дальность полета 1500 км; Высота подъема 10000 метров; Построено 200 шт.
7. ПЕ-2 — Трехместный двухмоторный советский самый массовый пикирующий бомбардировщик. Максимальная скорость 540 км/ч; Дальность полета 1200 км; Высота подъема 8700 метров; Построено 11247 шт.
8. Ту-2 — Четырехместный двухмоторный дневной советский высокоскоростной бомбардировщик. Максимальная скорость 547 км/ч; Дальность полета 2100 км; Высота подъема 9500 метров; Построено 2527 шт.
9. ДБ-3 — Трехместный двухмоторный советский дальний бомбардировщик. Максимальная скорость 400 км/ч; Дальность полета 3100 км; Высота подъема 8400 метров; Построено 1528 шт.
10. Ил-4 — Четырехместный двухмоторный советский дальний бомбардировщик. Максимальная скорость 430 км/ч; Дальность полета 3800 км; Высота подъема 8900 метров; Построено 5256 шт.
11. ДБ-А — Семиместный экспериментальный четырехмоторный советский тяжелый дальний бомбардировщик. Максимальная скорость 330 км/ч; Дальность полета 4500 км; Высота подъема 7220 метров; Построено 12 шт.
12. Ер-2 — Пятиместный двухмоторный советский дальний моноплан бомбардировщик. Максимальная скорость 445 км/ч; Дальность полета 4100 км; Высота подъема 7700 метров; Построено 462 шт.
13. ТБ-3 — Восьмиместный четырехмоторный советский тяжелый бомбардировщик. Максимальная скорость 197 км/ч; Дальность полета 3120 км; Высота подъема 3800 метров; Построено 818 шт.
14. ПЕ-8 — 12-местный четырехмоторный советский тяжелый дальний бомбардировщик. Максимальная скорость 443 км/ч; Дальность полета 3600 км; Высота подъема 9300 метров; Боевая нагрузка до 4000 кг; Годы производства 1939-1944; Построено 93 шт.
Советские самолеты штурмовики времен Второй мировой войны
1. Ил-2 — Двухместный одномоторный советский штурмовик. Это самый массовый самолет произведенный в советские времена. Максимальная скорость 414 км/ч; Дальность полета 720 км; Высота подъема 5500 метров; Годы производства: 1941-1945; Построено 36183 шт.
2. Ил-10 — Двухместный одномоторный советский штурмовик. Максимальная скорость 551 км/ч; Дальность полета 2460 км; Высота подъема 7250 метров; Годы производства: 1944-1955; Построено 4966 шт.
Советские самолеты-разведчики времен Второй мировой войны
1. Р-5 — Двухместный одномоторный многоцелевой советский самолет-разведчик. Максимальная скорость 235 км/ч; Дальность полета 1000 км; Высота подъема 6400 метров; Годы производства: 1929-1944; Построено более 6000 шт.
2. Р-Z — Двухместный одномоторный многоцелевой советский облегченный самолет-разведчик. Максимальная скорость 316 км/ч; Дальность полета 1000 км; Высота подъема 8700 метров; Годы производства: 1935-1945; Построено 1031 шт.
3. Р-6 — Четырехместный двухмоторный советский самолет-разведчик. Максимальная скорость 240 км/ч; Дальность полета 1680 км; Высота подъема 5620 метров; Годы производства: 1931-1944; Построено 406 шт.
4. Р-10 — Двухместный одномоторный советский самолет-разведчик, штурмовик и легкий бомбардировщик. Максимальная скорость 370 км/ч; Дальность полета 1300 км; Высота подъема 7000 метров; Годы производства: 1937-1944; Построено 493 шт.
5. А-7 — Двухместный одномоторный советский автожир крылатого типа с трехлопастным ротором самолет-разведчик. Максимальная скорость 218 км/ч; Дальность полета 4 часа; Годы производства: 1938-1941.
1. Ш-2 — Двухместный первый советский серийный самолёт-амфибия. Максимальная скорость 139 км/ч; Дальность полета 500 км; Высота подъема 3100 метров; Годы производства: 1932-1964; Построено 1200 шт.
2. МБР-2 Морской Ближний Разведчик — Пятиместная советская летающая лодка. Максимальная скорость 215 км/ч; Дальность полета 2416 км; Годы производства: 1934-1946; Построено 1365 шт.
3. МТБ-2 — Советский тяжёлый морской бомбардировщик. Предназначен также для перевозки до 40 человек. Максимальная скорость 330 км/ч; Дальность полета 4200 км; Высота подъема 3100 метров; Годы производства: 1937-1939; Построено 2 шт.
4. ГСТ — Морской патрульный бомбардировщик (летающая лодка). Максимальная скорость 314 км/ч; Дальность полета 4030 км; Высота подъема 4000 метров; Годы производства: 1936-1945; Построено 3305 шт.
5. КОР-1 — Двухместный палубный катапультный поплавковый гидросамолёт (корабельный разведчик). Максимальная скорость 277 км/ч; Дальность полета 1000 км; Высота подъема 6600 метров; Годы производства: 1939-1941; Построено 13 шт.
6. КОР-2 — Двухместная палубная катапультная летающая лодка (ближний морской разведчик). Максимальная скорость 356 км/ч; Дальность полета 1150 км; Высота подъема 8100 метров; Годы производства: 1941-1945; Построено 44 шт.
7. Че-2 (МДР-6) — Четырехместный морской дальний разведчик, двухмоторный моноплан. Максимальная скорость 350 км/ч; Дальность полета 2650 км; Высота подъема 9000 метров; Годы производства: 1940-1946; Построено 17 шт.
Советские транспортные самолеты времен Второй мировой войны
1. Ли-2 — советский военно-транспортный самолёт. Максимальная скорость 320 км/ч; Дальность полета 2560 км; Высота подъема 7350 метров; Годы производства: 1939-1953; Построено 6157 шт.
2. Ще-2 — советский военно-транспортный самолёт (Щука). Максимальная скорость 160 км/ч; Дальность полета 850 км; Высота подъема 2400 метров; Годы производства: 1943-1947; Построено 567 шт.
3. Як-6 — советский военно-транспортный самолёт (Дугласенок). Максимальная скорость 230 км/ч; Дальность полета 900 км; Высота подъема 3380 метров; Годы производства: 1942-1950; Построено 381 шт.
4. АНТ-20 — самый большой 8-моторный пассажирский советский военно-транспортный самолёт. Максимальная скорость 275 км/ч; Дальность полета 1000 км; Высота подъема 7500 метров; Годы производства: 1934-1935; Построено 2 шт.
5. САМ-25 — советский многоцелевой военно-транспортный самолёт. Максимальная скорость 200 км/ч; Дальность полета 1760 км; Высота подъема 4850 метров; Годы производства: 1943-1948.
6. К-5 — советский пассажирский самолёт. Максимальная скорость 206 км/ч; Дальность полета 960 км; Высота подъема 5040 метров; Годы производства: 1930-1934; Построено 260 шт.
7. Г-11 — советский десантный планёр. Максимальная скорость 150 км/ч; Дальность полета 1500 км; Высота подъема 3000 метров; Годы производства: 1941-1948; Построено 308 шт.
8. КЦ-20 — советский десантный планёр. Это самый большой планер во время ВОВ. На борт он мог взять 20 человек и 2200 кг груза. Годы производства: 1941-1943; Построено 68 шт.
Надеюсь вам понравились русские самолеты времен Великой Отечественной Войны! Спасибо за просмотр!
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 и обновления. 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. Одновременно как бы завершалась эпоха эволюции самолетов с поршневыми двигателями, безраздельно господствовавшими в авиации с момента ее зарождения. Боевые самолеты конца второй мировой войны являли собой наиболее совершенные образцы авиационной техники, созданной на базе поршневых моторов.
Существенное различие мирного и военного периодов развития боевой авиации заключалось в том, что во время войны эффективность техники определялась непосредственно опытным путем. Если в мирное время военные специалисты и авиаконструкторы, заказывая и создавая новые образцы самолетов, опирались лишь на умозрительные представления о характере будущей войны или же руководствовались ограниченным опытом локальных конфликтов, то широкомасштабные военные действия резко изменили ситуацию. Практика воздушных боев стала не только мощным катализатором в ускорении прогресса авиации, но и единственным критерием при сравнении качества самолетов и выборе главных направлений дальнейшего развития. Каждая из сторон совершенствовала свои самолеты, исходя из собственного опыта ведения боевых действий, наличия ресурсов, возможностей технологии и авиапромышленности в целом.
В годы войны в Англии, СССР, США, Германии и Японии было создано большое число самолетов, сыгравших заметную роль в ходе вооруженной борьбы. Среди них немало выдающихся образцов. Интерес вызывает сравнение этих машин, равно как и сопоставление тех инженерных и научных идей, которые использовались при их создании. Конечно, среди многочисленных типов самолетов, принимавших участие в войне и представлявших собой разные школы самолетостроения, трудно выделить бесспорно лучшие. Поэтому выбор машин в какой-то мере носит условный характер.
Истребители являлись главным средством завоевания господства в воздухе в борьбе с противником. От эффективности их действий во многом зависел успех боевых операций наземных войск и других родов авиации, безопасность тыловых объектов. Не случайно, что именно класс истребителей развивался наиболее интенсивно. Лучшими из них традиционно называют самолеты Як-3 и Ла-7 (СССР), Норт-Америкен Р-51 «Мустанг» («Mustang», США), Супермарин «Спитфайр» («Spitfire», Англия) и Мессершмитт Bf 109 (Германия). Среди многих модификаций западных истребителей для сравнения выбраны Р-51D, «Спитфайр» XIV и Bf 109G-10 и К-4, то есть те самолеты, которые строились серийно и поступали на вооружение военно-воздушных сил на завершающем этапе войны. Все они создавались в 1943 - начале 1944 г. В этих машинах нашел отражение богатейший боевой опыт, уже накопленный к тому времени воюющими странами. Они стали как бы символами боевой авиационной техники своего времени.
Прежде чем сопоставлять разные типы истребителей, стоит немного сказать об основных принципах сравнения. Главное, здесь необходимо иметь в виду те условия боевого применения, под которые они создавались. Война на Востоке показала, что при наличии линии фронта, где основной силой вооруженной борьбы являются наземные войска, от авиации требовались сравнительно небольшие высоты полета. Опыт воздушных боев на советско-германском фронте свидетельствует, что подавляющее большинство их велось на высотах до 4,5 км вне зависимости от высотности самолета. Советские конструкторы, совершенствуя истребители и моторы для них, не могли не учитывать этого обстоятельства. В то же время английские «Спитфайры» и американские «Мустанги» отличались большей высотностью, поскольку характер действий, на которые они рассчитывались, был совсем иной. Кроме того, Р-51D обладал намного большей дальностью полета, необходимой для сопровождения тяжелых бомбардировщиков, и поэтому был значительно тяжелее, чем «Спитфайры», немецкие Bf 109 и советские истребители. Таким образом, поскольку английские, американские и советские истребители создавались под разные боевые условия, то теряет смысл вопрос, какая из машин в целом являлась наиболее эффективной. Сравнивать целесообразно только основные технические решения и особенности машин.
Иначе обстоит дело с немецкими истребителями. Они предназначались для борьбы в воздухе как на Восточном, так и на Западном фронтах. Поэтому их вполне обоснованно можно сопоставлять со всеми истребителями союзников.
Так чем же выделялись лучшие истребители второй мировой войны? В чем состояло принципиальное их отличие друг от друга? Начнем с главного - с технической идеологии, закладывавшейся конструкторами в проекты этих самолетов.
Самыми необычными в плане концепции создания были, пожалуй, «Спитфайр» и «Мустанг».
«Это не просто хороший самолет, это «Спитфайр!» - такая оценка английского летчика-испытателя Г. Пауэлла, бесспорно, относится и к одному из последних воевавших вариантов истребителя этого семейства - «Спитфайр» XIV, лучшему истребителю британских воздушных сил периода войны. Именно на «Спитфайр» XIV в воздушном бою был сбит немецкий реактивный истребитель Ме 262.
Создавая «Спитфайр» в середине 30-х годов, проектировщики попытались совместить, казалось бы, несовместимые вещи: высокую скорость, свойственную входящим тогда в жизнь скоростным истребителям-монопланам, с прекрасными маневренными, высотными и взлетно-посадочными характеристиками, присущими бипланам. Цель, в основном, была достигнута. Как и многие другие скоростные истребители, «Спитфайр» имел схему свободнонесущего моноплана хорошо обтекаемых форм. Но это было только внешнее сходство. Для своего веса «Спитфайр» имел крыло сравнительно больших размеров, что давало малую нагрузку на единицу несущей поверхности, намного меньшую, чем у других истребителей-монопланов. Отсюда отличная маневренность в горизонтальной плоскости, высокий потолок и хорошие взлетно-посадочные свойства. Такой подход не был чем-то исключительным: подобным образом поступали, например, японские конструкторы. Но создатели «Спитфайра» пошли дальше. Из-за большого аэродинамического сопротивления крыла столь значительных размеров нельзя было рассчитывать на достижение высокой максимальной скорости полета - одного из важнейших показателей качества истребителей тех лет. Чтобы уменьшить сопротивление, применили профили намного меньшей относительной толщины, чем у других истребителей, и придали крылу эллиптическую форму в плане. Это дополнительно снизило аэродинамическое сопротивление при полете на большой высоте и на режимах маневра.
Фирме удалось создать незаурядный боевой самолет. Это не означает, что «Спитфайр» был лишен каких-либо недостатков. Они были. Например, из-за малой нагрузки на крыло он уступал многим истребителям по разгонным свойствам на пикировании, Медленнее, чем немецкие, американские и тем более советские истребители, реагировал по крену на действия летчика. Однако эти недостатки не носили принципиального характера, и в целом «Спитфайр» бесспорно был одним из сильнейших истребителей воздушного боя, который в деле продемонстрировал отличные качества.
Среди многих вариантов истребителя «Мустанг» наибольший успех выпал на долю самолетов, оснащавшихся английскими моторами «Мерлин». Это были Р--51В, С и, конечно же, Р-51D - лучший и самый известный американский истребитель второй мировой войны. Как раз эти самолеты с 1944 г. обеспечивали безопасность тяжелых американских бомбардировщиков В-17 и В-24 от атак немецких истребителей и в бою продемонстрировали свое превосходство.
Главной отличительной чертой «Мустанга» в плане аэродинамики было ламинарное крыло, впервые в мировой практике авиастроения установленное на боевом самолете. Об этой «изюминке» самолета, родившейся в лаборатории американского научно-исследовательского центра NASA накануне войны, следует сказать особо. Дело в том, что мнение специалистов по поводу целесообразности применения ламинарного крыла на истребителях того периода неоднозначно. Если перед войной на ламинарные крылья возлагали большие надежды, поскольку при определенных условиях они обладали меньшим аэродинамическим сопротивлением по сравнению с обычными, то опыт работы с «Мустангом» поубавил первоначальный оптимизм. Оказалось, что при реальной эксплуатации такое крыло недостаточно эффективно. Причина заключалась в том, что для реализации ламинарного течения на части такого крыла требовалась весьма тщательная отделка поверхности 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.
При небольших углах атаки ламинарные профили крыла (иногда их называли ламинизированными) имеют меньшее аэродинамическое сопротивление, чем профили обычного типа.
Кроме пониженного сопротивления ламинарные профили имели лучшие скоростные качества - при равной относительной толщине эффекты сжимаемости воздуха (волновой кризис) проявлялись у них при больших скоростях, чем на профилях обычного типа. С этим уже тогда приходилось считаться. В пикировании, особенно на больших высотах, где скорость звука существенно меньше, чем у земли, самолеты стали достигать скоростей, при которых уже проявлялись особенности, связанные с приближением к скорости звука. Повысить так называемую критическую скорость можно было, либо применяя более скоростные профили, каковыми оказались ламинарные, либо уменьшая относительную толщину профиля, мирясь при этом с неизбежным увеличением веса конструкции и сокращением объемов крыла, часто используемых (в том числе и на Р-51D) для размещения бензобаков и . Интересно, что благодаря намного меньшей относительной толщине профилей, волновой кризис на крыле «Спитфайра» возникал на большей скорости, чем на крыле «Мустанга».
Исследования в английском авиационном научном центре RAE показали, что благодаря существенно меньшей относительной толщине профилей крыла истребитель «Спитфайр» на больших скоростях имел меньший коэффициент аэродинамического сопротивления, чем «Мустанг». Это объяснялось более поздним проявлением волнового кризиса обтекания и более «мягким» его характером.
Если воздушные бои велись на относительно небольших высотах, кризисные явления сжимаемости воздуха почти не проявлялись, поэтому необходимость в специальном скоростном крыле остро не ощущалась.
Весьма необычным оказался путь создания советских самолетов Як-3 и Ла-7. По существу, они представляли собой глубокие модификации истребителей Як-1 и ЛаГГ-3, разработанных в 1940 г. и выпускавшихся серийно.
В советских ВВС на завершающем этапе войны не было истребителя более популярного, чем Як-3. В то время это был самый легкий истребитель. Французские летчики полка «Нормандия-Неман», воевавшие на Як-3, так отзывались о его боевых возможностях: «Як-3 дает вам полное превосходство над немцами. На Як-3 вдвоем можно драться против четверых, а вчетвером - против шестнадцати!»
Коренная переработка конструкции Яка была предпринята в 1943 г. с целью резкого улучшения летных характеристик при весьма скромной мощности силовых установок. Решающим направлением в этой работе стало облегчение самолета (в том числе и за счет уменьшения площади крыла) и существенное улучшение его аэродинамики. Пожалуй, это была единственная возможность качественно продвинуть самолет, так как новых более мощных моторов, подходящих для установки на Як-1, советская промышленность серийно еще не выпускала.
Подобный, исключительно трудный в реализации, путь развития авиационной техники являлся неординарным. Обычный способ совершенствования комплекса летных данных самолетов состоял тогда в улучшении аэродинамики без заметных изменений габаритов планера, а также в установке более мощных моторов. Почти всегда это сопровождалось заметным увеличением веса.
Конструкторы Як-3 с этой многотрудной задачей справились блестяще. Вряд ли в авиации периода второй мировой войны можно найти другой пример аналогичной и столь результативно выполненной работы.
Як-3 по сравнению с Як-1 был намного легче, имел меньшие относительную толщину профиля и площадь крыла и обладал прекрасными аэродинамическими свойствами. Энерговооруженность самолета существенно возросла, что резко улучшило его скороподъемность, разгонные характеристики и вертикальную маневренность. В то же время такой важнейший для горизонтальной маневренности, взлета и посадки параметр, как удельная нагрузка на крыло, изменился мало. На войне Як-3 оказался одним из самых простых в пилотировании истребителей.
Конечно, в тактическом плане Як-3 отнюдь не заменял собой самолеты, отличавшиеся более сильным вооружением и большей продолжительностью боевого полета, но прекрасно дополнял их, воплощая в себе идею легкой, скоростной и маневренной машины воздушного боя, предназначенной в первую очередь для борьбы с истребителями противника.
Один из немногих, если не единственный истребитель с мотором воздушного охлаждения, который с полным основанием можно отнести к лучшим истребителям воздушного боя второй мировой войны. На Ла-7 известный советский ас И. Н. Кожедуб сбил 17 немецких самолетов (в том числе и реактивный истребитель Ме-262) из 62 уничтоженных им на истребителях марки Ла.
История создания Ла-7 также необычна. В начале 1942 г. на базе истребителя ЛаГГ-3, оказавшегося довольно посредственной боевой машиной, был разработан истребитель Ла-5, отличавшийся от предшественника только силовой установкой (мотор жидкостного охлаждения заменили на гораздо более мощную двухрядную «звезду»). В ходе дальнейшего развития Ла-5 конструкторы основное внимание уделили его аэродинамическому совершенствованию. В период 1942-1943 гг. истребители марки «Ла» были наиболее частыми «гостями» в натурных аэродинамических трубах ведущего советского авиационного научно-исследовательского центра ЦАГИ. Главной целью таких испытаний было выявление основных источников аэродинамических потерь и определение конструктивных мероприятий, способствующих снижению аэродинамического сопротивления. Важная особенность этой работы состояла в том, что предлагаемые изменения конструкции не требовали больших переделок самолета и изменения процесса производства и могли быть сравнительно легко выполнены серийными заводами. Это была поистине «ювелирная» работа, когда, казалось бы, из сущих мелочей получался довольно впечатляющий результат.
Плодом такой работы стал появившийся в начале 1943 г. Ла-5ФН - один из сильнейших советских истребителей того времени, а затем и Ла-7 - самолет, по праву занявший место среди лучших истребителей второй мировой войны. Если при переходе от Ла-5 к Ла-5ФН повышение летных данных было достигнуто не только за счет лучшей аэродинамики, но и благодаря более мощному мотору, то улучшения характеристик Ла-7 добились исключительно средствами аэродинамики и снижением веса конструкции. Этот самолет имел скорость на 80 км/ч больше, чем Ла-5, из них 75% (то есть 60 км/ч) дала аэродинамика. Такой прирост скорости равносилен увеличению мощности мотора более чем на треть, причем без увеличения веса и габаритов самолета.
Лучшие черты истребителя воздушного боя воплотились в Ла-7: высокая скорость, отличная маневренность и скороподъемность. Кроме того, по сравнению с остальными истребителями, о которых здесь идет речь, он обладал большей живучестью, так как только этот самолет имел мотор воздушного охлаждения. Как известно, такие моторы не только более жизнеспособны, чем двигатели жидкостного охлаждения, но и служат своеобразной защитой летчика от огня с передней полусферы, поскольку имеют большие габариты поперечного сечения.
Немецкий истребитель Мессершмитт Bf 109 создавался примерно в то же время, что и «Спитфайр». Как и английский самолет, Bf 109 стал одним из наиболее удачных образцов боевой машины периода войны и прошел большой путь эволюции: его оснащали все более мощными моторами, улучшали аэродинамику, эксплуатационные и пилотажные характеристики. В плане аэродинамики наиболее крупные изменения последний раз были осуществлены в 1941 г., когда появился Bf 109F. Дальнейшее совершенствование летных данных шло, главным образом, за счет установки новых моторов. Внешне последние модификации этого истребителя – Bf 109G-10 и К-4 мало отличались от гораздо более раннего Bf 109F, хотя и имели ряд аэродинамических улучшений.
Этот самолет был лучшим представителем легкой и маневренной боевой машины гитлеровских Люфтваффе. На протяжении почти всей второй мировой войны истребители Мессершмитт Bf 109 находились среди лучших образцов самолетов своего класса, и только к концу войны они стали утрачивать свои позиции. Совместить качества, свойственные лучшим западным истребителям, рассчитанным на сравнительно большую высоту боевого применения, с качествами, присущими лучшим советским «средневысотным» истребителям, оказалось невозможным.
Подобно своим английским коллегам, проектировщики самолета Bf 109 попытались совместить высокую максимальную скорость с хорошими маневренными и взлетно-посадочными качествами. Но решали они эту задачу совсем по-другому: в отличие от «Спитфайра», Bf 109 имел большую удельную нагрузку на крыло, позволявшую получить высокую скорость, а для улучшения маневренности использовались не только хорошо известные предкрылки, но и закрылки, которые в нужный момент боя могли отклоняться летчиком на небольшой угол. Применение управляемых закрылков было новым и оригинальным решением. Для улучшения взлетно-посадочных характеристик помимо автоматических предкрылков и управляемых закрылков использовались зависающие элероны, которые работали как дополнительные секции закрылков; был применен и управляемый стабилизатор. Словом, Bf 109 имел уникальную систему непосредственного управления подъемной силой, во многом свойственную современным самолетам с присущей им автоматикой. Однако на практике многие решения конструкторов не привились. Из-за сложности пришлось отказаться от управляемого стабилизатора, зависающих элеронов, системы выпуска закрылков в бою. В результате по своим маневренным качествам Bf 109 не сильно отличался от других истребителей – как советских, так и американских, хотя и уступал лучшим отечественным машинам. Похожими оказались и характеристики взлета и посадки.
Опыт самолетостроения показывает, что постепенное совершенствование боевого самолета почти всегда сопровождается увеличением его веса. Это связано с установкой более мощных, а значит и более тяжелых моторов, увеличением запаса топлива, повышением мощи вооружения, необходимыми усилениями конструкции и другими сопутствующими мероприятиями. В конце концов наступает момент, когда резервы данной конструкции оказываются исчерпанными. Одним из ограничений является удельная нагрузка на крыло. Это, понятно, не единственный параметр, но один из самых главных и общий для всех самолетов. Так, по мере модифицирования истребителей «Спитфайр» от варианта 1А до XIV и Bf 109 от В-2 до G-10 и К-4 удельная нагрузка на крыло у них возросла примерно на треть! Уже у Bf 109G-2 (1942 г.) она составила 185 кг/м2, в то время как у «Спитфайра» IX, который тоже был выпущен в 1942 г., было около 150 кг/м2. Для Bf 109G-2 такая нагрузка на крыло была близка к пределу. При дальнейшем ее росте резко ухудшались пилотажные, маневренные и взлетно-посадочные характеристики самолета, несмотря на очень эффективную механизацию крыла (предкрылки и закрылки).
Начиная с 1942 г. немецкие конструкторы вели совершенствование своего лучшего истребителя воздушного боя в условиях очень жестких весовых ограничений, что сильно сужало возможности качественного улучшения самолета. А создатели «Спитфайра» имели еще достаточные резервы и продолжали увеличивать мощность устанавливаемых моторов и усиливать вооружение, не особенно считаясь при этом с увеличением веса.
Большое влияние на аэродинамические свойства самолетов оказывает качество их серийного производства. Небрежное изготовление может свести на нет все усилия конструкторов и ученых. Такое случается не столь уж редко. Судя по трофейным документам, в Германии, проводя в конце войны сравнительное изучение аэродинамики немецких, американских и английских истребителей, пришли к выводу, что Bf 109G имел наихудшее качество производственного выполнения, и, в частности, по этой причине его аэродинамика оказалась самой плохой, что с большой вероятностью можно распространить и на Bf 109K-4.
Из сказанного видно, что в плане технической концепции создания и аэродинамических особенностей компоновки каждый из сопоставляемых самолетов вполне оригинален. Но имеют и много общих черт: хорошо обтекаемые формы, тщательное капотирование моторов, хорошо отработанная местная аэродинамика и аэродинамика охлаждающих устройств.
Что касается конструкции, то советские истребители были намного проще и дешевле в производстве, чем английские, немецкие и, особенно, американские машины. Дефицитные материалы в них применялись в очень ограниченном количестве. Благодаря этому в СССР удалось обеспечить высокий темп выпуска самолетов в условиях жесточайших материальных ограничений и недостатка квалифицированной рабочей силы. Надо сказать, что наша страна оказалась в самом тяжелом положении. С 1941 по 1944 гг. включительно значительная часть промышленной зоны, где размещалось много металлургических предприятий, была оккупирована фашистами. Некоторые заводы удалось эвакуировать вглубь страны и наладить производство на новых местах. Но значительная часть производственного потенциала была все-таки безвозвратно потеряна. Кроме того, большое число квалифицированных рабочих и специалистов ушло на фронт. У станков их заменили женщины и дети, которые не могли работать на соответствующем уровне. И тем не менее, авиапромышленность СССР хоть и не сразу, но смогла обеспечить потребности фронта в авиатехнике.
В отличие от цельнометаллических западных истребителей, в советских машинах широко использовалось дерево. Однако во многих силовых элементах, собственно и определявших вес конструкции, применялся металл. Именно поэтому по уровню весового совершенства Як-3 и Ла-7 практически не отличались от иностранных истребителей.
По технологической продуманности, легкости доступа к отдельным агрегатам и удобству обслуживания в целом несколько предпочтительнее выглядели Bf 109 и «Мустанг». Однако «Спитфайры» и советские истребители тоже были хорошо приспособлены к условиям боевой эксплуатации. А вот по таким очень важным характеристикам, как качество оборудования и уровень автоматизации, Як-3 и Ла-7 уступали западным истребителям, лучшими из которых по степени автоматизации были немецкие самолеты (не только Bf 109, но и другие).
Важнейшим показателем высоких летных данных самолета и его боеспособности в целом является силовая установка. Именно в авиационном моторостроении в первую очередь находят свое воплощение последние достижения в области технологии, материалов, систем управления и автоматизации. Моторостроение - одна из самых наукоемких отраслей авиапромышленности. По сравнению с самолетом процесс создания и доводки новых моторов занимает гораздо больше времени и требует больших усилий.
В период второй мировой войны лидирующее положение в авиационном моторостроении занимала Англия. Именно моторами фирмы Роллс-Ройс оснащались «Спитфайры» и лучшие варианты «Мустангов» (Р-51В, С и D). Можно без преувеличения сказать, что как раз установка английского мотора «Мерлин», который производился в США по лицензии фирмой Паккард, позволила реализовать большие возможности «Мустанга» 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 (точнее, рабочей смеси) 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 Роллс-Ройс 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 в движение 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 (DB-605 и других) 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.
Существенным фактором в повышении летных данных «Мустанга» и «Спитфайра» являлось то, что их моторы имели относительно кратковременные режимы работы на повышенной мощности. В бою пилоты этих истребителей могли в течение какого-то времени использовать кроме длительного, то есть номинального, либо боевой (5-15 минут), либо в экстренных случаях чрезвычайный (1-5 минут) режимы. Боевой, или, как его еще называли, военный 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.
Большинство вариантов «Мустангов» и «Спитфайров» рассчитывалось на большую высоту боевого применения, характерную для действий авиации на Западе. Поэтому их моторы имели достаточную высотность. Немецкие моторостроители вынуждены были решать сложную техническую задачу. При сравнительно большой расчетной высоте мотора, необходимой для борьбы в воздухе на Западе, важно было обеспечить необходимую мощность на малых и средних высотах, требуемую для ведения боевых действий на Востоке. 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 водоспиртовой смеси (система MW-50), что давало возможность, несмотря на сравнительно низкое октановое число топлива, заметно увеличивать наддув, а, следовательно, и мощность без возникновения детонации. Получался своеобразный максимальный режим, который, как и чрезвычайный, обычно мог использоваться до трех минут.
На высотах свыше расчетной мог применяться впрыск закиси азота (система GM-1), которая, будучи мощным окислителем, как бы возмещала недостаток кислорода в разреженной атмосфере и давала возможность на какое-то время увеличить высотность мотора и приблизить его характеристики к данным моторов Роллс-Ройс. Правда, указанные системы увеличивали вес самолета (на 60-120 кг), значительно усложняли силовую установку и ее эксплуатацию. По этим причинам они применялись порознь и использовались не на всех Bf 109G и К.
Значительное влияние на боеспособность истребителя оказывает его вооружение. По составу и расположению оружия рассматриваемые самолеты отличались весьма сильно. Если советские Як-3 и Ла-7 и немецкие Bf 109G и К имели центральное расположение оружия (пушки и пулеметы в носовой части фюзеляжа), то у «Спитфайров» и «Мустангов» оно располагалось в крыле вне площади, ометаемой винтом. Кроме того, «Мустанг» имел лишь крупнокалиберное пулеметное вооружение, в то время как на других истребителях ставились еще и пушки, а у Ла-7 и Bf 109K-4 было только пушечное вооружение. На Западном театре военных действий Р-51D предназначался в первую очередь для борьбы с истребителями противника. Для этой цели мощь его шести пулеметов оказывалась вполне достаточной. В отличие от «Мустанга», английские «Спитфайры» и советские Як-3 и Ла-7 вели борьбу с самолетами любых назначений, в том числе с бомбардировщиками, что, естественно, требовало более мощного вооружения.
Сравнивая крыльевую и центральную установку вооружения, трудно ответить, какая из этих схем являлась наиболее эффективной. Но все же советские фронтовые летчики и авиационные специалисты, так же как и немецкие, отдавали предпочтение центральной, которая обеспечивала наибольшую кучность огня. Такое расположение оказывается более выгодным, когда атака самолета противника проводится с предельно малых дистанций. А именно так обычно и старались действовать на Восточном фронте советские и немецкие летчики. На Западе воздушные бои велись в основном на большой высоте, где маневренность истребителей существенно ухудшалась. Сближаться с противником на близкое расстояние становилось намного труднее, а с бомбардировщиками еще и очень опасно, поскольку истребителю из-за вялого маневра сложно было уклониться от огня воздушных стрелков. По этой причине они открывали огонь с дальней дистанции и крыльевая установка оружия, рассчитанная на заданную дальность поражения, оказывалась вполне сопоставимой с центральной. Кроме того, скорострельность оружия при крыльевой схеме была выше, чем у оружия, синхронизированного для стрельбы через винт (пушки на Ла-7, пулеметы на Як-3 и Bf 109G), вооружение оказывалось вблизи центра тяжести и расход боеприпаса практически не влиял на его положение. Но один недостаток был все же органически присущ крыльевой схеме - это повышенный момент инерции относительно продольной оси самолета, из-за чего ухудшалась реакция истребителя по крену на действия летчика.
Среди множества критериев, определявших боеспособность самолета, самым главным для истребителя являлось сочетание его летных данных. Конечно, они важны не сами по себе, а в сочетании с целым рядом других количественных и качественных показателей, таких, например, как устойчивость, пилотажные свойства, простота эксплуатации, обзор и т.д. Для некоторых классов самолетов, учебных, к примеру, эти показатели имеют первостепенное значение. Но для боевых машин минувшей войны определяющими являются именно летные характеристики и вооружение, представляющие собой основные технические слагаемые боевой эффективности истребителей и бомбардировщиков. Поэтому конструкторы стремились в первую очередь добиться приоритета в летных данных, а точнее в тех из них, которые играли первостепенную роль.
Стоит уточнить, что под словами «летные данные» подразумевается целый комплекс важнейших показателей, главными из которых для истребителей были максимальная скорость, скороподъемность, дальность или время боевого вылета, маневренность, способность быстро набирать скорость, иногда практический потолок. Опыт показал, что техническое совершенство истребителей невозможно свести к какому-то одному критерию, который выражался бы числом, формулой или даже алгоритмом, рассчитанным для реализации на ЭВМ. Вопрос сравнения истребителей, так же как и поиск оптимального сочетания основных летных характеристик, до сих пор остается одним из самых сложных. Как, например, заранее определить, что было важнее - превосходство в маневренности и практическом потолке или же некоторое преимущество в максимальной скорости? Как правило, приоритет в одном получается за счет другого. Где та «золотая середина», которая дает наилучшие боевые качества? Очевидно, многое зависит от тактики и характера войны в воздухе в целом.
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. 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 - Мессершмитт Bf 109К-4.
Основные характеристики Bf 109K-4 приведены в довольно обширных материалах доклада, подготовленного в конце 1944 г. для канцлера Германии. Доклад освещал состояние и перспективы немецкого самолетостроения и готовился с участием германского авиационного научно-исследовательского центра DVL и ведущих авиационных фирм, таких как Мессершмитт, Арадо, Юнкерс. В этом документе, который есть все основания считать достаточно серьезным, при анализе возможностей Bf 109К-4 все приводимые его данные соответствуют только режиму продолжительной работы силовой установки, а характеристики на режиме максимальной мощности не рассматриваются и даже не упоминаются. И это не удивительно. Из-за тепловых перегрузок мотора летчик этого истребителя при наборе высоты с максимальным взлетным весом не мог долго использовать даже номинальный режим и вынужден был уже через 5,2 минуты после взлета снижать обороты и соответственно мощность. При взлете с меньшим весом ситуация улучшалась не намного. Поэтому говорить о каком-то реальном повышении скороподъемности за счет применения чрезвычайного режима, в том числе с впрыском водо-спиртовой смеси (система MW-50), просто не приходится.
На приведенном графике вертикальной скорости набора высоты (фактически это и есть характеристика скороподъемности) хорошо видно, какой прирост могло бы дать использование максимальной мощности. Однако подобный прирост носит скорее формальный характер, поскольку осуществить набор высоты на таком режиме было невозможно. Только в отдельные моменты полета летчик мог включить систему MW-50, т.е. чрезвычайного форсирования мощности, да и то тогда, когда системы охлаждения имели необходимые резервы по отводу тепла. Таким образом, система форсирования MW-50 хоть и была полезной, но не являлась для Bf 109К-4 жизненно необходимой и поэтому ставилась она далеко не на все истребители этого типа. Между тем, в печати публикуются данные Bf 109К-4, соответствующие именно чрезвычайному режиму с использованием MW-50, что совершенно не является характерным для этого самолета.
Сказанное выше хорошо подтверждается боевой практикой завершающего этапа войны. Так, в западной печати часто говорится о превосходстве «Мустангов» и «Спитфайров» над немецкими истребителями на западном театре военных действий. На Восточном фронте, где воздушные бои проходили на малых и средних высотах, вне конкуренции были Як-3 и Ла-7, что неоднократно отмечалось летчиками советских ВВС. А вот мнение немецкого боевого летчика В. Вольфрума:
Наилучшими истребителями, с которыми я встречался в бою, были Норт Америкен Мустанг Р-51 и русские Як-9У. Оба истребителя имели явное преимущество в характеристиках над Ме-109 независимо от модификации, включая Ме-109К-4
С того момента, как самолеты превратились из единичных конструкций энтузиастов в более-менее массово производимые и пригодные для практического применения летательные аппараты, авиация заслужила самое пристальное внимание военных, со временем став неотъемлемой частью военной доктрины большинства развитых стран.
Тем тяжелее были потери первых дней Великой Отечественной войны, когда подавляющее большинство самолетов было уничтожено, не успев даже оторваться от земли. Однако сложившаяся ситуация стала наилучшим стимулом для развития самолетостроения во всех классах — надо было не просто пополнить парк ВВС. В сложившейся критической ситуации, при острейшем дефиците времени и ресурсов, создать принципиально иные самолеты, которые могли бы как минимум на равных сражаться с машинами Люфтваффе, а в идеале превосходить их.
Боевой учитель
Одним из самых узнаваемых советских самолетов Великой Отечественной, принесший огромный вклад в Победу, стал примитивный биплан У-2, позже переименованный в По-2. Этот двухместный самолетик изначально задумывался для первичного обучения пилотированию, и практически не мог нести какой-либо полезной загрузки - не позволяли ни габариты самолета, ни его конструкция, ни взлетный вес, ни маленький 110-силный моторчик. Но с ролью «учебной парты» всю свою жизнь У-2 справлялся замечательно.
Однако совершенно неожиданно для У-2 нашли вполне боевое применение. Оснащенный глушителями и держателями для легких бомб, самолет превратился в легкий, миниатюрный, но малозаметный и опасный ночной бомбардировщик, прочно укрепившись в этой роли до конца войны. Позже даже удалось выкроить немного свободного веса для установки пулемета. До этого летчики обходились лишь личным стрелковым оружием.
Воздушные рыцари
Некоторые любители авиации считают период Второй Мировой золотым веком истребительной авиации. Никаких компьютеров, радаров, ракет с телевизионным, радио- и тепловым наведением. Только личное мастерство, опыт и везение.
В конце 30-х СССР вплотную подошел к качественному рывку в производстве истребителей. Сколь бы ни был любим и освоен капризный «Ишачок» И-16, противостоять истребителям Люфтваффе он если и мог, то только за счет героизма летчиков, и нереально высокой ценой. В то же время в недрах советских КБ, несмотря на разгул репрессий, создавались принципиально иные истребители.
Первенец нового подхода МиГ-1 достаточно быстро преобразился в МиГ-3, который стал одним из самых опасных советских самолетов Второй Мировой Войны, главным немецким противником. Самолет мог разгоняться свыше 600 км/ч, и забираться на высоту более 11 километров, что было явно не по силам предшественникам. Именно это определило нишу применения МиГ-a - он себя отлично показал как высотный истребитель, действуя в системе ПВО.
Однако на высотах до 5000 метров МиГ-3 начинал проигрывать по скорости истребителям противника, и в этой нише его дополняли сначала Як-1, а потом Як-9. Эти легкие машины обладали большой тяговооруженностью и достаточно мощным оружием, за что быстро заслужили любовь летчиков, и не только отечественных - бойцы французского полка «Нормандия - Неман», опробовав несколько моделей истребителей разных стран, остановили свой выбор на Як-9, которые и получили в дар от советского правительства.
Однако эти, относительно легкие советские самолеты обладали заметным недостатком - слабое вооружение. Чаще всего это были пулеметы калибра 7,62 или 12,7 мм, реже - 20-миллиметровая пушка.
Новинка КБ Лавочкина была лишена этого недостатка - на Ла-5 были установлены две пушки ШВАК. Также на новом истребителе был осуществлен возврат к двигателям воздушного охлаждения, от которых отказались в период создания МиГ-1 в пользу моторов с жидкостным охлаждением. Дело в том, что двигатель с жидкостным охлаждением был значительно компактнее - а, значит, создавал меньшее лобовое сопротивление. Недостатком такого двигателя была его «нежность» - достаточно небольшому осколку или случайной пуле перебить трубку или радиатор системы охлаждения, и мотор немедленно отказывал. Именно эта особенность заставила конструкторов вернуться к громоздким двигателям воздушного охлаждения.
К тому времени появился новый двигатель большой мощности - М-82, впоследствии получивший очень широкое распространение. Однако на тот период двигатель был откровенно сырой, и доставлял много проблем авиаконструкторам, применявшим его на своих машинах.
Однако Ла-5 был серьезным шагом в развитии истребителей - эго отмечали не только советские летчики, но и испытатели Люфтваффе, которым со временем достался трофейный самолет в исправном состоянии.
Летающий танк
Конструкция самолетов времен Великой Отечественной была типовой - деревянный или металлический каркас, выступающий силовым набором и воспринимающий на себя все нагрузки. Снаружи он обтягивался обшивкой - ткань, фанера, металл. Внутрь этой конструкции монтировались двигатель, бронеплиты, оружие. Так или иначе, но по такому принципу были сконструированы все самолеты Второй Мировой.
Этот самолет стал первенцем новой схемы конструирования. В КБ Ильюшина осознали, что подобный подход заметно перетяжеляет конструкцию. В то же время броня достаточно крепка и вполне может использоваться в качестве элемента силовой конструкции самолета. Новый подход раскрыл новые возможности по рациональному использованию веса. Так возник Ил-2 - самолет, который из-за своей бронезащиты прозвали «летающий танк».
Ил-2 стал неприятным сюрпризом для немцев. Штурмовик поначалу нередко использовался как истребитель, и в этой роли показал себя далеко не блестяще - малая скорость и маневренность не позволяли ему на равных сражаться с противником, а отсутствие сколь-либо серьезной защиты задней полусферы достаточно быстро стали использовать летчики Люфтваффе.
Да и для разработчиков этот самолет не стал беспроблемным. В течение всей войны вооружение самолета постоянно менялось, к тому же добавление второго члена экипажа (изначально самолет был одноместным) так сильно сместило центр тяжести назад, что самолет грозил стать неуправляемым.
Однако усилия себя оправдали. Изначальное вооружение (две 20-миллиметровые пушки) сменили на более мощный калибр - 23 миллиметра, а затем и 37 миллиметров. С таким вооружением самолета стали бояться практически все - и танки, и тяжелые бомбардировщики.
По воспоминаниям летчиков, во время стрельбы из таких орудий, самолет буквально зависал в воздухе из-за отдачи. Хвостовой же стрелок удачно прикрывал заднюю полусферу от атак истребителей. К тому же самолет мог брать с собой несколько легких бомб.
Все это возымело успех, и Ил-2 стал незаменимым самолетом на поле боя, и не только самым популярным и узнаваемым штурмовиком Великой отечественной, но и самым массовым боевым самолетом - всего их было выпущено более 36 тысяч. А если учесть, что на начало войны в ВВС их было всего 128, то сомнений в его востребованности не остается.
Разрушители
Бомбардировщик - неотъемлемая часть боевой авиации практически с самого начала ее применения на поле боя. Малые, большие, сверхбольшие - они всегда были самым технологичным видом боевой авиации.
Один из самых узнаваемых советских самолетов Второй Мировой Войны данного типа — Пе-2. Задумывавшийся как сверхтяжелый истребитель, со временем этот самолет преобразился, став одним из самых опасных и эффективных пикирующих бомбардировщиков войны.
Стоит сказать, что пикирующий бомбардировщик, как класс самолетов, дебютировал именно во Второй Мировой. Его появление было обусловлено эволюцией вооружения: развитие систем ПВО вынуждало создавать все более и более высотные бомбардировщики. Однако, чем больше высота сброса бомб, тем ниже точность бомбометания. Разработанная тактика применения бомбардировщиков подразумевала прорыв к целям на большой высоте, снижение до высоты бомбометания, и уход снова на большой высоте. Появление идеи бомбометания с пикирования было лишь вопросом времени.
Пикировщик сбрасывает бомбы не в горизонтальном полете. Он буквально падает на цель, и осуществляет сброс с минимальной высоты, исчисляемой буквально сотнями метров. Как следствие - максимально возможная точность. Однако на малой высоте самолет максимально уязвим для зениток - и это не могло не наложить отпечаток на его конструкцию.
Получается, что пикировщик должен сочетать в себе не сочетаемое. Он должен быть максимально компактным, чтоб минимизировать риск быть сбитым зенитчиками. При этом самолет должен быть достаточно вместительным, иначе бомбы просто некуда будет подвешивать. Более того, нельзя забывать о прочности, ведь нагрузки на конструкцию самолета при пикировании, и особенно выводе из пикирования, огромны. И неудавшийся истребитель Пе-2 отлично справился с новой для себя ролью.
Дополнял «Пешку» его родственник по классу Ту-2. Небольшой двухмоторный бомбардировщик мог «работать» как с пикирования, так и по методу классического бомбардировщика. Проблема его в том, что в начале войны самолет был очень и очень редким. Однако машина вышла столь эффективной и удачной, что количество модификаций, созданных на его базе, пожалуй, максимально для советских самолетов Второй Мировой.
Ту-2 был бомбардировщиком, штурмовиком, разведчиком, перехватчиком, торпедоносцем... Кроме всего этого, существовало несколько разных вариаций, отличавшихся дальностью действия. Однако до бомбардировщиков действительно дальнего действия этим машинам было далеко.
На Берлин!
Этот бомбардировщик, пожалуй, самый красивый из самолетов военных лет, благодаря чему Ил-4 невозможно с кем-либо спутать. Несмотря на сложность в управлении (именно ей объясняется высокая аварийность этих самолетов), Ил-4 был очень популярен в войсках и использовался не только в качестве «сухопутного» бомбардировщика. Несмотря на излишнюю дальность полета, самолет применяли в ВВС в качестве торпедоносца.
Однако Ил-4 оставил о себе след в истории как самолет, осуществивший первые боевые вылеты на Берлин. Произошло это осенью 1941 года. Однако скоро линия фронта сместилась на Восток настолько, что столица Третьего рейха стала недосягаема для Ил-4, и тогда «работать» по ней стали другие самолеты.
Тяжелый и редкий
В Великую Отечественную этот самолет был настолько редок и «закрыт», что зачастую подвергался атакам своих же ПВО. Но он выполнял, пожалуй, самые сложные операции войны.
Дальний бомбардировщик Пе-8 хоть и появился в конце 30-х, но долгое время был не просто самым современным самолетом такого класса - он был единственным. Пе-8 обладал высокой скоростью (более 400 км/ч), а запас топлива позволял не просто долететь до Берлина и обратно, но и носить крупнокалиберные бомбы, вплоть до пятитонной ФАБ-5000. Именно Пе-8 бомбили Кенигсберг, Хельсинки, Берлин, когда линия фронта была угрожающе близка к Москве. Из-за «рабочей дальности» Пе-8 иногда называют стратегическим бомбардировщиком, а тогда этот класс машин только зарождался.
Одна из самых специфических операций, выполненных Пе-8 - перевозка наркома иностранных дел В. М. Молотова в Великобританию и США. Перелеты проходили весной 1942 года, маршрут пересекал оккупированные территории Европы. Нарком путешествовал на специальной, пассажирской версии Пе-8. Всего было построено два таких самолета.
В наше время самолеты выполняют несколько десятков межконтинентальных рейсов ежедневно, перевозя тысячи пассажиров. Однако в те годы такой перелет был настоящим подвигом не только для летчиков, но и пассажиров. Дело даже не в том, что шла война, и самолет могли сбить в любой момент. В 40-е годы комфорт и системы жизнеобеспечения в самолетах были весьма и весьма примитивны, а системы навигации, в современном понимании, отсутствовали вовсе. Штурман мог надеяться только на радиомаяки, радиус действия которых был весьма ограничен, а над оккупированными территориями их не было, да на собственный опыт и особенное чутье штурмана - ведь на дальних перелетах он, по сути, становился главным человеком в самолете. От него зависело, прилетит ли самолет в заданную точку, или будет плутать над малоориентированной и к тому же вражеской территорией. Что ни говори, а смелости Вячеславу Михайловичу Молотову было не занимать.
Завершая этот краткий обзор советских самолетов Великой Отечественной, наверное, нелишним будет вспомнить всех тех, кто в условиях голода, холода, отсутствия самого необходимого (нередко даже свободы), разрабатывали все эти машины, каждая следующая из которых была серьезным шагом вперед для всей мировой авиации. Имена Лавочкина, Покрышкина, Туполева, Микояна и Гуревича, Ильюшина, Бартини навсегда останутся в мировой истории. За ними вечно будут стоять все те, кто помогал главным конструкторам - рядовые инженеры.