Д. Соболев - История самолетов 1919 – 1945

Ркс.3.42. Двухмоторный истребитель Мессершмитт Ш.110

Увеличение скорости полета заставило конструкторов работать над усилением вооружения истребителей. За 10 предвоенных лет скорость маневрирования в бою возросла в полтора-два раза, соответственно сократилось время, в течение которого можно было вести огонь по противнику. Не следует также забывать, что с началом применения в самолетостроении металла и монококовых конструкций, установки протестированных топливных баков, живучесть авиационных конструкций заметно возросла. Поэтому истребители стали вооружать не 2 пулеметами, как в годы первом мировой войны, а 4-8; большое внимание уделялось и повышению скорострельности. Стали применяться крупнокалиберные пулеметы. С 1933 г. на военных самолетах начали ставить скорострельные авиационные 20-мм пушки. Общий вес минутного залпа истребителя конца 30-х годов достигал 100-200 кг (для сравнения: истребитель периода первой мировой войны расстреливал за минуту около 25 кг боезапаса) [31,с. 45].

Здесь уместно сказать об опытах по применению крупнокалиберных орудий на самолетах-истребителях, проводившихся в нашей стране в 30-е годы. Стимулом к ним послужило создание конструктором Л. В. Курчевским так называемых динамо- реактивных пушек, не обладающих, в силу своих конструктивных особенностей, отдачей. Работы по пушечным истребителям возглавил Д. П. Григорович. В 1931 г. начались испытания его истребителя-моноплана И-Zc двумя динамо-реактивными пушками АПК-4 калибром 76 мм под крыльями. За ним последовал более скоростной самолет ИП-l, с тем же пушечным вооружением (1935 г.). Оба самолета были запущены в серию, но строились недолго, т.к. из-за большого веса и низкой скорострельности крупнокалиберных пушек боевые свойства самолетов оказались невысокими. В 1936 г. появилась скорострельная 20-мм авиационная пушка ШВАК, которая и стала основным типом артиллерийского вооружения советских самолетов.

Применение металла, усложнение конструкции, повышение мощности двигателя и усиление вооружения не могли не сказаться на весе истребителей. За период с 1933 по 1937 гг. вес самолетов возрос с 1,5 до 2,5 тонн, величина полной нагрузки увеличилась за это время с 600 до 800 кг (главным образом, за счет большего веса горючего и вооружения).

Специализированные самолеты-разведчики, бывшие в 20-е годы самым многочисленным типом в военной авиации, разделили участь многоместных истребителей. Их с успехом заменили скоростные бомбардировщики и многоцелевые самолеты, такие как немецкий Bf. 110 или английский "Москито".

В заключение несколько слов о самолетах военно-морской авиации. Их поля в общем балансе военно-воздушных сил была, в целом, невелика – в среднем около 10 %. Исключение составляли такие страны, как США и Японии, где морская авиация составляла до 1 /3 всего авиапарка. Весьма многочисленную авиацию, предназначенную для действий над морем, имела также Англия.

Кроме самолетов береговой охраны, представленных, в основном, поплавковыми самолетами и "летающими лодками", в состав морской авиации входили также палубные самолеты. По конструкции это были, в большинстве, бипланы, т. к. одним из основных требований к самолету палубного базирования являлась низкая посадочная скорость. На рис. 3.43 показаны английские палубные самолеты "Суордфиш" над своим авианосцем "Арк Ролл". Этот корабль нес на борту 24 таких самолета. Кроме него, к концу 30-х годов Англия имела еще 5 авианосцев, на которых могли базироваться по 36 самолетов различного назначения – истребителей, разведчиков и торпедоносцев.

Такое же количество авианосцев имела Япония, однако их "самолетовместимость" была больше. Так, авианосцы "Kara" и "Акаги" имели на борту по 50 самолетов. 360 машин палубной авиации находилось на американских авианосцах "Лексингтон", Сара то га", "Рейнджер", "Йорктаун" и "Энтерпрайз". В воруженных силах Франции и Германии было к началу войны только по одному авианосцу, каждый из них мог нести по 40 самолетов [15]. По своим летно-техническим характеристикам морские самолеты значительно уступали новым скоростным истребителям и бомбардировщикам обычного типа.

Рис.3.43. Самолеты "Суордфиш" над авианосцем "Арк Роял"

В данном разделе была рассмотрена техническая эволюция основных типов военных самолетов в середине 30-х годов. Глубокие изменения в конструкции и быстрый рост мощности авиадвигателей обусловили заметный прирост летных характеристик: всего за 5 лет основные полетные данные военных самолетов улучшились на 30-100 %. Быстрее всего увеличивалась скорость полета. До середины 30-х годов это достигалось, в основном, за счет аэродинамического совершенствования планера самолетов, позднее главенствующую роль стало играть увеличение мощности авиационных моторов.

"Летающие лодки": завершающий этап развития.

Революционные изменения в конструкции гражданских самолетов, происшедшие в начале 30-х годов, оказали глубокое влияние на прогресс не только аппаратов с обычным колесным шасси, но и на развитие гидроавиации. Гидросамолеты существовали в условиях конкуренции с обычными "сухопутными" самолетами, и невнимание конструкторов морских летательных аппаратов к новейшим техническим достижениям неизбежно привело бы к кризису в развитии гидроавиации. Особенно острая конкуренция происходила в гражданской авиации. Авиакомпании, эксплуатирующие обычные самолеты и "летающие лодки", яростно боролись за господство на воздушных линиях.

Техническую эволюцию пассажирских "летающих лодок" в 30-е годы можно проследить на примере трех американских самолетов: Сикорскии S-42, Мартин 130 и Боинг 314. Характеристики этих и некоторых других многомоторных "лодок" приведены в табл. 3.9.

S-42, построенный под руководством И. И. Сикорского в начале 1934 г., можно считать первым представителем нового поколения пассажирских "летающих лодок" (рис. 3.44). Если прежде на гидросамолетах двигатели устанавливали на стойках (моторамах) над или иод крылом, что, конечно, увеличивало лобовое аэродинамическое сопротивление, то на S-42 мотогондолы были "врезаны" в переднюю кромку крыла, как на советских "ТБ" и новейших пассажирских "Боингах" и "Дугласах". Да и само крыло крепилось теперь к фюзеляжу не на сложной ферменной конструкции, а с помощью одного хорошо обтекаемого пилона и двух стоек. Двигатели воздушного охлаждения были закрыты капотами, винты имели механизм изменения шага в полете. Чтобы увеличить нагрузку на крыло и тем самым повысить скорость в крейсерском полете, но при этом сохранить приемлемую посадочную скорость, Сикорский установил на крыле закрылки. Конструкция самолета, в основном, была из металла.

Таким образом, S-42 в момент его появления воплощал в себе все новейшие достижения в авиатехнике. Коэффициент лобового сопротивления самолета был в полтора раза меньше, чем у предыдущей "лодки" Сикорского S-40, а нагрузка на площадь – в полтора раза выше. Кроме того, на S-42 стояли новые, более мощные двигатели Пратт-Уитнн "Хорнет". В результате крейсерская скорость самолета возросла почти на 100 км/ч, существенно увеличилась и дальность полета. При этом самолет сохранил высокий коэффициент весовой отдачи – 37 %. В течение 1934 г. на S-42 было установлено 10 мировых рекордов скорости и высоты полета с грузом. Осенью 1934 г. первый самолет начал регулярные полеты на маршруте из США в Южную Америку. Позднее было выпущено еще 9 S-42.

В самом конце 1934 г. начались испытания еще одной американской пассажирской летающей лодки" – Мартин 130 (рис. 3.45). По размерам, пассажнровместимости и дальности полета этот самолет превосходил S-42. но имел несколько меньшую скорость. Как и S-42, это был подкосный моноплан с 4 моторами на передней кромке крыла. Основное отличие заключалось в замене подкрыльевых поплавков "жабрами", как на "летающих лодках" Дорнье. Кроме своей главной функции – обеспечение боковой устойчивости на воде, эти выступы в нижней части фюзеляжа использовались для размещения там горючего, служили удобной платформой для груза и пассажиров при посадке на самолет.

Самолет отличался превосходным весовым совершенством конструкции – его весовая отдача составляла более 50 % 115, с. 85 |. Это было достигнуто применением при создании фюзеляжа-лодки более легкой конструкции монококового типа вместе распространенных прежде конструкций с преобладающим продольным набором, заимствованных из практики судостроения.

Рис.3.44 Самолет Сикорский S 42

Мартин 130 был спроектирован специально для полетов через Тихий океан. Всего построили 3 самолета. В 1936 г. на них начались коммерческие полеты из Сан-Франциско в Манилу. Маршрут, дальностью более 13000 км, был разбит на 5 участков с остановкой у островов Гаваи, Мидуэй, Уэйк и Гуам. Весь полет из Америки в Азию занимал 5 дней [49, с. 197].