От Alex Medvedev Ответить на сообщение
К All Ответить по почте
Дата 25.08.2002 20:09:19 Найти в дереве
Рубрики WWII; ВВС; Версия для печати

Небольшая поборка по самолетам и движкам WWII

Журнал "Двигатель"

http://engine.avias.com/main.html

Оба советских истребителя - И-15 и И-16, производившихся во второй половине 30-х годов серийно, оснащались однорядными звездообразными девятицилиндровыми моторами воздушного охлаждения, представлявшими собой последовательные модификации американского двигателя Райт "Циклон" R-1820F-3. "Циклон", мощность которого составляла 625 л.с., был закуплен комиссией, возглавлявшейся начальником ЦИАМ И.И. Побережским и известным конструктором А.Д. Швецовым в ходе командировки в США в 1932-1933 гг. Первые отечественные моторы являлись точными копиями заморских образцов и имели обозначение М-25. В дальнейшем, после доработок и неоднократного форсирования Швецову удалось существенно улучшить характеристики двигателя, и в вариантах М-62 и М-63 довести его взлетную мощность до 1000 и 1100 л.с., соответственно. Кроме того, мотор получил двухскоростной центробежный нагнетатель (ПЦН), что существенно увеличило его высотность. Сохранив относительно небольшую массу (около 520 кг), двигатель обеспечивал истребителям И-153 и И-16 неплохую энерговооруженность - 0,48...0,58 л.с. на килограмм полетной массы. Для набора высоты 5000 м "чайкам" и "ишакам" последних вариантов требовалось всего 5,2...5,7 мин.

Летом 1941 г. в распоряжении немцев, помимо хорошо изученного в СССР "Эмиля" , имелся тайный "козырный туз" - новый вариант мессершмиттовского истребителя Bf 109F-2, оснащенный форсированным двигателем DB 601N мощностью 1285 л.с. на одноминутном чрезвычайном режиме

В 1940-1941 гг. ОКБ Климова пыталось развить успех и на базе М-105 создавало два новых мотора, одинаковых по литражу и размерам цилиндров с прототипом. Увеличения мощности двигателя М-106 планировалось добиться за счет повышения наддува приблизительно на 200 мм.рт.ст., а М-107 форсировался по частоте вращения до 3200 об./мин. Следует подчеркнуть, что в том и другом случае без существенного увеличения массы и с сохранением габаритов М-105 Климов и его сотрудники намеревались получить взлетную мощность порядка 1350...1400 л.с., что давало бы самолету любого назначения заметные преимущества перед машиной, оснащенной "сто пятыми". Вот почему и Як-1 (И-26), и ЛаГГ-3 (И-301) проектировались первоначально в расчете на М-106, однако затянувшаяся доводка климовских новинок заставила А.С. Яковлева и триумвират "В.П. Горбунов - С.А. Лавочкин - М.И. Гудков" довольствоваться М-105П.

Однако одно неоспоримое достоинство АМ-35А перевесило все его минусы, когда Н.Н. Поликарпов решил оснастить им свой новый истребитель, впоследствии превратившийся в И-200, а затем - в МиГ-3. Этим достоинством была уникальная высотная характеристика двигателя, сохранявшего мощность 1350 л.с. вплоть до высоты 6000 м. Благодаря использованию в односкоростном нагнетателе поворотных "лопаток Поликовского" обеспечивалось плавное регулирование давления воздуха на выходе из ПЦН с высотой. Такое техническое решение давало неоспоримые преимущества.

Двигатель АМ-35А был запущен в производство еще в 1940 г., но только весной 1941 г. на нем выявился серьезный дефект: отказ электромеханического управления лопатками Поликовского. В строевых частях произошел ряд катастроф, в том числе и по вине мотора. Около месяца вся армада новеньких МиГ-3 простояла без движения на земле, пока не нашли метод "лечения" капризных лопаток: управление ими заменили на чисто механическое. С апреля в частях возобновилось переучивание, которое, впрочем, не удалось завершить к началу войны. Многие авиационные полки утром 22 июня 1941 г. располагали двумя комплектами техники: старенькими "ишаками" и МиГами, на которых, как говорится, "муха не сидела".


Первым "Фридрихом", доставшимся советским ВВС в летном состоянии, стал самолет капитана Рольфа Пингела из эскадры JG51, совершивший вынужденную посадку осенью 1941 г. неподалеку от Москвы. Отремонтированный в мастерских 47-й истребительной авиадивизии истребитель передали в НИИ ВВС, где его облетал капитан А.Г. Прошаков. Результаты проведеных полномасштабных испытаний машины оказались весьма настораживающими. В письме начальника НИИ ВВС генерала Федорова заместителю наркома авиапромышленности А.С. Яковлеву, датированном 24 декабря 1941 г., с тревогой отмечалось: "Сегодня мы не имеем истребителя, равного Ме-109Ф!"
Усовершенствования в области аэродинамики истребителя в совокупности с форсированным двигателем и переходом к 96-октановому горючему позволили увеличить скорость Bf 109F-2 у земли до 510 км/ч, а на высоте 2750 м - до 560 км/ч. Заметно улучшились также и маневренность и скороподъемность машины. По этим показателям "Фридрих" столь существенно оторвался от советских самолетов, в том числе и новейших серийных, что впору было предпринимать экстренные меры. От специалистов НИИ ВВС потребовали срочно разработать рекомендации по ведению воздушного боя с Bf 109F-2 для строевых частей. Увы, рекомендации, выработанные в НИИ, оказались катастрофически неправильными!
Дело в том, что в результате вынужденной посадки на захваченном "мессере" оказалось повреждено управление турбомуфтой ПЦН, плавно регулировавшей давление наддува. Грамотно отремонтировать незнакомый агрегат ни в мастерских 47-й авиадивизии, ни в НИИ ВВС не сумели, поэтому мотор на высотах, превышавших границу включения турбомуфты, фактически работал в нештатном режиме. Ведущий инженер НИИ по испытаниям Bf 109F инженер-капитан Розанов отметил этот факт в кратком отчете, но не поместил его в разделе "выводы", поэтому его предупреждение все "потребители", включая руководство НИИ, проигнорировали.
Реально максимальная скорость "Фридриха" возрастала до 595-605 км/ч на высоте 5000 м, а кривая, снятая Розановым и летчиком майором Николаевым, имела уже упоминавшийся максимум на высоте включения турбомуфты (2750 м). Сравнивая высотные зависимости скоростей отечественных истребителей с этой кривой, "спецы" из НИИ легко выявили тот факт, что выше 3...3,5 км наши машины должны получить преимущество, поэтому рекомендации свелись к "затягиванию" немецкой новинки на большие высоты. Но на самом деле на этих высотах "немец" еще в большей степени превосходил в скорости советские истребители! Таким образом, ошибка испытателей "вышла боком" для строевых частей ВВС КА.

Ситуация еще более осложнилась, когда осенью 1942 г. немцы применили на советско-германском фронте "Густава" - очередную модификацию Bf 109G-2. В отличие от предшественников, этот истребитель оснащался новым мотором DB 605A. Из "шестьсот первого" было высосано все, что он мог дать, поэтому немецким конструкторам пришлось сделать радикальный шаг - у DB 605A диаметр цилиндров увеличили на 4 мм и повысили число оборотов. Взлетная мощность двигателя в результате этого выросла до 1650 л.с., а высотность - до 6000 м благодаря применению нового ПЦН с увеличенным диаметром крыльчатки.
В письме начальника главного управления НКАП С.Н. Шишкина наркому А.И. Шахурину, датированном 13 октября 1942 г., отмечалось, что "Ме-109Г-2 по максимальной скорости превосходит наши истребители. Значительное преимущество : этот самолет имеет по скороподъемности и, следовательно, по маневру из-за избытка мощности, особенно с учетом трехминутного форсажа".


Первый FW 190 попал в руки советских авиационных специалистов 13 января 1943 г. В этот день четверке истребителей капитана С.С. Литаврина удалось сбить сразу два зазевавшихся "фоккера"; один из них, пилотировавшийся унтер-офицером Хельмутом Брандтом, совершил вынужденную посадку на лед озера Ладога неподалеку от Шлиссельбурга. Неприятельский пилот вытащил из закабинного отсека лыжи и ушел на них в сторону берега, занятого финнами. Предпринятая немцами попытка уничтожить практически целый истребитель не удалась, а ночью он был вывезен на ленинградский Комендантский аэродром. Капитану Литаврину, "добывшему" неприятельскую новинку, 28 января 1943 г. было присвоено звание Героя Советского Союза. Весной и летом 1943 г. еще несколько малоповрежденных "фоккеров" были захвачены советскими войсками, и наконец, в августе немецкий летчик Густав Хеулер перелетел на советский аэродром на совершенно исправном FW 190A. Все это позволило тщательно изучить достоинства и недостатки немецкого истребителя. Кроме того, для новых советских истребителей Ла-5ФН и Як-9 были найдены эффективные способы ведения как оборонительного, так и наступательного боя с "фоккером".


Летом 1942 г. В.Я. Климов основную ставку делал на мотор М-106, отличавшийся от М-105ПФ несколько большей мощностью (1350 л.с. на высоте 2400 м), пониженной степенью сжатия, усиленным коленвалом и блоком редуктора. К осени конструкторам удалось подготовить к испытаниям односкоростную модификацию М-106-1ск, унифицированную по ряду узлов с М-105ПФ. Важным достоинством являлись одинаковые габариты обоих двигателей, что позволяло почти без изменений в конструкции самолета монтировать М-106 взамен предшественника.

Параллельно ОКБ Климова работало над еще более мощным двигателем М-107. Он также представлял собой 12-цилиндровый, жидкостного охлаждения V-образный мотор, но конструкция его блоков цилиндров была пересмотрена. Так, для увеличения проходных сечений клапанов каждый цилиндр имел теперь не три, как на М-105 и М-106, а четыре клапана - два впускных и два выпускных. Изменениям подверглись также картер, коленчатый вал, шатуны, поршни, клапаны и ряд других деталей. Существенное отличие двигателя М-107 от предыдущих модификаций заключалось в том, что на выходе из нагнетателя часть воздуха направлялась непосредственно в цилиндры мотора, минуя карбюратор, а другая часть попадала в цилиндры в составе переобогащенной смеси. Обладая рядом преимуществ, такая система питания для надежной работы должна иметь хорошо отлаженные и доведенные карбюраторы.



Более того, высокая живучесть цельнометаллической конструкции Р-47 позволила на последнем этапе войны применить его в роли штурмовика. В то время, ожесточенно отбиваясь, немцы сосредоточили большую часть своих истребителей для обороны территории Рейха, фактически оголив Западный фронт. По свидетельству советской миссии, посетившей в сентябре 1944 г. расположение американской 19-й тактической авиагруппы во Франции, пилоты "Тандерболтов" завидовали русским летчикам и жаловались на полное отсутствие воздушного противника: ведь за 50...80 боевых вылетов они ни разу не встретили врага! Зато сколько они уничтожили мостов, паровозов, сколько перебили автомашин... Руководитель советской делегации указывал в отчете: "Пролетая над территорией Франции, мы не видели ни одного исправного автомобильного или железнодорожного моста, ни одной уцелевшей железнодорожной станции - только горы искореженного металла. Все это сделала авиация союзников".





Все упомянутые двигатели летом 1942 г., когда был готов планер истребителя, оказались недостаточно доведенными. В результате первым поднявшимся в воздух "Темпестом" стал вариант V с штатным мотором "Тайфуна" ("Сейбр" II максимальной мощностью 2180 л.с.), считавшийся резервным. Благодаря новому крылу и улучшенной аэродинамике в июне 1943 г. истребитель с нормальной полетной массой 5,2 т развил фантастически высокую скорость горизонтального полета - 750 км/ч на высоте 7500 м. Его практический потолок составил 11,9 км, а дальность полета -1240 км. Высоту 4500 м опытный "Темпест" V набирал за 4,5 мин. Увы, повторить в серии радиаторы, изготовленные опытнейшими мастерами "Непир", не удалось. Поэтому на серийных "Темпестах" V конструкция силовой установки полностью воспроизвела примененную на "Тайфуне", а в передней кромке крыла вместо радиаторов смонтировали дополнительные топливные баки.

Пилоты строевых частей с энтузиазмом встретили даже этот, существенно ухудшенный вариант, и считали его "Тайфуном, лишенным недостатков, более быстрым по сравнению с FW 190 и наилучшим истребителем для применения на малых высотах". Летом 1944 г. "Темпесты" стали широко применять для борьбы с самолетами-снарядами "Фау-1". К концу сентября, когда пик борьбы с "летающими бомбами" миновал, шесть эскадрилий "Темпестов" уничтожили 638 "Фау" из 1771, сбитых британскими ВВС. Благодаря высокой скорости полета "Темпест" являлся грозным противником немецких реактивных истребителей. Так, на счету 122-го авиакрыла (три эскадрильи) к концу войны числились 8 сбитых и 15 поврежденных Ме 262. Истребительное командование до конца войны получило около 800 "Темпестов" V. В едином строю с последними вариантами "Спитфайров" и американскими "Мустангами" и "Тандерболтами" эти машины стали непроходящей головной болью для командования "люфтваффе", и лекарства от этой боли не существовало!

Доводка варианта "Темпест" II с 18-цилиндровым двигателем воздушного охлаждения "Центавр" IV затянулась на послевоенный период. До подписания Японией капитуляции "Темпесты" II успели поступить на вооружение всего одной эскадрильи. Обладая максимальной скоростью 711 км/ч на высоте 4600 м, они превосходили подавляющее большинство истребителей противника, хотя и не дотянули до уровня требований проекта "Темпеста" I. В составе британских ВВС они прослужили до конца 1953 г.



Технические характеристики некоторых английских и американских авиационных двигателей
Тип мотора Мощность, л.с. Удельный расход, г/л.с.-ч
номинальная боевая

на 1-й скор. на 2-й скор. на 1-й скор. на 2-й скор.
ПНЦ ПНЦ ПНЦ ПНЦ


Мерлин ХХ 1235/3050м 1180/5560 м 290
Мерлин 45 1200/4890м 1525/3200м
Мерлин 61 1400/3650м 1250/7350м 1560/3650м 1370/7350м 280-325
Сейбр 1А 1945/800 м 1725/4800м 2130/800 м
V-1710-35 1000/3300м 1150/3670м 285-315
V-1710-89 1100/8250м 1425/8250м 285-310

Технические характеристики некоторых отечественных и германских авиационных двигателей

Тип мотора Мощность, л.с. Удельный расход, г/л.с.-ч
номинальная взлетная

на 1-й скор. на 2-й скор.
ПНЦ ПНЦ
М-62 870 / 1550м 820 / 4200м 1000 320
М-105П 1100 / 2000м 1050 / 4000м 1100 310
М-105ПФ 1250 / 700м 1180 / 2700м 1200 290
АМ-35А 1350 / 6000м 1350 315
М-82 1540 / 2050м 1330 / 5400м 1700 325
DB601A 1100 / 2100м 1175 232
DB601N 1120 / 1500м 1085 / 4000м 1215
DB601E 1250 / 2000м 1200 / 5100м 1350 225
DB605AM 1450 / 2000м 1350 / 6000м 1560
BMW 801D 1490 / 700м 1460 / 4970м 1580 270