Текст книги "Реактивная авиация Второй мировой войны"

7. Самолеты с турбореактивными двигателями

Турбореактивный двигатель (ТРД), хотя конструктивно и является наиболее сложным из рассмотренных выше типов реактивных двигателей (РДТТ, ЖРД, ПВРД, ПуВРД, ВРДК), но он имеет огромные преимущества по сравнению с ними в плане экономичности расхода топлива и управляемости режимами работы двигателя.

ТРД состоит из следующих основных частей: входного устройства (диффузора), компрессора, камеры сгорания, газовой турбины и выходного устройства (реактивного сопла). По типу компрессора ТРД делятся на двигатели с центробежным компрессором и на двигатели с осевым компрессором. Осевой компрессор, в отличие от центробежного компрессора, позволяет получить большую степень повышения давления воздуха и обеспечивает получение больших секундных расходов воздуха, что в итоге увеличивает реактивную тягу двигателя. Кроме того, применение осевого компрессора позволяет минимизировать диаметр ТРД, что приводит к снижению аэродинамического сопротивления самолета как в случае размещения двигателя в фюзеляже, так и в мотогондолах под крылом. Но преимуществом центробежных компрессоров является то, что они более просты в конструктивном отношении и менее трудоемки в изготовлении, чем осевые.

Как уже говорилось выше, в 1929 г. советский ученый Б.С. Стечкин опубликовал теорию ВРД, в которой впервые были даны уравнения для расчета тяги и кпд двигателя, а уже с 1930 г. под руководством В.В. Уварова начались практические работы по созданию таких двигателей. В результате в 1934 г. была построена и прошла длительные испытания первая высокотемпературная газотурбинная установка ГТУ-1, ставшая прообразом будущих турбореактивных и турбовинтовых двигателей. Установка состояла из одноступенчатого центробежного компрессора, кольцевой камеры сгорания и одноступенчатой газовой турбины. В 1936 г. в ХАИ разработали первый проект самолета с турбореактивным двигателем, спроектированным инженером А.М. Люлькой.

К началу 1940 г. двигатель A.M. Люльки, получивший обозначение РТД-1, был готов на 70 %. Но начало войны заставило временно прекратить работу по РТД-1, а группу двигателистов, работавших над его созданием на территории Кировского завода в Ленинграде, отправить в эвакуацию. На основе исследований, проводившихся с 1937 г., А.М. Люлька подал в 1938 г. заявку на изобретение двухконтурного турбореактивного двигателя, авторское свидетельство на это изобретение ему вручили 22 апреля 1941 г. В 1944 г. A.M. Люлька получил возможность разрабатывать новый ТРД С-18 с тягой 1250 кгс. Несмотря на то что до окончания войны в Советском Союзе было разработано несколько проектов самолетов с ТРД (ХАИ-2, ЛаГГ-3РД-1, БИЧ с ТРД, Ла-ВРД и т. д.), на вооружении советских ВВС самолетов с турбореактивными двигателями (из-за отсутствия таковых) не было.

В Англии пионером в области создания ТРД стал Ф. Уиттл. Вступив в ВВС Англии в шестнадцатилетнем возрасте в 1923 г., он через пять лет окончил авиационную школу в Корнуэлле, а в январе 1930 г. он начал процедуру патентования своего первого варианта двигателя с центробежным компрессором. Однако построить опытный образец своего двигателя он смог только в 1937 г., имея за плечами диплом Кембриджского университета и основанную им собственную фирму Power Jets Ltd.

В апреле 1937 г. Ф. Уиттл провел успешные испытания двигателя, а в марте 1938 г. получил контракт от министерства авиации Англии на разработку и серийное производство ТРД. 15 мая 1941 г. совершил свой первый полет экспериментальный самолет Gloster E.28/39, оснащенный двигателем Уиттла W.1. На вооружение ВВС Англии в середине 1944 г. поступила первая партия истребителей Meteor F.Mk I с турбореактивными двигателями Rolls-Royce W.2B/23 Weiland I, которые до конца войны применялись в системе ПВО страны, в основном они занималась перехватом немецких крылатых ракет V1, которыми немцы обстреливали Южную Англию.

В Германии разработка турбореактивных двигателей началась в 1936 г. на фирме «Хейнкель» в специально созданной для этой цели группе, которую возглавил недавний выпускник Геттингенского университета Х. фон Охайн, принятый на фирму по рекомендации своего научного руководителя профессора Р. Поля. В этой группе к сентябрю 1937 г. создали опытный образец ТРД HeS 1, а 27 августа 1939 г. экспериментальный самолет Не 178 с ТРД HeS 3B разработки фон Охайна впервые поднялся в воздух. Всего за годы войны группа фон Охайна разработала внушительный ряд двигателей – HeS 1, HeS 2, HeS 3, HeS 6, HeS 8, HeS 9, HeS 10, HeS 011, HeS 021, HeS 30 и др., но ни один из них так и не достиг стадии серийного производства.

С 1938 г. к разработке ТРД подключились и другие немецкие фирмы. Так, например, в моторостроительном отделении фирмы «Юнкерс» под руководством А. Франца, получившего инженерное образование в Технологическом институте в Граце (Австрия), создавался один из первых немецких ТРД с осевым компрессором (Junkers LII 401, впоследствии получивший серийное обозначение Jumo 004).

На заводе фирмы BMW в Мюнхене разрабатывались два типа ТРД с центробежным компрессором – BMW LII 757 P3304 (будущий BMW 002, руководитель разработки Х. Вайнрайх) и BMW L II 758 F9225 (руководитель разработки К. Лонер). Однако после передачи фирме BMW в 1939 г. завода фирмы Bramo (Brandenburgische Motorenwerke – филиал концерна «Сименс») в Шпандау, где проектировался ТРД с осевым компрессором (руководитель разработки Г. Острих), предпочтение было отдано последнему, получившему обозначение BMW LII 751 P3302, а позднее BMW 003 (серийное обозначение).

Первым самолетом с ТРД, поступившим на вооружение люфтваффе летом 1944 г., стал истребитель Me 262, до окончания войны на вооружение поступили также самолеты Ar 234 и Не 162. Все они, оснащенные двигателями фирм BMW или «Юнкерс», принимали участие в боевых действиях.

США позже, чем Англия, СССР и Германия, включились в процесс разработки самолетов, оснащенных ТРД. Поскольку такой тип двигателей американская промышленность не производила, то весной 1941 г. между США и Англией было достигнуто соглашение о помощи американской стороне в налаживании производства ТРД Ф. Уиттла. Это соглашение базировалось на законе о ленд-лизе, принятом конгрессом США 11 марта 1941 г. Ленд-лиз (англ. lend-lease, от lend – давать взаймы и lease – сдавать в аренду) изначально задумывался для оказания помощи в условиях войны Англии и странам Британского Содружества путем передачи военной техники, оружия, боеприпасов, снаряжения, стратегического сырья, продовольствия, различных товаров и услуг. В 1941 г. было принято решение создавать первые американские реактивные самолеты с использованием английских ТРД, которые затем стали выпускаться по лицензии американскими фирмами. В мае 1945 г. на вооружение ВВС США поступили первые самолеты Р-59 и Р-80, но в боевых действиях они не участвовали.

В Японии к концу войны было разработано несколько проектов самолетов с ТРД («Ока» моделей 33, 43 и 53, Ки-162, J9Y, К-200 и др.). Многие из них разрабатывались с технической помощью Германии. Однако до окончания войны в состав японской авиации не поступил ни один серийный самолет с ТРД.

Советский Союз

ХАИ-2

В 1936 г. студент Харьковского авиационного института (ХАИ) А.П. Еременко (впоследствии профессор и ректор ХАИ) в инициативном порядке разработал проект легкого одноместного самолета ХАИ-2 под турбореактивный двигатель РТД-1 тягой 500 кгс, двигатель был спроектирован инженером кафедры тепловых машин ХАИ А.М. Люлькой, впоследствии академиком. Этот проект стал первым в мире проектом самолета с ТРД.

Двигатель с центробежным компрессором размещался за кабиной летчика с выходом сопла под хвостовую часть фюзеляжа, воздухозаборник находился под фюзеляжем. Эта схема впоследствии получила название реданной, и в то время, когда первые ТРД еще обладали невысокой тягой, была достаточно популярна. Проект не реализовывался.

Характеристики ХАИ-2: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ТРД РТД-1 тягой 500 кгс, длина самолета – 7,15 м, размах крыла – 7,0 м, взлетный вес – 1500 кг, максимальная скорость – 500 км/ч.

ЛаГГ-3РД-1/Гу-ВРД

В октябре 1942 г. М.И. Гудков ознакомился в Наркомате авиационной промышленности с чертежами двигателя РД-1 разработки A.M. Люльки. РД-1 с шестиступенчатым осевым компрессором представлял собой переработку первоначального двигателя РТД-1. Работа по РД-1 выполнялась в СКБ-1 на Кировском заводе в Ленинграде с привлечением конструкторов Центрального котлотурбинного института им. И.И. Ползунова. К августу 1941 г. РД-1 был готов на 75 %, но из-за эвакуации работа над ТРД прекратилась.

М.И. Гудков и предложил разработать проект реактивного самолета на базе серийного истребителя ЛаГГ-3 с использованием недостроенного двигателя РД-1. Проект самолета выполнялся в двух вариантах по реданной схеме, так же как и ХАИ-2.

Первый вариант ЛаГГ-ЗРД-1 оснащался двигателем РД-1 тягой 530 кгс в носовой части фюзеляжа перед кабиной летчика со смещением входного устройства воздухозаборника вниз от продольной оси исходного самолета ЛаГГ-3. Самолет имел длину 9,0 м, размах крыла 10,5 м и максимальную скорость 500 км/ч.

Второй вариант, Гу-ВРД, имел модифицированный двигатель РД-1 тягой 750 кгс под кабиной летчика, а входное устройство воздухозаборника представляло собой четыре отверстия в заостренной носовой части фюзеляжа. В апреле 1943 г. проекты ЛаГГ-ЗРД-1 и Гу-ВРД были рассмотрены в НИИ ВВС, но в итоге их отклонили по причине недоработки двигателей.

Характеристики Гу-ВРД: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ТРД РД-1 тягой 750 кгс, размах крыла – 10,5 м и его площадь – 11,0 м², длина самолета – 9,9 м, высота – 2,95 м, взлетный вес – 2250 кг, максимальная скорость – 900 км/ч, дальность полета – 700 км, вооружение – 1 пушка калибра 20 мм и 1 пулемет калибра 12,7 мм.

БИЧ-ТРД

Известный советский авиаконструктор Б.И. Черановский, автор планеров (БИЧ-1, БИЧ-2 «Парабола», БИЧ-4, БИЧ-8 и др.) и самолетов (БИЧ-3, БИЧ-7, БИЧ-14, БИЧ-20, БИЧ-21), в 1944 г. работал над проектом реактивного истребителя – «летающего крыла».

Это был одноместный истребитель с дельтовидным крылом и без вертикального хвостового оперения с двумя широко разнесенными двигателями внутри центроплана. Воздухозаборники двигателей размещались снизу впереди кабины летчика, на задней кромке крыла имелись элевоны, убирающееся шасси было трехстоечным с носовым колесом. В качестве вооружения истребитель должен был нести две пушки в носовой части.

В конце декабря 1944 г. проект рассматривался на комиссии ВВС, но дальнейшего развития не получил по причине отсутствия ТРД.

Характеристики: экипаж – 1 человек, силовая установка – 2 х ТРД тягой по 490 кгс, размах крыла – 8,48 м и его площадь – 18,0 м², длина самолета – 4,67 м, высота – 1,7 м, взлетный вес – 1900 кг, максимальная скорость – 800 км/ч, вооружение – 2 пушки калибра 23 мм.

Ла-ВРД

В мае 1944 г. вышло постановление правительства о проектировании в ОКБ С.А. Лавочкина реактивного истребителя под ТРД С-18 A.M. Люльки, представлявшего собой дальнейшее развитие РД-1. Разработка самолета, получившего обозначение Ла-ВРД, велась под руководством С.А. Алексеева.

Ла-ВРД представлял собой двухбалочный двухкилевой самолет с боковыми воздухозаборниками, трехколесным шасси (переднее колесо убиралось назад за бронеспинку летчика, а основные стойки складывались назад в сочленении балок с крылом). Самолет в качестве вооружения нес две пушки калибра 23 мм в балках крыла. К 1 ноября 1944 г. был закончен эскизный проект, но по причине неготовности двигателя самолет Ла-ВРД не пошел в производство.

Характеристики Ла-ВРД: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ТРД С-18 тягой 1250 кгс, размах крыла – 9,6 м и его площадь – 15,5 м², длина самолета – 9,9 м, вес пустого – 2640 кг, взлетный вес – 3300 кг, максимальная скорость – 890 км/ч, практический потолок – 15 000 м, скороподъемность – 2000 м/мин, вооружение – 2 пушки калибра 23 мм.

Ла-150

В начале 1945 г. ведущим истребительным ОКБ (А.С. Яковлева, С.А. Лавочкина и А.И. Микояна) в рамках работ по изучению и освоению немецкой реактивной техники выдали задания на проектирование новых реактивных самолетов под немецкие ТРД Jumo 004 и BMW 003.

В апреле ОКБ С.А. Лавочкина выпустило два проекта реактивных истребителей – легкого истребителя 150 с одним ТРД Jumo 004 и тяжелого истребителя 160 с двумя ТРД Jumo 004.

Истребитель 150 выполнялся по реданной схеме с высокорасположенным прямым крылом, обычным хвостовым оперением, он оснащался трехколесным шасси, в передней части фюзеляжа устанавливались две пушки калибра 23 мм. После окончания постройки полноразмерного макета к концу июня было принято решение заказать предсерийную партию из пяти самолетов с окончанием постройки к 1 августа 1945 г. Однако производственные мощности ОКБ не позволяли выполнить такой объем работ в сжатые сроки, поэтому производство самолетов перевели на завод № 381 в Химках, куда в итоге перевели и ОКБ.

Это привело к отставанию программы, к концу 1945 г. успели закончить только статические испытания планера самолета. По результатам испытаний доработали хвостовую часть фюзеляжа и крыло. Опытный образец самолета был готов к июлю 1946 г., 11 сентября 1946 г. он совершил свой первый полет. Всего было построено восемь самолетов, получивших неофициальное обозначение Ла-13, но в серийное производство самолет не пошел.

Характеристики Ла-150: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ТРД РД-10 (советское обозначение двигателя Jumo 004) тягой 880 кгс, размах крыла – 8,2 м и его площадь – 12,15 м², длина – 9,42 м, взлетный вес – 2973 кг, максимальная скорость на высоте 4200 м – 878 км/ч, вооружение – 2 пушки калибра 23 мм.

Ла-160

В апреле 1945 г. в ОКБ С.А. Лавочкина одновременно с проектом однодвигательного самолета 150 был выпущен проект тяжелого реактивного истребителя 160 с двумя ТРД Jumo 004. В качестве вооружения истребитель нес три пушки НС-23, гермокабина летчика имела спереди броню, так как основное назначение истребителя заключалось в перехвате тяжелых бомбардировщиков. Скоро стало ясно, что ОКБ имеет недостаточно трудовых ресурсов, чтобы одновременно работать с двумя самолетами сразу, поэтому в 1946 г. проект самолета 160 был прекращен.

Характеристики Ла-160: экипаж – 1 человек, силовая установка – 2 х ТРД РД-10 тягой по 880 кгс, размах крыла – 11,0 м и его площадь – 20,2 м², длина – 10,2 м, взлетный вес – 4020 кг, максимальная скорость на высоте 5000 м – 850 км/ч, вооружение – 3 пушки калибра 23 мм.

И-260

В мае – июне 1945 г. в ОКБ А.И. Микояна был разработан проект истребителя И-260, оснащенного двумя ТРД BMW-003 под крылом. Размах прямого крыла составлял 9,9 м, длина самолета 10,1 м, шасси было трехстоечным, в носу устанавливались три пушки – одна Н-37 калибра 37 мм и две НС-23 калибра 23 мм. Предполагалось, что опытный экземпляр самолета будет готов к летным испытаниям в августе 1945 г., однако в июне проект И-260 был прекращен. Вместо него началась разработка проекта И-300, у которого два двигателя BMW 003 разместили не на консолях крыла, а в фюзеляже.

Су-9

В 1944 г. ОКБ П.О. Сухого приступило к разработке тяжелого истребителя с двумя ТРД под крылом. Разработка самолета, первоначально имевшего обозначение «изделие Л», несколько раз отменялась, но потом снова возобновлялась. Он оснащался катапультируемым креслом пилота, двумя пороховыми стартовыми ускорителями У-5 тягой по 1150 кгс со временем горения 8 секунд, для сокращения пробега был применен тормозной парашют. Шасси было трехстоечным: основные стойки убирались в центроплан к оси самолета, носовая – в фюзеляж. Первоначально планировалось использовать ТРД С-18 А.М. Люльки, но из-за задержки в их разработке установили ТРД Jumo 004 (РД-10). Вооружение состояло из одной пушки Н-37 с возможной заменой ее пушкой Н-45, двух пушек НС-23 и двух бомб ФАБ-250 или одной бомбы ФАБ-500.

Макет самолета был представлен 7 февраля 1946 г., но вследствие высказанных со стороны комиссии замечаний самолет пришлось доработать. Доработанный самолет, получивший обозначение Су-9, совершил свой первый полет 13 ноября 1946 г. Самолет успешно прошел госиспытания, по результатам которых его рекомендовали в производство, однако он серийно не строился.

Характеристики Су-9: экипаж – 1 человек, силовая установка – 2 х ТРД РД-10 тягой по 880 кгс, размах крыла – 11,2 м и его площадь – 20,2 м², длина самолета – 10,55 м, вес пустого – 4466 кг, взлетный вес – 6380 кг, максимальная скорость на высоте 5000 м – 885 км/ч, дальность – 1200 км, практический потолок – 12 800 м, скороподъемность у земли 19,8 м/с, продолжительность полета – 1,75 часа, вооружение – 1 пушка Н-37 калибра 37 мм, 2 пушки НС-23 калибра 23 мм и 500 кг бомб.

Як-15

9 апреля 1945 г. ОКБ А.С. Яковлева получило задание на разработку одноместного реактивного истребителя с ТРД Jumo 004. Для сокращения времени разработки взяли за основу фюзеляж поршневого истребителя Як-3. ТРД, получивший в советском производстве обозначение РД-10, должен был размещаться снизу в передней части фюзеляжа.

В сентябре 1945 г. опытный образец Як-15 был готов. Но при первом же включении двигателя на земле прогорела дюралевая обшивка в нижней части фюзеляжа и сгорело хвостовое колесо. После проведения доработок, которые закончились к концу декабря, самолет выполнял рулежки на аэродроме, а затем его отправили в ЦАГИ для продувки в аэродинамической трубе с работающим двигателем. Свой первый полет Як-15 совершил 24 апреля 1946 г., всего несколькими часами позже первого полета самолета И-300 ОКБ А.И. Микояна.

В общей сложности было построено 280 экземпляров Як-15, который рассматривался как переходный самолет для заполнения промежутка между поршневыми истребителями и новыми реактивными истребителями, которые уже находились в разработке.

Характеристики Як-15: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ТРД РД-10 тягой 880 кгс, размах крыла – 9,2 м и его площадь – 14,85 м², длина – 8,7 м, взлетный вес – 2570 кг, максимальная скорость на высоте 5000 м – 800 км/ч, вооружение – 2 пушки калибра 23 мм.

Германия

Как уже говорилось выше, первые работы по ТРД в Германии начались на фирме Э. Хейнкеля, который в перспективе планировал создавать реактивные самолеты и оснащать их двигателями собственного производства. История разработки двигателей Э. Хейнкеля неразрывно связана с Х. фон Охайном, защитившим в 1935 г. кандидатскую диссертацию под руководством профессора Р. Поля в Геттингенском университете. Свою первую заявку на патент «Процесс организации воздушных течений, в частности в двигателях летательных аппаратов» 23-летний Охайн подал в мае 1935 г. и получил патент в середине 1936 г., но патент был засекречен. Интересно, что уже после войны, когда начали изучать секретные немецкие патенты, оказалось, что в патенте Охайна в обзоре существующих аналогов отсутствовали сведения о патенте француза Гийома от 1921 г. на конструкцию ТРД с осевым компрессором, патентах начала 1930-х гг. англичанина Ф. Уиттла на варианты конструкции ТРД с центробежным компрессором, патента шведа Лисхольма (1933) и т. д. Охайн после войны оправдывался тем, что сам он ничего не знал о работах других авторов в этой области, а патентовед доктор Виганд при поиске аналогов и прототипов якобы не обнаружил патенты Гийома и Уиттла.

В марте 1936 г. профессор Р. Поль, научный руководитель Охайна, по его просьбе написал рекомендательное письмо Э. Хейнкелю с просьбой принять Охайна на работу в фирму «Хейнкель». Поскольку у Э. Хейнкеля было честолюбивое желание достичь уровня одного из своих основных конкурентов – фирмы «Юнкерс», выпускавшей и самолеты, и двигатели к ним, то после ознакомления с работами Охайна Э. Хейнкель принял его в специальный «отдел М», в котором предполагалось развитие новейших реактивных двигателей. Группа Охайна к сентябрю 1937 г. создала опытный образец ТРД HeS 1, фактически, это был макетный образец для испытаний конструктивной связки «центробежный компрессор – турбина», работавшей на газообразном водороде. Поясним, что аббревиатура HeS означает Heinkel-Strahltriebwerke (реактивные двигатели Хейнкеля). Затем последовала разработка последующих проектов двигателей HeS 2 и HeS 3, а 27 августа 1939 г. самолет Не 178 с ТРД HeS 3B (с центробежным компрессором) разработки фон Охайна поднялся в воздух. Всего за годы войны группой фон Охайна был разработан последующий ряд двигателей – HeS 6, HeS 8, HeS 9, HeS 10, HeS 011, HeS 021, HeS 30 и др., но ни один из них так и не достиг стадии серийного производства.

Учитывая то, что Э. Хейнкель так и не смог наладить производство ТРД, осенью 1938 г. два представителя технического департамента RLM, ответственный за развитие реактивных двигателей Х. Шельп и технический советник по специальным двигателям Х. Маух, посетили четыре двигателестроительные фирмы – «Даймлер-Бенц», «Юнкерс», BMW (Bayerische Motorenwerke) и Bramo (Brandenburgische Motorenwerke GmbH) с целью убедить их руководителей в необходимости скорейшего начала разработки турбореактивных двигателей. Фирма «Даймлер-Бенц» не проявила заинтересованности, но остальные изъявили желание начать работы в этом направлении, получив соответствующие государственные контракты.

В моторостроительном отделении фирмы «Юнкерс» над созданием одного из первых немецких ТРД с осевым компрессором (Junkers LII 401, впоследствии получившим серийное обозначение Jumo 004) работал А. Франц, получивший инженерное образование в Технологическом институте в Граце (Австрия). Этот двигатель к концу войны выпускался серийно.

На заводе фирмы BMW в Мюнхене разрабатывались два типа ТРД с центробежным компрессором – BMW LII 757 P3304 (будущий BMW 002, руководитель разработки Х. Вайнрайх) и BMW L II 758 F9225 (руководитель разработки К. Лонер). Однако после передачи фирме BMW в 1939 г. завода фирмы Bramo в Шпандау, где проектировался ТРД с осевым компрессором (руководитель разработки Г. Острих), предпочтение было отдано последнему, получившему обозначение BMW LII 751 P3302, а позднее BMW 003. Этот двигатель был впервые испытан на стенде в 1940 г., а к концу войны выпускался серийно.

Ar 234

Весной 1940 г., благодаря настойчивым усилиям подполковника Т. Ровеля, командира Aufklarunsgruppe Ob.d. L. (разведывательная группа высшего командования люфтваффе), была выпущена спецификация на самолет-разведчик, способный достичь района военно-морской базы в Скапа-Флоу, расположенной на севере Англии. Разработка этого самолета была поручена фирме «Арадо».

На фирме проект получил обозначение E 370 (Erprobungs – экспериментальный). Изначально рассматривались девять вариантов, некоторые из них предполагалось оснастить четырьмя двигателями, а состав экипажа доходил до 4 человек. В дальнейшую разработку приняли в октябре 1941 г. проект E 370/IVa. Это был обычный высокоплан с сигарообразным фюзеляжем и обычным хвостовым оперением. Самолет предполагалось оснастить двумя BMW P.3302, установленными под крылом, двумя фотокамерами Rb 50/30 или Rb 75/30 и одним пулеметом MG 131. Взлетный вес был оценен в 7000 кг, запас топлива в 4000 л должен был размещаться в шести баках, трех фюзеляжных и трех в центральной секции крыла. Из-за необходимости работать с неподготовленных военных аэродромов, а также с целью снижения веса машины конструкторы отказались от применения колесного шасси, вместо которого под фюзеляжем установили убирающуюся деревянную лыжу, для обеспечения устойчивости самолета при посадке под гондолами двигателей предусмотрели небольшие опоры. Взлет самолет осуществлял на сбрасываемой стартовой тележке, посадка осуществлялась на подфюзеляжную лыжу.

24 октября 1941 г. проект был представлен специалистам технического департамента RLM, после обсуждения было принято решение заказать опытную партию из 50 самолетов. Этими самолетами предполагалось заменить высотный разведчик Ju 86R, который тогда только что входил в эксплуатацию. К концу января 1942 г. проект был доработан, фюзеляж немного увеличили в диаметре и удлинили, двигатели BMW, с которыми испытывали постоянные трудности во время разработки, предложили заменить двигателями Jumo 004, как резерв рассматривалась возможность установки ТВД Daimler-Benz ZTL (DB 007). Подфюзеляжная лыжа была заменена полностью выдвигающейся многоколесной тележкой, установленной под фюзеляжем (такая же тележка применена в конструкции транспортного самолета Ar 232), под каждым двигателем устанавливалось по одной небольшой выдвигающейся лыже. Крыло полностью перепроектировали, из шести топливных баков оставили только три основных бака в фюзеляже.

Два месяца спустя RLM дало предварительное разрешение на постройку шести опытных образцов. К этому времени проект был еще раз изменен: вновь вернулись к установке выдвигающейся лыжи, но теперь она была выполнена из металла, для перемещения самолета по земле и взлета применялась специальная трехколесная тележка весом 635 кг. Она должна была сбрасываться после взлета и приземляться на парашюте, после чего могла быть снова использована. Предусмотрена также возможность установки под крылом сбрасываемых стартовых ускорителей.

28 декабря 1942 г. RLM увеличило свой заказ до двадцати опытных образцов. Предписывалось образцы с V1 по V7 оснащать двумя Jumo 004, срок постройки самолетов – конец ноября 1943 г. V8 предполагалось оснастить четырьмя двигателями BMW 003, его предполагалось закончить к концу января 1944 г. Машины с V9 по V14 должны были оснащаться двумя BMW 003, срок постройки – к июлю 1944 г., а машины с V15 по V20 (срок постройки к октябрю 1944 г.) – четырьмя BMW 003.

Сборка первого опытного образца началась в конце 1942 г., но из-за трудностей, возникших при отработке опытных образцов ТРД Jumo 004А-0, только в феврале следующего года первая пара двигателей прибыла на фирму «Арадо». Хотя расчетная величина тяги двигателей составляла 850 кг, но они редко могли достичь такой величины, поэтому рассматривалась возможность установки на самолет дополнительных стартовых ускорителей, которые развивали по 500 кг дополнительной тяги в течение 30 секунд. Впервые самолет поднялся в воздух 30 июля 1943 г., совершив 14-минутный полет, во время третьего испытательного полета 29 августа 1943 г. машина, выполняя вынужденную посадку из-за отказа двигателя, получила серьезные повреждения и больше никогда не летала.

Второй экземпляр Ar 234V2 совершил первый полет 13 сентября 1943 г., но разбился во время пятого полета, состоявшегося 1 октября 1943 г., из-за пожара в двигателе, погиб летчик-испытатель. После этой катастрофы было предписано оснастить все опытные машины катапультным креслом, разработанным фирмой «Хейнкель» для самолета Не 280, однако это предписание так и не было исполнено.

Третья машина Ar 234V3, впервые взлетевшая 29 сентября, использовалась для отработки взлета со стартовыми ускорителями HWK 501, 26 ноября того же года она демонстрировалась А. Гитлеру. Гитлер был настолько впечатлен новой машиной, что приказал запустить в производство по крайней мере 200 самолетов к концу 1944 г. Всего третья машина совершила 24 полета, последний состоялся 7 июля 1944 г.

Четвертую машину 21 января 1944 г. демонстрировали Э. Мильху и О. Зауру (представителю министерства вооружений) в 25-минутном показательном полете. После окончания заводских испытаний (24 полета) ее перевели 15 июня 1944 г. в резерв. На первых четырех опытных самолетах устанавливались ТРД Jumo 004A-0 тягой по 840 кгс, пятую машину оснастили двигателями Jumo 004B-0 с такой же тягой, но весившими меньше на 100 кг. Первый полет пятой машины состоялся 22 декабря 1943 г., в пятом полете ее пилотировал подполковник З. Кнемейер, руководитель отдела развития технического департамента RLM (он отвечал за развитие новой техники в люфтваффе, в частности за развитие реактивных самолетов).

Вскоре самолет Ar 234V5 передали на войсковые испытания в 1./Versuchverband Ob.d.L. (первая эскадрилья соединения опытных самолетов высшего командования люфтваффе). 2 августа 1944 г. старший лейтенант Х. Гёц перегнал ее в Жувинкур (Франция), где и совершил на ней несколько боевых разведывательных полетов. Во время одного из полетов около Брюсселя самолет попал под обстрел немецкой зенитной артиллерии. Самолет получил повреждения, поэтому Гёц принял решение вернуться в Бранденбург на заводской аэродром для ремонта. Однако, заметив, что заводской аэродром подвергся бомбардировке самолетами союзной авиации, летчик повернул к Ораниенбауму, где и совершил посадку, во время которой в куски разлетелось остекление кабины, ранив лицо пилота. Позднее машина была сильно повреждена при столкновении с самолетом Fw 190, выполнявшим рулежку по аэродрому.

На шестой и восьмой машинах установили по 4 двигателя BMW 003A тягой по 800 кгс, эти машины испытывались в качестве прототипов машин Ar 234С. На шестой машине двигатели размещались в отдельных гондолах, на восьмой – в спаренных гондолах. Первый полет шестой машины состоялся 25 апреля 1944 г., в седьмом полете, 1 июня 1944 г., вышли из строя все четыре двигателя, пилот сумел посадить машину на железнодорожную колею вблизи Айленбурга, но из-за возникшего в двигателях пожара машина была сильно повреждена.

Седьмую машину, оснащенную двумя двигателями Jumo 004B, впервые взлетевшую 22 июня 1944 г., затем в августе использовали для разведывательных полетов во Франции. 30 августа в связи с наступлением союзников самолет перелетел сначала в Голландию, а затем в Германию, откуда совершал в дальнейшем разведывательные полеты над южными районами Англии. 10 сентября его пытался атаковать над Северным морем английский истребитель de Havilland Mosquito. 19 октября 1944 г. самолет получил сильные повреждения во время попытки взлететь для выполнения одного из заданий, после чего не восстанавливался и был выведен из эксплуатации.

Восьмая машина впервые взлетела 4 февраля 1944 г. и совершила всего шесть испытательных полетов, 6 мая 1944 г. из-за многочисленных проблем с двигателями ее испытания прекратили. В связи с принятием решения о строительстве машин серии B дальнейшие работы по серии A были остановлены.

Проектирование самолета серии В началось в декабре 1942 г., то есть еще до начала летных испытаний машин серии A. В техническое задание внесли изменение: самолет должен был быть многоцелевым и взлетать с любого аэродрома, в том числе и в группе. Поэтому вместо стартовой тележки и лыжи конструкторы предусмотрели нормальное трехколесное шасси, которое применялось во всех последующих сериях, в качестве силовой установки использовались два двигателя Jumo 004B-2. Для облегчения взлета тяжело нагруженной машины под крылом с внешних сторон двигателей могли подвешиваться стартовые ускорители тягой по 500 кгс каждый, что почти вдвое сокращало разбег.