Текст книги "Реактивная авиация Второй мировой войны"

Германия

A6

В Ракетном центре в Пенемюнде под обозначением A6 разрабатывался проект сверхзвукового самолета, который В. фон Браун предлагал командованию люфтваффе в качестве высотного фоторазведчика в конце весны 1944 г. Самолет длиной 15,75 м и высотой 4,07 м имел стреловидное крыло размахом 6,33 м, летчик размещался в гермокабине в носовой части фюзеляжа, диаметр фюзеляжа составлял 1,73 м.

В хвостовой части фюзеляжа располагалась комбинированная силовая установка, состоявшая из ЖРД тягой около 12 тс и установленного под ним ПВРД, в качестве окислителя при работе ЖРД предполагался жидкий кислород, а в качестве топлива – метанол. В качестве топлива для ПВРД использовался керосин. Расчетная максимальная скорость самолета составляла 2900 км/ч.

Взлет самолет совершал вертикально, как ракета. После отключения ЖРД в работу вступал ПВРД, и машина осуществляла горизонтальный полет в течение 15–20 минут. Посадка осуществлялась на взлетно-посадочную полосу при помощи выпускаемого колесного шасси. Для уменьшения посадочной дистанции предусматривался тормозной парашют в хвостовой части фюзеляжа. Радиус действия самолета составлял около 800 км, высота полета – до 95 км. Однако это предложение фон Брауна было отвергнуто в RLM.

MGRP

В конце 1944 г. на фирме «Блом и Фосс» под руководством Р. Фогта разрабатывался проект самолета, предназначенного для борьбы с формированиями союзных бомбардировщиков. Проект, получивший обозначение MGRP (Manuell Gesteuerts Raketen-Projektil), предусматривал создание связки из маленького самолета управления и ракеты. Самолет управления, в котором летчик располагался лежа, закреплялся на ракете, и ракета и самолет управления оснащались прямоточными воздушно-реактивными двигателями. Предполагалось, что вся сцепка будет доставляться в заданный район на самолете Dо 217. На расстоянии около 300 км от цели летчик самолета управления запускал двигатели своей сцепки, после отделения от самолета-носителя сцепка должна была продолжать полет самостоятельно. После нацеливания на строй бомбардировщиков летчик отделял самолет управления от ракеты и возвращался на базу с посадкой на лыжу. Считалось, что взрыв такой ракеты внутри строя приведет к разрушению нескольких машин противника. Однако из-за отсутствия пригодных к эксплуатации ПВРД проект был отклонен специалистами RLM.

Характеристики MGRP: экипаж – 1 человек, размах крыла самолета – 6,0 м и его площадь – 6 м², длина самолета – 5,0 м, длина ракеты – 8,0 м, высота самолета – 1,62 м, диаметр ракеты – 1,0 м, вес ракеты – 1200 кг, вес самолета управления – 500 кг, вес топлива – 2300 кг, суммарный стартовый вес – 4000 кг, максимальная скорость сцепки – 720 км/ч, дальность с учетом доставки самолетом-носителем Бо 217 – 1000 км.

He P.1080

В марте 1945 г. фирма «Хейнкель» разработала проект Не Р.1080 одноместного самолета-перехватчика, выполненного по схеме «бесхвостка». В корневой части крыла устанавливались два ПВРД Lorin-Rohr. Первоначально предполагалось применить двигатели, работающие на угольной пыли (аналогично самолетам А. Липпиша Li P.12 и Li P.13). Но затем поступило указание RLM о применении ПВРД конструкции доктора О. Зенгера. Диаметр входного устройства этого двигателя был равен 600 мм, диаметр камеры сгорания – 1500 мм, весил двигатель 345 кг. Тяга у земли на скорости 500 км/ч составляла 1170 кгс, а при 1000 км/ч – 4370 кгс.

Перед кабиной летчика размещался радар, а по бокам – две пушки MK 108. Взлет должен был осуществляться с земли на сбрасываемой стартовой тележке с помощью четырех подвесных ускорителей тягой по 1000 кгс каждый (два ускорителя на стартовой тележке, два – под крылом истребителя), посадка – на выдвижную подфюзеляжную лыжу.

Ускорители при взлете работали следующим образом. Когда первая пара ускорителей (на тележке) заканчивала свою работу, тележка сбрасывалась и включалась вторая пара ускорителей (на самолете), и затем после достижения определенной скорости включались ПВРД. Проект не реализовывался, так как конструкция двигателя до конца войны так и не была отработана.

Характеристики Не Р. 1080: экипаж – 1 человек, силовая установка – 2 х ПВРД тягой по 4300 кгс при скорости 1000 км/ч, размах крыла – 8,9 м и его площадь – 20,0 м², длина самолета – 8,15 м, максимальная скорость – 1000 км/ч, вооружение – 2 пушки МК 108 калибра 30 мм.

Li P. 01–110/P.01-116

В начале апреля 1939 г. А. Липпиш разработал бесхвостый истребитель Li P. 01–110 с ПВРД, который имел длину 5,58 м, размах крыла 6,00 м и диаметр фюзеляжа 1,25 м. Проект был подобен самолету, который в конечном счете стал Ме 163. В результате дальнейшего изучения стало очевидно, что площадь крыла мала, поэтому проект был переделан в течение лета 1939 г.

Следующий проект под обозначением P. 01–116 выполнялся в трех вариантах. Взлет машины предусматривался при помощи сбрасываемой стартовой тележки и ускорителей, посадка – на подфюзеляжную лыжу.

Первый вариант машины P. 01–116/I, проработанный в апреле 1939 г., имел укороченный фюзеляж и широкое трапециевидное крыло. В качестве силовой установки предполагалось использовать ПВРД в хвостовой части фюзеляжа, входное устройство двигателя располагалось в носовой части. Две пушки устанавливались под кабиной летчика. Третий вариант P. 01–116/III, законченный в июле того же года, имел ПВРД, расположенный в нижней части фюзеляжа, в носовой части снизу устанавливались четыре пушки.

Характеристики P. 01–116/I: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ПВРД, размах крыла – 6,0 м, длина самолета – 5,48 м, высота – 2,72 м, вооружение – 2 пушки МК 103 калибра 30 мм.

Характеристики P. 01–116/III: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ПВРД, размах крыла – 9,0 м, длина самолета – 7,06 м, высота – 3,05 м, вооружение – 2 пушки МК 103 калибра 30 мм.

Li P.12

Проект сверхзвукового истребителя с ПВРД разрабатывался в нескольких вариантах. Номер проекта, Р.12, был взят от самолета с ТРД. Варианты истребителя со стреловидным крылом, которые были закончены к концу 1942 г., оснащались двигателем, работавшим на жидком топливе. Воздухозаборник двигателя располагался снизу в носовой части фюзеляжа, в качестве посадочного устройства использовалась выдвижная подфюзеляжная лыжа. Вооружение состояло из двух пушек MK 103 по бокам кабины летчика.

Более поздние варианты, последние из которых датированы маем 1944 г., представляли собой самолет с треугольным крылом площадью 12 м², отогнутыми книзу законцовками и лобовыми воздухозаборниками различной формы. Для посадки под фюзеляжем устанавливалась выдвижная лыжа. В качестве одного из вариантов силовой установки предполагалось использовать работающий на мелкодисперсной угольной пыли ПВРД с вращающейся дискообразной камерой сгорания. Запуск истребителя осуществлялся со спины самолета-носителя.

Характеристики Li P.12: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ПВРД, размах крыла – 11,0 м и его площадь – 20 м², длина самолета – 7,0 м, взлетный вес – 7260 кг, максимальная скорость на высоте 5900 м – 1200 км/ч, дальность (с двумя дополнительными подвесными баками) – 3000 км, вооружение – 2 пушки МК 103 калибра 30 мм.

Li P.13

В 1944 г. номер P.13 присвоили проекту сверхзвукового самолета. Серия продувок моделей Li P.13 была выполнена в сверхзвуковой аэродинамической трубе AVA (Геттинген) при скоростях потока, соответствовавших числам М = 1,0–2,6. Сверхзвуковая машина разрабатывалась в двух версиях – Li P.13a и Li P.13b.

Li P.13a имел толстое треугольное крыло с элевонами и закрылками, большой треугольный киль с рулем направления. Стреловидность по передней кромке крыла и киля составляла 60°. Кабина летчика располагалась спереди в киле, причем остекление фонаря кабины не выступало за его габариты. Силовая установка состояла из двух двигателей: основного ПВРД и вспомогательного ЖРД, располагавшегося в корневой части киля над основным двигателем. Предполагалось взамен остродефицитного в конце войны авиационного топлива использовать для ПВРД уголь.

DM 1

Основной двигатель располагался в центроплане, его воздухозаборник был выдвинут из фюзеляжа вперед. Выходные кромки плоского реактивного сопла были связаны с системой управления и могли отклонять вектор тяги двигателя на определенный угол вверх или вниз. Твердое угольное топливо в форме микрогранул должно было содержаться в цилиндрическом контейнере из проволочной сетки, вращавшейся во время полета вокруг своей вертикальной оси со скоростью 60 оборотов в минуту. Горение угольной пыли инициировалось при помощи газового или жидкого топлива с добавкой окислителя. После начала горения в корзине образовывалась окись углерода, которая затем дожигалась с образованием двуокиси углерода (углекислого газа). Считалось, что запаса угольной пыли в 800 кг будет достаточно для обеспечения полета самолета в течение 45 минут. Взлет Li P.13a должен был выполнять с помощью сбрасываемой стартовой тележки, посадку предполагалось осуществлять на выдвижную подфюзеляжную лыжу.

Li P.13b отличался от предыдущей версии наличием двухкилевого оперения и боковыми воздухозаборниками. Посадка осуществлялась на выдвижную подфюзеляжную лыжу, для боковой опоры использовались отогнутые книзу законцовки крыла.

Чтобы проверить аэродинамику самолета Li P.13a, начиная с 28 ноября 1944 г. в окрестностях Вены было выполнено пятнадцать летных испытаний масштабных моделей самолета. К концу декабря 1944 г. в постройке находился полномасштабный пилотируемый опытный образец в бездвигательном варианте, известный как DM 1 (DM – Darmstadt-Mtinchen) и предназначавшийся для исследования управляемости самолета на малых скоростях. Для сохранения центровки кабину летчика опустили немного вниз и перенесли ближе к носу. Вместо воздухозаборника на DM 1 установили острый носовой обтекатель, остекленный снизу для улучшения обзора летчику. Крыло и киль с фанерной обшивкой имели двухлонжеронную деревянную конструкцию. Машина оборудовалась трехколесным шасси, убиравшимся в крыло.

Предполагалось во время летных испытаний поднимать DM 1 на модифицированном для этой цели самолете-носителе Si 204. Скорость 560 км/ч должна была достигаться в режиме пикирования. Планировалось в дальнейшем установить ракетный двигатель, который позволил бы достигнуть скорости 800 км/ч.

К 3 мая 1945 г. самолет был почти подготовлен к полету, но его захватили американские войска. После войны по требованию американского командования DM 1 достроили немцы, после чего на специально переделанном для этого самолете С-47 аппарат переправили в США. Там он тщательно изучался и проходил летные испытания, а затем был передан в Смитсоновский институт.

В исследовательской программе А. Липпиша было предусмотрено построить еще три подобных аппарата:

– DM 2 должен был представлять собой увеличенную версию DM 1, предназначался для исследования поведения конструкции самолета на больших скоростях;

– DM 3 должен был оснащаться ЖРД HWK 509 A-2, расположенным в центре тяжести самолета, летчик располагался в кабине лежа;

– DM 4 должен был разрабатываться для проведения исследований на больших высотах, характеристики его неизвестны.

Характеристики Li P.13a: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ПВРД, размах крыла – 6,0 м и его площадь – 20 м², длина самолета – 6,7 м, высота – 3,25 м, взлетный вес – 2295 кг, максимальная скорость на высоте 5900 м – 1200 км/ч, крейсерская скорость – 850 км/ч, вооружение – 2 пушки MK 103 калибра 30 мм.

Характеристики Li P.13b: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ПВРД, размах крыла – 6,9 м, длина самолета – 7,2 м, высота – 2,0 м.

Характеристики DM 1: экипаж – 1 человек, силовая установка – отсутствует, размах крыла – 6,0 м и его площадь – 20,0 м², длина аппарата – 6,325 м, высота – 3,25 м, вес пустого – 297 кг, взлетный вес – 460 кг, высота отцепки от самолета-носителя – 8000 м, максимальная скорость (при пикировании) – 560 км/ч, посадочная скорость – 72 км/ч, скорость снижения – 6 м/с.

Ме Р.1101L

Осенью 1944 г. был разработан проект истребителя Me P.1101L (P.1101/III), оснащенного прямоточным воздушно-реактивным двигателем. Взлет планировалось осуществлять при помощи восьми твердотопливных стартовых ускорителей тягой по 1000 кгс, после чего в работу должен вступить ПВРД. Вооружение состояло из двух пушек МК 108. Предполагалось, что максимальная скорость на высоте 12 000 м будет составлять 1000 км/ч, скороподъемность – 55,6 м/с, дальность – 400 км, а продолжительность полета – 50 минут, вооружение – 2 пушки МК 108 калибра 30 мм.

SK P.14

Проект легкого истребителя с прямоточным воздушно-реактивным двигателем конструкции О. Зенгера разработан на фирме «Шкода» в феврале 1945 г. Летчик располагался лежа в кабине в носовой части фюзеляжа. Топливные баки размещались в крыле и за кабиной летчика над двигателем. Взлет осуществлялся на сбрасываемой стартовой тележке с помощью стартовых ускорителей, посадка – на выдвижную лыжу. В аварийной ситуации летчик мог сбросить фонарь, после чего ложе вместе с ним выбрасывалось вперед из кабины сжатым воздухом.

Проект выполнен в двух вариантах, незначительно отличавшихся друг от друга, за исключением мест установки пушки MK 108: у версии SK P.14.01 пушка располагалась в верхней части кабины, а ее ствол проходил сквозь остекление, у SK P.14.02 – пушка монтировалась во входном устройстве воздухозаборника. Конец войны прервал дальнейшее развитие проекта самолета.

Характеристики SK P.14.01: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ПВРД, размах крыла – 7,0 м и его площадь – 12,45 м², длина самолета – 9,85 м, высота – 4,5 м, взлетный вес – 3094 кг, максимальная скорость на высоте 13 000 м – 1000 км/ч, практический потолок – 18 288 м, время подъема на высоту 14 935 м – 6,3 минуты, максимальная продолжительность полета – 45 минут, вооружение – 1 пушка МК 108 калибра 30 мм.

Strahljager Зенгера

Как уже говорилось выше, доктор О. Зенгер в конце 1930-х гг. работал над ПВРД собственной конструкции. После испытания многочисленных моделей двигателя осенью 1941 г. Зенгер, стремясь доказать правильность своей концепции специалистам RLM, установил полноразмерный ПВРД на автомобиле Опеля. Дальнейшие испытания проводились с двигателем, установленным на самолете Do 17 Z-2, а позднее на самолете Do 217 E-2. Поскольку результаты летных испытаний двигателя оказались достаточно убедительными, 30 ноября 1944 г. RLM выдало Зенгеру задание на разработку проекта истребителя Strahljager («Реактивный истребитель»), оснащенного ПВРД. Однако работа дальше эскизного проекта не продвинулась.

Характеристики Strahljager: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ПВРД, размах крыла – 12,0 м, длина самолета – 10,4 м, взлетный вес – 7000 кг, максимальная скорость – 850 км/ч, дальность – 850 км, практический потолок – 12 000 м, максимальная продолжительность полета – 50 минут.

Та 283

В июне 1944 г. фирма «Фокке-Вульф» представила в RLM проект истребителя P.188 Strahlrohr-Jager с комбинированной силовой установкой из ПВРД и ЖРД. После изучения проект был принят, а самолету присвоили обозначение Та 283.

Это был одноместный истребитель с двумя ПВРД, установленными по бокам горизонтального хвостового оперения, кабина летчика размещалась у начала киля. В хвостовой части фюзеляжа устанавливался ЖРД HWK 509А-1. Вооружение составляли две пушки МК 108 или МК 103 снизу в носовой части фюзеляжа. ЖРД, предназначавшийся для взлета и набора скорости, развивал тягу 3300 кгс, время его работы составляло 33 секунды. Проект Та 283 был отменен осенью 1944 г.

Характеристики Та 283: экипаж – 1 человек, силовая установка – 2 х ПВРД и 1 х ЖРД HWK 509А-1, размах крыла – 8,0 м, длина самолета – 11,85 м, взлетный вес – 5400 кг, максимальная скорость – 1100 км/ч, дальность – 700 км, полетное время – 43 минуты, вооружение – 2 пушки МК 108 калибра 30 мм или МК 103 калибра 30 мм.

Англия

В мае 1940 г. авиационный центр RAE (Royal Aircraft Establishment) в поисках способов улучшения скоростных характеристик истребителя Spitfire Mk.I обратился к идее установки на него дополнительного ПВРД. Был разработан экспериментальный ПВРД длиной 1,22 м и поперечным сечением 0,76 х 0,38 м, двигатель устанавливался под фюзеляжем истребителя между двумя радиаторами охлаждения, питался он топливом из основных бензобаков самолета. До летных испытаний дело не дошло, потому что лабораторные испытания показали незначительный прирост скорости с работающим ПВРД, вследствие этого проект был прекращен, а Spitfire оснастили более мощным поршневым двигателем.

Однако к этой идее вновь вернулись в 1943 г., когда возникла угроза применения немцами крылатой ракеты Fi 103 по территории Англии. Разведка докладывала, что только высокоскоростные самолеты, такие как новый поршневой истребитель Tempest и реактивный истребитель Meteor, были способны перехватить крылатую ракету. Но истребители Tempest еще не были доступны для широкого применения, а Meteor вообще находился в стадии испытаний. Поэтому RAE вновь обратился к идее оснастить Spitfire дополнительным ПВРД, но опять столкнулся с теми же проблемами, что и раньше.

Лишь после организации в начале 1944 г. GAP (Guided Antiaircraft Projectile Committee – комитет по управляемым зенитным снарядам) эту проблему удалось частично решить. Р. Смит и Д. Смигтон из фирмы Power Jets разработали ПВРД PD.l диаметром 15 см для зенитных ракет, который и был взят за основу при разработке дополнительного двигателя для истребителя North American Mustang I, имевшего в качестве основного двигателя ПД Alisson V-1710.

Доработка истребителя свелась к установке дополнительного двигателя, представлявшего собой трубу диаметром 0,71 м и длиной 1,0 м, в которой размещался блок из 12 параллельно установленных PD.l. Эта труба устанавливалась в нижней части фюзеляжа истребителя в воздушном канале непосредственно за радиатором-охладителем. Подогретый в радиаторе воздух попадал в блок ПВРД, где сжигалось подаваемое в него топливо, продукты сгорания выбрасывались через реактивное сопло снизу фюзеляжа вблизи хвоста. Летные испытания показали, что включение дополнительного ПВРД дает прирост скорости истребителя в 80 км/ч.

Франция

Leduc 010

Рене Ледюк начал свою инженерную деятельность, поступив в 1924 г. на работу в фирму Louis Breguet, где он, в частности, участвовал в создании опытного самолета Breguet 27. К 1930 г. он разработал свою конструкцию реактивного двигателя, работающего циклически с помощью системы клапанов, то есть, фактически, один из вариантов пульсирующего реактивного двигателя, на эту конструкцию в 1930 г. ему выдали патент (№ 705648 от 2 апреля 1930 г.).

Продолжая работать с воздушно-реактивными двигателями, в 1933 г. Ледюк разработал систему, в которой протекающий поток воздуха получает необходимое сжатие без применения каких-либо движущихся узлов и, таким образом, развивает тягу. По результатам своих разработок он в том же году патентует способ преобразования тепловой энергии в кинетическую энергию и конструкцию ПВРД, в которой этот способ реализуется (№ 770326 от 6 июля 1933 г.). Заинтересовав своими разработками военных, Ледюк получил первые контракты на проведение исследовательских работ в 1934 г., в рамках которых он создал макетный вариант ПВРД, развивавший тягу 4 кг. Этот макетный двигатель он успешно продемонстрировал на официальной презентации в июне 1936 г.

26 мая 1937 г. Ледюк получает контракт № 407/7 от французского правительства на разработку и постройку экспериментального самолета Leduc 010. Самолет оснащался ПВРД, а запускаться должен был в полете с самолета-носителя. В 1938 г. модель этого самолета демонстрировалась на Парижском авиасалоне. К лету 1940 г. постройка самолета Leduc 010 шла полным ходом на авиазаводе фирмы Breguet Aviation, но ПВРД еще не был готов. После оккупации Франции немцы предполагали продолжить работы по Leduc 010, но работа на заводе в Тулузе, куда перевели сборку самолета, велась очень медленно из-за бомбардировок союзников и скрытого саботажа французских инженеров и рабочих. В ночь с 4 на 5 апреля 1944 г. самолет был поврежден во время очередного налета союзной авиации. Строительство первого опытного образца Leduc 0.10–01 было завершено лишь после окончания войны, к концу 1945 г. Впервые он поднялся в воздух на самолете-носителе 23 ноября 1946 г. в Тулузе, первый самостоятельный полет его с включением двигателя состоялся 21 апреля 1949 г.

Характеристики Leduc 010-01: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ПВРД Leduc 5 тягой 2000 кгс, размах крыла – 10,25 м и его площадь – 16,0 м², длина самолета – 10,52 м, высота – 3,39 м, вес пустого – 1800 кг, взлетный вес – 3000 кг, максимальная скорость – 960 км/ч, практический потолок – 12 000 м.

Pa.22/1R

Ролан Пайен, которому тогда был 21 год, начал в 1935 г. разработку проекта самолета схемы «утка» с ПВРД конструкции Анри Мало. Заднее крыло самолета, имевшего обозначение Pa.22/1R, было выполнено дельтовидным с большой стреловидностью по передней кромке, переднее крыло имело больший размах. Двигатель устанавливался снизу в передней части фюзеляжа («реданная» схема). Кабина летчика размещалась сверху в средней части фюзеляжа, сзади она имела аэродинамический обтекатель, переходящий в небольшой вертикальный киль. Шасси имело два основных убирающихся в фюзеляж колеса и два маленьких неубирающихся колеса – носовое и хвостовое.

Однако проблемы с разработкой ПВРД вынудили Р. Пайена вскоре заменить реактивный двигатель поршневым двигателем Regnier R6В-01 мощностью 180 л. с. и переработать проект. Эта модификация самолета получила обозначение Pa.22 Flechair («Стрелка»). Немцы, оккупировав в начале войны Францию, захватили Pa.22 Flechair, испытывавшийся в аэродинамической трубе лаборатории Эйфеля в Шале-Медо. Люфтваффе заинтересовались самолетом, поэтому после окончания испытаний в аэродинамической трубе самолет перевезли в Центр летных испытаний в Виллакубли, где он впервые взлетел в октябре 1942 г. под управлением французского пилота Жака Шарпентье, работавшего с Пайеном. В Виллакубли самолет был перекрашен в немецкие опознавательные цвета и получил регистрационный код люфтваффе BI+XB, после чего его возвратили на завод Пайена в Джувиси для доработки и подготовки к отправке в Германию с целью проведения полной программы испытаний в летно-испытательном центре люфтваффе в Рёхлине. Но переправить в Германию подготовленный самолет не успели, так как он был разрушен 18 апреля 1944 г. во время налета бомбардировочной авиации союзников на железнодорожный узел, с которого его должны были отправить.

Характеристики Pa.22/1R: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ПВРД, размах переднего крыла – 4,8 м, площадь крыльев – 10,0 м², длина самолета – 7,35 м, высота – 2,9 м, вес пустого – 560 кг, взлетный вес – 955 кг.