Таблиця 3.8. Порівняння характеристик винищувачів І-15, І-16 і І-17 [7; 24]

Широкомасштабний серійний випуск швидкісних винищувачів-монопланів з двигунами водяного охолодження почався в другій половині 30-х років в країнах Західної Європи, де рівень розвитку авиадвигателестроения обганяв розвиток двигунів в СРСР. Прикладами таких літаків є німецький Мессершмітт Bf-109 і англійські Хаукер "Харрикейн" і Супермарин "Спітфайр", які широко використовувалися в роки другої світової війни. Завдяки встановленим на них моторам потужністю понад тисячу кінських сил вони могли розвивати швидкість понад 500 км / ч.

Проектування літака Bf-109 почалося в 1934 р, коли командування BBC "Німеччини оголосив конкурс на створення одномісного винищувача для заміни застарілих біпланів Хейнкель Ні-51 і Арадо Ar-68. Конструктори Віллі Мессершмітт і Вальтер Ретель поставили перед собою завдання з'єднати воєдино мінімальну по розміром і вагою конструкцію і потужний двигун. Результатом цієї роботи був одномісний літак-низкоплан із закритою пасажирською кабіною і шасі, що забирається. через невеликі розміри Bf. 109 розроблений на основі спортивного моноплана Ме-108) сам років відрізнявся високим навантаженням на плошадь. Тому крило було забезпечено щілинними закрилками і автоматичними предкрилками. Хороші льотні якості, зручність в експлуатації і технологічна конструкція визначили успіх машини. В вересні 1935 року літак здійснив перший політ, а вже з 1936 р став надходити на озброєння. Спочатку на ньому ставили двигун Юнкерс "ЮМО" 210А, потужність якого становила лише 610 к.с., і тому швидкість літака була невелика - 420 км / ч. Однак потенційні можливості Bf. 109 були великі. Про це свідчить абсолютний світовий рекорд швидкості - 610 км / ч, встановлений 11 листопада 1937 р Гансом Вюрстером на літаку зі спеціальним гоночним двигуном потужністю 1500 к.с. ( 22 * )

22 * Півтора року спусти на "Мессершмітт" був встановлений новий рекорд: пілот Фріц Вендель досяг швидкості 755 км / ч. Однак Ега машина з двигуном потужністю 2150 к.с. настільки відрізнялася від прототипу, що її правильніше вважати новим літаком, а не модифікацією Bf. 109.

Досвід Іспанії показав необхідність підвищення потужності двигуна та посилення озброєння. На початку 1939 року з'явився варіант Мессершмітт Bf 109F. з двигуном DB-601 в 1050 л.с. (Рис. 3.36). Літак розвивав швидкість 550 км / год, крім кулеметів мав гарматне озброєння.

Успіху англійських винищувачів "Харрикейн" (конструктор С. Камм) і "Спитфайр" (конструктор Р. Мітчелл) сприяла поява нового англійського V- образного двигуна водяного охолодження Роллс-Ройс "Мерлін" потужністю 1030 к.с. Він володів невеликим "лобом" і порівняно малою вагою, що забезпечувало добрі швидкісні характеристики літаків.

Розробка літаків почалася в 1934 р "Харрикейн", що вперше піднявся в повітря в листопаді 1935 р мав змішану конструкцію; "Спітфайр" (рис. 3.37), який здійснив перший політ в березні 1936 року, відрізнявся конструктивно-силової схеми з суцільнометалевої працюючою обшивкою. Крім того, розмах крила "Спитфайра" був на 1 метр менше, ніж у "Харрикейна", а профіль відрізнявся малою відносною товщиною (12,5% у кореня і 7,9% на кінцях крила [30, с. 47]). Еліптична форма крила і оперення "Спитфайра" сприяла зменшенню індуктивного опору, особливо при маневруванні на великих кутах атаки. Його вага була менше, а максимальна швидкість - більше, ніж на 50 км / год вище. Краще виявилися і маневрені характеристики. Тому в голи другої світової війни "Харрикейн" застосовувався, головним чином, для боротьби з бомбардувальниками, а більш досконалий "Спітфайр" - для боротьби з винищувачами супротивника. Серійне виробництво літаків почалося в 1937 р До початку війни на озброєнні ВПС Англії складалося 18 ескадрилій "Харріксйнов" і 9 - "Спитфайров". У 1939- 1945 рр. ці машини становили основу англійської винищувальної авіації.

Кращим французьким винищувачем з двигуном водяного охолодження був Девуатін D-520 (рис. 3.38). У порівнянні зі своїм попередником - маловдалими D-500, він мав шасі, що забирається, свободнонесущее оперення, закриту кабіну, збільшену потужність двигуна. Висока швидкість (555 км / ч) і потужне озброєння (20-мм гармата і 4 кулемети) робили цю машину гідним суперником "Мессершмиттов", але випуск літака почався надто пізно, щоб помітно посилити французьку авіацію. На час нападу Німеччини на Францію в строю знаходилося тільки 437 D-520 [14. с. 222].

Рис 3.36. Винищувач Мессершмітт Bf. 109E

Ріс.3.37. Винищувачі Супермірін "Спітфайр" I

Було б неправильно вважати, що в 30-і роки все нові винищувачі мали схему моноплан. Серед цього класу машин було чимало і біпланів. Так, наприклад, в СРСР з 14 типів винищувачів, сконструйованих в 1935 -1939 рр., 5 мали біплан крило, 3 з них (ДІ-6, І-15 і І-153) будувалися серійно, причому І-153 (рис. 3.39) надійшов у серійне виробництво в самому кінці 30-х років. І-15 і І-153 були випущені великою серією: відповідно 2792 і 3437 примірників [7, с. 433].

За кордоном також будували винищувачі-біплани. Прикладом цього може служити англійська Глостер "Гладіатор", який почав надходити на озброєння в 1937 р і побудований в кількості понад півтисячі примірників (рис. 3.40). Літак експортувався і в інші країни - Бельгію. Швецію, Норвегію. Латвію, Литву, Ірак. Китай. Іншим відомим винищувачем-біпланом передвоєнних років був італійський Фіат CR42. Ця машина надійшла в серійне виробництво в 1939 р і випускалася до 1943 р .. на озброєння було поставлено 1781 CR42. [14, с. 216]. У порівнянні з радянськими І-15 і І-153, зарубіжні біплани мали вбирається шасі і були більш тихохідними.

Ріс.3.38. Винищувач Девуатін D-520

За швидкістю біплани помітно поступалися літакам-монопланам, однак мали перевагу щодо маневреності. Як видно з таблиці 3.8, біплан І- 15 витрачав на виконання віражу вдвічі менше часу, ніж сучасний йому моноплан І-16. На літаках стояли однакові двигуни і злітна вага машин був практично ідентичним. Краща маневреність біплана досягалася за рахунок меншого навантаження на крило; тому при тому ж розмаху площа біплан крила завжди більше.

Кращі маневрені властивості і послужили причиною довголіття істребітелей- біпланів. Виникла навіть спеціальна "теорія двох винищувачів", згідно з якою винищувачі-моноплани повинні були діяти в бою спільно з винищувачами-біпланами: перші наздоганяють і сковують атаками супротивника, другі знищують його в повітряному бою.

Під час громадянської війни в Іспанії багато радянські льотчики, які брали участь в боях, віддавали перевагу біпланах. "За винищувачам пілоти в основному вважають, що маневреність І-16 є недостатньою і тому (а також через більш легкої посадки) хвалять І-15, вважаючи, що його можна модернізувати, поліпшивши озброєння ... і швидкість", - говорить звіт з Іспанії [19].

Однак у міру підвищення швидкості польоту більший опір біплан крила ставало все більш помітним недоліком. Досвід бойового застосування авіації в Іспанії продемонстрував труднощі спільного застосування різнотипних винищувачів, розрив в швидкості між якими все більше зростав. До кінця 30-х років винищувачі-біплани поступалися по швидкості iil тільки одномісним монопланам, але, нерідко, і бомбардувальників.

Ріс.З 39. Винищувач І-153

Ріс.3.40. Винищувач Глостер "Гладіатор"

Прихильники схеми "біплан" робили різноманітні рішення для того щоб підвищити швидкість літаків. Крім вже відомих - прибиране шасі ліхтар кабіни пілота, висувалися і вельми оригінальні ідеї. Однією з них було застосування схеми "вільнонесучий біплан". Таку незвичайну компоновку запропонували радянські конструктори Л, А. Боровиков і І. В. Флоров. Побудований ними в 1937 р експериментальний винищувач М-207 не мав ні звичних для біплана розчалок, ні межкрильевих стійок (рис. 3.41). З двигуном потужністю 801 к.с. цей літак при випробуваннях показав швидкість 416 км / год на висоті 4000 м [21, c. 69], що для винищувача кінця 30-х років було явно мало.

Інший, ще більш радикальної спробою об'єднати гідності біплана і моноплана в одному літаку було створення літаків з вбираючимся в польоті крилом Перший проект такого перетворюється літака був розроблений в США російським емігрантом Н. Медведєвим в 1931 р Перед самим засадам Великої Вітчизняної війни радянський авіаконструктор В. В. Шевченко побудував перші літаки схеми "біплан-моноплан" ІС-1 і ІС-2. Одномісний винищувач-біплан перетворювався в моноплан завдяки прибирання нижнього крила частково в фюзеляж, частково в ніші в верхньому крилі. Під час випробувань ІС-1 прибирання і випуск нижнього крила проводилися близько 600 разів на землі і 30 раз в польоті, механізм працював надійно [4, с. 86]. Початок війни з Німеччиною зупинило ці роботи. Але вони і не мали перспективи: досвід застосування військових літаків в 30-і роки переконливо продемонстрував, що висока маневреність винищувача не може компенсувати його недостатню швидкість, а через більшої ваги конструкції перетворений літак за швидкісними якостями неминуче поступався б новітнім винищувачам-монопланам.

Таким чином, до кінця 30-х років ера літаків-біпланів підійшла до кінця. Багаторічна суперечка прихильників бипланной і монопланной схем в літакобудуванні внаслідок сильно зрослої в 30-х роках швидкості польоту закінчився повною перемогою моноплана.

Погоня за швидкісними якостями літаків привела також до скорочення випуску двомісних винищувачів. Нагадаю, що в кінці 20-х років вказаний тип літака будували в декількох країнах. Він призначався для супроводу важких бомбардувальників і для повітряного бою з літаками супротивника. У той час панувала біплан схема і різниця в швидкості одномісним і двомісним винищувачами була невелика. Зате, завдяки задній рухомий стрілецької установці, двомісний літак мав перевагами в потужності вогню і зоні обстрілу.

Ріс.3.41. Винищувач І 207

З появою швидкісних обтічних винищувачів-монопланів більшу вагу цільової навантаження двомісного винищувача (800-1100 кг у порівнянні з 440- 600 кг у одномісній машини того ж призначення) і обумовлена ​​цим велика площа крила привели до помітного відставання в швидкості. У другій половині 30-х років різниця в максимальній швидкості у одномісним і двомісним винищувачами була приблизно 100 км / год [15, с. 17]. Так, максимальна швидкість радянського серійного двомісного винищувача ДІ-6 становила 382 км / год на висоті 3000 м. Внаслідок більшого навантаження на потужність двомісний винищувач поступався одномісному і по висотним характеристикам - стелі і скоропідйомності, і в маневреності. Тому після випуску 222 літаків, в 1938 р серійне виробництво ДІ-6 було припинено.

До кінця описуваного десятиліття двомісний винищувач, як тип, майже повністю вийшов з ужитку. Єдиним винятком був Мессершмітт Bf.110 (рис. 3.42). Літак був розроблений в середині 30-х років за завданням Люфтваффе як "стратегічний винищувач" з великою дальністю польоту і потужним озброєнням. Перший політ Bf. 110 відбувся 12 травня 1936 г. Щоб компенсувати зрослий вага машини, на ньому встановили два двигуна. Завдяки цьому по швидкості (525 км / ч) літак майже не поступався одномісним винищувачам. Але цього виявилося недостатньо: через погані маневрених характеристик літак не зміг на рівних змагатися з літаками типу "Спитфайр" і під час війни зазвичай застосовувався німцями в якості легкого бомбардувальника. розвідника або нічного винищувача.

З технічних нововведень. забезпечили високу швидкість винищувачів, найважче впроваджувалися в практику закриті кабіни пілота. Багато льотчики заперечували проти закритих ліхтарем кабін, вважаючи, що в цьому випадку вони втратять почуття "злиття" з машиною і не зможуть управляти сю так само добре, як раніше, а в повітряному бою не матимуть хорошого огляду (останнє було частково вірно з- недобру якість плексигласу застосовувався тоді на літаках). Свою роль грав і страх, що при пошкодженні літака ліхтар заклинить, і льотчик не зможе його відкрити, щоб викинутися з парашутом. Коли в середині 30-х років з'явилися перші винищувачі із закритою кабіною, льотчики були так одностайні в неприйнятті цього нововведення, що деякі конструктори навіть пішли "на задній хід" і погодилися прибрати ліхтар-обтічник. Так сталося, наприклад, при випробуваннях і доведенні винищувачів І-14 і І-16. Звичайно, це був крок назад, тому що у міру зростання швидкості і висоти недоліки відкритої кабіни виявлялися все сильніше, і поступово необхідність зробити її закритою зрозуміли і конструктори, і льотчики. До моменту початку другої міровоі війни все нові винищувачі мали прозорий обтічник над головою льотчика.

Ркс.3.42. Двомоторний винищувач Мессершмітт Ш.110

Збільшення швидкості польоту змусило конструкторів працювати над посиленням озброєння винищувачів. За 10 передвоєнних років швидкість маневрування в бою зросла в півтора-два рази, відповідно скоротився час, протягом якого можна було вести вогонь по противнику. Не слід також забувати, що з початком застосування в літакобудуванні металу і монококовая конструкцій, установки протестованих паливних баків, живучість авіаційних конструкцій помітно зросла. Тому винищувачі стали озброювати НЕ 2 кулеметами, як в роки першому світової війни, а 4-8; велика увага приділялася і підвищенню скорострільності. Стали застосовуватися великокаліберні кулемети. З 1933 р на військових літаках почали ставити скорострільні авіаційні 20-мм гармати. Загальна вага хвилинного залпу винищувача кінця 30-х років сягав 100-200 кг (для порівняння: винищувач періоду першої світової війни розстрілював за хвилину близько 25 кг боєзапасу) [31, с. 45].

Тут доречно сказати про досліди із застосування великокаліберних знарядь на літаках-винищувачах, що проводилися в нашій країні в 30-і роки. Стимулом до них послужило створення конструктором Л. В. Курчевського так званих динамо реактивних гармат, що не володіють, в силу своїх конструктивних особливостей, віддачею. Роботи по гарматним винищувачам очолив Д. П. Григорович. У 1931 р почалися випробування його винищувача-моноплана І-Zc двома динамо-реактивними гарматами АПК-4 калібром 76 мм під крилами. За ним пішов більш швидкісний літак ІП-l, з тим же гарматним озброєнням (1935 р). Обидва літаки були запущені в серію, але будувалися недовго, тому що через велику вагу і низькою скорострільності великокаліберних гармат бойові властивості літаків виявилися невисокими. У 1936 р з'явилася скорострільна 20-мм авіаційна гармата ШВАК, яка і стала основним типом артилерійського озброєння радянських літаків.

Застосування металу, ускладнення конструкції, підвищення потужності двигуна та посилення озброєння не могли не позначитися на вазі винищувачів. За період з 1933 по 1937 рр. вага літаків зріс з 1,5 до 2,5 тонн, величина повного навантаження збільшилася за цей час з 600 до 800 кг (головним чином, за рахунок більшої ваги пального і озброєння).

Спеціалізовані літаки-розвідники, що були у 20-ті роки найчисленнішим типом у військовій авіації, розділили долю багатомісних винищувачів. Їх з успіхом замінили швидкісні бомбардувальники і багатоцільові літаки, такі як німецький Bf. 110 або англійський "Москито".

На закінчення кілька слів про літаки військово-морської авіації. Їх поля в загальному балансі військово-повітряних сил була, в цілому, невелика - в середньому близько 10%. Виняток становили такі країни, як США і Японії, де морська авіація становила до 1/3 всього авіапарку. Вельми численну авіацію, призначену для дій над морем, мала також Англія.

Крім літаків берегової охорони, представлених, в основному, поплавковими літаками і "літаючими човнами", до складу морської авіації входили також палубні літаки. По конструкції це були, в більшості, біплани, т. К. Одним з основних вимог до літака палубного базування була низька посадкова швидкість. На рис. 3.43 показані англійські палубні літаки "Суордфиш" над своїм авіаносцем "Арк Ролл". Цей корабель ніс на борту 24 таких літака. Крім нього, до кінця 30-х років Англія мала ще 5 авіаносців, на яких могли базуватися по 36 літаків різного призначення - винищувачів, розвідників і торпедоносців.

Така ж кількість авіаносців мала Японія, проте їх "самолетовместімость" була більше. Так, авіаносці "Kara" і "Акагі" мали на борту по 50 літаків. 360 машин палубної авіації знаходилося на американських авіаносцях "Лексінгтон", Сара то га "," Рейнджер "," Йорктаун "та" Ентерпрайз ". В воруженних силах Франції та Німеччини було до початку війни лише по одному авіаносця, кожен з них міг нести по 40 літаків [15]. За своїми льотно-технічними характеристиками морські літаки значно поступалися новим швидкісним винищувачам і бомбардувальників звичайного типу.

Ріс.3.43. Літаки "Суордфиш" над авіаносцем "Арк Роял"

У даного розділі булу Розглянуто технічна еволюція основних тіпів Військових літаків в середіні 30-х років. Глибокі зміни в конструкції і швидке зростання потужності авіадвигунів зумовили помітний приріст льотних характеристик: всього за 5 років основні польотні дані військових літаків покращилися на 30-100%. Швидше за все збільшувалася швидкість польоту. До середини 30-х років до цього йшли, в основному, за рахунок аеродинамічного вдосконалення планера літаків, пізніше чільну роль почало відігравати збільшення потужності авіаційних моторів.