О разновидностях лошадей

У Курта Танка, главного конструктора фирмы "Фокке-Вульф", истребитель Bf 109 ассоциировался со скаковой лошадью, горячей, резвой, но весьма "нежной" и капризной в обращении. Таким, в сущности, "мессер" и являлся; особенно часто его подводило шасси с весьма узкой колеей. При рулении по неровным фронтовым аэродромам самолет "переваливался" как пьяный, зацепляя за землю законцовками крыльев, нередко стойки складывались при грубой посадке. По статистическим данным свыше половины построенных Bf 109 были потеряны из-за небоевых причин, в результате того, что пилоты не справлялись со своими норовистыми "конями".

Применительно к массовому истребителю Танк считал более перспективной концепцию "кавалерийской" лошади, неприхотливой, выносливой, пусть и менее резвой. Это касалось в первую очередь двигателя: нетребовательный и значительно более живучий звездообразный мотор конструктор предпочитал "ужатому" V-образному с жидкостным охлаждением. На новейшем FW 190A устанавливалась 14-цилиндровая двойная звезда BMW 801D. Ни по абсолютным, ни по удельным характеристикам этот двигатель не поражал воображение специалистов, зато имел несколько несомненных "изюминок", выдвигавших его в разряд "звезд" первой величины.

Во-первых, он оснащался автоматизированным агрегатом управления, сводившим задачу пилота к перемещению всего одного рычага. Остальные параметры: наддув, частота вращения, шаг винта, подача топлива, переключение скоростей нагнетателя и др. подбирались автоматически в зависимости от положения рычага управления. Такое техническое решение значительно разгружало летчика в ходе маневренного воздушного боя, в буквальном смысле слова давая ему "свободу рук". Во-вторых, система охлаждения мотора включала 12-лопастный вентилятор, который на малых скоростях полета эффективно обдувал нагретые части, а при больших скоростях, наоборот, - подтормаживал воздушный поток и предупреждал их переохлаждение. В-третьих, оригинально был решен маслоохладительный контур: нагретое масло вначале подавалось в маслобак, где очищалось от воздушных пузырьков, а уже затем - в маслорадиатор (сегодня эта схема применяется почти повсеместно).

Интерес к BMW 801 со стороны советских специалистов проявился еще в период упоминавшихся выше визитов делегаций в Германию. В частности, генерал И.Ф. Петров в своих мемуарах сокрушался о том, что закупить этот двигатель в то время не удалось. Вероятно, близкое знакомство с особенностями немецкой новинки действительно могло бы быть полезным для отечественных моторостроителей. Но изучать "восемьсот первый" им пришлось уже в сложнейших условиях войны - на боевых трофеях.

Впервые FW 190A-2 появились на советско-германском фронте поздней осенью 1941 г. под Ленинградом в составе эскадры JG51. Однако и сами машины, и их моторы были еще недостаточно доведенными, а в условиях начинавшейся русской зимы - попросту неработоспособными. Не совершив ни единого боевого вылета, "фоккеры" (так, не совсем корректно, их называли наши бойцы) вернулись в Германию, чтобы вновь появиться на Восточном фронте лишь год спустя.

В сентябре 1942 г. первая группа эскадры JG51 "Мельдерс" вернулась из Германии после переучивания на FW 190A-3. Появление сильно вооруженного и довольно скоростного (630 км/ч на второй границе высотности) истребителя особенно сильно сказалось на потерях советских бомбардировщиков. Так, в конце января 1943 г. четверка "Фокке-Вульфов" обер-лейтенанта Шака внезапно атаковала и сбила всю девятку Пе-2, возвращавшуюся с задания без истребительного прикрытия.

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".

Технические характеристики некоторых отечественных и германских авиационных двигателей

Тип мотора Число цилиндров Объем цилиндров, л Мощность, л.с. Масса, кг Литровая мощность, л.с./л. Удельная масса, кг/л.с. Удельный расход, г/л.с.-ч. взлетная номинальная на 1-й ск. ПЦН, м на 2-й ск. ПЦН, м
М-62 9 R 29,8 1000 870 / 1550 820 / 4200 490 33,5 0,49 320
М-105П 12 V 35 1100 1100 / 2000 1050 / 4000 600 31,4 0,545 310
АМ-35А 12 V 46,6 1350 1350 / 6000 - 830 28,9 0,615 315
М-105ПФ 12 V 35 1200 1250 / 700 1180 / 2700 600 34,3 0,5 290
М-82 12 V 41,2 1700 1540 / 2050 1330 / 5400 850 41,3 0,5 325
DB 601A 12 V 33,9 1175 1100 / 2100 - 590 34,7 0,502 232
DB 601N 12 V 33,9 1215 1120 / 1500 1085 / 4000 700 35,8 0,58 -
DB 601E 12 V 33,9 1350 1250 / 2000 1200 / 5100 715 42,8 0,493 225
DB 605AM 12 V 35,7 1560 1450 / 2000 1350 / 6000 745 46,3 0,45 -
BMW 801D 14 V 41,8 1580 1490 / 700 1460 / 4970 1014 43,5 0,557 270

Не только макароны

Основным типом двигателя для истребителя, с которым Италия вступила во Вторую Мировую войну, являлся 14-цилиндровый звездообразный Фиат А74RC38. Он устанавливался на самых распространенных машинах: Фиате G-50 и Макки С-200. Последняя заслужила высокие оценки пилотов за великолепные характеристики вертикальной и горизонтальной маневренности, удачно сочетавшиеся с хорошей устойчивостью.

Мотор А74 для начала 30-х годов считался отличным - неприхотливым и надежным, как швейная машинка. Но его взлетная мощность не превышала 870 л.с., на высоте 3800 м он развивал всего 840 л.с., а большой "лоб" двигателя являлся главным элементом, определявшим аэродинамическое сопротивление истребителя. Кроме того, необходимость обеспечения хорошего переднего обзора для летчика заставила конструкторов С-200 приподнять кабину, в связи с чем контуры фюзеляжа стали "горбатыми". Из-за этого терялись все преимущества чистых аэродинамических форм планера, делая внешний облик самолета конструкции М. Кастольди весьма невыразительным.

Как следствие, истребитель С-200 развивал на границе высотности скорость около 500 км/ч, а G-50 - и того меньше. Новых мощных "звезд" в начале сороковых годов итальянская промышленность не производила. Анализируя тенденции развития авиации в наиболее развитых странах, таких как Великобритания и Германия, итальянские специалисты сделали вывод о целесообразности скорейшего оснащения своих истребителей рядными двигателями жидкостного охлаждения.

Действительно, не располагая необходимой технической и технологической базой для создания мощных моторов воздушного охлаждения, подобных американским Пратт-Уитни "Дабл Уосп" или Райт "Дуплекс Циклон", развивавших на взлете 1800:2000 л.с., и, тем более, не располагая возможностью установить на свои истребители турбокомпрессоры, итальянцы могли надеяться на улучшение летных данных самолетов лишь в результате облегчения конструкции, а также улучшения аэродинамики. Анализируя достижения мирового моторостроения, инженер Сантанжело писал: "Замечательные усовершенствования формы фюзеляжа, малая площадь миделевого сечения двигателя, снижение лобового сопротивления благодаря применению туннельного радиатора, улучшение к.п.д. винта и капотирования его втулки дают возможность понять, каким образом без повышения мощности двигателя удалось получить летные данные, превышающие характеристики самолетов, снабженных звездообразными моторами... При скоростях полета выше 500 км/ч рядные двигатели дают, безусловно, лучшие результаты, чем звездообразные моторы воздушного охлаждения".

Итальянские специалисты пришли к выводу, что при неизменных нагрузках на крыло и на мощность прирост максимальной скорости истребителя благодаря перечисленным выше нововведениям способен составить 8:10 %. Все бы хорошо, но и собственных мощных моторов жидкостного охлаждения промышленность Италии также не смогла создать. Поэтому пришлось приобрести лицензию на постройку немецких двигателей DB 601А номинальной мощностью у земли 1040 л.с. Их производство освоила фирма "Альфа-Ромео", присвоив обозначение RA.1000 RC.41-1 "Монсони" ("Муссон").

Благодаря появлению "Муссона" на Апеннинах смогли создать весьма перспективные истребители. Установка этого двигателя на С-200 летом 1940 г. резко изменила облик самолета, и, что более важно, заметно улучшила летные характеристики. Вновь появилась прекрасная симметрия линий, отличавшая скоростные гидросамолеты М. Кастольди в 30-е годы. Прототип модифицированного истребителя, получившего обозначение С-202 "Фольгоре", уже в первых полетах продемонстрировал великолепные скоростные характеристики, не утратив маневренных свойств предшественника. Итальянцы не стали затягивать начало производства машины, и уже летом 1941 г. первые С-202 сошли со сборочных заводов в Варезе и Сесто-Сан-Джованни.

Около 20 истребителей "Фольгоре" поступили на вооружение двух групп 1-го истребительного полка в Удине. В конце ноября 1941 г. истребители прибыли в Ливию, где вступили в схватку с объединенными ВВС, включавшими английские, австралийские, южноафриканские и канадские подразделения. Британцы и их союзники первоначально путали С-202 с Bf 109F, которые имелись на вооружении эскадры JG 27. Впоследствии стало ясно: "новичок" Кастольди оказался еще более опасным противником, чем "мессер". Оба типа истребителя имели почти одинаковые двигатели, но итальянская машина отличалась превосходной маневренностью, позволявшей успешно крутиться среди "Харрикейнов", "Киттихауков" и первых модификаций "Спитфайров".

Серийные "Фольгоры" развивали скорость 475 км/ч у земли, 585 км/ч на высоте 5500 м и набирали 5000 м за 5,8 мин. Относительно слабое вооружение первых машин, состоявшее из пары крупнокалиберных пулеметов, впоследствии усилили двумя пулеметами винтовочного калибра. В 1941-1943 гг. истребители С 202 выпускались массовой серией и широко применялись на всех фронтах, где воевали итальянцы, в том числе и против Советского Союза: здесь на "Фольгорах" воевала 21-я группа.

"Демоны" и "Ласточки" над Тихим океаном

Основными фирмами-производителями моторов в Японии в начале 40-х годов являлись "Мицубиси" (35,6 % суммарного количества), "Накадзима" (31,3 %), "Хитачи" (11,6 %) и "Кавасаки" (8,8 %). Все без исключения авиационные двигатели "исконно японской" разработки имели воздушное охлаждение. Это обстоятельство явно роднило японские и итальянские истребители.

На хорошо известном советским специалистам по боям на реке Халхин-Гол самолете Кi-27 устанавливался 9-цилиндровый мотор "Накадзима" На-1b, развивавший 710 л.с. на взлете и 780 л.с. на высоте 2900 м. Этот двигатель был во многом аналогичен отечественному М-25В, строившемуся в больших количествах в 1935-1937 гг. Но к августу 1939 г. ВВС Красной Армии уже располагали "ишаками", оснащенными улучшенными моторами М-62 взлетной мощностью 1000 л.с. с двухскоростными нагнетателями и границей высотности 4200 м. По скорости полета и вертикальному маневру такие машины заметно превосходили Ki-27.

Японские истребители могли конкурировать с советскими только благодаря предельно облегченной конструкции (за счет ослабления вооружения и отсутствия какой-либо защиты самолета и летчика). Аналогичная ситуация складывалась и при сравнении японских и американских истребителей постройки 1941-1942 гг. Последние, как правило, располагали моторами, имевшими на 15-20 % большую мощность. Ограниченные возможности моторостроения "Страны восходящего солнца" закономерным образом сказывались на летных качествах боевых машин. Выдавая задание фирме "Накадзима" на самолет Ki-43, который предназначался для замены Ki-27, японские военные потребовали обеспечить максимальную скорость 500 км/ч (на 30-40 км/ч больше, чем у предшественника), маневренность по крайней мере равную, а скороподъемность улучшить на 10-15 %. Заметим, что в конце тридцатых годов в передовых европейских странах при создании истребителей нового поколения ориентировались на максимальную скорость порядка 540...560 км/ч.

Главный конструктор Х. Итокава принял решение использовать в качестве "сердца" для Ki-43 двухрядный 14-цилиндровый двигатель Накадзима На-25 взлетной мощностью 980 л.с., оснащенный односкоростным нагнетателем. Проводя длительные доводочные испытания планера и винтомоторной группы, японские инженеры и конструкторы опробовали на одном из опытных экземпляров Ki-43 экспериментальный мотор Накадзима На-105, отличавшийся от На-25 двухскоростным нагнетателем. Однако осенью 1940 г. они сочли, что необходимости в форсировании мощности двигателя и наращивании вооружения истребителя нет, и самое серьезное внимание сосредоточили на повышении маневренности машины.

Серийный выпуск истребителя Кi-43-I "Хаябуса" начался в апреле 1941 г. В первые месяцы войны на Дальнем Востоке эти машины составили серьезную конкуренцию американским Брустер "Буффало", Северский Р-35, Кертисс "Хаук" и английским "Харрикейнам" над Бирмой и Малайей. Практически все противники японцев имели более мощные двигатели, но явно уступали в воздушных боях из-за большей массы. Сказалось и превосходство японских асов в тактике - маневренный бой на виражах против них оказывался гибельным.

Между тем, "команда Итокавы" не стояла на месте. Весной 1942 г. ей удалось подготовить к испытаниям опытные экземпляры Ki-43-II, оснащенные весьма удачными моторами Накадзима На-115. В отличие от предшественника На-25 новый двигатель оснащался двухскоростным нагнетателем. Вместо двухшаговых двухлопастных винтов на Ki-43-II конструкторы установили трехлопастные винты постоянной скорости, что позволило лучше использовать мощность мотора на различных режимах. Кроме того, японские мотористы добились более надежной работы двигателя на крейсерском режиме.

Ki-43-II оказался весьма удачным и простым в производстве - его строили массовой серией почти два года (с ноября 1942 г. по октябрь 1944 г.), выпустив около 2500 машин. Конечно, максимальная скорость 530 км/ч на высоте 4000 м в 1943-1944 гг. уже не могла считаться удовлетворительной. Однако при нагрузке на крыло около 120 кгс/м2 и нагрузке на мощность 2,25 кгс/л.с. истребитель отличался прекрасной горизонтальной и вертикальной маневренностью. Привычка японских летчиков летать и воевать на легких машинах помогала им уверенно чувствовать себя в "собачьих свалках" - для этой цели "Хаябусы" подходили как нельзя лучше. Наиболее известным и грозным для врага в начальный период войны стал истребитель императорского флота Мицубиси А6М "Зеро". Группа инженеров, возглавлявшаяся Й. Хорикоши, получила в 1937 г. техническое задание на палубный истребитель, во многом аналогичное тому, по которому создавался Ki-43. Однако для морского истребителя повышенное значение имела продолжительность полета самолета - ее потребовали довести до 6:8 ч на экономическом режиме (с подвесными баками). Кроме того, если "Хаябусы" имели только пулеметное вооружение, то "Зеро" оснастили крыльевыми пушками.

Первый экземпляр А6М2 с двигателем Накадзима NK1C "Сакае12" поднялся в воздух 28 декабря 1939 г. 14-цилиндровый мотор воздушного охлаждения развивал взлетную мощность 940 л.с. и немного большую - 950 л.с. на границе высотности 4200 м. Отличные характеристики пилотирования, "предупредительное поведение" при потере скорости, легкость освоения летчиками - все это укрепило японцев во мнении, что они получили в свое распоряжение незаурядный истребитель. "Зеро" зарекомендовал себя с лучшей стороны во время боев над Китаем. В декабре 1941 г. императорский флот располагал 521 авианосным истребителем, 328 из них были типа А6М2.

"Зеро" многое роднило с ранней "Хаябусой" - малая удельная нагрузка на крыло и на мощность, отсутствие бронезащиты и протекторов бензобаков. Конструкторы Хорикоши вскоре заменили мотор с односкоростным нагнетателем на более совершенный Накадзима NK1F "Сакае21", который развивал на взлете мощность 1130 л.с. и 950 л.с. на границе высотности 6000 м. Максимальная скорость модифицированных моделей А6М3 и А6М5 составляла 540:560 км/ч против 533 км/ч у ранних "Зеро". Эти машины олицетворяли японскую экспансию в бассейне Тихого океана, в Индокитае и Австралии. Ни один другой самолет императорского флота не получил такой известности по обе стороны фронта, как "Зеро".

Совершенно другими соображениями руководствовались конструкторы при создании еще одного массового армейского истребителя Японии первого периода войны. Если для всех предыдущих истребителей они опирались на тезис "маневренность превыше всего", то при постройке истребителя Ki-44 от этой концепции отказались. Группа конструкторов фирмы "Накадзима", возглавляемая Т. Коямой, получила задание создать машину с наилучшей скороподъемностью, высокой нагрузкой на крыло и тяжелым вооружением. В качестве силовой установки они выбрали двухрядный звездообразный 14-цилиндровый мотор Накадзима На-41 мощностью на взлете 1200 л.с., оснащенный односкоростным нагнетателем.

Длительная доводка мотора и самолета позволила значительно уменьшить аэродинамическое сопротивление. Осенью 1941 г. истребитель Ki-44 был запущен в серийное производство. Летчики считали, что название "Шоки" ("Демон") вполне соответствовало машине, поскольку широкий мотор практически лишал летчика обзора вперед при разбеге, а полосы аэродрома длиной 1000 м было недостаточно для посадки. Однако с этими недостатками пришлось примириться, поскольку в ВВС армии Ki-44 в то время оказался самым быстроходным истребителем, способным развить скорость 580 км/ч на высоте 3700 м.

Не успели японцы закончить войсковые испытания новинки и принять ее на вооружение, как уже в начале 1942 г. штаб ВВС выдвинул фирме "Накадзима" требование о замене мотора На-41 усовершенствованным вариантом с двухскоростным нагнетателем - На-109. Размеры двигателей практически совпадали, но последний имел взлетную мощность 1520 л.с. и номинальную 1320 л.с. на высоте 5250 м. Правда, и весил он на 90 кг больше. Неудивительно, что со столь мощным мотором истребитель Ki-44-II разгонялся до скорости 605 км/ч на высоте 5200 м.

Первоначально императорские летчики не смогли использовать всех достоинств новой машины. "Демоны" поступали на вооружение частей-ветеранов, где на них летали хорошо подготовленные в 30-х годах пилоты. Они привыкли вести маневренные бои на горизонталях и считали Ki-44 "смертельно опасными" из-за большой посадочной скорости и ограниченного обзора. Молодые летчики из вновь сформированных частей имели совершенно иное мнение. Они сразу начинали воевать на скоростных монопланах, привыкли к ним и научились использовать отличную вертикальную маневренность "Демона". Хорошие отзывы получили эти истребители и из частей ПВО.

На фоне многообразия армейских и флотских истребителей, оснащенных моторами воздушного охлаждения, исключением являлся самолет Кавасаки Ki-61 "Хиен" ("Ласточка") с мотором Кавасаки На-40. Последний являлся еще одной модификацией лицензионного DB 601А. Истребитель создавался конструкторами Т. Дои и Ш. Овада по традиционной для страны формуле: легкое вооружение, малая нагрузка на крыло, большая дальность.

Первые же полеты машины в начале 1942 г. показали, что конструкторам удалось соединить приемлемую маневренность с высокой скоростью (590 км/ч на высоте 6000 м). Отличной считалась и вертикальная маневренность истребителя. Учебные воздушные бои с импортным Bf 109E, трофейными P-40E и ЛаГГ-3, предсерийным Ki-44-I показали абсолютное превосходство "Ласточки". Лишь серийный Ki-43-I продемонстрировал преимущество в маневренном бою, хотя и уступал Ki-61 по другим показателям.

Самолет строился массовой серией, широко применялся на всех фронтах, хорошо зарекомендовал себя в боях с американскими истребителями, но не поколебал японской приверженности к звездообразным моторам воздушного охлаждения. Возможно, дело было в том, что японцам не удалось добиться надежной работы моторов На-40. В ходе переучивания и освоения произошло множество аварий и даже катастроф, вызванных разрушением опорных подшипников и отказами системы охлаждения. Как известно, DB 601A надежно работал на немецких и итальянских истребителях, а вот для японцев он оказался крепким орешком.

Истребители из Франции

Накануне Второй Мировой войны французская авиастроительная промышленность при создании самолетов-истребителей могла рассчитывать на два основных поставщика моторов: фирму "Гном-Рон", выпускавшую звездообразные двигатели воздушного охлаждения, и фирму "Испано-Сюиза", специализировавшуюся на рядных моторах с жидкостным охлаждением.

На истребителе MB-152С1, созданном конструкторами фирмы "Марсель Блох" в конце 1939 г., устанавливался двигатель Гном-Рон GR 14N25 взлетной мощностью 1100 л.с., либо GR 14N49 взлетной мощностью 1060 л.с. С последним самолет мог развить максимальную скорость 520 км/ч на высоте 4500 м, уступая основному противнику - немецкому истребителю Bf 109E на 30:40 км/ч. В феврале 1940 г. началось серийное производство MB-152С1, а к моменту германского нападения в боевых подразделениях французских ВВС имелись 93 машины этого типа. Достоинством "Блоха" считалось мощное вооружение (две 20-мм пушки и два 7,5-мм пулемета), его очевидным недостатком являлась невысокая скороподъемность - для набора высоты 4000 м требовалось более 6 мин.

Фирмы "Девуатин" и "Моран-Солнье" при разработке своих истребителей сделали ставку на мотор Испано-Сюиза HS 12Y, позволявший смонтировать пушку в развале цилиндров. Современная цельнометаллическая конструкция Девуатина D-520C1 в сочетании с изящной аэродинамикой обеспечила машине заметные преимущества перед угловатым Мораном MS-406C1. Если последний имел максимальную скорость 490 км/ч на высоте 4500 м, то красавец "Девуатин" был способен разогнаться до 526 км/ч на высоте 6000 м, превосходя конкурента в скороподъемности и вооружении. Французы считают D-520C-1 своим лучшим истребителем, с которым им пришлось вступить в схватку с "люфтваффе" 10 мая 1940 г. Однако самолетов этого типа в боевых подразделениях имелось очень мало - всего 36 единиц. Наиболее массовым французским истребителем оказался MS-406C1; к моменту немецкого нападения таких самолетов успели "наклепать" довольно много - свыше 1000 штук, из них 278 находились в боевых частях ВВС. Степень их освоенности пилотами также оказалась повыше, нежели D-520C1.

Особняком в ряду французских истребителей выступает Кодрон CR-714C1 "Циклон", оснащенный двигателем Рено 12R01 мощностью всего 450 л.с. Это была чисто французская идея (ее поддержали только итальянцы) - создать "легкий", предельно малых размеров, с двигателем "половинной" мощности истребитель, у которого сохранялись бы примерно одинаковые значения удельных нагрузок на крыло и на мощность с теми, что имели "нормальные" истребители. Так "аукнулись" авиационные рекорды гоночных "Кодронов" во второй половине 30-х годов, но ведь истребитель - это не гоночная машина. Если с горизонтальной скоростью у "Циклона" было более-менее нормально (486 км/ч на высоте 4000 м), то скороподъемность оказалась никудышной - на 4000 м он "забирался" целых 7 мин. "Не лезет в гору, и все тут",- жаловались летчики. Да и при пикировании выявились проблемы, ведь рядный 12-цилиндровый мотор имел воздушное охлаждение и успевал остыть, отказываясь нормально работать после вывода из пике. Из-за этих особенностей "Циклонов" изготовили немного - всего 90 машин.

Сохранилось немного информации о работе французских моторостроителей после капитуляции их страны летом 1940 г. Многие крупные предприятия закрылись, а другие, как, например, завод "Вуазен" в Исси-ле-Мулино, производили под немецким контролем устаревшие звездообразные моторы BMW 132.

Наиболее интенсивно продолжались опытные работы на фирме "Гном-Рон". Один из заводов концерна возле Парижа в 1941-1942 гг. был занят освоением моторов BMW 801, а другое предприятие в неоккупированной части страны пыталось довести двухрядный звездообразный Гном-Рон GR 14R. Создание мотора французы начали еще до войны; к лету 1940 г. закончились его длительные испытания. В 1942 г. двигатель установили на опытный истребитель MB-157, а затем - на самолеты других типов.

Двухскоростной 14-цилиндровый двигатель Гном-Рон GR 14R имел много общего с советскими М-89 и М-90, развивал при взлете 1590 л.с. и 1290 л.с. на высоте 7400 м. Он использовал 100-октановое топливо при взлете и 92-октановое при нормальном полете. Французские конструкторы тщательно отработали системы смазки, регулирования состава смеси (в зависимости от высоты и мощности), а также продумали привод к выносной коробке агрегатов. Несомненно, данный мотор оказался заметным шагом вперед. А созданный той же фирмой мотор Гном-Рон GR 18R взлетной мощностью 2200 л.с. летом 1942 г. превосходил по удельным характеристикам аналогичные сверхмощные моторы США.

Среди наиболее интересных моторов фирмы "Испано-Сюиза", над которыми успешно трудились конструкторы в 1941-1942 гг., надо отметить HS 12Z. По сравнению с хорошо известным HS 12Y число клапанов увеличили вдвое, что позволило довести мощность до 1400 л.с. на номинальном режиме. Эта же фирма продолжила работу над 24-цилиндровым мотором, который впервые показали на Парижской выставке в 1938 г. Идея главного конструктора Биркигта заключалась в применении четырех вполне доведенных блоков от мотора HS 12Y, что теоретически могло обеспечить взлетную мощность 3000 л.с. Параллельно во Франции начались работы по созданию сверхмощных тандемных двигателей, работающих на один винт. После полной оккупации страны самостоятельные исследования французских двигателистов были практически свернуты.

Опыты по "пересадке"

На протяжении всей Второй Мировой войны наиболее массовым немецким истребителем оставался Bf 109. Модернизация силовой установки машины производилась путем последовательной замены близких по конструкции двигателей серии DB 600 все более мощными. Начиная с варианта "Густав", истребитель Мессершмитта оснащался мотором DB 605A, полностью соответствовавшим ему по габаритам и массе. Еще более мощный двигатель попросту не уместился бы на "мессере", поэтому и на очередной модификации Bf 109К по-прежнему устанавливался немного подфорсированный "шестьсот пятый".

Другое дело - куда более тяжелый истребитель FW 190. Несмотря на появление двигателей BMW 801D и E повышенной мощности, к концу 1943 г. он утратил былое превосходство перед советскими и англо-американскими машинами. Новых, еще более "крутых" звездообразных моторов немцы создать не сумели, а модификации "восемьсот первого" с турбокомпрессорами отличались смехотворным ресурсом - всего 20...25 ч. Фирма "Хирт" - основной поставщик турбокомпрессоров для "люфтваффе" - по ходу войны испытывала нарастающие трудности с поставками легирующих материалов и высокооборотных подшипников из Швеции и Норвегии.

Еще в 1942 г. Курт Танк, главный конструктор FW 190, стал подыскивать потенциальную замену для BMW 801. Сначала основным побудительным мотивом являлась недостаточная высотность этого мотора. Реальных претендентов на замену 1000-килограммовому "восемьсот первому" в Германии было два: DB 603 и Jumo 213. Оба мотора имели жидкостное охлаждение, взлетную мощность порядка 1750 л.с., массу 900...925 кг и значительно меньший "лоб" по сравнению со звездообразным BMW. С другой стороны, оба двигателя были новыми и поэтому обладали несметным числом "детских болезней".

Первые эксперименты с DB 603A принесли разочаровывающие результаты: ни один из 12 построенных опытных вариантов "фоккера" не получил положительной оценки у пилотов Рехлинского летно-испытательного центра. Вместе с тем, яснее стал объем требуемых доработок по конструкции планера (увеличение размаха крыла, его площади и длины хвостовой части фюзеляжа), определились и летные качества машины, в частности, максимальная скорость, скороподъемность и маневренность. Окончательно похоронили модификацию FW 190С все те же ненадежные турбокомпрессоры, призванные увеличить высотность истребителя.

Звездный час для другого варианта FW 190, оснащенного двигателем Jumo 213А, настал в 1944 г. после распоряжения Гитлера свернуть выпуск бомбардировщиков в пользу истребителей и истребителей-бомбардировщиков. Германия уже шаталась под ударами воздушных армад союзников, поражавших на выбор то нефтеперерабатывающие, то подшипниковые, то собственно самолетостроительные и моторостроительные заводы. В числе сильно пострадавших оказалось предприятие фирмы BMW в Бремене. Зато солидный задел Jumo 213, накопленный для бомбардировщиков Ju 188, оставался невостребованным. Этими соображениями руководствовался К. Танк, ускоренными темпами запуская в серию истребитель FW 190D-9, который советские пилоты окрестили "длинноносым фоккером".

"Бомбардировочный" двигатель Jumo 213А не предусматривал возможности установки пушки со стволом, проходящим через полый вал редуктора. По заданию Танка этот недостаток был устранен конструктором мотора доктором Лихте в модификациях С и Е, в развале блоков цилиндров которых легко монтировалась 30-мм пушка. Наиболее интересным вариантом мотора, без сомнения, следует признать Jumo 213E - единственный в мире серийно изготовлявшийся в годы войны двигатель с трехскоростным двухступенчатым нагнетателем. Это было настоящее чудо "сумрачного германского гения" - двенадцатицилиндровая машина с рабочим объемом 35 л и максимальной мощностью более 2000 л.с. Дополнительный впрыск закиси азота обеспечивал самолету Ta 152H, представлявшему собой очередной вариант FW 190D, максимальную скорость 755 км/ч на высоте 12 500 м. Ни один истребитель в мире, за исключением реактивных, не мог соперничать с новинкой Танка по скорости. Однако попавшие в цейтнот немцы не успели ни толком освоить, ни эффективно применить свои сверхскоростные, сверхвысотные истребители. К тому же, в погоне за высокими скоростными характеристиками конструкторы упустили из виду маневренность, особенно горизонтальную. Уже после войны в НИИ ВВС прошел испытания трофейный FW 190D-9, получивший весьма сдержанную оценку советских специалистов. Что касается Ta 152, то наши фронтовики его попросту "не заметили": не было такого самолета, и все тут... Таким образом, немецкий вариант "пересадки сердца" оказался наименее впечатляющим в сравнении с советским (ЛаГГ-3 М-105 - Ла-5 М-82) и американским ("Мустанг" с "Аллисоном" - "Мустанг" с "Мерлином").

Спирт + вода =...

Неизбежно приходит время, когда двигатель в смысле совершенства конструкции достигает своего "потолка", и больше ничего выжать из него, кажется, невозможно. Но у войны свои законы - с одной стороны, она требует неуклонного повышения характеристик боевой техники, а значит, увеличения мощности, надежности и экономичности силовых установок. С другой стороны, частую смену серийных образцов двигателей производить нельзя - иначе и конструкторские бюро, и заводы, и строевые части захлебнутся в потоке неустраненных "детских болезней". Поэтому конструкторы всего мира напряженно изыскивали различные способы форсирования серийных двигателей, в том числе и нетрадиционные.

Один из таких способов, нашедший широкое распространение в германских авиационных "движках", был связан с впрыском водо-метаноловой смеси в цилиндры с целью повышения максимальной мощности. Опыты производились как с чистой водой (MW-0), так и с чистым метиловым спиртом (MW-100), но наилучшие результаты были получены для смесей MW-50 (равные объемные количества воды и спирта) и MW-75 (75 % метанола, 25 % воды). Наиболее широко распространенными являлись установки, использовавшие состав MW-50. Впрыск водо-метаноловой смеси позволял кратковременно (обычно не дольше 10 мин) повысить мощность двигателя на 10...15 %. Так, чрезвычайная мощность мотора DB 605AM на высоте 1000 м без использования смеси MW-50 составляла 1575 л.с., а с ее применением достигала 1800 л.с. Прибавка мощности обеспечивала соответствующий прирост максимальной скорости истребителя Bf 109G-14 - приблизительно на 40 км/ч, давая пилоту "мессера" дополнительный козырь в воздушном бою. Прибавка в скорости у FW 190A за счет применения MW-75 получалась заметно меньшей (на 15...20 км/ч), поэтому его мотор BMW 801D немецкие конструкторы предпочли форсировать путем кратковременного (на 1...3 мин) повышения наддува с одновременным значительным обогащением топливо-воздушной смеси (на приборной доске для включения режима имелась кнопка "Увеличение летных качеств"). Все же мотор BMW 801Е, который устанавливали на "фоккере" поздних серий, оснащался системой впрыска MW-100 с расходом 300 кг/ч.

В интересах повышения высотности поршневых двигателей предпринимался впрыск кислородсодержащих веществ, чаще всего закиси азота NO2, с помощью дополнительной системы GM-1. Опыты с NO2 были начаты авиационным исследовательским институтом DVL еще в 1941 г. на моторе Bramo 323A мощностью 900 л.с., который при расходе закиси азота на уровне 80...85 г/с демонстрировал увеличение мощности на больших высотах приблизительно на 200 л.с., притом без ограничения продолжительности режима! На заключительном этапе войны многие германские истребители, в особенности из ПВО рейха, оборудовались системой GM-1. Так, истребитель FW 190A-8 с двигателем BMW 801D имел два режима впрыска NO2: на высотах 8...10 км - с расходом 60 г/с, а на высотах более 10 км - с расходом 100 г/с. Прирост мощности в первом случае составлял около 200 л.с, во втором - 350 л.с. С учетом меньшей плотности воздуха на большой высоте прибавка в скорости полета получалась равной 70...100 км/ч! Внедрением GM-1 немцы смогли в известной мере скомпенсировать свою неудачу с турбокомпрессорами, в противном случае их истребители попросту не смогли бы бороться с американскими "Лайтнингами" и "Тандерболтами", сопровождавшими высотные бомбардировщики В-17 и В-24 при нанесении ударов по объектам на территории рейха.