Ставка на реактивные двигатели

Летом 1939 г. моторостроительная фирма "Юнкерс" получила заказ на разработку турбореактивного двигателя Jumo 109-004. Возглавивший разработку доктор Ансельм Франц сделал ставку на максимальную простоту, высокую надежность и технологичность мотора, даже в ущерб другим важнейшим характеристикам. Двигатель имел восьмиступенчатый осевой компрессор, шесть небольших камер сгорания и одноступенчатую неохлаждаемую турбину. Уже в ноябре 1940 г. он был испытан на стенде, а в марте 1942 г. начались экспериментальные полеты на летающей лаборатории Bf 110. Прототип реактивного истребителя Ме 262V3 с двумя опытными двигателями 004А тягой по 840 кгс впервые поднялся в воздух 18 июля 1942 г. Спустя год германское министерство авиации приняло решение о начале серийного производства новейшего "мессера".

Но реактивный "движок" оказался крепким орешком. Несмотря на титанические усилия конструкторов, доводка его затянулась. Летом 1943 г. двигателями следующей модификации 004В оснастили первую партию истребителей Ме 262А-0. Вскоре эти машины отправились в Рехлинский летно-испытательный центр, где выявилось изрядное количество дефектов самолета и силовой установки. В довершение неприятностей завод, где производились Ме 262, 17 августа 1943 г. подвергся налету американских тяжелых бомбардировщиков.

Серийный образец мотора 004В1, выпущенный весной 1944 г., имел взлетную тягу 900 кгс. Разрабатывались и другие модификации (004D, 004H, 004G) с увеличенной до 1000 кгс тягой, но практического применения они не нашли. В 1945 г. проводились испытания варианта 004Е с дожиганием топлива (тяга на форсаже 1200 кгс).

В связи с участившимися бомбардировками Германии серийное производство Jumo 109-004B1 было развернуто на подземных заводах, в том числе на крупнейшем предприятии в районе Нордхаузена. Общая площадь его цехов, в которых трудились и военнопленные, и так называемые "перемещенные лица" (угнанные в Германию жители оккупированных стран), составляла более 40 000 м2. Всего немцы успели изготовить 6424 двигателя, в том числе 41 - в 1943 г., 1201- в 1944 г. и 5182 - в 1945 г. Ресурс даже серийного ТРД был невелик, всего 25:50 ч. Что касается истребителей Ме 262, то их построили около 1400 единиц, однако в боевых действиях успели принять участие не более трети из них.

Несколько соединений и частей реактивных истребителей, сформированных в "люфтваффе", нашли применение главным образом на Западном фронте и в ПВО рейха. Их успехи чередовались с неудачами из-за низкой надежности техники и ее слабой освоенности летным составом. В послевоенный период Ме 262 с двигателями Jumo 004B прошел испытания в НИИ ВВС Красной Армии и ЛИИ наркомата авиапрома (а также в летно-исследовательских центрах Великобритании и США). В связи с отсутствием в то время отечественных конструкций самолетов с ТРД Сталин дал указание скопировать машину, запустив ее в серийное производство без всяких изменений. С большой неохотой наркомавиапром взялся за это дело, а впоследствии и вовсе "замотал" директиву вождя, ссылаясь на появление новых, разумеется "лучших по конструкции" машин Як-15 и МиГ-9.

Другой серийный немецкий ТРД был создан на фирме BMW. Первоначально она проектировала собственные варианты реактивных "движков" с центробежным компрессором. После передачи в 1939 г. в состав BMW завода фирмы Bramo в Шпандау руководивший работами по ТРД в BMW инженер Герман Ойстрих отдал предпочтение двигателю с осевым компрессором Р 3302, проект которого оказался своеобразным "бесплатным приложением" к новоприобретенному заводу. Первым делом его переименовали в BMW 109-003, а уже в 1940 г. начались стендовые испытания. По мнению германского министерства авиации, двигатель 003 был существенно более совершенным и перспективным по сравнению с изделием фирмы Jumo, но он требовал существенно большего времени для доводки. Осевой компрессор двигателя 003 содержал семь ступеней, турбина была одноступенчатой с охлаждаемыми воздухом лопатками, что позволило повысить температуру на входе до 1170К. С целью уменьшения массы и габаритов конструкторы BMW применили одну кольцевую камеру сгорания несмотря на сложность обеспечения равномерности поля температур. Более совершенная конструкция BMW нашла выражение, прежде всего, в меньшей на 100 кг массе по сравнению с двигателем Jumo.

Летные испытания ТРД фирмы BMW начались лишь в октябре 1943 г., а к августу 1944 г. была изготовлена первая сотня серийных 003А-1 тягой 800 кгс. Следующий вариант двигателя 003А-2 предназначался для реактивного самолета Не 162, так называемого "народного истребителя". Эту машину уже слегка "тронувшиеся" руководители рейха, не дожидаясь первого полета, решили запустить в массовое производство (планировалось довести выпуск до 4000 машин в месяц!). Не тут-то было! Фирме Эрнста Хейнкеля никак не удавалось создать удачный реактивный самолет. Подняв в воздух еще в 1939 г. два образца, Не 176 - с ЖРД и Не 178 - с ТРД, Хейнкель не сумел убедить Гитлера в перспективности нового направления самолетостроения. "Спасибо, профессор, - сказал ему фюрер после осмотра одной из машин. - Ваш самолет мы поставим в музей". И действительно, поставил, где реактивный первенец погиб в результате бомбардировки. Очередная попытка Хейнкеля создать реактивный боевой самолет была связана с двухдвигательным He 280. Снова неудача: не выдержав конкуренции с Ме 262 из-за неудовлетворительных характеристик двигателей, программа создания "двести восьмидесятого" была свернута.

И вот - последняя попытка! Летом 1944 г. нацистский рейх терпел одно поражение за другим. Возникла идея: создать простой в пилотировании и относительно дешевый реактивный истребитель, освоить который после сверхкороткого курса обучения могли бы 16-летние планеристы из "гитлерюгенд". Вилли Мессершмитт только рассмеялся в ответ на поступившее предложение, а Эрнст Хейнкель взялся за его реализацию. В конце сентября был готов макет небольшого двухкилевого деревянного (алюминий стал дефицитным) самолета с двигателем "на спине". На постройку опытного образца ушло всего 80 дней. После первого же полета, состоявшегося 6 декабря 1944 г., машина разогналась до скорости 835 км/ч, и министерство авиации уверовало в успех. Последовала команда развернуть серийное производство узлов и агрегатов на множестве мелких предприятий (чтобы уменьшить ущерб от воздушных налетов), а также начать подготовку пилотов. Ничего не изменила и произошедшая вскоре катастрофа опытного Не 162. К весне 1945 г. были изготовлены несколько сотен машин. Однако, по мнению большинства историков, реактивные "хейнкели" так и не приняли участия в боях из-за недоведенности конструкции, нехватки топлива и подготовленных пилотов.

Специально для Не 162 фирма BMW разрабатывала усовершенствованные модификации своего двигателя, в том числе комбинированный 003R, состоявший из ТРД 003А-2 и ускорительного ЖРД BMW 109-718. Кратковременно такой двигатель мог развивать тягу 1250 кгс. Всего до конца войны фирма успела построить свыше 700 двигателей семейства BMW 109-003.

Конструкции немецких ТРД оставили заметный след в истории двигателестроения ряда стран. Так, еще в 1944 г. документация по BMW 109-003А на двух японских подводных лодках отправилась в Страну восходящего солнца. Одну из лодок американцам удалось потопить, но вторая благополучно прибыла к месту назначения. Полученная информация была использована японцами при создании собственного реактивного истребителя "Кикка". Вскоре после окончания войны, в 1946 г., сам Ойстрих и немало других специалистов фирмы BMW стали работать во Франции на фирме SNECMA. Ее первый ГТД (ATAR-101) фактически являлся модификацией BMW 109-003.

В послевоенный период двигатель Jumo 109-004 под обозначением РД-10 производился в СССР на уфимском заводе № 26, а BMW 109-003 под обозначением РД-20 - на казанском заводе № 16. В 1946 г. в поселке Управленческий неподалеку от Куйбышева (теперь Самара) был создан Государственный союзный опытный завод № 2. Директором завода назначили полковника Н.М. Олехновича, а начальниками четырех ОКБ - немецких конструкторов: доктора А. Шайбе (JUMO), инженера К. Престеля (BMW), доктора П. Лертеса и инженера А. Мюллера. Для работы на заводе из Германии в принудительном порядке были вывезены около 350 специалистов с семьями. Первые два ОКБ занимались доводкой проектов двигателей соответствующих немецких фирм, а два последние разрабатывали различные приборы и оборудование.

Гораздо меньший интерес вызвал в Советском Союзе ракетный истребитель Ме 163 "Комета" с ЖРД фирмы "Вальтер" HWK 509А тягой 1700 кгс. Эта машина недаром оценивалась как боевой самолет, весьма опасный... для собственного пилота. Дело в том, что в качестве окислителя применялась 80-процентная перекись водорода, чрезвычайно агрессивная жидкость, послужившая причиной гибели многих летчиков "Комет". Чаще всего из-за негерметичности трубопроводов самолет взрывался еще в момент запуска двигателя; не лучше обстояло дело и при вынужденных посадках: в залитой окислителем кабине тело пилота попросту растворялось. И хотя скорость машины была поистине выдающейся (2 октября 1941 г. летчик Диттмар впервые в мире преодолел рубеж 1000 км/ч), лишь в мае 1944 г. "люфтваффе" решились принять на вооружение ракетный истребитель. В июле пятерка Ме 163 впервые атаковала группу американских бомбардировщиков. Боевые качества самолета сильно обесценивались малой продолжительностью работы ЖРД - всего 6-7 минут, половина этого времени расходовалась на набор высоты. Заметных успехов в воздушных боях "Кометы" добиться не смогли. Общее число построенных Ме 163 составило 237 единиц, но одновременно в строевых частях имелось не более трех-четырех десятков боеготовых машин.

В заключение следует отметить, что при всех недостатках германских реактивных истребителей только они одни реально использовались в боевых действиях в период Второй Мировой войны. Их современники - английские "Метеоры" - применялись весьма ограниченно и только против крылатых ракет. Американцы вообще не сумели довести свой Р-80 "Шутинг Стар" до уровня боеготового прежде, чем война закончилась. Нужно отдать должное немецким двигателистам: именно их работа обеспечила Германии мировое первенство в области реактивного самолетостроения. Впрочем, с поражением рейха оно было безвозвратно утрачено.

Через тернии - к "звездам"

Если в конце тридцатых годов почти все молодые советские авиаконструкторы, создававшие истребители, ориентировались только на моторы жидкостного охлаждения, то в 1941 г. их негативное отношение к двигателям воздушного охлаждения было существенно поколеблено. Перемена во взглядах произошла в связи с появлением М-82 - 14-цилиндровой двухрядной "звезды", сконструированной под руководством одного из наиболее опытных отечественных моторостроителей Аркадия Дмитриевича Швецова. В отличие от предшественников, М-82 имел укороченный до 155 мм ход поршня, что позволило существенно уменьшить наружный диаметр мотора - до 1260 мм вместо 1375 мм. Двигатель отличался довольно напряженными удельными параметрами: взлетной литровой мощностью 41,3 л.с./л и средним эффективным давлением 15,5 кгс/см2. Его мощность на взлете составляла 1700 л.с., оставляя далеко позади любой из серийных отечественных моторов, в том числе и специально разработанный для штурмовика маловысотный АМ-38.

Однако мотор М-82 был запущен в серию лишь незадолго до нападения Германии, страдал множеством "детских болезней" и требовал кропотливой доводки. Мало кто из авиаконструкторов, уже хлебнувших лиха при устранении дефектов винтомоторных установок на базе М-105 или АМ-35А, горел желанием вновь окунуться в омут головоломных проблем. Только многоопытный Н.Н. Поликарпов, по-прежнему убежденный в достоинствах "звезд", спроектировал свой новый истребитель И-185 под опытный 18-цилиндровый мотор М-71 (Nвзл = 2000 л.с.) и серийный, но менее мощный М-82. Тут вмешался наркомат авиапромышленности, в мае 1941 г. настойчиво "порекомендовавший" всем авиационным ОКБ проработать варианты боевых машин, в том числе и истребителей, с "восемьдесят вторым" мотором.

В числе наиболее "законопослушных" конструкторов оказался заместитель наркома А.С. Яковлев, уже в августе 1941 г. отдавший распоряжение о создании истребителя Як-7 М-82А. Правда, как отмечал А.Т. Степанец, бывший ведущий инженер НИИ ВВС по истребителям Яковлева, работа эта "носила чисто экспериментальный характер". Ранней осенью 1941 г. яковлевские "ястребки" заслуженно считались лучшими истребителями в ВВС РККА. И все же проанализировать возможности своей машины с новым перспективным мотором Александр Сергеевич счел полезным. Помимо двигателя, на Як-7 М-82А изменили состав вооружения (установили две пушки ШВАК в крыле плюс синхронный пулемет УБС в фюзеляже), ввели дополнительные бензобаки (более мощный мотор был и более "прожорливым"), выполнили другие переделки. Из-за переезда яковлевского ОКБ-115 в Новосибирск работа затянулась. Лишь в конце января 1942 г. экспериментальный истребитель, пилотируемый П.Я. Федрови, смог впервые подняться в воздух.

По расчетам самолет должен был иметь максимальную скорость 615 км/ч на высоте 6400 м, практический потолок 10 000 м и время набора высоты 5000 м - 5,61 мин. На деле результаты испытаний оказались куда менее впечатляющими. Во-первых, из-за низкой надежности пришлось трижды заменять двигатель. Во-вторых, на второй скорости нагнетателя добиться нормальной работы М-82А не удалось вообще, поэтому максимальную скорость 571 км/ч удалось зафиксировать только на первой границе высотности 2860 м. Примерно такую же скорость развивал обычный серийный Як-7, но его штатный мотор М-105П обладал куда более высокой надежностью. В-третьих, оказалось невозможным установить винт требуемого диаметра (3,2 м), поскольку основные стойки шасси были слишком короткими. Словом, доводка машины требовала стольких усилий и переделок, что Яковлев предпочел махнуть на нее рукой.

По-иному складывались дела в конструкторских коллективах, создавших МиГ и ЛаГГ. Поздней осенью 1941 г. А.И. Микоян узнал, что в новом году серийное производство его истребителя будет свернуто: во-первых, по причине неудовлетворительных летных качеств МиГа, не способного на равных сражаться с "мессерами", а, во-вторых, чтобы переключить все мощности завода № 24 на производство двигателя АМ-38 для штурмовика Ил-2. Последний, по мнению И.В. Сталина, был нужен Красной Армии "как воздух, как хлеб".

Микояновское ОКБ срочно приступило к разработке истребителя И-210 с мотором М-82А. За основу, естественно, взяли МиГ-3, переделав переднюю часть фюзеляжа, ставшую заметно шире, изменив конструкцию фонаря и по-новому расположив маслорадиатор. Вооружение машины состояло из трех синхронных пулеметов УБС, установленных в фюзеляже. В ноябре-декабре 1941 г. были построены пять экземпляров И-210, первый из них в декабре "попробовал воздух". Едва набрав скорость, летчик В.Е. Голофастов столкнулся с тряской хвостового оперения. Из-за плохой герметизации мотоотсека аэродинамическое сопротивление самолета оказалось куда больше расчетного. На высоте 6150 м истребитель развивал максимальную скорость 565 км/ч, уступая Bf 109F-4 на 30:35 км/ч, а серийному МиГ-3 - почти на 80 км/ч. Кроме того, неблагополучно обстояло дело и с маневренностью, как с горизонтальной, так и с вертикальной (время набора высоты 5000 м - 6,7 мин). Таким образом, применение мощного мотора не обеспечило повышения летных качеств истребителя. Но, в отличие от Яковлева, Микоян был фактически "приперт к стенке" обстоятельствами, что заставило его продолжить доводку машины.

После многомесячных испытаний одного из И-210 в аэродинамической трубе стали ясны направления совершенствования его аэродинамики. Тем временем мотористы Швецова тоже не стояли на месте и разработали форсированный вариант мотора - М-82Ф взлетной мощностью 1850 л.с. В декабре 1942 г. микояновцы приступили к проектированию значительно улучшенного истребителя И-211, но только в августе 1943 г. самолет был готов, и Голофастов поднял машину в воздух. На этот раз результат получился что надо. Максимальная скорость И-211 на второй границе высотности составила 670 км/ч, высоту 5000 м он набирал всего за 4 мин. Однако время было безвозвратно упущено: в серийном производстве уже находился Ла-5Ф.

Как известно, судьба развела создателей ЛаГГ-3 вскоре после начала его серийного производства, но все трое независимо друг от друга пришли к мысли о целесообразности замены М-105П более мощным мотором. М.И. Гудков первым предложил установить М-82 на планер ЛаГГа еще в марте 1941 г., однако затем увлекся разработкой варианта ЛаГГ-3 с 37-мм пушкой. Только после нападения Германии на Советский Союз он вернулся к своей идее, и уже в сентябре новый истребитель, получивший наименование Гу-82, поднялся в воздух. Компоновка винтомоторной установки на самолете была заимствована от легкого бомбардировщика Су-2, в одном из вариантов оснащавшегося М-82. Гу-82 неплохо летал, но вскоре Гудкову и его ОКБ пришлось эвакуироваться в Новосибирск. Наркомат авиапромышленности, ознакомившись с первым результатами испытаний, стал готовить постановление о начале серийного производства Гу-82. Явно преждевременному решению воспротивилось руководство горьковского завода № 21, не заинтересованного в ломке налаженной серии ЛаГГ-3. Во второй половине 1941 г. именно ЛаГГами укомплектовывалось большинство новых и переформированных истребительных авиаполков (42 авиаполка, в то время как МиГами - 37, а Яками - всего 19). Постепенно вопрос о серийном производстве Гу-82 "замотали", тем более что и сам Гудков не проявил необходимой настойчивости.

Истребитель ЛаГ-5 с мотором М-82, созданный В. Горбуновым на тбилисском заводе № 31, также не стал серийным. Реальный успех выпал на долю С.М. Лавочкина, хотя путь к нему оказался чрезвычайно трудным. В феврале 1942 г. заместитель наркома А.С. Яковлев сумел убедить руководство страны в целесообразности прекращения серийного производства ЛаГГ-3 на горьковском заводе и развертывания постройки Як-7 на освободившихся мощностях. Но Семен Михайлович не опустил руки: с немногими оставшимися сотрудниками в том же феврале он сумел закончить изготовление опытного ЛаГГ-3 М-82. Не располагая временем для существенных переделок, лавочкинцы просто заменили мотораму новой, на которой смонтировали взамен М-105П куда более "лобастый" М-82. Для плавного сопряжения с обводами капота мотора по бокам фюзеляжа надставили вторую обшивку.

Первые же полеты показали, что установка М-82 пошла на пользу: истребитель прибавил в скорости у земли на целых 10 % по сравнению с серийным ЛаГГом. Об успехе немедленно сообщили А.Д. Швецову, а тот - секретарю Молотовского обкома ВКП(б) Н. Гусарову (моторы М-82 строились на заводе № 19 в Молотове - так тогда называлась Пермь). Последний, как и секретарь Горьковского обкома М. Родионов, немедленно доложил о новом истребителе И.В. Сталину. Практически одновременно к председателю ГКО попал доклад летчика-инженера А. Никашина, летавшего на ЛаГГ-3 М-82 и высоко его оценившего.

В конце апреля 1942 г. срочно созданная госкомиссия прибыла на горьковский авиазавод. В нее вошли инженеры и летчики от НИИ ВВС и ЛИИ НКАП. Для вынесения вердикта о судьбе нового ЛаГГа комиссии потребовалось всего шесть летных дней. Первый вылет А. Якимов совершил 21 апреля 1942 г. "Самолет многообещающий", - гласило его заключение. Вместе с тем, летчик обратил внимание, что в кабине чрезвычайно жарко. Особенно припекало от маслобака, находящегося под ногами летчика. Пришлось пойти на серьезные доводочные работы. Государственные испытания ЛаГГ-3 М-82 проводились в период с 9 по 14 мая 1942 г., по их результатам самолет признали удачным и рекомендовали внедрить в серийную постройку.

Летные данные ЛаГГ-3 М-82 были выше, чем у любого из истребителей, состоявшего в то время на вооружении ВВС РККА. На второй границе высотности 6450 м самолет развивал максимальную скорость 600 км/ч. При использовании взлетной мощности мотора на высоте 600 м истребитель разгонялся до 560 км/ч, легко обгоняя "мессера". По такой важной характеристике, как набор высоты за боевой разворот - 1100 м, ЛаГГ-3 М-82 превосходил не только отечественные, но и все вражеские самолеты, применявшиеся на фронте.

К сожалению, в серийном производстве сохранить высокие качества ЛаГГ-5 (так стали называть ЛаГГ-3 М-82, затем это название сменили на Ла-5) не удалось. Появление на фронте первых серийных машин, оказавшихся к тому же излишне тяжелыми в управлении, не внесло перелома в воздушные бои летом 1942 г. "Навязать истребителям противника воздушный бой на ЛаГГ-5 нельзя из-за меньшей горизонтальной скорости, - отмечал лейтенант В.А. Чиликин из 27-го истребительного авиаполка. - Приходится вести бой только оборонительно; имея преимущество в скороподъемности, "мессершмитты" добиваются превосходства в высоте и, следовательно, занимают лучшую позицию для атаки. В силу этого обстоятельства несколько машин противника могут сковать численно большую группу самолетов ЛаГГ-5".

В то же время, Ла-5 имел огромные резервы для совершенствования. Работа, проделанная лавочкинцами совместно с ЦАГИ, ЛИИ НКАП, ОКБ Швецова и ЦИАМом, позволила вернуть скорости опытного ЛаГГ-3 М-82, потерянные в серии. В результате принятых мер ресурс мотора увеличился со 100 до 150 ч, а время его работы на форсированной мощности с января 1943 г. стало неограниченным (у М-82Ф). Решая задачу снижения массы Ла-5, конструкторы не оставили без ревизии практически ни одного из элементов конструкции: пересмотрели и облегчили центроплан, фонарь, шасси, винтомоторную группу... При этом прочность истребителя не ухудшилась.

Весной 1943 г. самолет Ла-5Ф практически не уступал вражеским истребителям по комплексу летных качеств. Головной завод № 21 ежемесячно отправлял на фронт 350...400 машин этого типа. К сборке Ла-5Ф приступили на заводах № 99 в Улан-Уде и № 381 в Москве. Накануне начала грандиозного сражения на Курской дуге в частях действующей армии имелось 978 самолетов Ла-5 и Ла-5Ф, что составляло более четверти всех истребителей. Среди тех, кто ранним июльским утром с нетерпенем ждал команды на взлет в кабине Ла-5Ф, был и никому не известный сержант И.Н. Кожедуб, впоследствии ставший лучшим советским асом.

Наиболее перспективным направлением совершенствования "лавочкина" стала установка двигателя М-82ФН (форсированного, с непосредственным впрыском топлива в цилиндры) вместо карбюраторных двигателей М-82 и М-82Ф, осуществленная на серийных машинах летом 1943 г. Форсирование по наддуву и оборотам позволило увеличить взлетную мощность М-82ФН до 1850 л.с., а номинальную - до 1460 л.с. на высоте 4650 м. Заводские испытания Ла-5ФН показали, что скорость машины на номинальной мощности возросла до 548 км/ч у земли и 619 км/ч на высоте 5600 м (648 км/ч на форсаже). Первые серийные машины попали в 32-й гвардейский авиаполк, которым командовал Герой Советского Союза подполковник В. Давидков. За время Курской битвы летчики полка провели 25 воздушных боев и сбили 33 самолета противника (в том числе 21 FW 190А), потеряв всего 6 своих. Летом и осенью 1943 г. немецкие авиационные эксперты вполне обоснованно считали истребитель Ла-5ФН самым опасным противником на Восточном фронте.

В январе 1944 г. дальнейшая модернизация истребителя привела к созданию Ла-7. Благодаря снижению полетной массы и аэродинамическим улучшениям при прежнем двигателе АШ-82ФН (так стал называться М-82ФН в 1944 г.) опытный истребитель обладал выдающимися летными данными: максимальной скоростью на расчетной высоте 680 км/ч и временем набора высоты 5000 м, составлявшим всего 4,45 мин. За боевой разворот истребитель мог набрать 1200:1250 м. Начиная с июня 1944 г. серийные Ла-7 начали поступать в строевые части. Правда, как это случалось и ранее, на первом этапе серийной постройки летные данные "семерки" несколько ухудшились, но к началу 1945 г. их удалось подтянуть до уровня опытной машины. О высоких боевых возможностях Ла-7 свидетельствуют результаты войсковых испытаний нового истребителя в 63-м гвардейском истребительном авиаполку: за полтора месяца боев гвардейцы сумели уничтожить 55 вражеских самолетов, потеряв всего 4 своих.

Ставка на рядный супердвигатель

Весной 1942 г. по инициативе ОКБ Яковлева серийный двигатель М-105П форсировали по наддуву с 910 до 1050 мм рт. ст. Прироста мощности (1260 л.с. на первой скорости нагнетателя) и, соответственно, увеличения скорости и скороподъемности истребителей удалось добиться на малых и средних высотах. Это было бы неплохо, но заводы "Даймлер-Бенц" также перешли на выпуск модифицированных DB 601 моделей N и E. С мотором DB 601N взлетной мощностью 1350 л.с. истребитель Bf 109F-4 продемонстрировал полное преимущество над Яками и ЛаГГами с М-105ПФ.

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

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

Руководство страны впервые узнало о моторе М-107 (тогда его называли М-107П - "пушечный") от руководителей авиапрома еще в марте 1940 г., а спустя полгода, 2 ноября, вышло совместное постановление ЦК ВКП(б) и СНК СССР, в котором важнейшим направлением работ моторостроителей называлось освоение серийного производства мощных моторов АМ-37, М-107П и М-89. Этот документ, в частности, обязывал В.Я. Климова и директора завода № 26 П.Д. Лаврентьева к 1 мая 1941 г. провести 100-часовые испытания М-107П. Еще более радикальное решение было принято на совместном заседании ЦК ВКП(б) и СНК 25 января 1941 г.: заводу № 26 определялась программа выпуска 2000 новых моторов до конца текущего года за счет сокращения выпуска М-105 на 3400 единиц. К сожалению, поставленная задача оказалась не по плечу конструкторам и прозводственникам.

Первоначально двигатель М-107 развивал взлетную мощность 1400 л.с. и номинальную 1300 л.с. на высоте 5000 м. В августе 1941 г. мотор прошел 50-часовые совместные испытания. Но дальше дело не шло. То обрывало поршень, то пробивало картер, то не выдерживал главный шатун. Лишь во второй половине 1942 г. Климов смог сосредоточиться на дальнейшей доводке двигателя. В частности, применив новый нагнетатель с лопатками Поликовского, удалось форсировать мотор по наддуву, в результате чего взлетная мощность выросла до 1600 л.с., а номинальная - до 1500 л.с. на высоте 4500 м. Усовершенствованный двигатель получил обозначение М-107А.

Об успехе Климова вскоре стало известно в Москве. Постановление ГКО от 25 сентября 1942 г. обязывало уфимских моторостроителей к середине ноября закончить 50-часовые испытания М-107А, а к концу года довести ресурс мотора до 100 ч. На этот раз оснований для оптимизма было гораздо больше, чем до войны. Подтвержденные испытаниями характеристики ставили новое детище Климова на одно из ведущих мест в мире. Если М-105П имел удельную мощность 29,1 л.с./л, М-105ПФ - 34,5, М-106 - 35,6, то М-107А - уже 42,7 л.с./л.

Но и германские моторостроители не стояли на месте. Освоение производства моторов DB 605A (взлетной мощностью 1475 л.с. и номинальной 1355 л.с. на высоте 5800 м) позволило истребителю Bf109G-2 летом 1942 г. продемонстрировать превосходство над отечественными машинами в сражениях над Ржевом, Сталинградом, на подступах к Ленинграду... Эксплуатация на фронте, однако, выявила серьезные дефекты двигателей DB 605A, и прежде всего - прогары поршней. Немцам пришлось временно ограничить срок службы "шестьсот пятого" до 50 ч и полностью запретить использование взлетного режима.

Тем не менее, легко объяснимо беспокойство А.С. Яковлева, отметившего по результатам боев за Сталинград, что "появление двух десятков "мессершмиттов" с мощными и высотными моторами... оказало исключительно сильное воздействие на боеспособность наших истребительных частей... Имея абсолютное превосходство на высотах 6000 м и больше, немецкие истребители могут надежно прикрыть свои бомбардировщики, и последние получают возможность безнаказанно производить налеты на различные объекты советского тыла".

Понимая, что развитие серии двигателей М-106 не даст необходимого истребителям преимущества в летных данных, А.С. Яковлев предложил весной 1943 г. сосредоточить усилия моторостроителей на доводке М-107А. Опыт установки такого мотора на истребитель Як-9 и проведенные летчиком П.Я. Федрови заводские испытания свидетельствовали, что ставка на "сто седьмой" потенциально позволяет создать выдающуюся машину с максимальной скоростью у земли 590 км/ч, а на высоте 5800 м способную "выжать" 680 км/ч. К сожалению, опытный Як-9 с М-107А потерпел аварию 25 февраля 1943 г. и восстановлению не подлежал. Потребовался почти год на изготовление "дублера", в конструкцию которого попутно внесли множество изменений. На госиспытаниях в январе-апреле 1944 г. машина, получившая обозначение Як-9У ("улучшенный"), показала максимальную скорость на боевом режиме у земли, равную 600 км/ч, а на второй границе высотности (5600 м) - 700 км/ч. Специалисты НИИ ВВС отметили, что по основным летным данным в диапазоне высот от земли до 6000 м Як-9У с ВК-107А (так с 1944 г. стал называться М-107А) "является лучшим из известных отечественных и иностранных истребителей".

К сожалению, отличные оценки, неизменно получаемые Як-9У за высокую скорость и маневренность, в значительной мере обесценивались низкой надежностью его силовой установки. Истребитель долго и с большими проблемами доводился. На какие только ухищрения не приходилось идти инженерам, конструкторам, испытателям: уменьшали допустимые обороты двигателя, увеличивали открытие заслонок, устанавливали более мощные радиаторы: И все-таки температуры воды и масла постоянно "зашкаливали". Это было тем более обидно, что по простоте пилотирования и удобству в эксплуатации Як-9У неизменно отличался пилотами в лучшую сторону.

Воздушные бои в конце 1944 г. показали, что по сравнению с извечным противником - германским Bf 109G - яковлевский "ястребок" с ВК-107А обладал преимуществом в скорости и характеристиках вертикального маневра. Однако даже после устранения перегрева воды и масла надежно работать винтомоторная группа Як-9У так и не стала. Из редуктора выбрасывало масло через уплотнения, наблюдалась тряска на пониженных оборотах, систематически выходили из строя свечи. Серийные моторы по-прежнему имели ресурс порядка 30 ч. Поэтому, хотя сотни новеньких истребителей успели до Дня Победы попасть в строевые части, сломать хребет "люфтваффе" им было не суждено. Основную тяжесть воздушных боев на заключительном этапе войны пришлось вынести лавочкинским Ла-5ФН и Ла-7 с моторами АШ-82ФН, а также яковлевским Як-3 и Як-9 с моторами ВК-105ПФ.

Производство некоторых типов мощных авиамоторов в СССР в годы войны

Завод Тип мотора 1941 г. 1942 г. 1943 г. 1944 г. 1945 г. Всего
№ 16 М-105ПФ - 5 3962 4975 3897 12 839
№ 19 М-82 412 - - - - 412
М-82Ф(ФН) - 3948 4649 764 9361
АШ-82ФН - - - 5461 5884 11 345
№ 24 АМ-35А 4012 173 202 41 4428
№ 26 М-105П 5277 54 96 - - 5427
М-105ПФ - 10 048 11 965 8762 4312 35 087
М-107 29 657 - - - 686
М-107А - 41 208 2111 3191 5551
№ 29 АШ-82ФН - - 75 1075 1875 3025
№ 466 М-105ПФ - 511 2702 3095 1900 8208
Итого 9730 15 396 23 859 26 282 21 059 96 326

Чисто американский истребитель

В ходе воздушной войны над Тихим океаном быстро выявилась разница в подходах к понятию "истребитель", отличавшая японских конструкторов от американских. Напомним, что в начальный период боевых действий Страна Восходящего Солнца не располагала авиационными двигателями мощностью более 1100...1200 л.с., поэтому в погоне за высокой скоростью, маневренностью и достаточной для действий над огромными просторами океана дальностью японцы вынуждены были пойти на всемерное облегчение своих машин, жертвуя бронированием, вооружением, а порой даже и прочностью. Это самым жестким образом отразилось на потерях: если американцы теряли в боях только одного пилота на пять сбитых истребителей, то японцы - в среднем одного на трех.

Создавая новый палубный истребитель F6F "Хеллкэт" (в вольном переводе - "Дьявольский кот"), главный конструктор фирмы "Грумман" Вильям Швендлер опирался на философию, абсолютно противоположную "японской". Суть ее сводилась к рефрену "как можно больше": как можно больше - мощность двигателя, как можно больше вооружения, как можно больше бронирования. На раннем этапе отказавшись от "слабого" мотора "Райт" R-2600 (1600 л.с.), Швендлер сделал ставку на весивший более тонны, но зато и обладавший мощностью 2000 л.с. двигатель R-2800 "Дабл Уосп", разработанный фирмой "Пратт энд Уитни". В результате на свет появился монстр, взлетная масса которого превышала 5,5 т. Его вооружение состояло из шести 12,7-мм пулеметов, все жизненно важные части истребителя прикрывали 90 кг брони. Протектированный топливный бак под кабиной пилота емкостью более 1000 л обеспечивал дальность полета 3400 км. Огромная мощность двигателя позволяла этому чудовищу разгоняться до 630 км/ч. По площади крыла, превышавшей 33 м2, "Хеллкэт" опережал все одномоторные истребители Второй мировой войны, поэтому его горизонтальная маневренность оказалась относительно неплохой, а скороподъемность у земли превысила 1000 м/мин.

В январе 1943 г. эскадрилья VF-9 авианосца "Эссекс" получила на вооружение первые серийные "Хеллкэты". Однако освоение истребителей затянулось, и впервые они приняли участие в воздушных боях только в конце августа 1943 г. Американский флот входил в фазу исключительного могущества: так, в составе одного только 50-го авианосного соединения "в одной связке" выполняли боевую задачу шесть тяжелых, пять легких и восемь эскортных авианосцев, на борту которых размещались более 900 самолетов! Эта "передвижная мясорубка" в ноябре 1943 г. решила судьбу сражения у островов Гильберта, а в начале 1944 г. буквально растерзала японскую авиационную группировку в районе Маршалловых островов. Так, 16 февраля 1944 г. семьдесят "Хеллкэтов", поднявшихся с авианосцев для нанесения удара по острову Трук, по американским данным сбили 55 японских истребителей в воздухе, а еще около полусотни уничтожили на земле ценой потери всего четырех своих. Техническое превосходство в сочетании с численным перевесом янки не оставляло императорским пилотам никакой надежды. В январе 1944 г. в серию был запущен двигатель R-2800-10W, кратковременно развивавший максимальную мощность 2200 л.с. (на режиме впрыска воды в цилиндры). Максимальная скорость варианта F6F-5, оснащенного этим двигателем, выросла до 660 км/ч. Ни один из японских истребителей не мог ускользнуть от погнавшегося за ним "Хеллкэта", а "американец" располагал возможностью свободно выйти из боя в любой момент.

"Хеллкэт" не был первым истребителем ВМС США с двигателем марки R-2800. Еще в июне 1942 г. в воздух поднялся головной серийный F4U "Корсар", разработанный под руководством главного конструктора фирмы "Чанс Воут" Рекса Бейсела. По составу вооружения, бронированию и большинству летных характеристик "Корсар" являл собой почти копию "Хеллкэта", только созданную на полгода раньше. Характерной особенностью F4U было крыло типа "обратная чайка", которое конструкторы применили с целью уменьшения посадочной скорости истребителя. Опытная машина блестяще прошла испытания (если не считать аварии из-за отказа мотора) и оказалась первым американским авианосным самолетом, превысившим скорость 400 миль/ч (643 км/ч).

Но на этапе внедрения в серию "Корсар" поджидали две неприятности. Во-первых, военно-морское ведомство решило подключить к производству истребителя фирму "Брюстер", которая, как выяснилось впоследствии, не располагала необходимыми технологиями. Почти полтысячи "ястребков", выпущенных "Брюстер", оказались непригодными для ведения боевых действий из-за крайне низкого качества изготовления. В результате проведенного парламентского расследования стали известны факты коррупции госчиновников при выдаче заказа. "Брюстер" не пережила скандала и прекратила существование, а никому не нужные истребители серьезно подорвали реноме "Корсара". Другой крупной неприятностью завершились войсковые испытания истребителя на авианосце "Сэнгамон", начатые в сентябре 1942 г. Молодые пилоты заявили, что "Корсар" исключительно сложен при посадке на авианосец. Мощный мотор с круглым капотом закрывал обзор, так необходимый при планировании и расчете точки касания. Вдобавок и конструкторы ошиблись, разместив топливный бак между пилотом и двигателем, из-за чего кабину пришлось сильно сдвинуть назад. Осложнила карьеру палубного истребителя "Корсар" и неудержимая тяга последнего к прогрессирующим "козлам" на пробеге.

В конце концов, от греха подальше, командование ВМС США решило отдать все серийно выпущенные F4U в авиацию морской пехоты. Этот особый род военно-воздушных сил получил заметное развитие только у янки, готовившихся к масштабным амфибийным операциям. Командование авиации "маринес" было "вечно обиженным", так как новинки, поступавшие на вооружение флота, поставлялись "морпехам" в последнюю очередь. А тут такой случай - истребитель с выдающимися летными характеристиками оказался, грубо говоря, не ко двору американским ВМС. Правда, и в авиации морской пехоты пришлось почти полгода "доводить до ума" непослушного "Корсара".

Другой жертвой коварства американских адмиралов оказались их английские коллеги. По ленд-лизу Великобритания получила более 2000 "Корсаров", и "морские разбойники" вскоре подтвердили свой дурной нрав. В катастрофах разбилось несколько асов, включая известного командира эскадрильи. Пришлось ускоренно дорабатывать машины путем переделки фонаря кабины, подъема кресла пилота и установки турбулизаторов, исключавших сваливание истребителя на крыло при пологом планировании.

Только в 1944 г. "Корсары" излечились от "детских болезней" и вновь стали рассматриваться в качестве претендентов на роль палубных истребителей для ВМС США. В известной степени этому способствовал новый вариант вооружения, включавший четыре 20-мм пушки в крыле. Кроме того, летчики из морской пехоты сумели выявить превосходные качества истребителя при атаке наземных целей с применением бомб и реактивных снарядов.

Помимо англичан с "Корсарами" пришлось близко познакомиться новозеландцам (поставлено около 300 машин), а в послевоенный период - и французам. Их легкие авианосцы, участвовавшие в конфликте в Индокитае, несли на своих палубах истребители F4U-7. Надо сказать, что "Корсар" оказался одним из самолетов-долгожителей, и еще в 1958 г. 14-я флотилия авианосца "Арроманш" имела на вооружении эти машины.

Накануне Второй мировой войны Воздушный корпус армии США также выдал задание на разработку истребителя с мотором "Пратт энд Уитни" R-2800. На фирме "Рипаблик" проектирование возглавили два русских инженера, Александр Северский и Александр Картвели. Северский - один из немногих русских асов Первой мировой войны, на его счету тринадцать сбитых германских аэропланов в 57 воздушных боях. Сам он также был сбит, тяжело ранен и потерял ногу. Мужественный пилот после излечения возобновил полеты и, таким образом, предвосхитил всем известный подвиг А. Маресьева. Северский эмигрировал в США в 1918 г. и начал карьеру инженера и летчика-испытателя. Спустя тринадцать лет он организовал авиационную корпорацию, в которой числился президентом, генеральным конструктором и летчиком-испытателем. Впрочем, вся номенклатура должностей на этом и исчерпывалась. Вторым сотрудником "могучей" корпорации стал еще один эмигрант из России, талантливый авиаконструктор А. Картвели. В 1936 г. эта парочка создала первый в Соединенных Штатах истребитель с убирающимся шасси, получивший в серийном производстве обозначение Р-35.

Однако конструкцией, по-настоящему прославившей Северского и Картвели, стал Р-47 "Тандерболт" ("Удар молнии") - самый массовый американский истребитель в годы Второй мировой войны. Получив предварительное задание на разработку, Картвели на обороте открытки стал быстро прикидывать, что за машина может получиться, если ее оснастить "Дабл Уоспом". Закончив оценку, он откинулся на стуле и мечтательно сказал: "Это будет динозавр, но очень пропорциональный динозавр". В отличие от палубных машин, Р-47 предназначался прежде всего для сопровождения тяжелых бомбардировщиков. Как известно, американские четырехмоторные бомбовозы В-17 "Флаинг Фортресс" и В-24 "Либерейтор" имели моторы, оснащенные турбокомпрессорами, что обеспечивало им большую высотность (около 9000 м). Двигатель "Тандерболта" также снабдили турбокомпрессором С-23-LY фирмы "Дженерал Электрик" и промежуточным радиатором, охлаждавшим сжатый воздух перед карбюратором.

Мощное вооружение самолета (6-8 пулеметов "Браунинг" калибра 12,7 мм) и большой запас топлива (1155 л во внутренних баках) обусловили очень большую полетную массу, составившую у Р-47D-10 почти 6 т, а в перегрузочном варианте - 6,7 т. При площади крыла 27,87 м2 удельная нагрузка превысила 200 кг/м2, перевалив за грань, считавшуюся в ту пору опасной. Американские пилоты утверждали, что в крутом пикировании скорость "Тандерболта" порой зашкаливала за 1000 км/ч. Благодаря мощному мотору в горизонтальном полете на высоте 8500...9000 м самолет был способен разогнаться до 660 км/ч, свободно обгоняя немецкие поршневые истребители. За большие размеры и форму фюзеляжа, близкую к цилиндрической, к самолету прочно прилипли клички "летающий линкор" и "бочка с молоком".

Что касается оценки маневренных качеств Р-47, то тут мнения расходятся. Советский летчик-испытатель М.Л. Галлай, участвовавший в облете одного из поставленных в нашу страну по ленд-лизу "Тандерболтов", своих впечатлений не скрывал: "Это - не истребитель!" (но Марку Лазаревичу, вероятно, и не приходилось "воевать с немцем" на высоте 9...10 км. Здесь отечественные истребители могли только балансировать на грани сваливания, задрав нос и тщательно выдерживая скорость порядка 350...400 км/ч.). Вероятно, у земли Р-47 действительно превращался в толстую неповоротливую крякву, любимую мишень для немца-охотника. На большой высоте роли менялись! В "черные дни" лета 1944 г. "люфтваффе" порой теряли за сутки более сотни истребителей, отражая налеты союзников на свои города. Подразделения "Тандерболтов" не знали таких потерь.

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

Опоздавшие на войну

Сидней Кэмм, "отец" знаменитых истребителей "Харрикейн", "Тайфун", "Хантер" и "Харриер", для англичанина олицетворял то же, что для советского человека - А.И. Микоян: гордость нации, один из наиболее талантливых авиационных конструкторов компании "Хоукер", специализировавшейся на создании "ястребков". Последним детищем Кэмма, принимавшим участие в сражениях Второй мировой войны, стал "Темпест". При его разработке конструктор постарался устранить все слабые места предшественника - "Тайфуна" и в особенности не слишком удачную конструкцию крыла, чрезмерно толстого для быстроходного истребителя. Второй важной идеей стал перенос радиаторов из огромной "бороды" "Тайфуна" в переднюю кромку крыла. Кроме того, специально для "Темпеста" фирма "Нэпир" приступила к разработке двигателя "Сейбр" IV чрезвычайной мощностью 2500 л.с. Рассматривались и альтернативные варианты с моторами "Центавр" IV фирмы "Бристоль" и "Гриффон" 61 фирмы "Роллс-Ройс".

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

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

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

И наконец, завершающим штрихом в наращивании боевых возможностей английского Истребительного командования стало принятие на вооружение двухдвигательного реактивного истребителя "Метеор", разработанного фирмой "Глостер". В июле 1944 г. в метрополии была сформирована 616-я эскадрилья, получившая на вооружение "Метеоры". Однако бросить ее в бой против немецких Ме 262 англичане не решились, поскольку первые двадцать истребителей модификации F.1 оснащались уиттловскими двигателями W.2B тягой всего по 900 кгс. В сочетании с не слишком удачной аэродинамикой самолета (короткое толстое крыло, бочкообразные мотогондолы большого сечения) эти маломощные "движки" смогли обеспечить машине массой 6265 кг максимальную скорость всего 668 км/ч. Современный "Метеору" Ме 262А был куда быстроходнее - приблизительно на 150 км/ч. Вдобавок он нес более мощное вооружение (четыре 30-мм пушки против четырех 20-мм) и имел лучшую маневренность. Это уже после войны, 7 ноября 1945 г. "Метеор" F.4 с новым крылом и вытянутыми мотогондолами, оснащенный двумя роллс-ройсовскими "Дервентами" тягой по 1360 кгс, разогнался до 975 км/ч и побил мировой рекорд скорости.

А летом 1944 г. англичане сочли за благо направить первые серийные "Метеоры" на борьбу со все теми же "Фау-1". 4 августа пилот 616-й эскадрильи Дин атаковал самолет-снаряд с малой дистанции, но - фантастический случай - отказали все четыре пушки. Тогда англичанин подошел вплотную и подцепил "Фау" крылом за крыло. Автопилот летающей бомбы не сумел отработать столь мощное возмущение, самолет-снаряд свалился в штопор и рухнул в море. Только в январе 1945 г. "Метеоры" F.3 с "Дервентами" из 616-й эскадрильи приземлились на аэродроме континентальной Европы. Их максимальная скорость составляла уже около 780 км/ч. Для того чтобы исключить обстрел своими войсками, самолеты "с ног до головы" были окрашены матовой белой краской. Залетать на территорию противника пилотам-реактивщикам воспрещалось во избежание захвата немцами секретной техники. Вплоть до конца войны успехи эскадрильи оставались очень скромными, но это не помешало англичанам "застолбить" ее место в истории как первого в мире регулярного авиационного подразделения, вооруженного реактивными истребителями.

Похожей сложилась в годы Второй мировой войны и судьба первого американского реактивного истребителя. Напомним: в 1941 г. американцы получили в дар от англичан конструкторскую документацию на реактивный двигатель W.2B, созданный фирмой "Пауэр Джетс". Более того, в США были поставлены два опытных "движка". Воспользовавшись этим, фирма "Белл" создала первый в США экспериментальный реактивный самолет XP-59A "Айракомет" с двумя ТРД типа I-A (лицензионным воспроизведением W.2B), а "Локхид" уже в 1943 г. разработала однодвигательный истребитель Р-80А "Шутинг Стар". После не слишком удачных опытов с ТРД "Халфорд" фирмы "Де Хевилленд" главный конструктор фирмы "Локхид" Хэл Хиббард решил установить на Р-80 двигатель I-40, созданный компанией "Дженерал Электрик" на базе уиттловского W.2B и отличавшийся значительно большей тягой - 1800 кгс.

В июне 1944 г. "Шутинг Стар", оснащенный I-40, впервые поднялся в воздух. Результаты оказались весьма впечатляющими - в горизонтальном полете самолет смог разогнаться почти до 900 км/ч. Однако доводка планера и двигателя задержала внедрение машины в серию. Только в декабре 1944 г. "Локхид" получила контракт на изготовление 1000 истребителей Р-80А, а в мае 1945 г. - дополнительный заказ на 2500 машин. Первым подразделением, получившим на вооружение "Шутинг Стары"в феврале 1945 г., стала 412-я эскадрилья. Статуса боеготовой она достигла только в августе, когда война уже фактически завершилась. Поэтому "пустить кровь" противнику локхидовскому реактивному первенцу в период Второй мировой войны не удалось. Лишь спустя пять лет, в ходе войны в Корее, Р-80А были брошены в бой, но к этому времени они уже устарели и не являлись грозными соперниками для советских "МиГов".

Краткая история поршневых авиамоторов (1930-1951 годы)

Период интенсивного развития АПД в нашей стране (1930-1951 гг.) характеризовался многообразием конструктивных решений, направленных на увеличение агрегатной мощности и достижение высоких показателей: литровой мощности, эффективного к.п.д., низкой удельной массы, малых поперечных размеров и т.п. Большое внимание уделялось также сохранению расчетной мощности двигателя до больших высот полета.

Решение этих задач представляет интерес и в наши дни. Современная технология способна осуществить нереализованные идеи.

Предлагаемый обзор охватывает, главным образом, период с 1930 по 1951 гг., после которого новых разработок отечественных АПД как в опытном, так и исследовательском плане почти не проводилось.

В отличие от наиболее развитых стран Запада (США, Франция, Германия, Англия, Италия), Россия в годы Первой мировой войны не имела сколько-нибудь развитой авиамоторной промышленности, хотя русские конструкторы строили оригинальные моторы.

Так, например, Б.Г. Луцким использовался привод к двум соосным винтам, один из которых мог реверсироваться при посадке. Б.Г. Луцким было также впервые применено верхнее расположение кулачкового валика системы газораспределения на двигателе с рядным расположением цилиндров.

После революции было решено в первую очередь освоить производство двигателей по лучшим иностранным образцам. Такая техническая политика дала положительные результаты - начался серийный выпуск моторов М-5 (типа "Либерти") и М-6 (типа "Испано-Сюиза").

В период 1925-1931 гг. отечественная авиамоторная промышленность достаточно окрепла, что позволило начать подготовку к серийному производству моторов собственной разработки. Этому способствовало развертывание научной исследовательской работы в ряде научных центров (ЦАГИ, НАМИ) и создание, в конце 1930 г., единого научно-исследовательского центра авиадвигателестроения - ЦИАМ.

Перед ЦИАМ помимо исследовательской деятельности была поставлена задача - создать опытные двигатели для серийного производства. Первоначально в тематический план включили разработку 12 типов бензиновых двигателей и 2 типов дизелей. В серийное производство пошли два: бензиновый мотор М-34 (А.А. Микулина) и дизель АН-1 (А.Д. Чаромского). Оба эти двигателя в дальнейшем многократно и успешно модифицировались, образовав семейства "AM" и "АЧ" (по инициалам главных конструкторов).

К 1935 г. консолидация отечественного двигателестроения вокруг ЦИАМ была, в основном, завершена и потребовались новые организационные формы проведения опытно-конструкторских работ. При серийных заводах были созданы самостоятельные опытно-конструкторские бюро (ОКБ).

Основной объем опытного строительства переместился в ОКБ. Для более полного использования зарубежного опыта, а также увеличения номенклатуры авиационных двигателей была произведена покупка лицензий на ряд наиболее совершенных образцов.

Перед ОКБ, которым было поручено внедрение этих двигателей в производство, сразу же вставали и задачи их дальнейшего совершенствования.

Первенец семейства "AM" - двигатель М-34 имел размерность серийного лицензионного двигателя M-17 (ВМW-VI), что позволяло в значительной мере использовать технологию и опыт производства, но радикально отличался от него по своей конструкции. Блоки цилиндров, верхняя и нижняя половина картера стягивались шпильками в единую силовую схему, свободную от действия растягивающих сил. На основе этой схемы были созданы все дальнейшие модификации. Многолетний опыт эксплуатации моторов семейства "AM" показал их высокую эффективность.

Первоначальной базой семейства "АШ" (главный конструктор А.Д. Швецов) послужили звездообразные однорядные 9-цилиндровые двигатели воздушного охлаждения фирмы "Райт" (США) мощностью 750 и 1100 л.с., выпускавшиеся по лицензии под маркой М-25, М-62, АШ-62ИР.

Затем были созданы двигатели воздушного охлаждения в виде двухрядной 14-цилиндровой звезды оригинальной конструкции - М-82 и впоследствии ее модификации АШ-82ФН и АШ-83. Начиная с АШ-82ФН, была применена система непосредственного впрыска топлива в цилиндры двигателя. Следует отметить, что двигатель АШ-82Т (гражданская модификация АШ-82ФН) многие годы был в эксплуатации (самолет Ил-14 и вертолеты Ми-4 и Як-24) и лишь недавно снят с производства. Был также создан 18-цилиндровый двигатель АШ-73 и его модификация АШ-73ТК, в которой приводной центробежный нагнетатель и турбокомпрессор позволили сохранять мощность 2200 л.с. до высоты 10 500 м.

Последним в этом семействе был 28-цилиндровый турбопоршневой двигатель АШ-2К, представляющий собой четырехрядную звезду с принудительным воздушным охлаждением, взлетной мощностью 4700 л.с. и высотностью 10 000 м. Двигатель был снабжен семью импульсными турбинами, использовавшими кинетическую энергию выхлопных газов и возвращавшими утилизированную энергию на коленчатый вал. Благодаря этому двигатель имел экономичность на 7…8 % лучше, чем наиболее совершенные моторы воздушного охлаждения того времени.

Турбопоршневой двигатель ВД-4К (главный конструктор В.А. Добрынин) представлял собой завершающую ступень развития семейства оригинальных двигателей жидкостного охлаждения, выполненных в виде четырехрядной шестицилиндровой звезды.

Схема этого двигателя была разработана в 1939 г. В.А. Добрыниным и Г.С. Скубачевским в конструкторском бюро при Московском авиационном институте. Двигатель получил обозначение М-250 и имел взлетную мощность 2500 л.с. В 1943 г. работа была продолжена в ОКБ, руководимом В.А. Добрыниным. В 1946 г. в связи с повышением заданной взлетной мощности до 3500 л.с. был заложен по существу новый двигатель ВД-3ТК, сохранивший от М-250 общую схему и оригинальный соосный редуктор. Большая высотность двигателя обеспечивалась комплексной системой наддува: центробежный нагнетатель и два турбокомпрессора.

Заключительным этапом в развитии авиамотора по этой конструктивной схеме было создание двигателя ВД-4К. Он был снабжен тремя импульсными турбинами, механически связанными с валом двигателя, и свободным турбокомпрессором с регулируемым реактивным соплом. В этом двигателе был реализован весь положительный опыт и научный задел, накопленный в авиадвигателестроении. Все это привело к созданию лучшего в отечественной и мировой практике образца поршневого авиационного двигателя, работающего на легком топливе.

По своей мощности (4300 л.с.), удельному расходу топлива на крейсерских режимах (0,16…0,175 кг/л.с.·ч) и высотности (11 000 м) этот двигатель при удельной массе (0,51 кг/л.с., включая турбокомпрессор) и сейчас является рекордным. Сверхдальние полеты самолета Ту-85 с такими двигателями подтвердили высокую оценку двигателя ВД-4К.

Для тридцатых годов прошлого века характерным являлось стремление внедрить в авиацию моторы на тяжелом топливе (дизели).

Удельный расход топлива известных авиационных дизелей того времени, например, фирм "Юнкерс" (Германия) и "Паккард" (США), был на 25…30 % ниже, чем у сравниваемых бензиновых моторов. Привлекало также то, что требуемое для дизелей топливо было менее пожароопасным и более дешевым, чем бензин.

Первый опытный отечественный двигатель на тяжелом топливе АН-1 был создан в ЦИАМ под руководством А.Д. Чаромского в 1936 г. По схеме это был четырехтактный 12-цилиндровый V-образный двигатель с непосредственным впрыском топлива. По своей силовой схеме он был аналогичен двигателю М-34, но имел несколько большие диаметр цилиндра (180 мм) и ход поршня (200 мм). Его номинальная мощность составляла 750 л.с. В ходе развития мощность авиадизеля была повышена до 1250 л.с. при удельном расходе топлива 0,175 кг/л.с.·ч. С этими данными он успешно прошел испытания и был принят для серийного производства.

В ходе подготовки и развертывания производства продолжилось совершенствование двигателя. Созданный под руководством А.Д. Чаромского серийный двигатель АЧ-30Б имел: взлетную мощность - 1500 л.с., мощность на высоте 6000 м - 1250 л.с., удельный расход топлива - 0,17 кг/л.с.·ч, удельную массу - 0,77 кг/л.с. Это был самый мощный в мире авиационный дизель. Его основные технические данные были на уровне лучших мировых достижений.

Во время Великой Отечественной войны двигатели АЧ-30Б применялись на тяжелых бомбардировщиках, наносивших удары по глубоким тылам противника, в том числе и по Берлину. До настоящего времени находят применение в транспортном машиностроении и на судах дизели, создаваемые на основе АН-1 и его модификаций. Возможности развития этого семейства далеко не исчерпаны.

Но вернемся к моторам на легком топливе.

Базовым в семействе "ВК" (главный конструктор В.Я. Климов) стал лицензионный мотор М-100 ("Испано-Cюиза" 12Ybrs). При дальнейшем модифицировании в конструкцию двигателя были внесены оригинальные конструктивные решения, позволившие более чем вдвое повысить его мощность и значительно увеличить высотность. В частности, начиная с мотора M-105 введена трехклапанная система газораспределения: два впускных клапана и один выпускной вместо двухклапанной системы. В моторе М-105П предусмотрен полый вал редуктора для стрельбы через него из автоматической пушки, установленной в развале блоков цилиндров.

На основе лицензионного мотора М-85 ("Мистраль Мажор" K-14 фирмы "Гном-Рон") под руководством А.С. Назарова были созданы двигатели М-86 и М-87 с более высокой мощностью (950 л.с. по сравнению с 850 л.с. у М-85). Дальнейшее развитие этих двигателей продолжалось под руководством С.К. Туманского. Были созданы двигатели М-88 с взлетной мощностью 1100 л.с. и М-89 мощностью 1300 л.с. на расчетной высоте 6000 м. Значительно улучшило эксплуатацию этих двигателей введение в них системы непосредственного впрыска топлива.

Все указанные двигатели сохраняли исходную конструктивную схему двухрядной 14-цилиндровой звезды.

На основе опыта создания двигателей М-88 и М-89 под руководством Е.В. Урмина был создан 18-цилиндровый двухрядный двигатель М-90 мощностью 2000 л.с. Этот двигатель успешно прошел заводские испытания, но в серийное производство не поступил в связи со свертыванием программы производства поршневых двигателей.