Рис. 4.67. Старт самолета Ва-349А
В качестве силовой установки для «одноразовых» самолетов применяли не только ракетные двигатели. В 1944 г. немецкие конструкторы проводили эксперименты с самолетом-снарядом, снабженным пульсирующим воздушно-реактивным двигателем (ПуВРД) и предназначенным для действий по морским целям. Этот летательный аппарат представлял собой пилотируемый вариант крылатого снаряда Физелер Fi- 103 (V-1), который использовался для обстрела Англии. В связи с тем, что при работе на земле тяга ПуВРД ничтожно мала, самолет не мог взлетать самостоятельно и доставлялся в район цели на самолете-носителе. Шасси на Fi-103 не было. После отделения от носителя летчик должен был прицелиться и спикировать на цель. Несмотря на то, что в кабине имелся парашют, Fi-103, по существу, являлся оружием летчиков-смертников: шансов на благополучное покидание самолета с парашютом при пикировании со скоростью около 800 км/ч было крайне мало. До конца войны в пилотируемые самолеты-снаряды переделали 175 ракет, но из-за многочисленных катастроф при испытаниях в бою их не применяли.
Невостребованные самолеты фирма Юнкере попыталась переделать в штурмовики Ju-126, установив на них шасси и пушечное вооружение. Взлет должен был осуществляться с катапульты или с помощью ракетных ускорителей. Постройка и испытания этой машины происходили уже после войны, по заданию, выданному СССР немецким авиаконструкторам [50].
Еще одним пилотируемым самолетом-снарядом с ПуВРД должен был стать Ме- 328. Его испытания состоялись в середине 1944 г. Чрезмерная вибрация, связанная с работой пульсирующих воздушно-реактивных двигателей, привела к разрушению самолета и прервала дальнейшие работы в этом направлении.
По настоящему работоспособные реактивные самолеты были созданы на основе турбореактивных двигателей, появившихся после того, как удалось решить проблему жаропрочности конструкционных материалов для лопаток турбины и камер сгорания. Этот тип двигателя по сравнению с ПВРД или ПуВРД обеспечивал автономность взлета и вызывал меньшую вибрацию, а от ЖРД он выгодно отличался в 10–15 раз меньшим удельным расходом топлива, отсутствием необходимости в окислителе, большей безопасностью в эксплуатации.
Первым истребителем с ТРД был немецкий самолет Хейнкель Не-280. Проектирование машины началось в 1939 г., вскоре после испытаний экспериментального реактивного самолета Не-178. Под крыльями стояли 2 ТРД HeS-8A с тягой по 600 кг. Конструктор так объяснял выбор двухдвигательной схемы: «Опыт работы над одно- двигательным реактивным самолетом показал, что фюзеляж такого летательного аппарата ограничен длиной воздухозаборника и сопловой частью силовой установки. При такой схеме установки двигателя было очень трудно устанавливать вооружение, без которого турбореактивный самолет не представлял интереса в военном отношении. Я видел только один выход из такого положения: создание истребителя с двумя двигателями под крылом» [31, с. 187–188].
В остальном самолет представлял собой обычную конструкцию: металлический моноплан с не стреловидным крылом, колесным шасси с носовой опорой и двухкилевым хвостовым оперением. В начале испытаний вооружения на самолете не было, пушки (3x20мм) установили только летом 1942 г.
Первый полет Не-178 состоялся 2 апреля 1941 г. Месяц спустя была достигнута скорость 780 км/ч [23,с. 361–365].
Не-178 был первым в мире двухмоторным реактивным самолетом. Еще одним новшеством явилось применение системы катапультирования летчика. Это было сделано, чтобы обеспечить спасение на больших скоростях, когда сильный скоростной напор уже не даст летчику возможности самостоятельно выброситься из кабины с парашютом. Катапультное кресло выстреливалось из кабины с помощью сжатого воздуха, затем летчик сам должен был отсоединить привязные ремни и раскрыть парашют.
Система катапультирования пригодилась уже через несколько месяцев после начала испытаний Не-280. 13 января 1942 г., во время полета в плохих погодных условиях, произошло обледенение самолета, и он перестал слушаться рулей. Механизм катапульты сработал исправно, и летчик благополучно приземлился. Это было первое в истории авиации практическое использование системы катапультирования человека.
Начиная с 1944 г. по распоряжению Технического отдела Германского министерства авиации на опытных вариантах всех военных самолетов предписывалось иметь только катапультные кресла. Система катапультирования применялась также на большинстве серийных немецких реактивных самолетов. До конца второй мировой войны в Германии имело место около 60 случаев успешного катапультирования летчиков [51, с. 32].
На начальной стадии войны гитлеровское военное руководство не проявляло особого интереса к новому самолету Хейнкеля и не ставило вопроса о его серийном производстве. Поэтому до 1943 г. Не-280 так и оставался экспериментальной машиной, а затем появился Ме-262 с лучшими летными характеристиками, и программу реактивного самолета фирмы Хейнкель закрыли.
Первым серийным самолетом с ТРД был истребитель Мессершмитт Ме-262 (рис. 4.68). Он состоял на вооружении немецких ВВС и принимал участие в боевых действиях.
Строительство первого опытного образца Ме-262 началось в 1940 г, а с 1941 г. проходили его летные испытания. Вначале самолет облетывался с комбинированной установкой из винтомоторного двигателя в носу фюзеляжа и 2 ТРД под крылом. Первый полет только с реактивными двигателями состоялся 18 июля 1942 г. Он продолжался 12 минут и прошел вполне успешно. Летчик-испытатель Ф. Венд ель пишет: «Турбореактивные двигатели работали как часы, а управляемость машины была на редкость приятной. В самом деле, я редко когда чувствовал такой энтузиазм во время первого полета на каком-либо самолете, как на Me 262» [23].
Так же как и Не-280, Ме-262 представлял собой одноместный цельнометаллический свободнонесущий моноплан с 2 ТРД в гондолах под крылом. Шасси с хвостовой опорой вскоре по образцу Не-280 заменили на трехколесное, с носовым колесом; такая схема лучше соответствовала большим взлетно-посадочным скоростям реактивного самолета. Фюзеляж имел характерную форму поперечного сечения в виде расширяющегося вниз треугольника со скругленными углами. Это позволяло убирать колеса основных стоек шасси в ниши в нижней поверхности фюзеляжа и обеспечивало минимальное сопротивление интерференции в зоне сочленения крыла и фюзеляжа. Крыло — трапециевидной формы со стреловидностью по передней кромке 18°. На задней прямой кромке были расположены элероны и посадочные закрылки. Запуск турбореактивных двигателей Jumo-004 тягой по 900 кг осуществлялся с помощью бензинового двухтактного двигателя-стартера. Благодаря большей, чем у Не-280 мощности двигателей самолет мог продолжать полет при остановке одного из них. Максимальная скорость полета на высоте 6 км составляла 865 км/ч.
Рис. 4.68. Мессершмитт Ме-262
В ноябре 1943 г. реактивный «Мессершмитт» демонстрировался Гитлеру. Посте этого последовало решение о серийном производстве самолета, однако, вопреки здравому смыслу, Гитлер приказал строить его не как истребитель, а как скоростной бомбардировщик. Так как Ме-262 не имел места для внутреннего бомбоотсека, бомбы пришлось подвешивать под крылом, при этом из-за возросшего веса и аэродинамического сопротивления самолет терял преимущество в скорости перед обычными винтомоторными самолетами-истребителями. Только почти год спустя лидер Третьего Рейха отказался от своего ошибочного решения.
Другим обстоятельством, задержавшим серийный выпуск реактивных самолетов, были трудности с производством ТРД. К ним относятся и конструктивные проблемы, связанные с часто стучавшимися самопроизвольными остановками Jumo-004 в налете, и технологические трудности из-за нехватки никеля и хрома для изготовления жаропрочных лопаток турбин к блокированной с суши и моря Германии, и нарушения производства в связи с усиливающимися бомбардировками англо-американской авиацией и вызванного этим переводом значительной части авиастроительной индустрии в специальные подземные заводы.
В результате первые серийные Ме-262 появились только летом 1944 г. Стремясь возродить Люфтваффе, немцы быстрыми темпами наращивали выпуск реактивных самолетов. До конца 1444 г. было изготовлено 452 Ме-262. за первые 2 месяца 1945 г. — еще 380 машин |52, с. 126 |. Самолеты выпускались в вариантах истребителя с мощным вооружением (четыре 30-мм пушки в носовой части фюзеляжа), истребителя-бомбардировщика с двумя бомбами на пилонах под крылом и фоторазведчика. В конце войны основные самолетостроительные заводы были уничтожены бомбардировками, и изготовление самолетов и деталей к ним велось на маленьких фабриках, построенных на скорую руку в лесной глуши, чтобы сделать их незаметными дли авиации. Аэродромов не было, собранные Ме-262 должны были взлетать с обычного шоссе.
В связи с острой нехваткой авиационного топлива и летчиков большинство из построенных Ме-262 так никогда и не поднялось в воздух. Тем не менее, несколько боевых подразделений реактивных самолетов принимало участие в боях. Первый воздушный бой Ме-262 с самолетом противника произошел 26 июля 1944 г., когда немецкий пилот атаковал высотный английский разведчик «Москито». Благодаря лучшей маневренности «Москито» сумел уйти от преследования. Позднее Ме-262 применялись группами для перехвата бомбардировщиков. Иногда происходили схватки с истребителями сопровождения, и были даже случаи, когда обычному винтомоторному самолету удавалось сбить более скоростной, но менее маневренный реактивный истребитель [30, с. 571]. Но это происходило редко. В целом, Ме-262 продемонстрировали превосходство перед обычными самолетами, прежде всего как перехватчики (рис. 4.69).
В 1945 г. в Японии, получившей от фирмы Крупп технологию производства жаропрочных сталей для турбин, сконструировали по образцу Ме-262 реактивный самолет Накадзима J8N1 «Кикка» с 2 ТРД Ne20. Единственный испытанный в полете самолет поднялся в воздух 7 августа, на следующий день после атомной бомбардировки Хиросимы. К моменту капитуляции Японии на линии сборки находилось 19 реактивных истребителей «Кикка» [28, с. 15–16].