Военный журнал

Танки


Самолеты

Истребитель Белл P-39 Аэрокобра

Американский истребитель Bell P-39 Airacobra

История создания истребителя

Истребитель Белл P-39 АэрокобраИстребитель второй мировой войны "Аэрокобра", безусловно, самый массовый и самый известный самолет из всех, поставленных в СССР по ленд-лизу в годы Второй мировой войны. Для жителей нашей страны это такой же широко употребительный символ помощи западных союзников, как грузовик "Студебеккер" и банка американской тушенки. Эта машина была очень популярна у советских летчиков; "Кобру" ценили и любили. И было за что. Многие советские асы значительную долю своих побед одержали именно на "Аэрокобрах". Наибольшую рекламу этому американскому истребителю создал А.И.Покрышкин и летчики его дивизии. Многие из них имели на своем счету более 20 сбитых вражеских машин. Рекордсменом считается Г.А.Речкалов, за которым числятся ровно 50 сбитых на "Кобре" самолетов. Всего количество пилотов, получивших за бои на "Кобрах" высшую награду страны - золотую звезду Героя Советского Союза, составляет около сотни. Некоторые из них удостоились этой чести дважды, а сам Покрышкин стал трижды Героем Советского Союза, одержав на Р-39 20 из своих 59 побед.

В то же время "Аэрокобра" была настолько необычна, что ее не спутаешь ни с одним другим самолетом. В ней сочеталось множество необычных конструкторских решений, придавших истребителю совершенно своеобразный вид. Не все из них оправдали себя, некоторые вместе с достоинствами придали машине и недостатки. Но в целом хорошее перевешивало плохое. Собственно говоря, самолет назывался не "Аэрокобра", а "Эйракобра" (Airacobra). Однако у нас в стране его восприняли не фонетически, а по смыслу - "Воздушная кобра", "Аэрокобра". Это название давно установилось в отечественной литературе.

Ларри Бэлл и его фирма

Во второй половине 30-х годов американские самолетостроители потянулись в Калифорнию. Там, считай, круглый год тепло и большую часть времени стоит солнечная погода. Фирмы одна за другой переводили свои предприятия, ранее в основном сосредоточенные на восточном побережье США, в этот край. Не осталась в стороне и "Консолидейтед эйркрафт корпорейшн". В 1935 году она отправила на запад, в Сан-Диего, свой завод из города Буффало, который действовал там с 1917 года. Туда перебросили оборудование, инженеров и квалифицированных рабочих, перевели конструкторское бюро. Но вице-президент "Консолидейтед" Ларри (Лоуренс) Белл не захотел перебираться на другой конец страны. Он счел момент подходящим для открытия собственного бизнеса. Белл — фигура весьма интересная. Человек фактически без образования, он начал свой трудовой путь авиационным мотористом. Профессия эта была тогда весьма редкой: мотористом он работал у братьев Райт, создателей первого в мире самолета. Затем он побывал авиамехаником, рабочим на самолетостроительном заводе Глена Мартина. В 1925 году Белл уже занимал должность управляющего на предприятии Мартина. Оттуда он ушел в "Консолидейтед", с которой и решил расстаться в 1935 году. Белла поддержала группа коллег, включавшая другого вице-президента Р.Уитмена и главного конструктора Р.Вудса. Они взяли кредиты и выкупили у "Консолидейтед" опустевшие цеха в Буффало и брошенное там оборудование.

Так родилась фирма "Белл эйркрафт", то есть "Летательные аппараты Белла". Первый год она бедствовала. Сначала на заводе работало немногим более 50 человек. Многого не хватало, а главное — требовались заказы. Удалось договориться о производстве запасных частей для самолетов "Консолидейтед", а также поставке некоторых узлов для разворачивавшегося в Калифорнии производства летающих лодок PBY (более известных под английским названием "Каталина"), Построили летающий стенд для испытания нового авиамотора Аллисон V-1710. Некоторое время основной доход заводу приносило и совсем уже не профильное производство автоприцепов. Но, накопив некоторые средства, в июле 1936 года в Буффало смогли сформировать собственное конструкторское бюро, руководить которым стал Роберт Вудс; его заместителем назначили Харланда Пойера.

Самостоятельность дала им возможность воплотить в жизнь самые смелые и необычные мечты. Уже первый построенный ими самолет своей оригинальностью произвел впечатление на специалистов. Это был тяжелый двухмоторный истребитель FM-I "Эйракуда" (Airacuda). Название явно должно было ассоциироваться с чем-то вроде "воздушной барракуды". По отечественной классификации это был "крейсер" - самолет, предназначенный для сопровождения тяжелых бомбардировщиков. Он демонстрировал целый букет неординарных конструкторских решений. Начнем с мотоустановки. Двигатели стояли над крылом, но задом наперед. Фирма "Аллисон" по заказу изготовила специальный вариант своего нового мотора V1710-D. Винты у "Эйракуды" были не привычные тянущие, а толкающие. Вращались они длинными (около 1,7 м) валами. Валы позволили выполнить мотогондолы удлиненными, хорошо обтекаемыми. Переднюю часть их занимали огневые точки. В них за остеклением располагались стрелки, управлявшие 37-мм автоматическими пушками. Пушки могли вести огонь по одной и той же цели, или по двум разным. В дополнение истребитель нес четыре пулемета: два калибра 7,62 мм и два — 12,7-мм. Экипаж "Эйракуды" состоял из пяти человек. Шасси выполнили трехколесным, с носовым колесом. Был построен один опытный образец, XFM-1, и дюжина YFM-1, предназначенная для войсковых испытаний. Но в серийное производство "Эйракуду" запускать не стали Самолет XFM-1 и на вооружение не приняли.

Ларри Бэлл и его фирма

Создание "Аэрокобры"

В 1935 году Вудс побывал на демонстрации новой 37-мм автоматической авиационной пушки Олдсмобил Т9, организованной корпорацией "Америкэн армамент"; позднее ее приняли на вооружение как М4. Это могучее оружие Вудсу очень понравилось. Именно такие пушки устанавливались на "Эйракуде". Но XFM-1 являлся довольно большим и тяжелым самолетом, не способным на ведение маневренного воздушного боя. У Вудса появилась идея поставить понравившуюся ему пушку на одномоторный истребитель. В разных странах в то время существовали разные взгляды на вооружение одноместных истребителей. В Советском Союзе, например, довольно долго считали, что для такого самолета вполне достаточно четырех пулеметов винтовочного калибра (наш пулемет ШКАС использовал 7,62-мм патроны). В Англии стандартом считалось наличие четырех, потом восьми и, наконец, дюжины стволов, но опять же - 7,69-мм. Большой секундный залп достигался скорострельностью, а не весом пуль. Итальянцы использовали сочетание обычных и крупнокалиберных пулеметов. Это позволяло открывать огонь с больших дистанций и наносить более серьезные повреждения. Такой же подход долгое время существовал и в США. Обычным вооружением для американских истребителей середины 30-х годов была пара пулеметов - один 12,7-мм, а второй 7,62-мм. Чуть позже перешли на два крупнокалиберных пулемета.

Истребитель Белл P-39 Аэрокобра

Американский истребитель "Аэрокобра" в бою

Но во второй половине 30-х годов все большее распространение в авиации получают автоматические пушки. Истребитель, вооруженный пушкой, мог обстрелять вражеский бомбардировщик, не попадая под ответный огонь его пулеметов. Попав хоть один раз, летчик имел уже достаточно большие шансы вывести из строя вражескую машину. Самолет с пушкой мог работать и как штурмовик, поражая легко бронированную технику, паровозы, небольшие суда. В СССР первым серийным истребителем, вооруженным подобным образом, стал советский истребитель второй мировой войны И-16П, он же самолет И-16 тип 17. Две 20-мм пушки ШВАК размещались у него в крыле. Но, удалив оружие от оси самолета, конструкторы затруднили прицеливание, а при отказе одной из пушек самолет начинал раскачиваться. На высоте механизмы оружия могли замерзнуть — тогда их обогрев еще не предусматривался.

Чем мощнее оружие, тем больше от него отдача. 37-мм авиационная автоматическая пушка тогда была новинкой. Орудия подобного калибра иногда ставили на самолеты в годы Первой мировой войны, но тогда речь шла о небольших пушках с коротким гладким стволом, стрелявших картечью. Теперь же на истребителе предусмотрели автоматическое нарезное орудие с длинным стволом и, соответственно, с немалой отдачей. Это произошло впервые в мире. Когда проектировалась будущая "Аэрокобра", на самолетах подобного класса ставили только значительно менее мощные 20-мм пушки. Отдачу можно уменьшить, укоротив ствол, но тогда из-за меньшей выходной скорости сократится дальность стрельбы. Вудс пришел к выводу, что большую пушку можно разместить только по оси самолета. Так она нанесет меньше ущерба прочности машины, и не в такой степени будет влиять на пилотирование. Но при классической компоновке одномоторного истребителя место по оси занимал двигатель.

Французские конструкторы еще с 1917 года применяли так называемые мотор-пушки. Пушка устанавливалась в развале блоков цилиндров V-образного двигателя, используя его как лафет. Ствол просовывался через полый выходной вал редуктора. Так пушка могла стрелять по оси самолета, не пересекая диск ометания винта. Облегчалось прицеливание, не нужен был синхронизатор, отдачу принимал массивный двигатель, он же подогревал механизм пушки. Конечно, для этого требовался специально сконструированный мотор. Придумали эту схему конструкторы фирмы "Испано-Сюиза". В середине 30-х годов такие двигатели имелись во Франции, позже появились в Германии. В Советском Союзе перед Великой Отечественной войной запустили в серию мотор М-105П, который мог сопрягаться с 20-мм или 23-мм пушкой. Его ставили на истребители Як-1 и ЛаГГ-3. В США подобных двигателей не имелось.

Вудс, учтя опыт работы над "Эйракудой", предложил использовать мотор с удлиненным валом, но не с толкающим, а с обычным тянущим винтом. Его можно было сместить назад, освободив место для оружия. Пушка стреляла бы через короткий полый выходной вал стоявшего впереди редуктора, находясь точно по оси машины. Сама идея разделить двигатель и воздушный винт казалась не новой. Еще у первого аэроплана братьев Райт мотор располагался в фюзеляже, а пропеллеры - между крыльями. Вращающий момент передавался цепями, как у велосипеда или мотоцикла. Подобное решение применялось на русском тяжелом бомбардировщике "Святогор", созданном в конце Первой мировой войны. На нем опробовали много различных схем, включая ременную и тросовую передачи. Вариант с промежуточным валом тоже к тому времени существовал. В проект гигантского самолета Г-1, строившегося в Военно-воздушной академии в Москве были заложены оригинальные мотоустановки, именовавшиеся в документах "агрегат товарища Дзюбы" (по фамилии конструктора). Два двигателя, поставленные носом друг к другу, работали на общий редуктор. От него вверх, ко второму редуктору, вел длинный вал. Таким образом, оба редуктора были угловыми. "Агрегат товарища Дзюбы" проходил стендовые испытания в 1933-34 годах, но так и не был доведен до требуемого уровня надежности. Применительно к одномоторному истребителю удлиненный вал впервые использовали на опытном английском биплане Уэстленд F.7/30.

В 1935 году на авиационном салоне в Париже голландская фирма "Коольховен" экспонировала модель и схемы своего нового истребителя FK.55. Эти схемы потом обошли страницы всех авиационных изданий мира. Так вот, с точки зрения принципиальной схемы, FK.55 - один в один "Аэрокобра". Двигатель жидкостного охлаждения смещен назад за кабину, под полом которой идет длинный вал к редуктору в носу фюзеляжа. Через выходной вал редуктора выставлен ствол пушки "Мадсен". Разница лишь в деталях. Вал у голландцев гораздо короче, так как мотор примерно на треть уходит под заднюю кромку фонаря кабины. А вот редуктор значительно сложнее — мощность раздается на два коаксиальных винта, вращающихся в противоположные стороны. Так что никакого "велосипеда" Вудс и Пойер не изобретали, воспользовавшись уже существовавшей концепцией. Но они первыми превратили идею в полноценную работающую конструкцию, пригодную для серийного производства. Голландский же "коольховен" остался лишь экзотическим образцом.

Истребитель Белл P-39 Аэрокобра

Самолет "Аэрокобра" сохранившийся до наших дней

Сочетание мотоустановки с удлиненным валом и мощной 37-мм пушки легло в основу проекта "модель 3", к работе над которым приступили в конце 1936 года. Конструкторы "Белл" выбрали схему свободнонесущего моноплана, присущую всем истребителям нового поколения, однако двигатель Аллисон V-1710 расположили у задней кромки крыла. Вал трансмиссии длиной около 3 м шел по низу фюзеляжа, вращаясь с теми же оборотами, что и коленчатый вал "аллисона". С мотором воздушного охлаждения проделать это было бы труднее (хотя позже выяснилось, что возможно — такую машину сделали конструкторы итальянской фирмы "Пьяджо"). Такой двигатель обязательно нужно было выставить в набегающий поток. Но конструкторы "Белл" использовали "аллисон", охлаждавшийся жидкостью - смесью воды с этиленгликолем. Радиатор системы охлаждения можно было установить в любой части самолета, лишь бы его обдувал воздух. Мотор V-1710 имел вполне достаточную мощность для довольно легкого и компактного, по американским меркам, истребителя.

Альтернативно рассматривался вариант "модели 3" с традиционным расположением мотора в носовой части фюзеляжа. При этом "аллисон" дорабатывался под монтаж 25-мм пушки в развале блоков цилиндров. Но приоритет отдали схеме, сочтенной более прогрессивной. Поскольку самолет подавался как истребитель-перехватчик в духе господствовавшей тогда в США оборонительной военной доктрины, то ему нужно было обеспечить хорошие высотные характеристики. Но "аллисон" оснащался довольно простым одноступенчатым односкоростным приводным нагнетателем. При подъеме на высоту, большую номинальной, наддув уже не компенсировал уменьшение плотности воздуха. Мотор начинал "задыхаться" без кислорода, мощность его быстро падала. В Европе уже применяли многоскоростные и двухступенчатые нагнетатели. На больших высотах крыльчатка или начинала вращаться быстрее, или подключалась вторая ступень наддува. Специалисты фирмы "Белл" решили исправить положение, применив турбонаддув. В отличие от обычного приводного нагнетателя, работающего через повышающий редуктор от коленчатого вала мотора, турбокомпрессор не потребляет мощность, которую можно направить на винт. Его турбину вращают горячие выхлопные газы, энергия которых все равно бесполезно пропадала бы. В США фирма "Дженерал электрик" с начала 30-х годов делала довольно надежные турбонагнетатели.

В "модели 3" предусмотрели сбор газов от обоих блоков мотора в общий коллектор, направлявший их к турбине. Турбонагнетатель расположили асимметрично — на левом борту фюзеляжа под капотом-обтекателем. С другого борта находились масляный и водяной радиаторы. Передвинув двигатель, конструкторы смогли придать носовой части фюзеляжа хорошо обтекаемую сигарообразную форму. Несмотря на установку громоздкой пушки, в ней еще осталось место, куда решили убирать переднюю опору шасси. Да, "модель 3" являлась первым в мире одномоторным истребителем с трехколесным шасси. Тогда такую схему уже использовали на бомбардировщиках. У всех истребителей того времени переднего колеса не было, зато сзади монтировался костыль или хвостовое колесо. На стоянке они размещались, как бы осев на хвост. В таком положении и рулили на старт; при этом задранный вверх капот мотора в значительной мере закрывал обзор. Зачастую летчику требовался "поводырь", шедший или бежавший рядом с самолетом и указывавший правильное направление. На полосе после разгона истребитель приподнимал хвост и взлетал. До поднятия хвоста, особенно на машинах с двигателями водяного охлаждения, отличавшихся длинным капотом, пилот опять практически вперед ничего не видел.

При трехколесном шасси фюзеляж на земле был так же горизонтален, как и в полете. Пилот без проблем смотрел во все стороны. Новое шасси дало истребителю хорошую маневренность на земле, можно было безопасно рулить на большой скорости, не опасаясь клюнуть носом. Упростились взлет и посадка. Значительно уменьшилась опасность капотирования - переворачивания через нос на пробеге. Но трехколесное шасси получилось немного тяжелее, чем традиционное - где-то на 50 кг. Колеса убирались и выпускались не гидравликой, как на большинстве самолетов того времени, а электромеханическим приводом. Конструкторы вообще отдали приоритет электроприводам, широко примененным на истребителе. Пневмосистемы на самолете совсем не было. Кабину пилота на "модели 3" расположили далеко в хвосте, за двигателем. В таком виде весной 1937 года был изготовлен полноразмерный деревянный макет самолета. Потом решили, что это приведет к недопустимому ухудшению обзора, так важного для истребителя.

Тем временем 19 марта 1937 года командование Авиационного корпуса обнародовало требования к истребителю нового поколения. Они предусматривали применение мотора V-1710 с турбонагнетателем, включение в состав вооружения пушки калибра 20 мм или более, скорость не менее 580 км/ч и набор высоты 6100 м не более, чем за 6 минут. Представителей промышленности пригласили принять участие в конкурсе. Продолжая свою работу, конструкторы "Белл" подготовили проект "модель 4". На нем кабину сдвинули вперед так, что она стала находиться перед мотором. Фюзеляж стал короче. При этом фонарь сделали жестким, неподвижным, а вход и выход из кабины осуществлялся через автомобильного типа двери. К пушке добавили два крупнокалиберных (12,7-мм) пулемета, размещенных над ней с небольшим сдвигом назад. Пулеметы стреляли через диск ометания винта, используя синхронизатор, не дающий прострелить лопасти. Огневая мощь получилась просто потрясающей. 37-мм пушка обеспечивала дальность стрельбы и поражающее действие снарядов, а пулеметы — скорострельность, не давая противнику улизнуть из прицела. Но, перестраховываясь, конструкторы заложили возможность альтернативной установки 25-мм пушки. На "модели 4" предусматривалось использование мотора V-1710-17 максимальной мощностью 1150 л.с. с турбонагнетателем В-5. Расположенный в носу самолета редуктор имел отдельную систему смазки.18 мая 1937 года проект "модели 4" направили для ознакомления штабу Авиационного корпуса армии США (так тогда именовалась мериканская военная авиация). Там его обсуждали довольно долго, более четырех месяцев. С одной стороны, особенности самолета обещали существенно повысить скорость полета, высотные характеристики, улучшить маневренность и поднять огневую мощь. Но уж очень оригинально выглядела машина.

Мотор - не в носовой части, а за пилотской кабиной. Трехколесное шасси, до этого не применявшееся на одномоторных машинах. Почти у самого кока винта торчала тонкая высокая носовая "нога", придававшая самолету какой-то "стрекозиный" вид. Кабина имела двери, как у легкового автомобиля, стекла в которых поднимались и опускались ручками стеклоподъемников. Существует легенда, что своей необычностью "Аэрокобра" обязана кадровой политике Ларри Белла. Перед началом Второй мировой войны американская авиация стремительно развивалась. Ей требовалось все больше специалистов. Со студентами авиационных специальностей подписывали контракты задолго до окончания курса. Когда Белл сунулся по университетам в поиске будущих инженеров-конструкторов, оказалось, что ему уже ничего не досталось. Тогда он снял весь выпускной курс автомобильного колледжа в Детройте. Вот, дескать, автомобилестроители и начудили: поглядите на одни двери. На самом деле, это просто сказка. Основные решения определяли Вудс и Пойер, профессиональные авиаконструкторы с немалым стажем. И каждое их действие имело четкие обоснования.

Мотор не только из-за пушки перекочевал в среднюю часть фюзеляжа. Расположение его по центру тяжести самолета должно было уменьшить моменты инерции и сделать истребитель легко реагирующим на работу рулей и элеронов. В конечном счете, этот шаг обещал повысить маневренность машины. Сдвиг двигателя назад позволил выдвинуть вперед пилотскую кабину, улучшив для летчика обзор вперед и в стороны. Двигатель за кабиной и массивный редуктор спереди стали для него дополнительной защитой от огня противника. Теперь об "автомобильной" кабине. Любой пилот, полетавший на "Аэрокобре", скажет, что ее кабина была комфортабельна, как в хорошем легковом автомобиле. Все. что можно, сделано для удобства летчика. Но "Кобра" была самолетом, а не автомобилем. Просто американский подход к нуждам летного состава был совсем иным, чем в СССР. Там его не считали делом 110-й важности. В этом, кстати, была и доля капиталистического прагматизма: хороший летчик стоит вряд ли дешевле своего самолета - ведь сколько предстоит истратить на его подготовку! Поэтому пилот должен делать свою работу с максимальной эффективностью, не страдая от мелких неудобств. Исходя из этого в Америке, которая географически вся находится где-то южнее Полтавы, предусмотрели, например, обогрев кабины истребителя. У нас такое "излишество" появилось уже после войны.

Автомобильного типа двери в 30-х годах довольно часто применяли на небольших частных самолетах. Они иногда встречались на одномоторных разведчиках и корректировщиках. С такой дверью забраться в кабину просто и легко. Времени это занимает меньше, чем при традиционной сдвижной или откидывающейся части фонаря, часто из-за узости проема еще дополняемой небольшой откидной дверцей. Так почему бы не поставить ее на истребитель? Это, кстати, пришло в голову не только конструкторам фирмы "Белл". Английский истребитель "Тайфун" тоже довольно долго выпускался с автомобильного типа дверями. Но кабина "Аэрокобры" примечательна не только комфортом и необычными дверями. В те годы в погоне за скоростью конструкторы старались максимально вписать фонарь пилотской кабины в очертания фюзеляжа. Чтобы улучшить обтекание, фонарь переходил в длинный гаргрот. Аэродинамика улучшалась, а обзор назад - ухудшался. Положение пытались поправить зеркалами и окнами в гаргроте, но существенного выигрыша это не приносило. На "Кобре" же с самого начала предусмотрели хорошо обтекаемый фонарь с практически круговым обзором, который позже стал образцом для подражания.

Белл позже говорил, что в основу концепции "Аэрокобры" были заложены три основных принципа: обеспечение огневой мощи, удобства посадки и передвижения по земле и отличного обзора для летчика. Конструкторы сделали все это, но сделали крайне оригинально. Трудно сказать, представляли ли последствия столь неординарных решений в 1937 году офицеры из Управления материальной части штаба Авиационного корпуса. Но обилие новинок всегда чревато неприятностями. У военных уже имелась "синица в руке" - делавшийся под те же требования истребитель Кэртис ХР-40, представлявший собой модернизацию серийного цельнометаллического моноплана Р-36.Эта вполне традиционная машина вряд ли могла доставить много хлопот и в производстве, и в освоении строевыми летчиками. Да, ее летные данные были ниже, чем обещаемые Вудсом и Пойером, но зато перспективы — вполне предсказуемы. А вот с неординарной "моделью 4" следовало соблюдать осторожность. Но военные согласились попробовать. 22 августа ее объявили победителем конкурса, а 7 октября 1937 года фирме "Белл эйркрафт" заказали один опытный образец самолета, в соответствии с действовавшей тогда в США системой обозначений названного ХР-39 (X - опытный, Р - истребитель). Белл же дал истребителю имя "Эйракобра" - "Аэрокобра".



© WIKIWAR.RU