Во время Второй мировой войны технический прогресс в области военной техники сделал гигантский скачок.
Огромные военные бюджеты, возможность протестировать разработки в боевых условиях, трофейные экземпляры, что позволяли «скопировать» новейшие изобретения врага – все это способствовало быстрому развитию. На глазах в военной сфере менялось буквально все, но, пожалуй, самый большой рывок сделала авиация. По сути, Вторая мировая похоронила поршневые самолеты и открыла эру реактивной авиации. Многие из разработок, которые появились в период войны, стали прообразом для современной авиатехники.
Число новых моделей самолетов, созданных за 6 военных и пару предвоенных лет инженерами СССР, Германии, Японии, США и Великобритании, исчисляются сотнями (с учетом модификаций). Но лишь несколько из них можно назвать действительно революционными. По целому ряду обстоятельств все они не стали массовыми в годы войны, а некоторые даже не преодолели стадию опытного образца. Для этого материала собранные модели самолетов, которые сделали прорыв в технологиях, хотя и не оказали заметного влияния на ход войны.
Скоростной тандем «Стрела» - Do-335 Pfeil
Благодаря тандемной схеме расположения двигателей немецкий самолет Do-335 Pfeil («Стрела») можно смело назвать самым необычным винтовым аппаратом 1940-х годов. Кроме того, это еще и самый быстрый поршневой самолет в истории авиации – на высоте 3000 м он развивал скорость до 785 км/ч, а практический потолок достигал 11400 м.
Конструкция самолета была цельнометаллической, за исключением передних кромок, выполненных из дерева. В дополнение к традиционному переднему двигателю с винтом за кабиной летчика располагался второй двигатель с удлиненным валом и толкающим винтом, который находился за хвостовым оперением.
Тандемная схема двигателей отличалась минимальным аэродинамическим сопротивлением, но при этом сохранялись все достоинства двухмоторного самолета, в том числе большой запас мощности и безопасность. Ведь в случае отказа одного двигателя, можно было без проблем продолжить полет на втором – векторы тяги обоих двигателей совпадали. Была даже возможность экономного режима полета только с одним включенным двигателем. В случае исключения носового двигателя скорость самолета все равно оставалась значительной – до 557 км/час.
Проектирование Do-335 закончили в 1942 г., а первый полет состоялся 26 октября 1943. До конца войны немцы успели собрать лишь 37 «стрел», и активного участия в боевых действиях они не принимали. Хотя самолет был очень прогрессивным для своего времени, после войны уникальные технологии, наработанные немцами в тандемной схеме, не были в использовании, поскольку эра винтовой авиации подходила к концу.
Технические характеристики Do-335А-1:
- Масса пустого самолета: 7266 кг, взлетный: 9600 кг
- Двигатели: 2 х Daimler-Benz DB 603Е-1, мощность 2х1800 (1900) к.с.
- Максимальная скорость: 785 км/ч, крейсерская: 682 км/ч
- Практическая дальность полета на крейсерской скорости: 1390 км
- Практический потолок: 11, 400 м
- Экипаж: 1 человек
Первый в истории «самолет-невидимка» - Horten Ho 229
В 1943 г. глава Люфтваффе Герман Геринг объявил о начале программы «1000х1000х1000», в рамках которой ставилась задача разработать самолет, способный нести 1000 кг бомб на расстояние до 1000 км со скоростью 1000 км/час. Это были совершенно необычные показатели для начала 1940-х годов, напомним, что подавляющее большинство самолетов тогда летало со скоростью 500-550 км/час.
Однако, машина, которая удовлетворяла таким запросам, была построена – Horten Ho 229. Уже 1 марта 1944 года самолет совершил свой первый полет. Планер аппарата выполнен по схеме «летающего крыла» – это разновидность схемы «безхвостовка» с сокращенным фюзеляжем, роль которого играет крыло, несущее все оборудование, экипаж и полезную нагрузку. В Horten Ho 229 крыло представляло собой деревянную раму, расположенную вокруг каркаса из стальных труб. Пространство между деревянными брусьями было заполнено композитным материалом из смеси опилок и древесного угля. Это снижало заметность для радаров, поскольку уголь способен поглощать электромагнитные волны. Фактически Horten Ho 229 был первым «самолетом-невидимкой», ведь радиолокационное оборудование того времени не отличалось чувствительностью.
В передней части крыла располагалась кабина, где находился всего один пилот. Самолет был оснащен 2 реактивными двигателями Junkers Jumo 004B. 1 марта 1944. Horten Ho 229 V1 совершил свой первый полет, а примерно через год в воздух поднялся и второй образец. К концу войны компания успела выпустить еще 18 комплектов, однако сдать их не успели.
Примечательно, что американская корпорация Northrop Corporation также экспериментировала с летательными аппаратами типа «летающее крыло». Результатом стал реактивный самолет Northrop XP-79. Первый полет этот аппарат совершил 12 сентября 1945, однако через 15 минут после взлета потерял управление и разбился. На этом проект XP-79 решили закрыть.
Зато другой проект корпорации – стратегический бомбардировщик Northrop B-2 Spirit – оказался намного успешнее. Всего был построен 21 экземпляр, они сегодня эксплуатируются. Стоимость каждого аппарата составила $2,1 млрд.
Технические характеристики Horten Ho 229:
- Площадь крыла: 50,2 кв. м
- Масса пустого самолета: 4600 кг, взлетный: 6912 кг
- Масса максимальная: 8100 кг
- Максимальная скорость: 977 км/ч (оценка) на 12000 м
- Практический потолок: 16000 м (оценка)
- Скороподъемность: 1320 м/с (оценка)
Первый реактивный самолет с крылом обратной стреловидности - Junkers Ju-287
Еще в 1930-х авиаконструкторы поняли, что планер с прямым крылом отличается большим сопротивлением, поэтому по мере роста мощности двигателей рано или поздно будет достигнут предел по скорости. Пока промышленность выпускала низкоскоростные винтомоторные самолеты, эта проблема не была особенно актуальной. Но с появлением реактивной техники инженерам пришлось искать оптимальное решение для снижения сопротивления воздуха. В 1943 г. компания Junkers представила версию необычного реактивного бомбардировщика с крылом обратной стреловидности – Junkers Ju-287. Новый тип крыла отличался повышенной аэродинамической эффективностью, позволял улучшить управляемость на малых полетных скоростях. Кроме того, можно было уменьшить взлетную скорость и дистанцию пробега самолета за счет того, что подъемная сила у такого крыла больше на больших углах атаки.
Ju-287 оснастили четырьмя турбореактивными двигателями Junkers Jumo 004B-1. Во время испытательных полетов в августе 1944 г. аппарат показал отличные характеристики и стал одним из самых инновационных самолетов периода Второй мировой войны. К марту 1945 года было выпущено 2 таких аппарата, но все они остались на стадии опытных образцов, в боевых действиях участия не принимали.
Однако, идея крыла обратной стреловидности не была забыта. В 1984 г. в США построили самолет Northrop Grumman X-29 с таким крылом. А в сентябре 1997 года состоялся полет экспериментального истребителя Су-47 «Беркут». Кроме того, еще в 1964-м совершил первый полет пассажирский самолет с крылом обратной стреловидности HFB-320 Hansa Jet (Германия). В серию он был запущен в 1966 г., однако через пару лет его сняли производства.
Технические характеристики Junkers Ju-287:
- Площадь крыла: 61 кв. м
- Масса пустого самолета: 12500 кг, взлетный: 20000 кг
- Максимальная скорость: 558 км/ч на 6000 м
- Практический потолок: 9400 г
- Скороподъемность: 580 м/мин
- Экипаж: 2 чел.
Первый серийный реактивный истребитель - Messerschmitt Me.262
Messerschmitt Me.262 можно без преувеличения назвать самым известным турбореактивним самолетом Второй мировой, который к тому же очень сильно повлиял на развитие авиации в послевоенные годы. Достаточно сказать, что первые советские реактивные самолеты проектировались с учетом опыта эксплуатации Messerschmitt Me.262 и под трофейные немецкие авиадвигателя Jumo-004B и BMW-003, которые были скопированы и выпущены ограниченной серией в СССР.
Разработку Ме-262 начали еще в 1938 г., к концу 1941-го планер будущего истребителя-перехватчика был готов. Первый полет с реактивным двигателем состоялся 18 июля 1942 года. Около года ушло на доработку модели, и в апреле 1944-го Ме-262 запустили в серийное производство. Всего было выпущено 1430 экземпляров различных модификаций.
Конструкция Me-262 – цельнометаллическая. Два турбореактивные двигатели Jumo-004 устанавливались под крыльями, с внешней стороны стоек шасси. Новый самолет имел прекрасные на то время характеристики: скорость до 900 км/ч и скороподъемность до 1200 м/мин. Однако при всех достоинствах Me-262 имел серьезные недостатки. Во-первых, малый моторесурс двигателей, всего 9-10 часов работы, после чего двигатель нужно было полностью разобрать и заменить лопатки турбины. Во-вторых, большой разброс Me-262 делал его уязвимым во время взлета и посадки.
Первые битвы новая машина провела осенью 1944 года. В дальнейшем реактивные Ме-262 принимали участие в воздушных боях до конца апреля 1945 года.
Технические характеристики Messerschmitt Me.262
- Двигатель: 2х Junkers Jumo 004 B-1, тяга: 8,8 кН
- Площадь крыла, кв. м: 12,6
- Масса пустого самолета, кг: 3795
- Масса взлетная: 6473
- Максимальная скорость, км/ч: 900
- Скорость набора высоты, м/мин: 1200
- Практическая потолок, м: 11450
- Практическая дальность полета, км: 1050
Первый истребитель с автоматической катапультой - Heinkel He 162 Volksjager
До 1943 года Германия потеряла на полях сражений слишком много истребителей, кроме того, как оказалось, СССР и союзники смогли наладить производство поршневых самолетов, что уже ничем не уступали Messerschmitt Bf.109 и другим лучшим машинам Люфтваффе. Надо было срочно восполнить потери, и Вермахт решил сделать ставку на самолеты нового поколения, которые значительно опережали по характеристикам авиацию союзников, даже если за штурвал посадить малоопытных пилотов. Техническое задание на новый истребитель сформировали в сентябре 1944 года, а всего через 3 месяца одномоторный реактивный Heinkel He 162 Volksjager был готов к производству.
Истребитель выполнили в основном из дерева, поскольку металла в 1944-м немецком производству уже катастрофически не хватало. Крыло создали из дерева с фанерной обшивкой, хвостовое оперение, руль высоты и поворота делали из легкого сплава, а киль – также из дерева. Шасси с узкой колеей складывалось гидравлически и выпускалось механически с помощью пружины. Турбореактивный двигатель BMW 003E-1 тягой 800 кгс крепился поверх фюзеляжа. Одна из инновационных разработок He-162 – кресло-катапульта для пилота, оно выстреливалась из кабины с помощью пиропатронов.
Всего было выпущено 320 самолет He 162, однако официально взял на вооружение Люфтваффе только 120 штук. Через верхнее размещение двигателя He 162 оказался очень сложным в управлении и требовал длительного обучения. В результате нацисты просто не успели подготовить необходимое количество летчиков. Идея посадить в кабины He 162 выпускников планерных школ оказалась невыполнимой.
Технические характеристики Heinkel He 162
- Двигатель: BMW 003Е-1, тяга: 800 кгс
- Масса пустого самолета, кг: 1664
- Масса взлетная, кг: 2600
- Максимальная скорость, км/ч: 900 (на высоте 6000 м)
- Скороподъемность, м/мин: 1150
- Практическая потолок, м: 12000
- Практическая дальность полета, км: 975
Первый в мире ракетный перехватчик - Messerschmitt Me.163 Komet
Messerschmitt Me.163 Komet – очень необычный самолет. По сути это пилотируемая ракета с рекордной скороподъемностью до 3600 м/мин. Кроме того, это первый в истории самолет, скорость которого превысила 1000 км/ч – в начале июля 1944 года немецкий пилот Хайни Диттмар (Heini Dittmar) достиг показателя 1130 км/час.
В первые «кометы» устанавливался жидкостный ракетный двигатель, в дальнейшем эти аппараты оснащали двигателем HWK 109-509А-2 с двумя камерами сгорания: мощной стартовой и маршевой с постоянной тягой 300 кгс.
Время полета составляло всего 8 минут. Из-за небольшого запаса топлива перехватчик не мог выполнить повторный заход на цель, что очень снижало его эффективность как боевой единицы. Взлетал самолет со специальной тележки, а приземлялся на выдвижную лыжу. Учитывая, что посадочная скорость достигала 220 км/ч, это было нетривиальной задачей и очень опасным для пилота.
Аппарат совершил свой первый полет 1 сентября 1941 года. За годы войны было выпущено 370 экземпляров всех модификаций. Несмотря на выдающиеся на тот момент характеристики, «кометы» сбили всего десяток самолетов союзников, таким образом, их влияние на исход войны оказался практически нулевым. Тем не менее, Messerschmitt Me.163 Komet остался уникальным в своем роде – после войны быстро начали развиваться технологии радиосвязи и место пилота в ракете занял блок дистанционного управления с земли, а еще через некоторое время – компьютерный блок управления и наведения.
Технические характеристики Messerschmitt Me.163 Komet
- Масса пустого самолета, кг: 1905
- Максимальная взлетная масса, кг: 4110
- Двигатели: 1 × реактивный Walther HWK 109-509A-2
- Тяга: 1 × 17 кН
- Максимальная скорость: на уровне моря 830 км/ч, на высоте 3000 м – 960 км/ч
- Посадочная скорость, км/ч: 220
- Практическая дальность, км: 200
- Продолжительность полета, минут: ≈8
- Практическая потолок, м: 12000
- Скороподъемность, м/мин: 3600
Первый реактивный истребитель Британии - Gloster Meteor
Gloster Meteor – единственный турбореактивный самолет союзников, принимавший участие во Второй мировой войне. Первые прототипы под названием Pioneer были разработаны британской компанией Gloster в 1941 г. Опытный образец Meteor Mk.I поднялся в воздух 15 мая 1941 года. Самолет был оснащен двумя турбореактивными двигателями Rolls-Royce – вынужденный шаг, поскольку в те времена реактивные двигатели имели небольшую тягу.
Первой серийной модификацией стал Meteor F. I, его производство наладили в январе 1944 года. Сначала эти «Метеоры» использовали для борьбы с немецким самолетом-снарядом V-1 ( «Фау-1»). За полгода они сбили полтора десятка V-1.
В январе 1945 года была представлена более прогрессивная модификация Meteor F. Mk III. С начала весны «Метеорам» разрешили вылеты вглубь Германии на «свободную охоту». Всего до конца войны было построено 210 «Метеоров» различных модификаций. Каких-то особых успехов эти истребители не показали, однако модельный ряд развивали до 1955 года, а на вооружении они были вплоть до начала 1980-х.
Примечательно, что после войны СССР купил несколько турбореактивных двигателей Rolls-Royce Derwent (которыми были оснащены «Метеоры») и Nene для реверс-инжиниринга:.
Технические характеристики самолета Meteor F. Mk.III
- Масса, кг: 4771
- Масса взлетная, кг: 6559
- Максимальная скорость, км/ч: 837 (на высоте 3050 м)
- Практическая дальность, км: 2160
- Практическая потолок, м: 13400
А что в СССР?
С июля 1941 года в СССР начали срочно разрабатывать истребитель-перехватчик с ракетным двигателем для прикрытия особо важных объектов. Проект получил название «БИ». При появлении самолета противника он должен был быстро взлететь, догнать и уничтожить врага в первой атаке, а после окончания топлива, используя запас высоты и скорости, спланировать на посадку.
Проект «БИ» отличался необычайной дешевизной – вся конструкция выполнялась из клееной фанеры. Из металла делали только раму двигателя, защита пилота и шасси. Расчетная взлетная масса составляла 1650 кг при массе пустого аппарата 805 кг. Запас топлива на борту обеспечивал работу двигателя в течение менее 2 минут.
15 мая 1942 года БИ-1» успешно совершил свой первый полет, который длился 3 минуты на скорости 400 км/ч и при скорости набора высоты 23 м/сек. Но 27 марта 1943. при разгоне до скорости 800 км/ч на высоте 2000 м третий опытный экземпляр самовольно перешел в пикирование и врезался в землю. Летчик погиб. Комиссия, расследовавшая обстоятельства катастрофы, не смогла тогда установить причины затягивания самолета в пике. В итоге проект «БИ» закрыли, а все недостроенные перехватчики уничтожили.
Собственно, к концу войны качественные характеристики советских истребителей отошли на второй план из-за почти десятикратного численного превосходства ВВС СССР над Люфтваффе. Как и в случае с танком Т-34, войну выиграл не самый продвинутый самолет, а самый дешевый, самый массовый и наиболее ремонтопригодный. Руководство СССР пошло по пути наращивания количества самолетов и пилотов в ущерб качеству. Подготовка летного состава, которая в довоенные годы была недостаточной, очень сильно упала в 1938-1940 гг. Нередки были случаи, когда выпускники-курсанты имели буквально 20-30 часов налета на боевом самолете. В результате по статистике каждый седьмой советский пилот погибал во время первого вылета.
Кроме того, технологическая культура в СССР значительно уступала западной, характеристики серийных самолетов обычно были хуже, чем у опытных образцов, что было невозможно в Германии. С началом боевых действий и эвакуации предприятий качество машин еще больше снизилась. Например, в 1943 г. коллиматорные прицелы на Як-9 были заменены на совершенно примитивные кольцевые ВВ-1, которые представляли собой рамку с перекрестьем, выполненную из проволоки, и мушку, установленную на капоте истребителя. Однако, летчики восприняли такую «примитивизации» скорее положительно, поскольку отечественные коллиматорные прицелы были очень низкого качества.