Таблиця 4.15. Характеристики реактивних літаків періоду Другої світової війни.
* - розрахункові значення
Випробування першого в світі ракетного літака Ні-176 влітку 1939 р показали принципову можливість польоту за допомогою ЖРД, проте максимальна швидкість, яку досяг цей літальний апарат після 50 секунд роботи двигуна, склала лише 345 км / ч. Вважаючи, що однією з причин цього є консервативна "класична" схема літака Хейнкель, керівники Дослідницького відділу Міністерства авіації запропонували використовувати ракетний двигун на "бесхвостка". За їх замовленням німецький авіаконструктор А. Ліппіш, який займався до цього проектуванням апаратів типу "літаюче крило", в 1940 р побудував експериментальний літак-"бесхвостка" DFS-I94 з таким же ЖРД Вальтер R1-203. Через невелику тяги двигуна (400 кг) і нетривалість його роботи (I хв.) Швидкість літака виявилася не більше, ніж у гвинтомоторних літаків. Однак незабаром був створений ЖРД Вальтер R2-203, здатний розвивати тягу 750 кг. Заручившись підтримкою фірми Мессершмітт, Ліппіш випустив новий ракетний літак Me-163Л, з двигуном R2-203. Воктябрс 1941 р X. Діттмар, після підйому літака на буксирі на висоту 4000 м, запустивши двигун, через кілька хвилин польоту на повній тязі досяг небаченої раніше швидкості - 1003 км / год [45, с. 46]. Здавалося б, після цього негайно піде замовлення на серійне виробництво літака як бойова машина. Але німецьке військове командування не поспішало. У той час ситуація у війні складалася на користь Німеччини, і нацистські лідери були впевнені в швидкій перемозі за допомогою наявних у них озброєнь.
Однак до 1943 р положення стало іншим. Німецька авіація швидко втрачала своє лідируюче становище, погіршилася ситуація на фронтах. Над територією Німеччини все частіше з'являлися літаки противника, все більш потужними ставали бомбові удари по німецьким військовим і промисловим об'єктам. Це змусило серйозно задуматися над посиленням винищувальної авіації, і ідея створення високошвидкісного ракетного винищувача-перехоплювача стала надзвичайно привабливою. До того ж, було досягнуто прогресу в розвитку ЖРД - новий двігательфірми Вальтер HWK 109-509А зі збільшеною температурою згоряння палива міг розвивати тягу до 1700 кг. Літак з цим двигуном отримав позначення Me-163В. На відміну від експериментального Ме-163А він мав гарматне озброєння (2x30 мм) і бронезащиту пілота, тобто являв собою бойовий літак.
У зв'язку з тим, що доведення HWK 109-509А затягнулася, перший серійний Ме-163В піднявся в повітря лише 21 лютого 1944 р а всього до кінця війни було побудовано 279 таких літаків [45, с. 53]. З травня 1944 року вони брали участь в бойових діях в якості винищувача-перехоплювача на Західному фронті. Так як радіус дії Me-163 був невеликий - всього окаю 100 км, передбачалося створити цілу мережу спеціальних груп перехоплення, розташованих на відстані приблизно 150 км один від одного і захищають Німеччину з північного та західного напрямків.
Ме-163 був "бесхвостка" із стрілоподібним крилом (рис. 4.65). Фюзеляж мав металеву конструкцію, крило - дерев'яну. Стреловідность крила в поєднанні з аеродинамічній круткой використовувалася для поздовжньої балансування літака без горизонтального оперення. Разом з тим, як з'ясувалося пізніше, застосування стреловидного крила дозволяло знизити хвильове опору на навколозвукових швидкостях польоту.
Через великий тяги двигуна за швидкістю Me-163 перевершував інші реактивні літаки періоду Другої світової війни, мав небачену раніше скоропідйомність - 80 м / сек. Однак його бойову ефективність сильно знижувала дуже мала тривалість польоту. Внаслідок великого питомої витрати пального та окислювача рідинно-ракетним двигуном (5 кг / сек) їх запасу вистачало тільки на 6 хвилин роботи РРД на повній тязі. Після набору висоти 9-10 км льотчик мав час тільки на одну коротку атаку. Дуже складним були також зліт і посадка через незвичайного шасі у вигляді віддаляє візки (посадка здійснювалася на висунуту з фюзеляжу лижу). Часті випадки зупинки двигуна, висока посадочна швидкість, нестійкість при розбігу і пробігу, велика ймовірність вибуху ракетного палива при ударі - все це, за свідченням очевидця подій, стало причиною безлічі катастроф [46].
Технічні недоліки поглиблювалися нестачею ракетного палива і недоліком льотчиків в кінці війни. В результаті тільки чверть з числа побудованих Me-163В взяли участь в бойових діях. Літак не надав будь-якого помітного ефекту на хід війни. За даними зарубіжній пресі, реально боеспоспособним було тільки один підрозділ, на рахунку якого виявилося 9 збитих бомбардувальників при власних втратах 14 літаків [23].
В кінці 1944 р німці зробили спробу вдосконалити літак. Щоб збільшити тривалість польоту двигун обладнали допоміжної камерою згоряння для польоту на крейсерському режимі із зменшеною тягою, збільшили запас палива, замість відокремлюваної візки встановили звичайне колісне шасі. До кінця війни вдалося побудувати і випробувати тільки один зразок, який отримав позначення Ме-263.
У 1944-1945 рр. Японія намагалася налагодити у себе випуск літаків типу Ме-163 для боротьби з висотними бомбардувальниками В-29. Була куплена ліцензія, але одну з двох німецьких підводних човнів, спрямованих з Німеччини до Японії для доставки документів і технічних зразків, потопили, і японцям дістався тільки неповний комплект креслень. Проте фірмі Міцубісі вдалося побудувати і літак і двигун. Літаку присвоїли назву J8M1. У першому польоті 7 липня 1945 року він розбився через відмову двигуна при наборі висоти [28, с. 14].
Стимулом до створення ракетних літаків було прагнення знайти засіб протидії в умовах панування авіації противника-Тому в СРСР роботи по винищувачу з ЖРД, на противагу Німеччині та Японії, велися в початковій стадії війни, коли німецька авіація господарювала в небі нашої країни. Влітку 1941 р В. Ф. Болховітінов звернувся до уряду з проектом винищувача-перехоплювача БІ з ЖРД, розробленим інженерами А. Я. Березняком і А. М. Ісаєвим.
Ріс.4.65. Мессершмітт Ме-163B
Ріс.4.66. винищувач БІ
На відміну від Me-163, літак БІ мав звичайну схему з нестреловідним крилом, хвостовим оперенням і вбираючимся колісним шасі (рис. 4.66). Конструкція була виконана з дерева і відрізнялася невеликими розмірами, площа крила становила всього 7 м ^ 2. Розташований в хвостовій частині фюзеляжу ЖРД Д-1А-1100 розвивав максимальну тягу 1100 кг. Воєнний стан був важкий, тому вже на першому дослідному екземплярі встановили озброєння (2 гармати калібром 20 мм) і бронезащиту льотчика.
Льотні випробування літака затримала вимушена евакуація на Урал. Перший політ відбулося 15 травня 1942 р льотчик Г. Я. Бахчиванджи). Він тривав трохи більше трьох хвилин, але, тим не менш, увійшов в історію як перший політ бойового літака з ракетним двигуном. ( 46 * ) Пості заміни планера літака, викликаної пошкодженням його конструкції парами азотної кислоти, яку використовують як окістітсля, в 1943 р випробувальні польоти продовжили. 27 березня 1943 року відбулася катастрофа: через порушення стійкості і керованості внаслідок виникнення стрибків ущільнення на великій швидкості (про цю небезпеку тоді і не підозрювали) літак мимоволі перейшов в пікірування і розбився, Бахчиванджи загинув.
Ще під час випробувань була закладена серія винищувачів БІ. Після катастрофи кілька десятків недобудованих літаків знищили, визнавши їх небезпечними для польотів. Крім того, як показали випробування, запасу 705 кг палива і окислювача хапаю менш, ніж на дві хвилини роботи двигуна [8, с. 406], що ставило під сумнів саму можливість практичного застосування літака.
Існувала і ще одна, зовнішня, причина: до 1943 р вдалося налагодити широкомасштабний випуск гвинтомоторних бойових літаків, не поступалися за характеристиками німецьким машинам, і вже не було гострої необхідності у впровадженні у виробництво нової, маловивченою і тому небезпечної техніки.
Самим незвичайним з ракетних літаків, побудованих під час війни, був німецький вертикально-злітає перехоплювач Ва-349А "Наттер". Його спроектували як альтернативу Me-163, розраховану на масове виробництво. Ва-349А був гранично дешевий і технологічний літак, сконструйований з найбільш доступних сортів деревини і металу. Крило не мало елеронів, поперечне управління здійснювалося диференціальним відхиленням рулів висоти. Старт відбувався вдалину вертикальної напрямної довжиною близько 9 м. Літак розганявся за допомогою чотирьох порохових прискорювачів, встановлених з боків задньої частини фюзеляжу (рис. 4.67). На висоті 150 м відпрацьовані ракети скидалися і політ тривав за рахунок роботи основного двигуна - ЖРД Вальтер 109-509А. Спочатку перехоплювач наводився на ворожі бомбардувальники автоматично, за радіосигналами, а коли пілот бачив мету, він брав керування на себе. Наблизившись до мети, льотчик давав залп з двадцяти чотирьох 73-мм реактивних снарядів, встановлених під обтічником в носі літака. Потім він повинен був відокремити передню частину фюзеляжу і спуститися з парашутом на землю. Двигун також мав скидатися з парашутом, щоб його можна було використовувати повторно. Очевидно, що даний проект випереджав технічні можливості німецької індустрії, і не доводиться дивуватися, що льотні випробування в початку 1945 р закінчилися катастрофою - на режимі вертикального зльоту літак втратив стійкість і розбився, пілот загинув [47].
46 * Ме-163Л літав як експериментальний, без озброєння.
Ріс.4.67. Старт літака Ва-349А
В якості силової установки для "одноразових" літаків застосовували не тільки ракетні двигуни. У 1944 р німецькі конструктори проводили експерименти з літаком-снарядом, забезпеченим пульсуючим повітряно-реактивним двигуном (ПуВРД) і призначеним для дій по морських цілях. Цей літальний апарат був пілотований варіант крилатого снаряда Фізелер Fi- 103 (V-1), який використовувався для обстрілу Англії. У зв'язку з тим, що при роботі на землі тяга ПуВРД мізерно мала, літак не міг злітати самостійно і доставлявся в район цілі на літаку-носії. Шасі на Fi-103 не було. Після відділення від носія льотчик повинен був прицілитися і спікірувати на ціль. Незважаючи на те, що в кабіні був парашут, Fi-103, по суті, був зброєю льотчиків-смертників: шансів на благополучне покидання літака з парашутом при пікіруванні зі швидкістю близько 800 км / ч було вкрай мало. До кінця війни в пілотовані літаки-снаряди переробили 175 ракет, але через численні катастроф при випробуваннях в бою їх не застосовували.
Незатребувані літаки фірма Юнкерс спробувала переробити в штурмовики Ju-126, встановивши на них шасі і гарматне озброєння. Зліт повинен був здійснюватися з катапульти або за допомогою ракетних прискорювачів. Споруда і випробування цієї машини відбувалися вже після війни, за завданням, виданим СРСР німецьким авіаконструкторам [50].
Ще одним пілотованим літаком-снарядом з ПуВРД повинен був стати Ме- 328. Його випробування відбулися в середини 1944 р Надмірна вібрація, пов'язана з роботою пульсуючих повітряно-реактивних двигунів, привела до руйнування літака і перервала подальші роботи в цьому напрямку.
По справжньому працездатні реактивні літаки були створені на основі турбореактивних двигунів, що з'явилися після того, як вдалося вирішити проблему жароміцності конструкційних матеріалів для лопаток турбіни і камер згоряння. Цей тип двигуна в порівнянні з ПВРД або ПуВРД забезпечував автономність зльоту і викликав меншу вібрацію, а від ЖРД він вигідно відрізнявся в 10-15 разів меншою питомою витратою палива, відсутністю необхідності в окислювачі, більшою безпекою в експлуатації.
Першим винищувачем з ТРД був німецький літак Хейнкель Ні-280. Проектування машини почалося в 1939 р, незабаром після випробувань експериментального реактивного літака Ні-178. Під крилами стояли 2 ТРД HeS-8A з тягою по 600 кг. Конструктор так пояснював вибір двома двигунами схеми: "Досвід роботи над одно- руховим реактивним літаком показав, що фюзеляж такого літального апарату обмежений довжиною повітрозабірника і соплової частиною силової установки. При такій схемі установки двигуна було дуже важко встановлювати озброєння, без якого турбореактивний літак не уявляв інтересу з військової точки зору. Я бачив тільки один вихід з такого становища: створення винищувача з двома двигунами під крилом "[31, с. 187-188].
В іншому літак представляв собою звичайну конструкцію: металевий моноплан з не стрілоподібним крилом, колісним шасі з носовою опорою і двокілевим хвостовим оперенням. На початку випробувань озброєння на літаку не було, гармати (3x20мм) встановили тільки влітку 1942 р
Перший політ Ні-178 відбувся 2 квітня 1941 р Через місяць була досягнута швидкість 780 км / год [23, с. 361-365].
Ні-178 був першим в світі двомоторний реактивним літаком. Ще одним нововведенням стало застосування системи катапультування льотчика. Це було зроблено, щоб забезпечити порятунок на великих швидкостях, коли сильний швидкісний напір вже не дасть льотчику можливості самостійно викинутися з кабіни з парашутом. Катапультное крісло вистрілює з кабіни за допомогою стиснутого повітря, потім льотчик сам повинен був від'єднати прив'язні ремені і розкрити парашут.
Система катапультування в нагоді вже через кілька місяців після початку випробувань Ні-280. 13 січня 1942 року, під час польоту в поганих погодних умовах, відбулося обмерзання літака, і він перестав слухатися рулів. Механізм катапульти спрацював справно, і льотчик благополучно приземлився. Це було перше в історії авіації практичне використання системи катапультування людини.
Починаючи з 1944 р за розпорядженням Технічного відділу Німецького міністерства авіації на дослідних варіантах всіх військових літаків пропонувалося мати тільки катапультні крісла. Система катапультування застосовувалася також на більшості серійних німецьких реактивних літаків. До кінця Другої світової війни в Німеччині мало місце близько 60 випадків успішного катапультування льотчиків [51, с. 32].
На початковій стадії війни гітлерівське військове керівництво не проявляло особливого інтересу до нового літака Хейнкель і не ставило питання про його серійне виробництво. Тому до 1943 г. Не-280 так і залишався експериментальної машиною, а потім з'явився Ме-262 з кращими льотними характеристиками, і програму реактивного літака фірми Хейнкель закрили.
Першим серійним літаком з ТРД був винищувач Мессершмітт Ме-262 (рис. 4.68). Він перебував на озброєнні німецьких ВПС і брав участь в бойових діях.
Будівництво першого дослідного зразка Ме-262 почалося в 1940 р, а з 1941 р проходили його льотні випробування. Спочатку літак облетиваются з комбінованою установкою з вінтомоторного двигуна в носі фюзеляжу і 2 ТРД під крилом. Перший політ тільки з реактивними двигунами відбувся 18 липня 1942 г. Він тривав 12 хвилин і пройшов цілком успішно. Льотчик-випробувач Ф. Венд ялина пише: "Турбореактивні двигуни працювали як годинник, а керованість машини була на рідкість приємною. Справді, я рідко коли відчував такий ентузіазм під час першого польоту на будь-якому літаку, як на Me 262" [ 23].
Так само як і Ні-280, Ме-262 був одномісний суцільнометалевий вільнонесучий моноплан з 2 ТРД в гондолах під крилом. Шасі з хвостовою опорою незабаром за зразком Ні-280 замінили на триколісне, з носовою колесом; така схема краще відповідала великим злітно-посадковим швидкостям реактивного літака. Фюзеляж мав характерну форму поперечного перерізу у вигляді розширюється вниз трикутника з округленими кутами. Це дозволяло прибирати колеса основних стійок шасі в ніші в нижній поверхні фюзеляжу і забезпечувало мінімальне опір інтерференції в зоні зчленування крила і фюзеляжу. Крило - трапецієподібної форми зі стреловидностью по передній кромці 18 °. На задній прямій кромці були розташовані елерони і посадочні закрилки. Запуск турбореактивних двигунів Jumo-004 тягою по 900 кг здійснювався за допомогою бензинового двотактного двигуна-стартера. Завдяки більшій, ніж у Ні-280 потужності двигунів літак міг продовжувати політ при зупинці одного з них. Максимальна швидкість польоту на висоті 6 км становила 865 км / ч.
Ріс.4.68. Мессершмітт Ме-262
У листопаді +1943 р реактивний "Мессершмітт" демонструвався Гітлеру. Пості цього Було решение про серійне виробництво літака, однак, всупереч здоровому глузду, Гітлер наказав будуваті его НЕ як винищувач, а як швидкісний Бомбардувальник. Так як Ме-262 не мав місця для внутрішнього бомбоотсека, бомби довелося підвішувати під крилом, при цьому через збільшення ваги і аеродинамічного опору літак втрачав перевагу в швидкості перед звичайними гвинтомоторні літаками-винищувачами. Тільки майже рік по тому лідер Третього Рейху відмовився від свого помилкового рішення.
Іншою обставиною, що затримали серійний випуск реактивних літаків, були труднощі з виробництвом ТРД. До них відносяться і конструктивні проблеми, пов'язані з часто стукати мимовільними зупинками Jumo-004 в нальоті, і технологічні труднощі через брак нікелю і хрому для виготовлення жароміцних лопаток турбін до блокованої з суші і моря Німеччині, і порушення провадження у зв'язку з підсилюються бомбардуваннями англо-американською авіацією і викликаного цим перекладом значної частини авіабудівної індустрії в спеціальні підземні заводи.
В результаті перші серійні Ме-262 з'явилися тільки влітку 1944 Прагнучи відродити Люфтваффе, німці швидкими темпами нарощували випуск реактивних літаків. До кінця 1444 року було виготовлено 452 Ме-262. за перші 2 місяці 1945 року - ще 380 машин | 52, с. 126 |. Літаки випускалися в варіантах винищувача з потужним озброєнням (чотири 30-мм гармати в носовій частині фюзеляжу), винищувача-бомбардувальника з двома бомбами на пілонах під крилом і фоторозвідника. В кінці війни основні літакобудівні заводи були знищені бомбардуваннями, і виготовлення літаків і деталей до них велося на маленьких фабриках, побудованих на швидку руку в лісовій глушині, щоб зробити їх непомітними дли авіації. Аеродромів не було, зібрані Ме-262 повинні були злітати зі звичайного шосе.
У зв'язку з гострою нестачею авіаційного палива і льотчиків більшість з побудованих Ме-262 так ніколи і не піднялося в повітря. Тим не менше, кілька бойових підрозділів реактивних літаків брало участь в боях. Перший повітряний бій Ме-262 з літаком противника стався 26 липня 1944 р коли німецький пілот атакував висотний англійський розвідник "Москито". Завдяки кращій маневреності "Москито" зумів втекти від переслідування. Пізніше Ме-262 застосовувалися групами для перехоплення бомбардувальників. Іноді відбувалися сутички з винищувачами супроводу, і були навіть випадки, коли звичайному гвинтомоторні літаку вдавалося збити більш швидкісний, але менш маневрений реактивний винищувач [30, с. 571]. Але це відбувалося рідко. В цілому, Ме-262 продемонстрували перевагу перед звичайними літаками, перш за все як перехоплювачі (рис. 4.69).
У 1945 р в Японії, яка отримала від фірми Крупп технологію виробництва жароміцних сталей для турбін, сконструювали за зразком Ме-262 реактивний літак Накадзіма J8N1 "Кикко" з 2 ТРД Ne20. Єдиний випробуваний в польоті літак піднявся в повітря 7 серпня, на наступний день після атомного бомбардування Хіросіми. До моменту капітуляції Японії на лінії складання знаходилося 19 реактивних винищувачів "Кикко" [28, с. 15-16].
Другим німецьким літаком з турбореактивними двигунами, що застосовувався в бойових діях, був багатоцільовий двомоторний Арадо Ar-234. Його почали проектувати в 1941 р як швидкісний розвідник. Через складності з доведенням двигунів Jumo-004 перший політ відбувся тільки в середині 1943 р а серійне виробництво почалося в липні 1944 р
Ріс.4.64. Висотно-швидкісні характеристики літаків "Спітфайр" ХIV і Ме-262
Літак мав верхнерасположеннное крило. Така компоновка забезпечувала необхідний кліренс між землею і встановленими під крилом двигунами при зльоті та посадці, але, в той же час, створювала проблему з прибиранням шасі. Спочатку хотіли застосувати скидається колісний візок, як на Ме-163. Але це позбавляло пілота можливості повторного зльоту в разі посадки поза аеродромом. Тому в 1944 г.самолет обладнали звичайним колісним шасі, що забирається у фюзеляж. Для цього довелося збільшити розміри фюзеляжу і перекомпонувати паливні баки (варіант Ar-232В).
У порівнянні з Ме-262 Ar-234 мав великі розміри і вага, в зв'язку з цим його максимальна швидкість при тих же двигунах була менше - близько 750 км / ч. Але зате літак міг нести на зовнішніх підвісках три 500-кг бомби. ( 47 * ). Тому, коли у вересні 1944 р, сформували перший бойовий підрозділ реактивних "Арад". їх застосовували не тільки для розвідки, а й для бомбометання і для наземної підтримки військ. Зокрема, літаки Ar-234в виконували бомбові удари по англо-американським військам під час німецького контрнаступу на Арден взимку 1944- 1945 рр.
У 1944 р випробовувався четирехдвігательний варіант Ar-234с (рис. 4.70) -двухместний багатоцільовий літак з посиленим гарматним озброєнням і збільшеною швидкістю польоту. Через брак реактивних двигунів для німецької реактивної авіації він не будувався в серії.
Всього по травень 1945 р було виготовлено близько 200 Ar-234 [52, с. 126]. Як і у випадку з Ме-262, через гострий дефіцит авіаційного палива до кінця війни близько половини цих літаків не брала участі в боях.
Внесок в розвиток реактивної авіації в Німеччині внесла також найстаріша німецька літакобудівна фірма Юнкерс. Відповідно до традиційної спеціалізацією проектування багатомоторних літаків там було вирішено створити важкий реактивний бомбардувальник Ju-287. Роботи почалися в 1943 р з ініціативи інженера Г. Воккс. До цього часу вже було відомо, що для збільшення Мкріг в польоті слід застосовувати стреловидное крило. Воккс запропонував незвичайне рішення - встановити на літаку крило зворотної стріловидності. Перевагою даної компоновки було те, що зрив потоку на великих кутах атаки виникав спочатку в кореневих частинах крила, без втрати працездатності елеронів. Правда, вчені попереджали про небезпеку виникнення сильних аеропружних деформацій крила при зворотної стріловидності, але Воккс і його однодумці сподівалися, що в ході випробувань їм вдасться вирішити міцності проблеми.
47 * Весь внутрішній обсяг фюзеляжу був зайнятий паливними баками, тому що ТРД відрізнялися великим, в порівнянні з ЛВС, витратою пального.
Р ис 4.70. Арадо Ar-234с I
Ріс.4.71. Дослідний екземпляр бомбардувальника Ju-287
Для прискорення побудови першого зразка використовували фюзеляж від літака Ні-177, хвостове оперення - від Ju-288. На літаку встановили чотири ТРД Jumo-004: 2 в гондолах під крилом і 2 - з боків носової частини фюзеляжу (рис. 4.71). Для полегшення зльоту до двигунів додали стартові ракетні прискорювачі. Випробування першого в світі реактивного бомбардувальника почалися 16 серпня 1944 р цілому, вони дали позитивні результати. Однак максимальна швидкість не перевищила 550 км / год, тому на серійному бомбардувальнику вирішили встановити 6 двигунів BMW-003 тягою по 800 кг. За розрахунками в цьому випадку літак повинен був брати до 4000 кг бомб і мати швидкість польоту на висоті 5000 м 865 км / ч. Влітку 1945 р.частково побудований бомбардувальник потрапив до радянських військ, руками німецьких інженерів його довели до льотного стану і відправили в СРСР на випробування [50].
Прагнучи переломити хід військових дій за рахунок масового випуску реактивних літаків, німецьке військове керівництво осінню 1944 р оголосило конкурс на створення дешевого винищувача з ТРД, на відміну від Ме-262 придатного для виробництва з найпростіших матеріалів і без застосування кваліфікованої робочої сили. У конкурсі взяли участь майже всі провідні авіаційні конструкторські організації - Арадо, Блом і Восс, Хейнкель, Фізлср, Фокке-Вульф, Юнкерс. Кращим був визнаний проект фірми Хейнкель- Ні-162.
Літак Ні-162 (рис. 4.72) був одномісний однодвігательний моноплан з металевим фюзеляжем і дерев'яним крилом. Для спрощення процесу складання двигун BMW-003 встановили на фюзеляжі. Літак повинен був мати найпростіше пилотажное обладнання і дуже обмежений ресурс. Озброєння складалося з двох гармат калібром 20 мм. За планами Міністерства авіації передбачалося в січні 1945 р випустити 50 літаків, в лютому - 100 і далі нарощувати виробництво до 1000 машин на місяць [31, с. 195]. Ні-162 повинен був стати основним літаком для створюваного за наказом фюрера народного ополчення Фолькштурм. Керівництву молодіжної організації Гітлерюгенд доручили в найкоротші терміни підготувати кілька тисяч пілотів для цього літака.
Ні-162 спроектували, побудували і випробували все за три місяці. Перший політ відбувся 6 грудня 1944 року, а вже в січні на влучних підприємствах в гірських районах Австрії почали серійний випуск машини. Але було вже віршиком пізно. До кінця війни на озброєння встигли передати тільки 50 літаків, ще 100 було підготовлено до випробувань, близько 800 Ні-162 перебували на різних стадіях збірки. У бойових діях літак не брав участі. Це дозволило врятувати життя не тільки солдат антигітлерівської коаліції, а й сотень німецьких юнаків: як показали випробування Ні-162 в СРСР [53], літак мав погану стійкість, і використання на ньому в якості пілотів 15-16-річних підлітків, практично не мали льотної підготовки (все "навчання" полягало в декількох польотах на планері »було б рівноцінно їх вбивства.
Ріс.4.72. Хейнкель Ні-162
Більшість перших реактивних літаків мало пряме крило. Серед серійних машин виняток становив Me-163, але стреловидность в даному випадку була обумовлена необхідністю забезпечити поздовжню балансування літака схеми "бесхвостка" і була занадто мала, щоб помітно впливати на Мкріт.
Виникнення стрибків ущільнення на великих швидкостях послужило причиною цілого ряду катастроф, причому, на відміну від гвинтомоторних літаків, хвильової криза відбувався не за пікіруванні, а в горизонтальному польоті. Першим з таких трагічних подій була загибель Г. Я. Бахчиванджи. З початком серійного виробництва реактивних літаків ці випадки почастішали. Ось як описує їх льотчик-випробувач фірми Мессершмітт Л. Гофман: "Ці катастрофи (за словами свідків, внушаюшіх довіру) відбувалися наступним чином. Літак Me 262 після досягнення в горизонтальному польоті великій швидкості мимовільно переходив в пікірування, вивести з якого літак льотчику вже не вдавалося. Встановити причини цих катастроф шляхом розслідування практично було неможливо, так як льотчики не залишалися в живих, а літаки повністю розбивалися. в результаті цих катастроф загинули один льотчик-випробувач фір и "Мессершмітт" і цілий ряд військових льотчиків "[54, с. 40].
Загадкові катастрофи обмежували можливості реактивної авіації. Так, за вказівкою військового керівництва, максимально допустимі швидкості Me-163 і Ме-262 не повинні були перевищувати 900 км / ч [20, с. 33; 54, с. 42].
Коли до кінця війни вчені стали здогадуватися про причини затягування літаків в пікірування, німці згадали рекомендації А. Буземанна і А. Бетца про переваги стреловидного крила на великих швидкостях [57]. Першим літаком, в якому стреловидность несучої поверхні була вибрана спеціально для зменшення хвильового опору, з'явився описаний вище Юнкерс Ju-287. Незадовго до кінця війни, з ініціативи головного аеродинаміка фірми Арадо Р. Козина, почалися роботи зі створення варіанту літака Ar-234 з крилом, так званої, серповидної форми. Стреловідность біля кореня становила 37 °, до кінців крила вона зменшувалася до 25 °. При цьому завдяки змінної стріловидності крила і спеціальному підбору профілів передбачалося забезпечити однакові значення Мкріт уздовж розмаху. До квітня 1945 року, коли цеху фірми були зайняті англійськими військами, модифікований "Арад" був майже готовий. Пізніше англійці використовували аналогічне крило на реактивному бомбардувальнику "Віктор".
Застосування стрілоподібності дозволяло зменшити аеродинамічний опір, але на малих швидкостях таке крило було більше схильне зриву потоку і давало менший Су макс в порівнянні з прямим. В результаті виникла ідея крила змінюваної в польоті стреловидности. За допомогою механізму повороту консолей крила на злеті і посадці повинна була встановлюватися мінімальна стреловидность, на великих швидкостях - максимальна. Автором цієї ідеї був А. Ліппіш [55 J. У 1944 р на фірмі Месершмітт, з якої в той час співпрацював Ліппіш, почалося будівництво реактивного літака з крилом змінної стріловидності. За задумом командування Люфтваффе, літак, що отримав позначення Р.1101, повинен був замінити Ме-262. Крило мало максимальний кут стреловидности 40 °, горизонтальне оперення - 45 °. І наприкінці квітня 1945 року на 80% зібраний літак був захоплений англо- американськими збройними силам. Його привезли в США, і на основі цієї машини конструктор Р. Вуд з фірми Белл в 1951 р побудував і випробував перший реактивний літак крилом змінної стріловидності Белл Х-5.
До числа перспективних розробок в галузі авіаційної техніки в Німеччині слід віднести також проект надзвукового реактивного винищувача-перехоплювача LP-13, автором якого знову був Л. Ліппіш. Особливістю апарату було трикутне крило малого подовження з кутом стреловидности 60 °. Як відомо, така форма крила широко застосовувалася пізніше при створенні надзвукових літаків, тому що вона забезпечувала порівняно невелике хвильовий опір і. разом з тим, завдяки особливостям тривимірного обтікання поверхні малого подовження, давала можливість зберегти стійкість і керованість на великих кутах атаки. Для надзвукового польоту перед впала гал вісь використовувати прямоточний повітряно-реактивний двигун.
Ріс.4.73. Порівняння аеродинамічного опору звичайного і трикутного крила на навколозвукових швидкостях [45. з 83]
Ріс.4.74. DM-1 в аеродинамічній лабораторії Ленглі, США
Рис 4.75 Хортен Нo-9
Після попередніх аеродинамічних досліджень, які показали можливість помітного "пом'якшення" хвильового кризи при застосуванні крила малого подовження (рис. 4.73), в 1944 р Ліппіш приступив до створення безмоторного аналога літака. Планер, названий DM-1, крім трикутного крила малого подовження відрізнявся незвично великим за площею вертикальним кілем (42% від S крила). Це було зроблено ал я збереження шляхової стійкості і керованості на великих кутах атаки. Всередині кола перебувала кабіна льотчика. Для компенсації перерозподілу аеродинамічних сил на крилі при околозвуковой швидкості, яка повинна була досягатися при крутому пікіруванні з великої висоти, передбачалася система перекачування водяного баласту в хвостовій бак. До моменту капітуляції Німеччини будівництво планера було майже завершено. Після війни DM-1 переправили в США для вивчення в аеродинамічній трубі (рис. 4.74) (48 * ).
Ще однією цікавою технічною розробкою, що з'явилася в Німеччині в кінці війни, був реактивний літак-"літаюче крило" Хортен Но-9. Як уже зазначалося, схема "бесхвостка" була вельми зручна компонування реактивних двигунів в фюзеляжі, а стреловидное крило і відсутність фюзеляжу і хвостового оперення забезпечували мале аеродинамічний опір на навколозвукових швидкостях. За розрахунком цей літак з двома ТРД Jumo-004B тягою по 900 кг повинен був мати V "n * c« 945 км / ч | 39, с. 92 |. У січні 1945 року, пості першого успішного польоту досвідченого зразка Ho-9V-2 (рис. 4.75), фірмі "Гота" дали замовлення на пробну серію з 20 машин, виробництво яких було включено в надзвичайну програму оборони Німеччини. За це замовлення так і залишився на папері - німецька авіаіндустрія на той час була вже непрацездатна.
Політична ситуація стимулювала розвиток реактивної авіації не тільки в Німеччині, але і в інших країнах, перш за все в Англії - основному супернику німецьких ВПС в перші роки війни. У цій країні вже були технічні передумови для створення реактивних літальних апаратів: в 1930-і роки над конструкцією ТРД там працював інженер Ф. Уиттл. Перші працездатні зразки двигунів Уиттла з'явилися на рубежі 30-40-х років.
На відміну від німецьких двигунів, що мали багатоступінчастий осьовий компресор, на англійських ТРД застосовувався одноступінчатий відцентровий компресор, розроблений на основі конструкції відцентрових нагнітачів поршневих двигунів. Такий тип компресора був легше і простіше, ніж осьової, але мав помітно більший діаметр (табл. 4.16).
48 * Слід сказати, що Ліппіш був не першим, хто запропонував трикутне крило малого подовження для швидкісних літаків. До війни такі проекти висували А. С. Москальов і Р. Л Бартіні в СРСР. M Глухарев в США і ін. [56]. Однак ці пропозиції носили інтуїтивний характер. Заслуга німецького конструктора в тому, що він вперше науково обгрунтував переваги дельта-крила для надзвукових швидкостей.
