Р-39 «Аэрокобра» часть 1
Шрифт:
Пилот понимая, что гибель машины на ранней стадии испытаний означала бы серьезный удар по всему проекту, решил садиться с выпущенным не до конца шасси. Прайс выставил на винте небольшой шаг и начал снижаться с большим углом атаки. Оказавшись над полосой, Прайс заглушил двигатель, чиркнул по земле хвостом и положил фюзеляж на две лопасти винта. Дальше, скользя на лопастях как на полозьях, капитан закончил пробег. Пилот не получил никаких травм. Самолет был слегка поврежден и после небольшого ремонта снова смог подняться в воздух. Драматически закончился другой полет ХР-39В, состоявшийся 6 августа 1940 года. В ходе этого полета определялся разбег и пробег самолета, с учетом подъема на 50 футов. За штурвалом сидел капитан Эрнест Уорбертон, офицер USAAC, налетавший 4800 часов, пилотировавший почти все типы американских самолетов. Происшествие случилось в ходе третьего захода на посадку. Самолет шел со скоростью 171 км/ч (106 миль/ч). У земли пилот резко убавил обороты двигателя. Самолет вдруг клюнул носом и стукнулся об ВПП. В результате сильно пострадали крылья: разрушились узлы крепления стоек шасси и разгерметизировались топливные баки. Повреждения были столь сильны, что самолет решили не ремонтировать, поскольку испытания уже в целом были завершены. Так закончилась история прототипа ХР-39В «38-326». Самолет отправили на слом. Руководство USAAC предложило продолжить испытания на нульсерийных YP-39, первый из которых поднялся в воздух уже 13 сентября 1940 года.
Р-39С (40-2974) на аэродроме Райтфилд, 11 апреля 1941 года. Обратите внимание на закрытые оружейные порты.
P-39D (41-6722)
Зачем сняли наддув?
Этот вопрос постоянно звучал на протяжении всей истории самолета. Ответов известно много. Можно утверждать, что почти каждый автор, исследовавший проблему, давал свой ответ. Нет сомнений в том, что главной причиной данной переделки стали рекомендации NACA. Имели ли эти рекомендации какие-либо серьезные основания — другой разговор. Главным аргументом специалистов была необходимость снизить аэродинамическое сопротивление самолета, которое во многом обуславливалось именно турбонаддувом. Предполагалось, что отсутствие турбонаддува и связанных с ним узлов настолько улучшит аэродинамику самолета, что его скорость возрастет даже несмотря на снижение мощности двигателя. Нужно признать, что логика этой мысли вызывает удивление. Непонятно, как двигатель без наддува смог бы удовлетворить предъявляемым к нему требованиям. Надо подчеркнуть, что создавался истребитель-перехватчик, от которого требовалась большая скороподъемность и большая скорость на значительных высотах. Размеры самолета и его конструкция уже не позволяли делать радикальные изменения. Турбо-наддув можно было разместить только там, где он был размещен. Найти какое-либо другое положение для данного узла едва ли представлялось возможным. Предложение NACA, чтобы Белл разместил наддув за двигателем, как это было сделано на Р-47, было неосуществимо из-за нехватки пространства. Проще говоря, самолет был слишком маленький. Надо еще раз подчеркнуть, что ограничения были вызваны именно назначением самолета на роль истребителя-перехватчика. Рекомендации же NACA низводили его до роли ординарного тактического истребителя, предназначенного для действий на малых и средних высотах. Такой откат послужил даже причиной для возникновения легенды о том, что «Аэрокобра» изначально создавалась на роль истребителя поддержки сухопутных войск (ground support). Можно предположить, что рекомендации NACA появились не просто так, а потому, что USAAC решил обзавестись истребителем с характеристиками, отличными от определенных в спецификации Х-609. Какие же причины могли побудить руководство USAAC к такому шагу. В архивах Bell Aircraft Corporation есть документ, в котором в частности написано: «… испытания, проведенные в аэродинамической трубе в Лэнгли, дали необычайно хорошие результаты. Все говорит за то, что ХР-39 сможет развить скорость в 400 миль/ ч даже с двигателем мощностью 1150 л.с. Все сделанные до сих пор изменения улучшали характеристики самолета, а убрав наддув мы убрали миллион проблем». Кто же был автором процитированных строк? Никто иной, как Ларри Белл, который написал такие слова в одном из своих писем, датированных 17 января 1940 года. Этот фрагмент может служить подтверждением того, что идею снять с самолета наддув поддержали высшие военачальники. Не только Белл настаивал на том, чтобы из конструкции «Аэрокобры» исключили турбонаддув. Подобное мнение высказывал и Дон Берлин, главный конструктор фирмы Curtiss. Он подчеркивал, что наддувы, выпускаемые General Electric, слишком ненадежны, а их использование на данном этапе чревато катастрофами. Для примера приводился второй полет «Аэрокуды» YFM-1 (38-486), когда детали разрушившегося турбонаддува изрешетили фюзеляж самолета. Пилоту пришлось совершать аварийную посадку на одном моторе. Безусловно, турбонаддувы второй половины 30-х годов не могли считаться безаварийными устройствами. Поэтому их установка на новом самолете была делом рискованным, поскольку успех всего проекта во многом зависел от технологии.
Ларри Белл, разумеется, не хотел, чтобы ХР-39 был отвергнут. Для этого у него было множество причин. К концу 1939 года его фирма снова попала в тяжелое положение. После трех сравнительно успешных лет работы оборот фирмы упал с 1 219 000 до 450 000 долларов. Правда, площадь цехов возросла, увеличилось и число работающих, которое достигло 1900 человек. Однако прибыль за весь 1939 год составила всего 9000 долларов. Фирме требовался крупный заказ. Для этого нужно было представить хороший самолет. Белл понял, что если придется совершенствовать не только самолет, но и наддув, то его фирма просто может не дождаться результатов. Allison также не горела желанием в спешном порядке доводить один из своих моторов. Тому было несколько причин.
Сама фирма, будучи дочерней организацией General Motors, имела сравнительно небольшие размеры. При этом фирма имела огромный заказ со стороны USAAC. Совершенствование двигателя V-1710 шло на двадцати изготовленных экземплярах. Было готово четырнадцать модификаций. Постоянно шли поиски способов повысить мощность моторов. Одновременно шли работы по совершенствованию системы охлаждения. Дополнительно фирма имела множество мелких, но хлопотливых заказов, вроде изготовления для «Аэрокобры» двигателя с длинным валом и концевой передачей. Для истребителя ХР-38 разрабатывалась модификация левовращающего двигателя. Из этого перечня видно, что фирма Allison не имела ни желания, ни возможности начинать еще один проект. Ситуацию осложняло еще то обстоятельство, что между субподрядчиками одного проекта часто не было никакой координации. В частности, эта проблема касалась и создания турбонаддувов для конкретных двигателей.
Модель № 14 (прототип ХР-400) с отверстиями для выброса стреляных гильз.
Прототип ХР-400 с закрытыми отверстиями для выброса гильз. Снимок сделан в Ниагара-Фоллз, 26 мая 194/ года.
Другая группа причин касалась неопределенности взглядов в USAAC на конструкцию новых истребителей. Эта неопределенность возникала в результате изменений, которые затрагивали американскую доктрину войны в воздухе. Повсеместно распространялось убеждение в том, что бомбардировщики будут превосходить истребителей. Это убеждение подкреплялось появлением новых бомбардировщиков В-17 и В-24, созданных фирмами Boeing и Consolidated. Эти бомбовозы действовали воспаляюще на воображение политиков и генералов. Разумеется, способность самолетов перевозить большую массу бомб на далекие расстояния при значительной высоте полета, определялась прежде всего использованными двигателями. А характеристики двигателей во многом определялись турбонаддувом. Отсюда следовало предложение устанавливать аналогичные моторы и на истребители. Однако выяснилось, что турбонаддув не очень подходит для истребителей. Результатом этого стала спецификация С-616, которая не предусматривала обязательного наличия наддува. Именно в соответствии с ней были построены тринадцать прототипов YP-39. Очевидно, слишком многие лица были заинтересованы в том, чтобы исключить из конструкции самолета столь ненадежную деталь, причиняющую столько проблем. То, что в результате отказа от наддува истребитель-перехватчик превращался в простой тактический истребитель, предназначенный для действий на малых и средних высотах, ни для кого проблемой не представлялось. Иначе трудно понять почему USAAC приняла прототип ХР-39, который очень сильно отличался от технического задания. В стройном хоре согласных, лишь один голос прозвучал против. Это был ни кто иной как Бен Келси. Свое несогласие с оценками результатов испытаний, Келси высказал в рапорте, на имя генерала Джорджа X. Бретта, начальника Департамента материально-технического обеспечения. В рапорте Келси подчеркнул, что без наддува самолет не будет отвечать и требованиям, предъявляемым к тактическому истребителю. Более того, результаты испытаний вовсе не оправдывали такой поспешности в решении данного вопроса. Однако этот голос никто не услышал. 16 мая 1940 года президент США Франклин Д. Рузвельт заявил о намерении выпустить в ближайшем будущем 50000 самолетов. В этой ситуации спорить о турбонаддувах было бессмысленно. Америке требовались самолеты, поэтому в серию было решено направить любой мало-мальски боеспособный образец.
Р-400, вторая серийная машина экспортной партии, обозначенная как 14-2 (14-я модель, 2-й экземпляр). Машина получила английский бортовой номер АН 571.
Десятый серийный Р-400 (АН 579) в пробном полете над Боскомдаун, Великобритания.
YP-39
История этого самолета началась 27 апреля 1939 года (по другим источникам 13 апреля). В этот день был подписан контракт W-535-ac-12635 на выпуск тринадцати нульсерийных самолетов для эксплуатационных испытаний. Сумма контракта превышала миллион долларов. В пунктах контракта определялось, что Bell Aircraft Corporation доставит USAAC двенадцать машин YP-39, оснащенных двигателем V-1710-E3, оснащенных турбо-наддувом, и один YP-39A, оснащенный двигателем V-1710-31(E2A) без турбо-наддува. Уже в апреле 1939 года, то есть меньше чем через три недели, контракт уточнили, отказавшись от требования установить на самолеты наддув. Будет любопытно расшифровать номер контракта. Префикс «W535» обозначал, что контракт заключался Департаментом материально-технического обеспечения в Райт-Филде. Вставка «-ас-» обозначала, что контракт заключается в интересах USAAC, а пятизначный номер обозначал порядковый номер контракта. Самолет YP-39-получил заводское обозначение Модель № 12 (первоначально YP-39 обозначались № 4С, a YP-39A — № 4D). В конструкции самолетов был учтен опыт ХР-39, рекомендации NACA и, что самое главное, требования USAAC. Прослеживая эволюцию данного контракта, можно заметить изменения во взглядах USAAC на цель работ. Конструкторский коллектив во главе с Фрэнком Сэлсбери получил во второй половине 1939 года задание подготовить к установке двигателей без наддува не один, а двенадцать самолетов. Предполагалось, что на самолеты поставят двигатели V-1710-E4 мощностью 1150 л.с. Тринадцатый самолет должен был получить мотор V-1710-17(E3) с наддувом.
Окончательно с двигателями самолета определились в январе 1940 года, когда руководство USAAC окончательно отказалось от установки на Р-39 турбонаддува. Поэтому все тринадцать машин следовало оснастить высотным двигателем без наддува. Однако это уже был не двигатель Е4. Фирме Allison не удалось форсировать мотор до 1150 л.с., несмотря на все попытки усилить коленвал. Когда первые YP-39 находились на последней стадии сборки, двигатель мог выжать едва 950 л. с при 2770 об./мин. Поэтому на самолеты пришлось ставить двигатель V-1710-E5, известный еще по ХР-39В. Главной внешней деталью, отличавшей нульсерийные машины от прототипа ХР-39, был увеличенный киль. Киль пришлось увеличить, так как испытания прототипа показали недостаточную устойчивость самолета. Новый киль большего размера продержался с минимальными изменениями до конца серийного выпуска «Аэрокобры». Самолеты получили серийные номера в диапазоне от 40-027 до 40-039. Первые три машины изготавливались и собирались практически вручную. Это было вызвано необходимостью выполнить условие контракта, по которому следовало организовать полностью оснащенную линию для серийного производства. Первый YP-39 был готов к испытаниям 13 сентября 1940 года, последний покинул сборочный цех в декабре.
Первый самолет не имел вооружения, последующие машины уже были вооружены. Вооружение размещалось в носовой части фюзеляжа и состояло из 37-мм пушки с боекомплектом 15 выстрелов, двух 12,7-мм пулеметов с боекомплектом 200 выстрелов на ствол и двух 7,62-мм пулеметов с боекомплектом 300 выстрелов на ствол. Масса полностью оснащенного самолета составила 3282 кг (7235 фунтов). Это было почти на 470 кг больше, чем весил ХР-39. Первые три самолета предназначались для испытания на управляемость, стабильность и охлаждение. Интенсивная программа испытаний не обошлась без происшествий. Первое происшествие случилось 18 октября 1940 года в ходе восьмого полета первого YP-39. За штурвалом самолета 40-027 сидел Боб Стенли, главный летчик-испытатель фирмы Bell, личность колоритная с тяжелым характером. Полеты проводились с муниципального аэродрома Баффало. Целью полета было определить силы, действующие на элероны при скоростях больше 483 км/ч (300 миль/ч). В ходе полета снова отказало шасси. С земли сообщили, что одна стойка главного шасси убрана, а другая выпущена. Готовясь к посадке на днище, пилот убрал и вторую стойку и начал кружить над аэродромом, выжигая топливо. Покружившись час, Стенли попытался еще раз выпустить шасси. На этот раз стойки частично вышли и заклинились в промежуточном положении. Садиться с торчащими вбок стойками шасси было слишком опасно, и Стенли выпрыгнул с парашютом. Приземляясь, Стенли повис на дереве, но отделался царапинами. Спустившись на землю, он тут же поспешил к месту падения самолета. Анализ обломков самолета показал, что некоторые элементы механизма выпуска шасси следует усилить и переработать, чтобы впредь исключить такие происшествия.
Другое происшествие случилось с самолетом 40-032. Это был один из самолетов, собранных серийно. В его конструкции уже был учтен опыт прототипа и трех первых YP-39. Этот самолет предназначался для полетов на больших скоростях с перегрузкой 3,5, 5,5 и 7,5 g. С 4 января 1941 года самолет совершил несколько полетов, в ходе которых шла киносъемка. Пилоту, лейтенанту Эндрю Макдонафу не удалось добиться перегрузки в 7,5 g, несмотря даже на разгон самолета в пике с высоты 8000 до 1500 метров. Испытания завершились через четыре дня. Испытания выявили необходимость усилить рули высоты и обшивку самолета, поскольку эти детали получили повреждения. Всего во время испытаний было потеряно шесть из тринадцати машин. «027» -18 октября 1940 года, «029» — 21 января 1942 года, «030» — 10 мая 1943 года, «031» — 22 декабря 1940 года, «036» — 26 марта 1942 года, «039» — 10 июня 1942 года. Уцелевшие самолеты были отправлены на слом после того, как они выработали свой ресурс.
Два снимка десятого серийного Р-400 (АН 579) во время испытаний в Боскомдауне.
Р-39С
Появление модификации «С» было связано с конкурсом на создание истребителя, проведенного во второй половине 1939 года. В конкурсе победил самолет фирмы Republic, принятый на вооружение как Р-44. Второе место заняла фирма Bell со своим Р-39, который на конкурсе получил обозначение Р-45. Новое обозначение должно было отличить самолет от предшествующих образцов, поскольку конструктивные изменения были весьма ощутимы. Потом от обозначения Р-45 отказались, заменив его на старое Р-39, но с добавлением буквы «С». На этот раз название поменяли потому, что многие восприняли его как совершенно новую машину, что поставило под угрозу финансирование проекта. Поэтому впредь от экспериментов с названиями отказались. Контракт W535-ac-13383 подписали 12 октября 1939 года. Контракт предусматривал, что Bell выпустит 80 новых истребители, оснащенных двигателем V-1710-35(E4), то есть мотором, который еще был не готов в момент сборки нульсерийных YP-39. При массе 635 кг (1400 фунтов) двигатель оснащался одноступенчатым механическим наддувом и развивал 1150 л.с. на высоте 3660 м (12000 футов) при 3000 об./мин. Отличительной особенностью Р-39С от последующих модификаций истребителя, было размещение всего вооружения в носу фюзеляжа. Вооружение состояло из 37-мм пушки Т-9 с боекомплектом 15 выстрелов, а также двух 12,7-мм и двух 7,62-мм пулеметов.
Первые серийные «Аэрокобры» собирались в Баффало. Уже в декабре 1940 года Белл располагал полным комплектом планеров для всей серии. Поставки самолетов начались лишь в январе 1941 года. Причиной задержки стали проблемы с двигателями. Контроль качества выявил у готовых самолетов металлические опилки в двигателях. Поэтому все моторы пришлось демонтировать, разобрать и прочистить. Первый укомплектованный Р-39С с серийным номером 40-2971 был доставлен в январе 1941 года. На самолете отсутствовали детали, которые считались второстепенными, например, самогерметизирующиеся баки и бронеспинка. Все двадцать Р-39С, доставленные до марта 1941 года, также не имели этих деталей. Это было следствием соглашения, заключенного между фирмой Bell и правительством США 3 апреля 1940 года. Соглашение гласило, что первоначальный заказ в 80 самолетов сокращался до 20 машин. Остальные машины следовало выпускать уже в полном варианте. Полная модификация самолета получила обозначение P-39D. Выпущенные двадцать Р-39С предполагалось использовать в качестве учебных машин, а также для ознакомления летного и технического состава с новым самолетом. Первой частью, оснащенной новыми машинами, стала 31st PG (Pursuit Group — истребительная группа), которая базировалась на аэродроме Селфриджфилд в Мичигане. В это время самолеты Р-39С получили новое обозначение RP-39C. Буква «R» означала restricted, то есть «упрощенный». Несомненно, причиной этого было отсутствие на самолетах многих деталей, влияющих на боевые качества машины. Три машины Р-39С отправили в Великобританию. Там машины подверглись испытаниям, которые начались 6 июля 1941 года. Испытания должны были дать ответ на вопрос: годятся ли эти машины для службы в Европе. Результаты испытаний оказались не слишком благоприятными. Особенно англичан удивила скорость истребителя — всего 580 км/ч. Скороподъемность «Аэрокобры» была хуже, даже чем у «Харрикейна IIС». Лишь маневренность самолета была оценена выше, чем у Bf 109.