Реактивная авиация Второй мировой войны

Характеристики Км-200: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ЖРД «Токо» Ро.2 тягой 1500 кгс, размах крыла – 9,47 м и его площадь – 17,6 м2, длина самолета – 5,88 м, высота – 2,68 м, вес пустого – 1505 кг, взлетный вес – 3870 кг, максимальная скорость – 900 км/ч на высоте 10 000 м, время набора высоты 10 000 м – 3,5 минуты, практический потолок – 12 000 м, время работы двигателя – 7 минут, вооружение – 2 пушки типа 5 калибра 30 мм.

Ки-202

Так как армейскую авиацию изначально не устраивал самолет Km-200, то было принято решение проектировать новый самолет с увеличенным запасом топлива. Поэтому в начале 1945 г. на фирме «Рикугун кокугидзицу кенкуидзо» началась разработка собственного ракетного самолета армии под обозначением Km-202 «Сюсуй-KaM» с использованием Ме 163 в качестве прототипа.

Длина фюзеляжа по сравнению с Km-200 была увеличена, чтобы обеспечить место для больших топливных баков. Предполагалось также поставить новый улучшенный двигатель, рассматривались два основных варианта. Первый был «Токо» Ро.2 (KР 10), который использовался в Km-200, но со второй камерой сгорания, обеспечивавшей дополнительно 400 кгс тяги. Другой двигатель был ХР 20 (по всей видимости, это был японский вариант немецкого ЖРД HWK 509C), который известен как «Мицубиси» «Токо» Ро типа 2 тягой 2000 кгс, и он был оснащен камерой сгорания для крейсерского полета. Как и Km-200, Km-202 сохранил подфюзеляжную лыжу, хвостовое колесо и должен был взлетать на двухколесной сбрасываемой тележке. В качестве вооружения намечено было использовать две 30-мм пушки Хo-155.

Предполагалось, что проект Km-202 будет закончен к февралю 1945 г. с началом постройки первого опытного образца сразу же после этого. Первый испытательный полет намечался на август 1945 г. Однако когда война закончилась, не был построен даже полноразмерный деревянный макет.

Характеристики Км-202: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ЖРД «Токо» Ро. типа 2 тягой 2000 кгс, размах крыла – 9,72 м и его площадь – 18,39 м2, длина самолета – 7,68 м, высота – 2,74 м, вес пустого – 1619 кг, взлетный вес – 3384 кг, максимальная скорость – 900 км/ч на высоте 10 000 м, время набора высоты 10 000 м – 3,5 минуты, практический потолок – 12 000 м, вооружение – 2 пушки Хо-155 калибра 30 мм.

«Синрю»/«Дзинрю»

В ноябре 1944 г. I морской авиационно-технический арсенал начал изучение возможности создания планера для летчиков-камикадзе, который, будучи оснащен ракетными двигателями и 100-кг зарядом в носовой части фюзеляжа, мог осуществлять атаки союзнических судов или танков. Планер создавался на фирме «Кайгун коку джидзюцу-со дайчи» в Йокосуке. Проект был готов к маю 1945 г., постройка первого опытного образца шла на фирме «Мизуно». Планер, практически полностью выполнявшийся из дерева, представлял собой высокоплан с широким прямым крылом небольшого размаха, такую конструкцию специально разрабатывали для неопытных пилотов. Ракетные двигатели подвешивались под крылом, летчик сидел в открытой кабине.

В результате изучения проекта комиссия пришла к выводу о том, что его надо переделывать. После его переделки началась работа над модифицированным планером, который к середине июня 1945 г. получил обозначение «Дзинрю», постройка опытного образца шла на фирме «Мизуно».

Летные испытания первого опытного образца в планерном варианте начались в середине июля 1945 г. на аэродроме в Исиоке (приблизительно 90 км к северо-востоку от Токио). «Дзинрю» буксировался в воздух самолетом «Тачикава» Km-9.

После завершения первого этапа испытаний планер оснастили силовой установкой из трех ЖРД «Токо» Ро.1 типа 1 суммарной тягой 400 кгс, время работы двигателей составляло 10 секунд. Испытания выявили два серьезных недостатка двигателей. Первым было низкое качество, которое приводило к многочисленным отказам двигателей. Вторым недостатком была несогласованность времени горения двигателей в одной связке, что приводило к проблемам, связанным с управляемостью самолета. По результатам испытаний были выданы рекомендации об оснащении аппарата шестью двигателями со временем работы 30 секунд. С такой силовой установкой расчетная максимальная скорость составляла 750 км/ч, а «Дзинрю» мог бы использоваться не только против танков и судов, но и против американских бомбардировщиков B-29.

Хотя уже было построено пять опытных образцов «Дзинрю», было принято решение пересмотреть концепцию применения самолета и переработать проект. В рамках нового проекта началась разработка истребителя-перехватчика, получившего обозначение «Синрю» («Божественный дракон»). Самолет выполнялся по схеме «утка» (с передним горизонтальным оперением), имел стреловидное крыло и оснащался силовой установкой в хвостовой части фюзеляжа. Пилот размещался в закрытой кабине в носовой части самолета. Силовая установка состояла из четырех ЖРД «Токо» Ро.1 типа 2, каждый двигатель имел время горения 30 секунд, и все вместе они развивали тягу до 600 кгс. Два двигателя должны были использоваться для разгона истребителя после его отцепки от носителя, в то время как другие два двигателя должны были использоваться при атаке цели.

Шасси имело три фиксированные стойки с лыжами. Носовая лыжа имела амортизатор, чтобы демпфировать нагрузки во время приземления. Под каждой консолью крыла была основная лыжная стойка с распорками, на ней крепилась батарея из четырех реактивных снарядов. Для взлета «Синрю» должен был использовать двухколесную сбрасываемую тележку. Окончание военных действий в августе 1945 г. прервало дальнейшую работу над проектом.

Характеристики «Синрю»: экипаж – 1 человек, силовая установка – 4 х ЖРД «Токо» Ро.1 типа 2 суммарной тягой 600 кгс, размах крыла – 7,0 м и его площадь – 11,0 м2, длина самолета – 7,6 м, высота – 1,8 м, вес боеголовки – 100 кг (или 8 неуправляемых ракет).

3. Самолеты с прямоточными воздушно-реактивными двигателями

Энциклопедия «Авиация» определяет прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) как «бескомпрессорный ВРД, в котором сжатие воздуха производится за счет кинетической энергии набегающего потока атмосферного воздуха». В ПВРД атмосферный воздух попадает во входное устройство двигателя со скоростью, равной скорости полета, сжимается за счет скоростного напора и поступает в камеру сгорания. Впрыскиваемое топливо сгорает, повышая теплосодержание потока, а продукты сгорания истекают через реактивное сопло со скоростью больше скорости полета, за счет чего и создается реактивная тяга ПВРД.

Положительное качество ПВРД заключается в том, что конструктивно он очень прост и не имеет движущихся деталей. Однако его недостатком является то, что он может работать только после достижения определенной минимальной скорости полета, а этой скорости можно достичь только с использованием какого-либо другого двигателя или ускорителя, например РДТТ или ЖРД.

Первый ПВРД был предложен в 1913 г. французом Рене Лореном, который затем получил патент на свое устройство, однако все попытки построить прототип двигателя у него завершились неудачей.

Два года спустя, в 1915 г., венгерский изобретатель Альберт Фоно предложил австро-венгерской армии артиллерийский снаряд с ПВРД, но его предложение было отклонено. После окончания Первой мировой войны А. Фоно вернулся к проблеме ПВРД, в мае 1928 г. он начал процедуру патентования конструкции воздушно-реактивного двигателя для высотного сверхзвукового самолета. После тщательного изучения материалов заявки в 1932 г. ему был выдан немецкий патент № 554906.

Большой вклад в дело изучения и создания ПВРД внесли советские ученые и инженеры. Так, в 1922 г. Ф.А. Цандер предлагал применять ПВРД в больших крылатых летательных аппаратах для облегчения их взлета с поверхности земли. Он считал, что использование в качестве окислителя атмосферного кислорода дает весьма существенную экономию в весе и габаритах летательного аппарата. О целесообразности применения ПВРД в качестве силовой установки космического корабля писал в 1924 г. К.Э. Циолковский в своем труде «Космический корабль». В 1929 г. Б.С. Стечкин впервые опубликовал разработанную им теорию ВРД (Стечкин Б.С. Теория воздушного реактивного двигателя // Техника воздушного флота. 1929. № 2) и впервые доказал практическую возможность создания ПВРД.