Михаил Козырев - Реактивная авиация Второй мировой войны

Представители японского командования были ознакомлены с процессом постройки немецкого самолета-снаряда «Райхенберг» в Данненберге. 2 июля 1944 г. фирма «Каваниси» получила задание на разработку «опытного морского специального штурмового самолета» под названием «Байка» («Цвет сливы»), оснащенного ПуВРД.

В 1944 г. японцы получили ПуВРД Argus As 014, который был доставлен из Германии подводной лодкой. Полученный двигатель изучался в Институте аэронавтики при Токийском университете под руководством профессоров Ичиро Тани и Таичиро Огавы, после чего началась разработка японского аналога ПуВРД под названием «Мару» Ка-10 тягой 360 кгс. Рассматривались два варианта установки двигателя Ка-10 – над фюзеляжем и под фюзеляжем.

Разрабатывались три варианта самолета. Первый вариант, или тип I, имел двигатель Ka-10, расположенный над фюзеляжем и крепившийся к нему с помощью пилона за кабиной летчика и верхней части киля. Второй вариант, или тип II, имел двигатель, более смещенный назад, чем у первой версии. Эти варианты машины имели посадочную лыжу, хотя существуют предположения, что посадочную лыжу можно было сбрасывать в воздухе для снижения аэродинамического сопротивления самолета. Предполагалось, что самолеты этих типов будут взлетать в воздух или с рельсовых направляющих с помощью стартовых ускорителей, или на буксире за самолетом-буксировщиком. Заключительный вариант, или тип III, имел двигатель под фюзеляжем. Этот вариант предполагалось поднимать в воздух подвешенным под крылом или под фюзеляжем больших бомбардировщиков. Первоначально предполагалось установить бронеспинку в кабине летчика, однако от этого вскоре отказались в пользу увеличения веса боеголовки.

5 августа 1945 г. «Каваниси» получила заказ на постройку одного опытного самолета и десяти тренировочных машин в двухместном варианте. Заданием предусматривалось построить опытную машину к концу сентября, а в октябре 1945 г. начать серийное производство самолетов для самоубийственных атак. 8 августа 1945 г. на фирме «Каваниси» создали команду из 60 человек, которая занималась постройкой опытного образца и тренировочных машин. Однако после 15 августа в связи с капитуляцией Японии все работы по самолету были прекращены.

Характеристики «Байка»: экипаж – 1 человек, силовая установка – 1 х ПуВРД Ка-10 тягой 360 кгс, размах крыла – 6,58 м и его площадь – 7,58 м2, длина самолета – 6,97 м, высота – 3,99 м, вес пустого – 750 кг, полный вес – 1430 кг, вес боеголовки – 250 кг, максимальная скорость на высоте 2000 м – 648 км/ч, дальность – 278 км, практический потолок – 2000 м.

Особенностью конструкции мотокомпрессорного воздушно-реактивного двигателя, или, как его часто называют, ВРДК (воздушно-реактивный двигатель компрессорного типа), является использование поршневого двигателя в качестве привода его компрессора. Из компрессора сжатый воздух подается в камеру сгорания, где и происходит сжигание подаваемого туда топлива, продукты же сгорания истекают через реактивное сопло, создавая тягу. Идея создания ВРДК возникла в первом десятилетии ХХ в. Практически одновременно и независимо друг от друга ее развивали Рене Лорен, Анри Коанда и Александр Горохов.

Француз Рене Лорен в 1908 г. опубликовал в авиационном журнале «Аэрофиль» несколько статей о проекте реактивного летательного аппарата, в качестве силовой установки которого использовался шестицилиндровый поршневой двигатель. Техническое решение заключалось в том, каждый цилиндр двигателя снабжался выхлопным реактивным соплом. Предполагалось, что тяга силовой установки будет создаваться серией последовательных выхлопов двигателя.

Русский инженер А. Горохов в своей статье «Механический полет будущего», опубликованной в 1911 г., изложил результаты своих исследований по созданию летательного аппарата с ВРДК. Корпус аппарата, в котором могли размещаться три человека, имел обтекаемую форму с хвостовым оперением, игравшим роль рулей высоты и направления, и оснащался двигателем. Двигатель состоял из двух симметрично расположенных камер сгорания, в которые двумя компрессорами нагнетался воздух, а специальным насосом – топливо (бензин, спирт или керосин). Скорость аппарата, по расчетам автора, должна была составить более 350 км/ч.

Существует весьма распространенное мнение о том, что одним из изобретателей ВРДК был румын Анри Коанда, который в 1910 г. в мастерской Джованни Капрони построил самолет Coanda-1910, а впоследствии демонстрировал его на Втором воздухоплавательном салоне в Париже. Самолет должен был приводиться в движение за счет всасывания воздуха на входе в компрессор и создания потока воздуха на выходе из двигателя. Коанда запатентовал эту технологию во Франции в 1910 г., а также в Великобритании и Швейцарии в 1911 г., однако самолет оказался неспособным к полету.

Внимательное изучение конструкции его самолета позволяет сделать вывод о том, что двигатель А. Коанды не являтся ВРДК в классическом виде. В нем радиальный компрессор приводился во вращение с помощью зубчатой передачи от обычного бензинового поршневого двигателя мощностью 50 л. с. На выходе из компрессора воздух слегка подогревался теплом отработанных газов поршневого двигателя, что позволяло компенсировать его охлаждение при расширении на выходе из сопла. Однако первоначально Коанда не предусматривал установку в двигатель камеры сгорания. На это указывает и расположение двигателя в носовой части деревянного фюзеляжа перед открытой кабиной летчика. Если бы на двигателе предусматривалась система дожигания в воздушном потоке за компрессором, то при включении двигателя самолет и летчик были бы моментально уничтожены мощным факелом горящего топлива.

Для сравнения: реактивные самолеты реданной схемы, у которых реактивная струя двигателя касалась обшивки, например МиГ-9 и Як-15, имели цельнометаллическую конструкцию и дополнительную тепловую защиту в виде листов из жаростойких сплавов, а воздействие горячих газов на пилота было полностью исключено взаимным расположением кабины и двигателей. Именно по этой причине не пошел далее стадии проектирования немецкий самолет Fw 190 TL, у которого реактивный двигатель был расположен в носовой части фюзеляжа перед кабиной летчика, а продукты горения истекали из двигателя по поверхности фюзеляжа, обтекая сбоку и снизу кабину пилота. Вопросы защиты кабины летчика и фюзеляжного топливного бака от реактивной струи двигателя не были решены, это предопределило судьбу проекта.

В 1917 г. француз Мориз представил проект двигательной установки для самолетов, в составе которой были воздушный компрессор, топливные форсунки и камера сгорания с выхлопным соплом. Однако осуществить свою идею на практике Мориз не сумел.