Авиация и космонавтика 2004 03

Уже неделю спустя – 13 сентября 1940 г – последовал заказ на 773 серийных «Тандерболта», из которых 171 должны были быть модификации Р-47В и 602 – Р-47С. Одновременно армия аннулировала заказ на 80 истребителей Р-44 «Рокет». Вместо него был выдан заказ на продолжение производства Р-43 «Лансера», чтобы хоть как-то загрузить работой сборочные линии Рипаблик в ожидании будущего «Тан- дерболта».

Первый полет ХР-47В состоялся 6 мая 1941 г под управлением Лоури Бребхэма, то есть всего через восемь месяцев после начала работ. Впрочем, свой первый полет пилот был вынужден прервать из-за попадания выхлопных газов в кабину.

ХР-47В на момент своего появления был крупнейшим одномоторным истребителем в мире. Его взлетный вес – 5487 кг – превосходил почти в два раза вес других истребителей этого класса. Двигатель XR-2800-21 выдавал на высоте 7870 м мощность 1960 л.с. В результате истребитель показал на этой высоте скорость 657 км/ч – почти на 20 км/ч большую, чем рассчитывал Картвели, и на 50 – 70 км/ч превышавшую скорость полета основных самолетов союзников и потенциальных противников.

Как же инженерам фирмы Рипаблик удалось достичь столь высоких показателей?

Создавая этот самолет и поставив во главу угла основную цель – достижение большой скорости и высоты полета, Александр Картвели пошел, казалось бы, самым простым путем. Основное внимание он уделил аэродинамике планера и повышению мощности и высотности силовой установки. Первой особенностью этого самолета был уже упоминавшийся выше чрезвычайно мощный новейший двигатель Пратт-Уитни XR-2800-21.

Принципиальная компоновочная схема истребителя P-47D-10 RE: 1 – воздушный винт фирмы «Кертисс»; 2 – двигатель R-2800-63; 3 – выхлопной коллектор; 4 – регулируемые жалюзи системы охлаждения двигателя; 5 – маслобак; 6 – водяной бачок; 7 – противопожарная перегородка; 8 – передняя бронеплита; 9 – бронестекло; 10 – зеркало обзора задней полусферы;

11 – трубопровод подачи сжатого воздуха в двигатель; 12 – кресло летчика; 13 – бро неспинка; 14 – приемники радиостанции и радиополукомпаса (PПK); 15 – баллоны с кислородом; 16 – рамка РПК; 17 – опознавательная радиостанция и передатчики; 18 – антенна радиостанции; 19»- антенна РПК; 20 – маслорадиатор; 21 – выходное отверстие воздуха, охлаждающего мас-лорадиатор; 22 – выхлопное сопло двигателя; 23 – аккумуляторная батарея; 24 – аварийно-посадочное устройство; 25 – главный топливный бак; 26 – газопровод для подвода выхлопных газов к турбокомпрессору; 27 – дополнительный топливный бак; 28 – маслобак системы смазки турбокомпрессора; 29 – промежуточный радиатор; 30 – регулируемые створки воздушного канала; 31 – турбокомпрессор «Дженерал Электрик» C-23-L Y; 32 – общее сопло, предназначенное для выхода выхлопных газов, прошедших через компрессор; 33 – сопло для выхода воздуха, охлаждающего турбокомпрессор; 34 – хвостовая стойка шасси.

Казалось бы, проблема мощной силовой установки решена. Но мощность данного двигателя резко падала с набором высоты. Для увеличения его высотности требовалось дополнительно подавать в цилиндры двигателя сжатый воздух.

Для этой цели на самолетах обычно применяли специальный нагнетатель с механическим приводом от двигателя или турбокомпрессор. Принцип действия последнего заключался в том, что выхлопные газы, идущие от двигателя, направлялись на специальную турбину, которая приводила во вращение компрессор, сжимающий воздух. Но именно турбокомпрессоры были ахиллесовой пятой многих высотных самолетов того периода. Большой вес и несовершенство этих агрегатов, приводившее к частым отказам, сводили на нет все преимущества аналогичных силовых установок. Многие конструкторы так и не смогли решить проблему надежного привода компрессора раскаленными газами.

Картвели же нашел довольно необычное решение этой проблемы. С самого начала он решил строить фюзеляж ХР-47В вокруг системы турбонаддува двигателя с приводом от выхлопных газов, нежели приспосабливать турбокомпрессор на уже существующий проект самолета. При этом он нашел довольно необычное решение, удивившее многих специалистов своей невероятной сложностью. Это решение, на первый взгляд, было непонятным. Оно казалось нелепым. Однако вся силовая установка, тем не менее, работала, и работала без сбоев.

А все дело в том, что Картвели установил турбокомпрессор не на двигателе, как обычно, а в хвостовой части самолета, протянув воздуховоды и выхлопную трубу через весь фюзеляж.

Несмотря на то, что это привело к увеличению веса конструкции самолета, в турбокомпрессор уже не попадали сверхгорячие газы, выбивающие из цилиндров, и он работал без перебоев. Это также уменьшило площадь поперечного сечения самолета. Ведь турбокомпрессор не висел на двигателе, а как бы прятался за ним.

Кроме того, Картвели применил на самолете оригинальную систему выхлопа. На номинальном режиме работы двигателя выхлопные газы из каждого цилиндра отводились в общий коллектор и выбрасывались через два регулируемых сопла по бокам носовой части фюзеляжа. Когда же летчику требовалось резко увеличить мощность двигателя, он не только увеличивал подачу топлива, но и закрывал створки сопел, в результате чего выхлопные газы направлялись в турбокомпрессор, а затем выбрасывались через общее сопло, расположенное под хвостовой частью фюзеляжа.

Одновременно очень просто была решена еще одна техническая проблема. Как известно, воздух, сжатый в турбокомпрессоре, очень сильно нагревался. Перед подачей в цилиндры двигателя его следовало охладить. На Р-47 трубопровод с горячим воздухом был проведен через воздушный радиатор, также расположенный в хвостовой части фюзеляжа за кабиной пилота. Холодный воздух для обдува радиатора забирался лобовым воздухозаборником, размещенным под двигателем, затем проходил по длинному воздуховоду, охлаждал в радиаторе сжатый воздух, идущий от турбокомпрессора к двигателю, и выпускался через два плоских регулируемых сопла по бокам хвостовой части фюзеляжа. Интересно отметить, что часть горячего воздуха от турбокомпрессора отводилась также к в консоли крыла для обогрева находящихся там пулеметов, смазка которых могла замерзнуть при полетах на большой высоте.

Наглядная демонстрация эффективности внутрифюзеляжной лыжи "Тандерболта" – после посадки на брюхо самолет получил только повреждения воздушного винта и капота двигателя