Юрий Гугля - Одномоторные истребители 1930-1945 г.г.

Ki-27. Архив редакции

А6М3. Архив редакции

Следует отметить, что минимальные размеры, обеспечивая лучшую маневренность и меньший вес, одновременно делали истребитель и менее перспективным, ограничивая возможности применения новых, более мощных, но и более тяжелых двигателей. Это хорошо видно на примере И-16, на котором даже установка первых, сравнительно легких (650- 700 кг), двухрядных моторов воздушного охлаждения была довольно затруднительной, требовала некоторого изменения геометрических параметров. Так в 1938 г. появился И-180. А под двухрядную «звезду» мощностью 1600-2000 л.с. (вес таких двигателей 850-1100 кг) необходим был уже совершенно новый самолет, и в 1940 г. Поликарпов проектирует И-185.

В. Мессершмитту и Р. Митчеллу в 1935-36 г.г. сразу удалось создать выдающиеся перспективные истребители Bf-109 и «Спитфайр», которые прошли 10-летний цикл модернизации без радикальных изменений базовой геометрии и конструкции, и в течение всех этих лет они постоянно входили в число самых совершенных боевых машин данного класса.

В середине 30-х годов усилия конструкторов были направлены на повышение летных данных, усиление вооружения, улучшение эсплуатационных качеств. Увеличение скорости достигалось установкой более мощных двигателей, оснащенных одно- и двухскоростными нагнетателями, а потом и турбокомпрессорами, применением винтов изменяемого шага (ВИШ), улучшением аэродинамики. Применение более мощных, но и более тяжелых моторов, расходующих больше топлива, усиление вооружения, увеличение веса конструкции более скоростного самолета, расширение состава оборудования – все это неизбежно приводило к росту веса истребителя (такая закономерность имела место не только в 30-е, но и в последующие годы, вплоть до наших дней).

Однако мощность двигателей повышалась быстрее, чем возрастал их собственный вес, т. е. снижался удельный вес двигателя. Если у лучших моторов середины тридцатых годов этот параметр равнялся 0,6-0,7 кг/л.с., то к концу войны – 0,5 кг/л.с. и даже менее. Говоря об удельном весе двигателя нельзя иметь в виду СУ (силовую установку), так как она объединяет и двигатель, и винт, и систему охлаждения, и мотораму, и все агрегаты и приборы контроля.

Мы уже говорили о соперничестве двух типов истребителей – бипланов и монопланов. Не менее острым было соперничество и двух видов поршневых моторов – жидкостного и воздушного охлаждения. Но если в первом случае «победитель» определился еще до войны, то во второе он не был выявлен даже к ее окончанию. И только в послевоенные годы предпочтение отдали мотору воздушного охлаждения. А в предвоенные годы чаши весов колебались… И когда казалось, что приоритет будет отдан двигателям жидкостного охлаждения (по крайней мере, для истребителей, лучшие образцы которых – Мессершмитт Bf-109Е, «Спитфайр» – оснащались именно ими), создатели моторов воздушного охлаждения вдвое повысили их мощность, разработав двухрядные «звезды». При этом мидель моторов не увеличился, а в ряде случаев, когда удавались «коротко- ходовые звезды» (ход поршня равен или меньше диаметра цилиндра: такими были М-82 в СССР, американский Пратт/ Уитни R-1830, германский BMW-801), даже уменьшился.

Конструкторы двигателя жидкостного охлаждения пошли таким же путем, наращивая число цилиндров, чаще всего устанавливая один-два 6-цилиндровых блока на существующую базовую конструкцию (Y, X и Н-образные схемы). Но при этом резко возрастали поперечные габариты, что сводило на нет основное преимущество моторов жидкостного охлаждения.

В 1934-39 г.г. на истребители чаще всего устанавливались двигатели воздушного охлаждения, хотя налицо был явный успех Bf-109 и «Спитфайра». Несмотря на больший мидель эти моторы обладали рядом преимуществ, главными из которых являлись простота эксплуатации и высокая живучесть как самого мотора, так и всей ВМГ. Прямое попадание и даже разрушение одного-двух цилиндров не обязательно приводили к остановке двигателя. К этому следует добавить наличие только одной системы охлаждения – масляной. Кроме того, сам по себе звездообразный мотор являлся своеобразным щитом для летчика при атаках с передней полусферы. Понятно, что с такой силовой установкой истребитель (при прочих равных условиях) получался в несколько раз более живучим. А снижение аэродинамического сопротивления достигалось хорошим капотированием, в частности, применением капотов NACA.

Тем не менее в середине 30-х годов истребители с моторами жидкостного охлаждения, при близкой мощности, получались несколько более скоростными. Так, даже с двухрядными «звездами» небольшого диаметра («Гном-Рон-14, P/W R-1830, М-87, М-88), мощностью 900-1200 л.с. скорость, как правило, не превышала 500-540 км/ч, в то время как с рядными двигателями аналогичной мощности она приближалась к 600 км/ч.

Исключением явился И-180 (1938-40 г.г.), который с мотором М-88Р (1100 л.с.) показал 585 км/ч, обещая в ближайшем будущем развить 600 км/ч. Достигнуто это было за счет малого веса самолета (2429 кг), аэродинамики и минимальных размеров. Последнее, как уже говорилось, ограничивало возможности развития. С мотором М-89 (1330 л.с.), представляющим собой улучшенный вариант М-88, скорость была бы более 600 км/ч, с М-89, оснащенным системой непосредственного впрыска топлива 1*, она достигла бы, как показывали расчеты, 650 км/ч, но использование перспективных двигателей – М-90, М-71, М-82 – на этой машине исключалось.

1* Эта модификация М-89 прошла госиспытания в июле 1941 г., показав мощность 1550 л.с.

Р-40Е ВВС ЧФ. Архив редакции

Bf-109Е-4 из 2/JG-54, июль 1940 г., Брюссель. Архив редакции

Bf-109F-2 из 3/JG-3 «Udet», 1941 г., Украина. Архив редакции

Более широкое применение звездообразных моторов в тот период связано, возможно, еще и с тем, что многие истребители нельзя со всей определенностью отнести ни к скоростным, ни к маневренным, что очень хорошо видно на примере японских конструкторов, которые строили истребители как бы промежуточного типа, причем, приоритет явно отдавался маневренности. А5М (И-96, 1936 г.), Ki-27 (И-97, 1937 г.), Ki-43 (первый экземпляр) и другие имели очень небольшую для моноплана нагрузку на крыло и даже (первые два) неубирающееся шасси, что говорит о стремлении сделать самолет прежде всего легким и маневренным, даже в ущерб скорости. Близкими по своим данным и особенностям конструкции были «Фоккер» Д-21, «Макки» МК-200 и другие.