Журнал «Авиация и космонавтика» - Авиация и космонавтика 2017 № 06

График 3. График высотно-скоростных характеристик истребителей Bf 109G, представленный НИИ ВВС

График 4. Характеристики максимальной скороподъемности истребителей Bf 109G

Таким образом, явно напрашивается необходимость уточнения результатов летных испытаний самолетов Bf 109G в НИИ ВВС, как минимум, в части определения высотно-скоростных характеристик.

Для справедливости здесь следует отметить, что я был не одинок в своих рассуждениях по этому поводу. Подобные соображения мне высказывали мои коллеги, занимавшиеся исследованиями в этой области. И когда я начал обрабатывать архивные материалы летных испытаний Bf 109G по документам НИИ ВВС, то я практически сразу увидел, где и каким образом сотрудниками НИИ ВВС были допущены неточности при обработке результатов летного эксперимента, которые и привели к искажению вида графиков испытываемых самолетов. Помимо этого, в материалах испытаний была обнаружена подсказка, позволившая разрешить одну важную проблему, о которой будет сказано ниже.

В процессе исследования материалов архивных дел по летным испытаниям самолетов Bf 109G, мной вначале была выполнена работа по извлечению информации о точках, полученных непосредственно в летном эксперименте, по которым в НИИ ВВС строились графики и составлялись итоговые таблицы для отчетов. Для этого была выполнена оцифровка точек с графиков, содержащихся в делах по испытаниям, с целью определения координат каждой из них в поле «высота - скорость» и «высота - давление наддува». Или, там где это возможно, применялось сканирование. А при известных координатах, точки наносились на новое поле и, таким образом, выполнялось повторное построение осредненных графиков.

Первым самолетом, материалы испытаний которого автором были заново обработаны, был Bf 109G-2 с заводским номером №15903. Этот самолет проходил испытания с 5 по 16 января 1945 г. и в хронологическом порядке был первым среди ему подобных. Отличительной особенностью его было то, что кроме стандартного вооружения в виде одной центральной пушки MG-151 калибра 20 мм и двух пулеметов MG-17 калибра 7,9 мм, этот самолет был дополнительно вооружен еще двумя пушками MG-151 калибра 20 мм, размещенных в подкрыльевых гондолах. В литературе такие «Мессершмитты-109» иногда называют «пятиточечными».

Высотно-скоростная характеристика самолета из материалов дела по испытаниям имела вид, который представлен на графике 7. На этом рисунке показано расположение точек, снятых в летном эксперименте и изображение аппроксимирующего графика, построенного сотрудниками НИИ ВВС в 1943г.

Первое, на что я сразу обратил внимание, так это на факт явного выпадения экспериментальной точки на высоте 5000 м из общей закономерности протекания высотно-скоростной характеристики самолета. Причем, эта точка дает опасное заблуждение еще и потому, что все остальные точки вместе с ней, лежащие в интервале высот от 5000 до 7000 м, просто безукоризненно осредняются прямой линией - хоть линейку прикладывай. И, похоже, сотрудники НИИ ВВС именно так и поступили. И это при том, что если точку на 5000 м исключить из обработки, то все остальные экспериментальные точки в диапазоне, примерно, от 2500 м до 7000 м покажут хорошо читаемую параболу.

Истребитель Як-9 с мотором ВК-105ПФ

График 5. Стендовая характеристика мотора ВК-105ПФ

График 6. Стендовая характеристика мотора DB-605A/1

Пятиточечный Bf 109G2 на испытаниях в НИИ ВВС

Во всяком случае, я со всей ответственностью заявляю, что в интервале полетных высот от 3000 до 7000 м в двигателе DB-605A/1 не происходило решительно никаких процессов, приводящих к изменению режима его работы, к изменениям в протекании его стендовой характеристики и, как следствие, к появлению переломов графика высотно-скоростных характеристик самолета, подобного тому, какой имеет место на высоте 5000 м.

На этом основании мною было решено исключить из построения графика высотно-скоростных характеристик самолета экспериментальную точку на высоте 5000 м, как выпавшую, тем более, что остальных точек вполне достаточно.

А вот характер расположения экспериментальных точек в интервале, приблизительно, от нуля до 2500 м показывает, что эти точки хорошо осредняются прямой линией, как, в общем, и должно быть. Но где-то около 2500 м должно произойти пересечение этой прямой с параболой, пришедшей сверху, из диапазона 2500т7000 м. Но где? На какой высоте?

И вот здесь в решении этого вопроса неоценимую помощь мне оказала подсказка, на которую, как мне кажется, до этого никто из исследователей должного внимания не обратил. А ведь в отчете по испытаниям самолета Bf 109G-2 №13903, на обороте листа 4 содержится следующий текст: «За первую границу высотности принята высота момента включения дополнительной помпы гидромуфты нагнетателя.». И далее, как следует из материалов дела, эта высота была принята равной 2750 м при скорости полета 583 км/ч.

Мной этот текст был однозначно истолкован как то, что при испытаниях в НИИ ВВС в полете при скорости 583 км/ч была зафиксирована экспериментальная точка, сходственная с точкой «А» стендовой характеристики мотора DB-605A/1 (график 6). Именно в тот момент, когда включается в работу вторая секция шестеренного насоса, подающего масло в гидромуфту привода нагнетателя, происходит перелом графика стендовой характеристики двигателя. Прямая линия переходит в параболу. Только на стенде при V = 0 км/ч это происходит на меньших высотах, а на испытаниях в НИИ ВВС высоту этой точки зафиксировали в полете и на скорости. Информация на вес золота!

Таким образом, первая расчетная высота на самолетной характеристике обнаружена, и параметры ее соответствуют:

Н р1= 2750 м; V (Hp1)max = 583 км/ч.

С помощью графика зависимости давления наддува от высоты, также по экспериментальным точкам мной было уточнено значение второй расчетной высоты Нр2 высотно-скоростной характеристики самолета. Величина ее получилась на 50 м меньше, чем указано в деле летных испытаний Bf 109G-2 №13903, и была мной принята равной 6950 м.