"Авиация и космонавтика 2003 02" - читать интересную книгу автора

Me 163 или ГОРА, РОДИВШАЯ МЫШЬ

Константин КУЗНЕЦОВ

В конце тридцатых, начале сороковых годов в некоторых развитых странах велись работы над созданием ракетных двигателей для авиации. Безусловными лидерами в этой области были Советский Союз и Германия. И если в СССР эти работы не вышли за рамки отдельных экспериментальных образцов, то Германии удалось создать ракетный перехватчик и применить его в боях.

Me 163 – уникальный самолёт, оставивший яркий след в истории авиации. 'Это был единственный самолёт-бесхвостка, оснащённый жидкостным ракетным двигателем, принятый на вооружение и участвовавший в боях. Кроме этого он имел и другие особенности, например узкая специализация: дневной перехватчик для борьбы с бомбардировщиками союзников, способный развивать рекордную для того времени скорость и скороподъёмность. И наконец, обозначение самолёта – "Me 163" – было присвоено ему совершенно не заслуженно, – творческий вклад Вилли Мессершмитта и его фирмы в создание машины был очень небольшим, и по принятой в Германии (и у нас) системе самолёту нужно было дать имя главного конструктора, а им являлся профессор Александр Липпиш, а отнюдь не Мессершмитт. К рождению этой машины приложили руку также два крупных чиновника из Министерства авиации Рейха (RI.M): начальник испытательного отдела др. А. Боймкер – убеждённый сторонник внедрения ракетных двигателей в авиации, и его заместитель – др. Лоренц, которому в голову пришла счастливая мысль поставить ракетный двигатель на самолёт – бесхвостку, для того чтобы убрать от раскалённого факела как можно дальше все самолётные агрегаты.

Дальнейшие события показали, что выбор был сделан правильный. Так было положено начало "проекту X" – разработке и постройке ракетного перехватчика. Первоначально Липпиш и его сотрудники работали на планерных заводах DFS, но из-за их малой мощности в конце 1438 года были переведены на заводы фирмы Мессершмитт в Аугсбурге, где был образован "отдел L". состоящий из Липпиша и 12-и его сотрудников. Таким образом "проект X" перешёл в ведение Мессершмитта, и проектируемый самолёт получил обозначение Me 163, хотя отношение старожилов к чужой машине было весьма прохладным.

Первым немецким ракетным самолётом был не Me 163, а аппарат, созданный фирмой Хейнкель – Не 176. Его испытания, проведённые летом 1434 года, оказали отрицательное влияние на "проект X": моторный полёт длился всего 50 с, при этом была показана скорость только 350 км/ч. Главный вывод гласил: у ракетных самолётов огромный расход топлива и малая продолжительность полета. Интерес к ракетным самолётам у немецкого руководства заметно снизился.

Но это не поколебало уверенность "Отдела L" в успехе. Имея задел по бесхвостым самолётам, они продолжили работу и в результате продувок моделей в аэродинамической трубе установили, что килевые шайбы, расположенные на концах крыла, иногда вызывают его флаттер, поэтому было решено вернуться к классическому килю на фюзеляже. Для обеспечения балансировки увеличили стреловидность передней и придали стреловидность задней кромкам. Исходя из этих соображений, отдел L приступил к проектированию самолёта DFS 194. Конструкция самолёта была такова, что позволяла заменить поршневой мотор с толкающим винтом, монтируемый в хвосте фюзеляжа, на ракетный двигатель без существенных переделок планера. Причём правила секретности были таковы, что Липпиш не имел чертежей двигателя, а располагал только габаритными и установочными размерами и координатами центра тяжести двигателя, а также общими требованиями к самолётным системам со стороны двигателистов.

В конце 1939 года DFS был построен и в начале 1940 года доставлен в исследовательский центр Пенемюнде-Карлсхаген. известный по испытаниям ракет "Фау". После выполнения нескольких полётов на буксире на самолёт установили ЖРД Вальтера R1-203, такой же, как на Не 176, только отрегулированный на меньшую тягу. 'Это позволило достичь времени работы 150 с. Этот двигатель работал по так называемому "холодному циклу", при котором "состав Т" – перекись водорода, разлагалась под воздействием катализатора – пермамганата натрия (состав 7.) с выделением тепла. Образовавшийся парогаз выбрасывался через сопло, создавая тягу 3.9 кН (400 кгс). Летом 1940 года были выполнены моторные полёты, которые, несмотря на обычные "детские болезни", показали, что самолёт имеет хорошие устойчивость и управляемость, а главное, значительную скороподъёмность – качество весьма важное для будущего перехватчика. Горизонтальная скорость при этом достигала 550 км/ч. В целом позитивные результаты оживили интерес к новому оружию со стороны руководства Министерства Авиации.

Первый моторный старт DFS194. Ваза Пенемюнде- Вест, август 1940 г.

Me 163 (V4), KE+SW после установки посадочных щитков.

Безмоторный Me 163 V2

Накопленный опыт (особенно по части силовой установки) позволил приступить к проектированию предсерий- ных самолётов, которые сначала имели название Липпиш P 01. V1.V2 и V3. которое затем, по настоянию RL.M, было заменено, для краткости, на Me 163А (хотя на фирме Мессершмитт обозначение Bf 163 было зарезервировано хтя лёгкого многоцелевого самолёта). Для того чтобы запутать шпионов, первый прототип Me 163А с бортовым обозначением "KE+SW" имел номер V4. следующие должны были получить номера – V2 и V3, а V I – остался за самолётом, построенным в конце 30-х годов. Первые полёты, на буксире за истребителем Me I10. выполнялись на аэродроме Лехфельд, т.к. база Мессершмидтта в Аугсбурге для таких полётов была мала. Возникли сложности при посадке: скорость была большой, и из- за отсутствия щитков и тормозов самолёт часто выскакивал за пределы ВПП, что приводило к повреждениям прототипа. Один из прототипов по этой причине был потерян при перелёте на базу Аугсбург-Ганстен.

Как говорил Липпиш. при проектировании Me 163А он стремился к достижению максимальной скорости, и основным мотивом проводимых работ, были научные исследования, а не создание боевого самолёта. Правда, говорил он это спустя 20 лет после войны – в 60-е годы. Мне эти доводы кажутся сомнительными – без серьёзных военных перспектив на такие большие затраты никто бы не пошёл. В целом конструкция Me 163А была аналогична DFS 194. но была облагорожены формы фюзеляжа, более округлым сделан фонарь и увеличены площадь киля и руля направления. Взлёт выполнялся на сбрасываемой тележке, а посадка – на выпускаемую лыжу. Крыло имело деревянную конструкцию и переменную стреловидность по передней кромке – примерно до половины размаха 26 градусов и потом – 31 градус. Для обеспечения балансировки использовались специальные профили, разработанные самим Липпешем. Кроме того, крыло имело геометрическую крутку. Примерно на середине хорды установили посадочные щитки. Кроме аэродинамического проектирования Липпиш и его КБ сделали ещё около 50 изобретений (оформленных патентами), которые касались, в основном, системы управления. Такое большое количество новшеств (помимо силовой установки), ещё раз подчеркивает революционную новизну проекта и большой технический риск при его создании.

Планирующие полёты тем временем продолжались. По их результатам была уточнена балансировка руля направления и элевонов, после чего опасных явлений в полётах не наблюдалось. Проведённые опыты по скоростному пикированию подтвердили правильность конструкции и укрепили веру руководства в успехе предприятия. Работы над "проектом X" заметно оживились. Этому способствовала поддержка Эрнста Удета – Генерального инспектора авиации, который побывал на некоторых испытаниях.

К лету 1941 года было построено пять прототипов, из которых два (V4 и V5) были переправлены в Пенемюнде. где на них установили двигатели R II-203b, имеющие ступенчато-регулируемую тягу от 1,48 кН (150 кгс) до" 7,38 кН (750 кгс). Топливные баки вмещали 1200 кг топлива ("составы Т" и "Z"), чего хватало на 2.25 мин полёта с полной тягой. Взлётный вес самолёта составил 2200 кг. Первый моторный взлёт был выполнен 10 августа 1941 года. И уже в первых вылетах, 13 августа, была превышена скорость 800 км/ч, что превышало официальный мировой рекорд скорости в то время. Максимальный результат, показанный при старте с земли – 920 км/ч, на большее не хватало топлива, полёты длились порядка 4 минут. Для достижения магической цифры в 1000 км/ч пилот Диттмар. проводивший испытания, предложил полностью заправленный самолёт поднять на буксире на высоту порядка 4000 м. и после отцепки запустить двигатель. Это предложение было осуществлено 2 октября 1941 года. Истребитель Me 110 поднял Ме163А (V4) на высоту 4000 м, после чего буксир был сброшен. После запуска двигателя самолёт разогнался до 0,84 М – скорость, замеренная наземными теодолитами, составила 1003,67 км/ч. При этом самолёт начал вибрировать и опускать нос, переходя в пикирование. Это вынудило Диттмара выключить двигатель, и после торможения управление самолётом восстановилось. Me 163А сел с деформированной обшивкой. Это было высшее достижение данного самолёта.

После разбора происшествия и проведения дополнительных исследований в скоростной трубе г. Геттинген было установлено, что "клевок" был вызван упругими деформациями крыла, копцевые части которого закручивались и создавали момент на пикирование. Это повлекло коренную переделку крыла. Теперь его сделали с постоянной стреловидностью передней кромки – 26 градусов. Для предотвращения срыва потока на концах крыла на переднюю кромку установили фиксированные предкрылки. Это было очень удачным решением, – сопротивление выросло незначительно, но зато самолёт стало невозможно загнать п штопор. Вообще хорошее крыло было залогом успеха этого самолета. Дело п том, что современная наука для высоких дозвуковых скоростей (800-900 км/ ч) рекомендует крылья со стреловидностью 25-30 градусов. Всего этого Липпиш не знал, но чисто случайно попал в самую точку, – стремясь обеспечить балансировку "бесхвостки", спроектировал оптимальное крыло для трансзвуковых скоростей. Поэтому Me 163 не разбивались из-за смещения аэродинамического фокуса или из-за наступления волнового кризиса, что мы наблюдали у других аналогичных самолётов, в частности у советского Би-1.

Me 163A-0, на котором испытывала ракеты R4М.

Me 163 V8

По планеру дела шли нормально, но с силовой установкой были постоянные проблемы. Из-за засорения тракта подачи катализатора (состав "Z") он неравномерно поступал в камеру сгорания. Это приводило к пульсациям тяги. а иногда к взрывам. Спокойно работать с двигателистами над решением этих проблем Липпиш не мог, – из-за конфликтов с Вилли Мессершмиттом он был вынужден покинуть фирму и переехать в Вену, где пристроил свой отдел в Институте аэродинамики.

Всего до марта 1443 года были построены 10 самолётов Me 163A – от V4 до V13. В этом была большая заслуга Вольфганга Шпате, который с апреля 1442 года был назначен директором проекта по производств) и приёмке Me 163 со стороны Люфтваффе. Часть из них была без двигателей и впоследствии использовалась для обучения пилотов. На других образцах отрабатывалось крыло с постоянной стреловидностью, различные схемы уборки-выпуска лыжи и другие самолётные системы. На V8 были испытаны газовые рули, но неудачно – от них отказались. На VII попробовали другой run двигателя – Ек- 16е. но также неудачно. Один из самолётов, ПОД обозначением Me 163A (CD+IO). был вооружён 24 неуправляемыми ракетами R4M. Это была инициативная доработка, выполненная командиром "13 штафеля". III группы JG400. Это подразделение базировалось на аэродроме Удетфельд и занималось обучением пилотов на Me 163А и Me 163В. В октябре 1944 года он попросил взаймы \ соседнего подразделения, летавшего на Me 262. комплект двух пусковых установок и ящик ракет R4M.

Затем, с помощью своих механиков, смонтировал их на одном самолёте. Пусковая установка представляла собой набор деревянных реек, закреплённых на нижней поверхности крыла, на которых устанавливались по 12 ракет на каждом крыле. Ракета R4M представляла собой неуправляемый снаряд, калибром 55 мм, длиной 812 мм и стартовым весом 3,85 кг. Вес заряда ВВ -

520 г. Ракета имела раскрывающиеся стабилизаторы, закрытые бумажными втулками. При пуске они разрывались, и стабилизаторы раскрывались от скоростного напора. Ракеты на вооружение Me 163 приняты не были, так как некому было доводить "рацпредложение" до ума.

(Продолжение следует)