Истребитель-«молния» P-38 «Лайтнинг»

НЕДОЛГАЯ ЖИЗНЬ ПРОТОТИПА

Постройка XP-38 (внутрифирменное обозначение — «Модель 22», зав. номер 37-457) на основании контракта с Военным министерством AC9974 была завершена в самом конце 1938 г. на заводе фирмы «Локхид» в Бербанке (Burbank), после чего машину переправили в Калифорнию на аэродром Марч Филд, где решили проводить испытания. Испытательные полеты выполнял лейтенант Бен Келси, один из офицеров Воздушного корпуса, разрабатывавших техническое задание X-608. Одновременно он стал Офицером проекта (официальным наблюдателем от USAAC) по истребителю фирмы «Локхид». Первые пробежки и подлеты выявили неудовлетворительную работу тормозов. В результате машина получила небольшие повреждения, что привело к задержке первого вылета до 27 января 1939 г. Этот полет чуть было не стал последним. По мере набора высоты обнаружилась сильная вибрация закрылков Фаулера, в результате чего разрушились три из четырех несущих кронштейнов. Келси начал подумывать о покидании машины с парашютом. Впрочем, вскоре он обнаружил, что неприятные явления ослабевают, если убрать газ и увеличить угол атаки почти до критического. После напряженного 34-минутного полета лейтенанту Келси удалось посадить машину. Угол атаки в момент касания был равен 18°, и самолет зацепил пятками килей за бетонку прежде, чем колеса основных стоек коснулись ВПП.

Вряд ли можно было говорить о результатах первого вылета как о выдающемся успехе и увидеть в них залог замечательной роли P-38 в будущем. Опытный экземпляр истребителя XP-38, по оценке летчика-испытателя, имел следующие дефекты:

— недостаточно эффективные тормоза, несмотря на установку ручной помпы и независимого контура гидросистемы;

— неудовлетворительную продольную устойчивость, что потребовало увеличения площади стабилизатора (реализовано на YP-38);

— бафтинг руля высоты, первоначально принятый за флаттер. Было принято решение для борьбы с бафтингом изменить направление вращения винтов на противоположное. Кроме того, по рекомендации USAAC руль высоты был оборудован вынесенными весовыми компенсаторами;

— недостаточную производительность водорадиаторов, что потребовало переделки системы охлаждения двигателей. Усовершенствование формы тоннелей и подбор радиаторов, кроме всего прочего, обеспечили увеличение скорости полета XP-38 на 12,8 км/ч.

До 10 февраля было выполнено еще пять полетов с суммарным налетом 4 часа 49 минут. В ходе их получили подтверждение высокие летные данные новой машины. Для продолжения официальных испытаний необходимо было перебросить самолет на авиабазу Райт Филд в районе Дайтона, штат Огайо, на другом конце США. С разрешения командующего USAAC генерала Арнольда на 11 февраля 1939 г. был спланирован рекордный полет по маршруту Марч Филд — Амарилло — Дайтон. Предусматривалась возможность продления маршрута до Нью-Йорка. С посадкой в Амарилло, штат Техас, XP-38 успешно перелетел на авиабазу Райт Филд, а затем на авиабазу Митчелл Филд, штат Нью-Йорк. Весь полет занял 7 часов 2 минуты, при этом XP-38 показал среднюю воздушную скорость 563 км/ч, а путевую с учетом попутного ветра — более 676 км/ч, что произвело большое впечатление на руководителей USAAC. Генерал Арнольд рассчитывал, что успех перелета будет способствовать изменению позиции американских конгрессменов в отношении военной авиации: еще бы, ведь планировалось побитие мирового рекорда скорости на базе «Тихий океан — Атлантический океан».

К несчастью, на последнем этапе полета произошла авария. В районе Митчелл Филд руководитель полетов дал Келси команду пропустить на посадку звено армейских патрульных самолетов PB-24. При снижении на малых оборотах моторы XP-38 переохладились, а в карбюраторах образовался лед. Когда Келси уже на глиссаде захода на посадку двинул секторы газа вперед, обмерзшие карбюраторы и соответственно моторы на это никак не отреагировали. Самолет стал быстро терять скорость, и пилоту пришлось искать подходящий участок местности для экстренного приземления.

Келси намеревался посадить машину, не выпуская шасси, на площадку для гольфа вблизи аэродрома. Ему не хватило сотни метров: самолет на скорости 160 км/ч зацепился за кроны, срубил несколько деревьев, подпрыгнул и сломал лонжерон правой консоли. Пилот уперся ногами в приборную доску и вжался в сиденье. Еще несколько ударов, и остатки машины в положении хвостом вперед заскользили по траве. Летчик отделался ушибами, но XP-38 был полностью разрушен и не подлежал ремонту.

Между прочим, проблема посадки летчика в тщательно отполированный XP-38 была не из простых (невысокий Келси предпочитал сначала забросить парашют на крыло и только после этого совершать акробатический этюд с подъемом на центроплан, придерживаясь за его заднюю кромку). Пилоты поговаривали: «Один дьявол знает, как забраться в этот P-38!» Не меньше головной боли доставляло оставление самолета в случае аварии в воздухе. Инструкция летчику рекомендовала в горизонтальном полете перевернуть самолет на спину, а затем «выпасть» из кабины, заранее расстегнув привязные ремни. Нормальное «вываливание» через борт кабины грозило столкновением с оперением и обещало вполне предсказуемые последствия. Впрочем, в данном случае обошлось без парашютных прыжков.

Авария опытной машины, несомненно, отрицательно сказалась на сроках доводки и внедрения в строевые части нового истребителя. Руководство «Локхид» всячески пыталось скрыть летное происшествие, но оно все же попало на первые полосы газет. Ожидая самых негативных последствий, К. Джонсон обреченно ждал закрытия проекта. Но, к его удивлению, авария не изменила общего позитивного отношения USAAC к P-38, и менее чем через три месяца, 27 апреля 1939 г., компания «Локхид» заключила договор на постройку 13 самолетов YP-38 — предсерийных двухмоторных истребителей для войсковых испытаний (зав. номера 39-689 — 39-701). Общая стоимость заказа была определена равной 2 180 725 долларов. Таким образом, не только в Советском Союзе, но и в Соединенных Штатах решения о серийном производстве принимались еще до окончания испытаний перспективных образцов военной техники. Выполняя требования контракта, в октябре 1939 г. компания «Локхид» выкатила на аэродром головную машину, получившую внутризаводское обозначение «Модель 122». Правда, постройка остальных машин предсерийной партии сильно затянулась из-за отсутствия технологической оснастки. Да и головной машине пришлось простоять в ожидании первого полета почти целый год.

Силовая установка этого варианта «Лайтнинга» состояла из двигателей «Аллисон» серии F — левого V-1710-27 и правого V-1710-29 — с измененным направлением вращения винтов. Теперь, если смотреть из кабины, правый винт вращался по часовой, а левый — против часовой стрелки. Изменение направления вращения было предпринято для уменьшения турбулентности потока над хвостовым оперением. С турбокомпрессорами «Дженерал Электрик» B2 моторы развивали мощность 1150 л.с. на высоте 6100 м. Моторы серии F имели редукторы с увеличенным передаточным отношением от коленчатого вала к валу винта. Это привело к повышению осевой линии вала и заметно изменило конфигурацию мотогондол.

Выдвигающийся совок маслорадиатора был заменен двумя неподвижными воздухозаборниками, прорезанными в обшивке мотогондолы позади коков винтов, а небольшая выходная регулирующая заслонка размещалась в нижней части гондолы непосредственно перед створками основных стоек шасси. Одновременно увеличили размеры и производительность этиленгликолевых радиаторов, причем регулирующие створки с верхней части хвостовых балок были перенесены на заднюю часть обтекателей радиаторов.

Первоначально фонарь кабины пилота не отличался от варианта, установленного на XP-38. Вскоре он был изменен, и гнутое лобовое стекло сменилось трехсекционным козырьком.

Ни 25-мм пушка Гочкиса, ни 22,8-мм орудие Джонсона, которые предполагали поставить на P-38, так и не были доведены до серийного выпуска, но компания «Кольт Патент Файр Армз» приступила к производству разработанной Браунингом пушки калибра 37 мм в вариантах M4 и M9. Пушка M9 с боекомплектом 15 патронов была доработана для установки на YP-38 в комбинации с двумя 12,7-мм пулеметами (по 200 патронов к каждому) и двумя 7,62-мм пулеметами (по 500 патронов на ствол) фирмы «Браунинг». Впрочем, часть самолетов предсерийной партии была выпущена вообще без вооружения, а на некоторых машинах в носовой части гондолы пилота смонтировали только муляжи пулеметных стволов.

Конструкторы «Локхид» предприняли радикальную ревизию многих элементов планера YP-38 с целью снижения массы самолета. Расчетная полетная масса машины была уменьшена до 6129 кг, а максимальная перегрузочная — до 6514 кг. Предполагалось, что новый вариант самолета сумеет развить скорость 652 км/ч на высоте 6100 м.

В конце 1939 г. руководству Воздушного корпуса США и директорату «Локхид» стала очевидной неизбежность участия армии США в развернувшейся войне. Новый истребитель компании должен был сыграть в ней свою роль. Кроме того, могли последовать заказы от европейских стран, уже вовлеченных в войну. Поэтому командование Воздушного корпуса приняло решение заказать первую серию из 66 самолетов и дать фирме указания о развертывании дополнительных производственных площадей, не дожидаясь окончания войсковых испытаний YP-38.

Однако вследствие нехватки квалифицированных инженеров и большого количества проектов, одновременно разрабатывавшихся фирмой, темп изготовления предсерийных YP-38 замедлился. Первый из них был облетан только 17 сентября 1940 г. летчиком-испытателем Маршалом Хидлом, второй включился в летные испытания в январе 1941 г., а последний — только в июне 1941 г.

Испытания YP-38 (обычно называемых «Уиппи») проводились летчиками компании «Локхид» и армейскими пилотами USAAC на авиабазе Райт Филд. Полеты выявили ряд проблем, включая уже упоминавшийся бафтинг хвостового оперения. Кроме того, в ходе выполнения заданий, связанных с пикированием и полетами на сверхмаксимальных скоростях, были обнаружены явления, возникающие вследствие сжимаемости воздуха. На больших высотах при скорости, соответствующей числу Маха порядка 0,7–0,75, максимально достижимой для P-38 (хотя летчики в своих рапортах порой сообщали и о более высоких скоростях), управление как бы заклинивало и самолет становился неуправляемым. 4 ноября 1941 г. летчик-испытатель Ральф Винден погиб на одном из YP-38 (зав. номер 39-689), выполняя разгон на пикировании до сверхвысокой скорости.

Скачок уплотнения, возникавший при высокоскоростном обтекании центральной секции крыла и вызывавший ухудшение управляемости в вертикальной плоскости, оказался очень сложной проблемой, которую не удавалось решить вплоть до 1944 г. Летчики воспринимали это явление так, словно «гигантская рука выхватывала самолет из-под контроля». Поэтому пилотов ранних вариантов P-38 инструктировали об ограничениях, предотвращающих попадание в область волнового кризиса, и о методах вывода самолета из опасного положения.

Поскольку бафтинг хвостового оперения вначале был ошибочно принят за флаттер и связывался только с большими скоростями, способ его устранения был найден с огромным трудом после проведения обширных экспериментальных исследований в полетах и продувок в аэродинамической трубе. Дополнительные балансировочные грузы, смонтированные на руле высоты по предложению армейских специалистов, не в полной мере устранили проблему, однако стали непременной принадлежностью всех позднейших модификаций. Была также предпринята попытка бороться с бафтингом путем улучшения формы зализа на стыке крыла и фюзеляжа. Изучались 15 вариантов конструкций (наряду с изменением формы передней кромки крыла), прежде чем удалось найти удовлетворительное решение.

Войсковые испытания YP-38 проводились весной и в начале лета 1941 г. на базе 1-й группы перехватчиков (1 PG — Pursuit Group) в Селфридж Филд, штат Мичиган. Здесь же производилось переучивание пилотов из других групп на первые серийные P-38.

Еще до того как головной YP-38 смог подняться в небо, уверенность фирмы «Локхид» в блестящих перспективах производства нового истребителя оправдалась. Помимо заказа на 66 самолетов первой серийной партии для USAAC, оформленного в сентябре 1939 г., британская и французская закупочные комиссии в мае 1940 г. заключили соглашение с «Локхид» о покупке 417 и 250 машин соответственно. Английский вариант машины получил обозначение «Модель 322B», а французский — «Модель 322F». Впрочем, Франция в конце июня 1940 г. потерпела поражение, и весь контракт был переоформлен на Великобританию. Далее, в августе 1940 г., армия США заказала еще 410 P-38 в вариантах истребителя и самолета-разведчика. Любопытная складывалась ситуация: компания «Локхид» имела заказов более чем на тысячу истребителей нескольких модификаций, но прототип разбился, а его «сменщика» никак не удавалось подготовить к испытательным полетам.

На этапе внедрения машины P-38 «Локхид» практически полтора года топталась на месте. Удивительно! Но только на первый взгляд. Дело в том, что параллельно с P-38 конструкторы фирмы разрабатывали целую гамму самолетов иного назначения. На основе двухдвигательного пассажирского самолета «Лодестар» («Модель 18») создавался бомбардировщик «Вентура» («Модель 37»), а на чертежных досках проектантов рождались контуры четырехмоторного лайнера «Констеллейшн» («Модель 49»). Дочерняя компания «Вега» на основе локхидовской «Электры» создавала бомбардировщик-разведчик «Хадсон» («Модель 32»), предназначавшийся преимущественно для английских ВВС. В феврале 1940 г. британцы заказали 25 «Хадсонов» на общую сумму 4,5 млн долларов. Тогда же USAAC раскошелился на астрономическую по тем временам сумму 54,5 млн долларов, заказав 300 «Вентур». Заказы сыпались, как горячие пирожки с конвейера кондитерской-автомата. Выполнялись и опытные работы.