Раритеты американской авиации

«Лягушка» с соосными винтами

В середине тридцатых годов среди конструкторов бомбардировщиков началась гонка, девизом которой могли бы стать слова: «Дальше, больше, быстрее». Поняв, что основной силой, способной нанести удар по тылам противника и подорвать его военно-промышленный потенциал, является дальняя авиация, конструкторы всех авиационных держав стали создавать новые и новые бомбардировщики, быстро доведя их конструкцию до предела возможностей, до совершенства. Технический прорыв в летных данных бомбардировщика – в частности, в достижении большей дальности и скорости полета – стал возможен только путем применения новой компоновочной схемы с уменьшенным вредным сопротивлением. Такие попытки имели место во многих странах, в Германии и США братья Хортен и Джон Нортроп экспериментировали со схемой «летающее крыло», причем американский конструктор достиг больших успехов. Английская фирма «Майлз» прорабатывала схему с тандемным расположением крыльев, но здесь дело не пошло дальше создания и облета легкомоторного самолета-аналога. Впрочем, высокая степень новизны столь «радикальных» проектов делала путь от концептуальной разработки проекта до серийного производства тернистым и почти непроходимым. Оставался путь разумных компромиссов, по которому, в частности, пошли создатели самолетов «Хейнкель-177» и «Бристоль-100». Первый имел четыре двигателя, соединенных в две спарки и работающих на два винта. Такая мера позволила ужать модель четырехмоторной машины до величины двухмоторной и избавиться от вредного сопротивления и аэродинамической интерференции, создаваемых двумя мото го идолами. За это пришлось расплачиваться снижением КПД двигателей, а также возрастанием сложности конструкции, пожароопасности, вероятности отказов, ростом массогабаритных параметров и трудностью наземного обслуживания двигательной установки. Выигрыш получился минимальный. Самолет же «Бристоль-100» так и остался в проекте. Это должен был быть шестимоторный самолет со взлетным весом 100 тонн с очень толстым крылом и двигателями, упрятанными внутрь его. Через длинные валы моторы приводили во вращение воздушные винты, вынесенные вперед. Такой самолет вряд ли обладал бы преимуществами перед своими современниками; толстопрофильное крыло создавало бы большое вредное сопротивление, а удлинительные валы двигателей, через которые нужно было бы передать огромный крутящий момент, весили бы очень много. Правильность этих выводов подтвердилась уже в послевоенные годы, когда был создан пассажирский самолет «Брабазон» с «похороненными» внутри толстого крыла двигателями. Из-за полного букета перечисленных выше недостатков «Брабазон» получился очень дорогим и малоудачным.

Первый американский реактивный бомбардировщик Дуглас ХВ-43

В 1943 году коллектив фирмы «Дуглас» в городе Санта-Моника предложил вниманию ВВС США эскизный проект среднего бомбардировщика, радующий почти оптимальным сочетанием классических черт и элементов новизны. Это был самолет с двумя двигателями, расположенными в фюзеляже и вращающими посредством длинных валов соосные винты, расположенные в хвостовой части фюзеляжа. Под отсеком двигателей располагался длинный и очень емкий бомбоотсек. Крестообразное оперение служило хорошей защитой для воздушных винтов на взлете и посадке. Экипаж состоял из трех человек: двух летчиков и штурмана-бомбардира.

Казалось бы, проект лишен серьезных недостатков. Еще на стадии аванпроекта были прекрасно продуманы все технические решения, которые предстояло воплотить в этом проекте. Оснащенный рядными двигателями жидкостного охлаждения «Аллисон» V-1710-125 мощностью по 1725 л. с., расположенными тандемно, самолет должен был поднимать до 3600 кг бомб – столько же, сколько несла первая «летающая крепость» В-17А. Причем благодаря большому и длинному бомбоотсеку новая машина могла брать на борт английские 1800-килограммовые и 3600-килограммовые бомбы повышенной мощности. Максимальная скорость оценивалась в 690 – 700 км/ч – для 1943 года фантастическая цифра. Такая невероятная для среднего бомбардировщика скорость достигалась путем максимального зализывания фюзеляжа, облагораживания его аэродинамики и главным образом благодаря применению ламинарного крыла. Расчетная дальность полета превосходила дальность В-17 последних серий.

Необходимо отметить, что в конструкции нового самолета не было использовано никаких принципиально новых на 1943 году материалов и технологий, чье освоение могло задержать передачу самолета в серию. Беда заключалась в другом – постройка, доводка и испытания самолета требовали слишком много времени, что и стало в конце концов приговором этому детищу фирмы «Дуглас».

Основная проблема, стоявшая перед проектировщиками, заключалась в том, как передать вращательный момент от двигателей к винтам. Специалисты фирмы «Дуглас» изучили опыт Белла, накопленный при создании знаменитой «Аэрокобры», и нашли решение: двигатели соединялись с пропеллерами длинным валом, состоявшим из пяти секций, – валов от самолета Р-39. Вращающий момент передавался на большой планетарный редуктор, располагавшийся в районе хвостового оперения. Из редуктора выходили два концентрических вала противоположного вращения, приводивших в движение два трехлопастных пропеллера «Кертисс Электрик» диаметром по 4 м. Система получилась не очень изящная и достаточно перетяжеленная, но эти недостатки с лихвой компенсировались ростом летных данных, полученных путем ее применения. Для безопасного покидания самолета винты можно было отстрелить.

ВВС проявили огромную заинтересованность в подобном сверхсамолете и, не теряя времени, в мае 1943 года заключили с фирмой «Дуглас» контракт на изготовление двух прототипов, получивших наименование ХА-42 «Миксмастер» («Смешивающий коктейли») – такое собственное имя было скорее всего обусловлено винтами противоположного вращения, напоминавшими миксер. В начале 1944 года, когда стало ясно, что основным назначением самолета станет не непосредственная поддержка войск, а тактические и стратегические бомбовые удары, сменили «штурмовое» обозначение ХА на «бомбардировочное» ХВ.

Самолет ХВ-43 в полете

Сроки постройки самолетов поджимали, война близилась к концу. Первый прототип был готов к летным испытаниям в мае 1944 года. Самолет был очень красив и изящен. Кабина летчиков была скомпонована весьма оригинально: командир и второй пилот имели два каплевидных индивидуальных фонаря, расположенных симметрично. Фонари производили впечатление лягушачьих глаз, поэтому ХВ-42 живо получил прозвище «Летающая лягушка». В случае необходимости летчики могли поменяться местами в полете, компоновка позволяла без особых неудобств перебраться из одной кабины в другую. Впереди, закрытый плексигласовым носовым блистером, находился штурман-бомбардир. При серийном производстве предполагалось применить модульную конструкцию носовой части с возможностью установки вместо штурманской кабины батареи из 8-12 пулеметов калибра 12,7 мм по типу штурмовых модификаций бомбардировщика Норт Америкен В-25 «Митчелл».

Новый самолет имел весьма высокую скорость полета, и лишь немногие современные ему истребители могли его догнать. Тем не менее специалисты-вооруженцы не решились полностью отказаться от защиты задней полусферы. Оборонительное вооружение невозможно было разместить в фюзеляже – там просто не было места. Кроме того, винты перекрывали бы сектор обстрела. Пришлось разместить спаренные пулеметные установки в крыле между элероном и закрылком, примерно на половине его размаха. Пулеметные барбеты, почти целиком скрытые в тонком крыле, в походном положении практически не создавали сопротивления. Патронные ящики находились в крыле. Прицеливание осуществлялось дистанционно, стрельбу мог вести любой из летчиков, развернув свое кресло на 180°.

Ввиду малой толщины крыла шасси самолета при уборке пряталось в заднюю часть фюзеляжа, где было достаточно места, – сразу за бомбоотсеком находились лишь два относительно небольших бака, масляный и гликолевый.

Бомбардировщик ХВ-43. Обратите внимание на конструкцию шасси

Крыло было скомпоновано весьма плотно: в его корне размещались воздухозаборники двигателей и системы охлаждения, рядом с ними дальше от фюзеляжа располагались патронные ящики и пулеметные барбеты, а остальной объем занимали протектированные топливные баки.

Фирма «Дуглас» осуществляла параллельную разработку пассажирского варианта «Миксмастера» – самолета DC-8 «Скайбас», неслыханной по тем временам пассажировместимости – 48 человек. К сожалению, эта разработка так и не вышла из стадии аванпроекта.

6 мая 1944 года на авиабазе Райт-Филд состоялся первый полет «Миксмастера». Прототип налетал более 150 часов в процессе летных испытаний, после чего был передан заказчику. В июле был готов и второй прототип, отличавшийся от первого общим фонарем кабины вместо двух «лягушачьих глаз». Программа ХВ-42 держалась в строгом секрете, самолеты были показаны публике лишь в сентябре 1945 года, через месяц после окончания второй мировой войны. К этому времени стало ясно, что самолет в серию не пойдет. Первый прототип переделали в летающую лабораторию для испытаний новых реактивных двигателей «Вестингауз» Х19В-2, получивших в серии наименование J30. Два этих небольших двигателя с тягой по 530 кгс были смонтированы под крылом «Миксмастера».

8 декабря 1945 года второй прототип ХВ-42 совершил рекордный трансконтинентальный перелет из Лонг-Бич, штат Калифорния, в Боллинг-Филд, округ Колумбия. Расстояние в 3790 км было преодолено за 5 часов 17 минут со средней скоростью 717,8 км/ч, что улучшило более чем на час значение предыдущего рекорда. К сожалению, несколькими днями позже, 16 декабря, у самолета вскоре после взлета из Боллинг- Филд отказал один из двигателей и экипаж был вынужден спасаться на парашютах, предварительно отстрелив винты. Самолет разбился возле города Оксен-Хилл, штат Мэриленд. Случайный очевидец катастрофы сообщил о ней в местную газету, после чего в прессе неоднократно заявляли, что причиной катастрофы стало то, что у самолета якобы отвалился мотор: очевидно, отстрел винтов был истолкован таким образом.

В 1946 году на посадке разбился и первый прототип «Миксмастера», видимо, причиной аварии стала высокая посадочная скорость, присущая всем самолетам с ламинарным крылом.

После отказа от программы ХВ-42 фирма «Дуглас» продолжила его линию, спроектировав и построив самолет с реактивными двигателями на его основе. Эта машина получила индекс ХВ-43, на ней установили два двигателя «Дженерал Электрик» TG-180, впоследствии выпускавшиеся серийно фирмой «Аллисон» под названием J35 (2000 кгс). Двигатель был длиннее и тоньше, чем его поршневой предшественник, поэтому их установили рядом в несколько увеличенном двигательном отсеке. Воздухозаборники располагались по бокам верхней части фюзеляжа в районе кабины. Они имели прямоугольную форму и были выполнены заподлицо с обшивкой. На внутренней стенке воздухозаборника имелась пластинка, отсекавшая пограничный слой. Хвостовая часть подверглась коренной переделке, в ней теперь находились реактивные трубы двигателей и весовые балансиры для компенсации веса уменьшенного хвостового оперения. Теперь от нижнего киля, выполнявшего роль пяты безопасности на ХВ-42, отказались полностью, немного увеличив площадь верхнего киля. В отличие от предшественника ХВ-43 имел герметизированную кабину и значительно усовершенствованное бортовое оборудование. Оборонительного вооружения не планировалось, закрылки были увеличены, теперь они продолжались до самых элеронов.

Экспериментальные самолеты ХВ-43 на авиабазе Мюрок Драй-Лейк

Первый прототип ХВ-43, поднявшийся в воздух в мае 1946 года на базе Мюрок Драй-Лейк, был оснащен недоведенными двигателями, разрешенная тяга которых составляла всего 1520 кгс. Несмотря на это, его скорость в горизонтальном полете составила 840 км/ч. Это был первый американский реактивный бомбардировщик, и если ХВ-42 можно было назвать первым бомбардировщиком, развившим скорость 400 миль в час (661 км/ч), то ХВ-43 стал первым бомбардировщиком, давшим 500 миль в час (826 км/ч), – ведь ни один немецкий реактивный бомбардировщик не мог развить такой скорости с подвешенными бомбами. Впрочем, самолет оказался довольно сложным в управлении, на малых высотах он имел низкую устойчивость, а с большой высоты не мог производить прицельное бомбометание – слишком высока была скорость. Как и «Миксмастер», ХВ-43 несколько запоздал появиться на свет, да и был откровенно «сыроват», так что ВВС отдали предпочтение четырехдвигательному самолету Норт Америкен «Торнадо».

Второй прототип, YB-43, прибыл в Мюрок из Лонг- Бич в мае 1947 году. Он отличался непрозрачной носовой частью фюзеляжа, по бокам которого имелось два небольших прямоугольных окна.

В течение шести лет два этих самолета использовались для различных испытаний: первый прототип сбрасывал новейшие бомбы и другие грузы на полигоне, а второй был летающим стендом для реактивных двигателей, причем зачастую летал с двумя разными двигателями. В 1953 году он был списан и отправлен в Смитсонианский музей, где в настоящее время занимает достойное место в коллекции знаменитых самолетов, ведь за годы своей службы YB-43 принял участие в большем количестве испытаний, чем какой-либо другой американский самолет.

Схема бомбардировщиков ХВ-42 и ХВ-43