В январе 1939 года Александр Липпиш вместе со своими сотрудниками был переведен из немецкого исследовательского института планеризма (DFS) в Дармштадте на завод «Мессершмитт А.Г.» в Аугсбурге. В сентябре 1941 года была разработана конструкция летающего крыла. Проект дальнего бомбардировщика, о котором тут будет сказано, имел в значительно большей мере возможность вести борьбу с мощными хорошо защищенными целями, чем ранее созданные по обычной схеме самолёты за счет ряда использованных в его разработке новинок. Самолёт имел резервы внутреннего пространства и веса для резкого улучшения его характеристик за счет использования инфракрасных систем наведения для планирующих бомб. Проект был выполнен таким образом, что при старте и посадке удельные нагрузки на крыло находились бы в определённых и уже опробованных на практике границах. Взлёт полностью нагруженного самолёта при полёте на большие расстояния мог выполняться с обычных аэродромов без вспомогательных средств. Предполагалось в дальнейшем увеличить нагрузку на крыло ...
У прежних дальних бомбардировщиков соотношение между бомбовой нагрузкой - и вследствие этого боевой мощью – взлётным весом самолёта (включая ценные экипаж и оборудование) было довольно небольшим. В ходе ведения войны на море выяснилось, что использование для борьбы с тяжелыми, основательно защищенными линейными кораблями бомб весом в 500-1000 кг было уже недостаточно и необходимо было использовать более мощные боеприпасы различных калибров. К тому же стало ясно, что столь ценные объекты должны быть соответствующим образом защищены современными эффективными средствами ПВО от нападения с воздуха. Еще одной особенностью данного проекта было то, что имелась возможность в течение нескольких минут сменить одни подвешиваемые на самолёт бомбы на другие в соответствии с указанными варианта боевого применения, что позволяло значительно расширить круг выполняемых самолётом задач :
1. Дальний бомбардировщик:
максимальная бомбовая нагрузка до 20000 кг,
дальность полёта до 15000 км,
возможность сброса бомб под различными от 0° до 90° углами к горизонтали.
2. Морской самолёт:
четыре управляемых бомбы весом в 5000 кг каждая или торпеды с возможностью размещения во внутренних отсеках длиной до 6,5 метров.
3. Ближний бомбардировщик
максимальная бомбовая нагрузка до 50000 кг,
дальность полёта до 2500 км,
возможность сброса бомб под различными от 0° до 90° углами к горизонтали.
4. Дальний разведчик
дальность полёта до 27000 км.
5. Транспортный самолёт
габариты отсека для перевозки танка весом до 22 тонн или соответствующего веса противотанковых средств,
дальность полёта до 15000 км.
6. Самолёт буксировщик
буксировка планеров весом до 100000 кг.
7. Ночной истребитель (летающая зенитная батарея)
установка на борту четырех 8,8 см зенитных пушек.
максимальная бомбовая нагрузка до 20000 кг,
дальность полёта до 15000 км,
возможность сброса бомб под различными от 0° до 90° углами к горизонтали.
2. Морской самолёт:
четыре управляемых бомбы весом в 5000 кг каждая или торпеды с возможностью размещения во внутренних отсеках длиной до 6,5 метров.
3. Ближний бомбардировщик
максимальная бомбовая нагрузка до 50000 кг,
дальность полёта до 2500 км,
возможность сброса бомб под различными от 0° до 90° углами к горизонтали.
4. Дальний разведчик
дальность полёта до 27000 км.
5. Транспортный самолёт
габариты отсека для перевозки танка весом до 22 тонн или соответствующего веса противотанковых средств,
дальность полёта до 15000 км.
6. Самолёт буксировщик
буксировка планеров весом до 100000 кг.
7. Ночной истребитель (летающая зенитная батарея)
установка на борту четырех 8,8 см зенитных пушек.
Крыло имело два различных угла стреловидности, и включало в себя бронированные топливные баки. Конструкцией предусматривалось, что в случае необходимости топливные баки могли быть сброшены. Четыре двигателя Daimler Benz DB 615 (или DB 613 в том случае, если DB 615 не были бы готовы в срок), устанавливались в заднем края крыла. Радиаторы двигателей были расположены в передней части крыла. Огромный бомбовый отсек (грузовое пространство) располагалось в центральной области фюзеляжа. Конструкция шасси была выбрана по трёхстоечной схеме, с носовым колесом, со сдвоенными колесами на каждой стойке. Кабина была герметичной, с системой создания избыточного давления. Было предусмотрено дистанционное управление оборонительным вооружением, находящимся в носу и хвосте.
Далее изложены преимущества этого проекта в сравнении с обычными разработанными ранее самолетами.
Преимущества в характеристиках и летных качествах
1. Вес
Сниженный на 30% полётный вес. Основная экономия в весе была достигнута за счет использования крыла выполненного в виде единственного элемента конструкции, к которому крепились силовая установка, шасси и прочее смонтированное в крыле оборудование. Крыло воспринимало на себя нагрузки, которые равномерно распределялись по его длине.
2. Сопротивление набегающему потоку воздуха
Вследствие отсутствия сопротивления набегающему потоку воздуха со стороны фюзеляжа, мотогондол и горизонтального оперения у данного самолёта увеличение площади омываемой поверхности в сравнении омываемой площадью идеального крыла составит лишь 7,5%. Это позволяет получить коэффициент сопротивления всего в Cw = 0,0122. У самолётов с хвостовым оперением этот коэффициент сопротивления будет равен Cw = 0,020-0,025. Радиаторы силовой установки были смонтированы таким образом, что они практически не создавали какого-либо сопротивления набегающему потоку воздуха. Применение толкающих винтов позволяло бы получить тот же полезный эффект, что и использование свободно-вращающего винта (freifahrender Schrauben). Толкающие винты собирали возникающие за толстым крылом потоки воздуха и снижали возникающее в данной части крыла сопротивление. Стреловидное крыло создавало на больших скоростях незначительное ослабление влияния сжимаемости.
3. Маневренность
Бесхвостые самолёты имеют лучшие маневренные характеристики, чем самолеты, построенные по обычной схеме.
4.Торможение воздушными винтами
В случае если самолёт совершает резкое снижение, то винты его силовой установки выполняют роль воздушных тормозов и при этом не происходит нарушения воздушного потока, омывающего крыло и руль направления. Резкие толчки, вызванные возмущенным воздушным потоком, и связанная с ними недостаточная устойчивость не возникают, даже при торможении силовой установкой, работающей на полную мощность.
5. Силовая установка
Использование спаренных силовых установок позволяет получить большую дальность полёта при сравнительно низком удельном расходе топлива без дополнительного сопротивления, вызванного воздушными винтами.
Преимущества в характеристиках и летных качествах
1. Вес
Сниженный на 30% полётный вес. Основная экономия в весе была достигнута за счет использования крыла выполненного в виде единственного элемента конструкции, к которому крепились силовая установка, шасси и прочее смонтированное в крыле оборудование. Крыло воспринимало на себя нагрузки, которые равномерно распределялись по его длине.
2. Сопротивление набегающему потоку воздуха
Вследствие отсутствия сопротивления набегающему потоку воздуха со стороны фюзеляжа, мотогондол и горизонтального оперения у данного самолёта увеличение площади омываемой поверхности в сравнении омываемой площадью идеального крыла составит лишь 7,5%. Это позволяет получить коэффициент сопротивления всего в Cw = 0,0122. У самолётов с хвостовым оперением этот коэффициент сопротивления будет равен Cw = 0,020-0,025. Радиаторы силовой установки были смонтированы таким образом, что они практически не создавали какого-либо сопротивления набегающему потоку воздуха. Применение толкающих винтов позволяло бы получить тот же полезный эффект, что и использование свободно-вращающего винта (freifahrender Schrauben). Толкающие винты собирали возникающие за толстым крылом потоки воздуха и снижали возникающее в данной части крыла сопротивление. Стреловидное крыло создавало на больших скоростях незначительное ослабление влияния сжимаемости.
3. Маневренность
Бесхвостые самолёты имеют лучшие маневренные характеристики, чем самолеты, построенные по обычной схеме.
4.Торможение воздушными винтами
В случае если самолёт совершает резкое снижение, то винты его силовой установки выполняют роль воздушных тормозов и при этом не происходит нарушения воздушного потока, омывающего крыло и руль направления. Резкие толчки, вызванные возмущенным воздушным потоком, и связанная с ними недостаточная устойчивость не возникают, даже при торможении силовой установкой, работающей на полную мощность.
5. Силовая установка
Использование спаренных силовых установок позволяет получить большую дальность полёта при сравнительно низком удельном расходе топлива без дополнительного сопротивления, вызванного воздушными винтами.
Военные преимущества
6. Боеспособность
Эффективность самолёта при выполнении боевой задачи значительно выше за счет наличия на борту большого количества полезной нагрузки и топлива, составляющих 60% полётного веса.
7. Скорость
Во время полёта на режиме наборе высоты и в боевом режиме самолёт достигает горизонтальную скорость равную современным истребителям (по состоянию на 1941 год). К этому следует прибавить маневренность самолёта-бесхвостки.
8. Варианты применения самолёта
Вышеуказанные варианты боевой нагрузки данного самолёта дают возможность использовать его для выполнения большого количества разнообразных задач.
9. Прочность
При указанной снаряженной массе самолёта вариант Н 5 имеет достаточную прочность, позволяющую ему выполнять полёты на высокой скорости при перехвате различных воздушных целей.
10. Угол бомбометания
Вследствие применения двигателей с толкающими винтами имеется возможность сброса бомб всех калибров под углами 0°-90°.
11. Оборонительное вооружение
Удобное расположение установленного на самолёте оборонительного вооружения позволяет беспрепятственно применять его в любом секторе стрельбы. Установка прицельных приспособлений и вооружения вместе на едином лафете позволяет обойтись без различных систем дистанционного управления и избежать связанных с этим ошибок при прицеливании. Лафеты установлены на вращающихся основаниях. Длинные стволы бортовых автоматических пушек позволяют получить высокую начальную скорость снарядов.
12. Преодоление аэростатных заграждений
Свободный проход сквозь аэростатные заграждения.
13. Бронирование
Вероятность получения повреждений при обстреле невелика. Все топливные баки защищены. Радиаторы расположены перед лонжеронами и двигателями и поэтому имеют очень надёжную защиту, исключающую их повреждение при обстреле сзади. Так же металлические толкающие винты создают дополнительную защиту для расположенных перед ними двигателей, топливных баков и радиаторов. Расположенная перед лонжероном и отсеками с различной полезной нагрузкой кабина пилотов получила очень хорошую защиту, которую можно еще усилить установкой дополнительного бронирования.
14. Разнесение двигателей по размаху крыла
Разнесение двигателей по размаху крыла обеспечивает высокий уровень безопасности силовой установки самолёта в целом.
15. Несущие плоскости
Крыло, имеющее хорошую собственную устойчивость, не восприимчиво к повреждениям рулевых поверхностей. Если у самолёта обычной конструкции будут основательно повреждены рули высоты, то это приведет к мертвой петле и возникашие при этом перегрузки в большинстве случаев исключат возможность спасения экипажа. У самолёта с крылом, имеющее хорошую собственную устойчивость, при повреждении рулей высоты не наблюдается срыва воздушного потока и если приземление повреждённого самолёта по ряду причин будет невозможным, экипаж может покинуть его, выпрыгнув с парашютами.
16. Вынужденная посадка на воду
При вынужденной посадке на воду аварийные сброс бомб и слив топлива обеспечат пустые топливные баки и отсеки, позволяющие самолёту некоторое время находиться на поверхности воды.
17. Горизонтальное хвостовое оперение
Из-за отказа от отдельного горизонтального оперения резко уменьшается вероятность крутки крыла; кроме того тёплый воздух от работающих двигателей позволит лучше прогреть поверхность крыла.
6. Боеспособность
Эффективность самолёта при выполнении боевой задачи значительно выше за счет наличия на борту большого количества полезной нагрузки и топлива, составляющих 60% полётного веса.
7. Скорость
Во время полёта на режиме наборе высоты и в боевом режиме самолёт достигает горизонтальную скорость равную современным истребителям (по состоянию на 1941 год). К этому следует прибавить маневренность самолёта-бесхвостки.
8. Варианты применения самолёта
Вышеуказанные варианты боевой нагрузки данного самолёта дают возможность использовать его для выполнения большого количества разнообразных задач.
9. Прочность
При указанной снаряженной массе самолёта вариант Н 5 имеет достаточную прочность, позволяющую ему выполнять полёты на высокой скорости при перехвате различных воздушных целей.
10. Угол бомбометания
Вследствие применения двигателей с толкающими винтами имеется возможность сброса бомб всех калибров под углами 0°-90°.
11. Оборонительное вооружение
Удобное расположение установленного на самолёте оборонительного вооружения позволяет беспрепятственно применять его в любом секторе стрельбы. Установка прицельных приспособлений и вооружения вместе на едином лафете позволяет обойтись без различных систем дистанционного управления и избежать связанных с этим ошибок при прицеливании. Лафеты установлены на вращающихся основаниях. Длинные стволы бортовых автоматических пушек позволяют получить высокую начальную скорость снарядов.
12. Преодоление аэростатных заграждений
Свободный проход сквозь аэростатные заграждения.
13. Бронирование
Вероятность получения повреждений при обстреле невелика. Все топливные баки защищены. Радиаторы расположены перед лонжеронами и двигателями и поэтому имеют очень надёжную защиту, исключающую их повреждение при обстреле сзади. Так же металлические толкающие винты создают дополнительную защиту для расположенных перед ними двигателей, топливных баков и радиаторов. Расположенная перед лонжероном и отсеками с различной полезной нагрузкой кабина пилотов получила очень хорошую защиту, которую можно еще усилить установкой дополнительного бронирования.
14. Разнесение двигателей по размаху крыла
Разнесение двигателей по размаху крыла обеспечивает высокий уровень безопасности силовой установки самолёта в целом.
15. Несущие плоскости
Крыло, имеющее хорошую собственную устойчивость, не восприимчиво к повреждениям рулевых поверхностей. Если у самолёта обычной конструкции будут основательно повреждены рули высоты, то это приведет к мертвой петле и возникашие при этом перегрузки в большинстве случаев исключат возможность спасения экипажа. У самолёта с крылом, имеющее хорошую собственную устойчивость, при повреждении рулей высоты не наблюдается срыва воздушного потока и если приземление повреждённого самолёта по ряду причин будет невозможным, экипаж может покинуть его, выпрыгнув с парашютами.
16. Вынужденная посадка на воду
При вынужденной посадке на воду аварийные сброс бомб и слив топлива обеспечат пустые топливные баки и отсеки, позволяющие самолёту некоторое время находиться на поверхности воды.
17. Горизонтальное хвостовое оперение
Из-за отказа от отдельного горизонтального оперения резко уменьшается вероятность крутки крыла; кроме того тёплый воздух от работающих двигателей позволит лучше прогреть поверхность крыла.
Описание конструкции
Фюзеляж
Фюзеляж как таковой отсутствует, поскольку он плавно переходит в среднюю часть крыла и перекрывается ею. Конструкция самолёта цельнометаллическая. Изгибающие и поперечные нагрузки передаются на лонжерон, закручивающие нагрузки воспринимаются внешней обшивкой. В части крыла, где должен был располагаться фюзеляж, размещаются герметичные кабина пилотов и отсеки для экипажа, отсеки для полезной нагрузки. Последние благодаря съемным держателям могут использоваться для размещения полезной нагрузки различного типа.
Шасси
Шасси представлено носовой стойкой и крепящимися за центром тяжести основными стойками шасси. Уборка шасси производится при помощи гидравлического привода. На случай выхода из строя гидравлической системы предусмотрена пневматическая система выпуска шасси. Передняя и основные стойки шасси при уборке перемещаются лишь вдоль одной оси. Колёса основного шасси имеют пневматическую тормозную систему. Каждое из колёс основных стоек шасси при уборке может быть сброшено.
Хвостовое оперение
На внешних частях крыла расположены снабжённые противовесами рули служащие одновременно в качестве рулей высоты и элеронов. Вертикальное оперение расположено на фюзеляже. Рули по обеим стoронам расположены симметрично относительно продольной оси самолёта. Все рули для компенсации нагрузок, вызванных набегающим потоком воздуха, оборудованы флеттнерами. Флеттнеры рулей высоты и направления оборудованы триммерами.
Система управления
Система управления фирмы Siemens с сервоусилителем с дифференцированным регулированием давления в системе. При выходе из строя этой системы управление можно было осуществлять при помощи аварийной системы управления со штурвалом и рулем направления, которые были нормальными элементами системы управления и напрямую управляли флеттнерами. Балансировку относительно вертикальной и поперечной осей можно было регулировать с места пилота в кабине при помощи маховика. Привод посадочных щитков гидравлический.
Несущие плоскости
Крыло состоит из трех частей. Крыло однолонжеронное внешней с обшивкой, работающей на скручивание. В средней части крыла располагаются ниши основного шасси. Двигатели, топливные баки и прочие отсеки для размещения различного рода полезной нагрузки располагались между поперечными перегородками, разделявшими внутреннее пространство крыла на отдельные изолированные друг от друга отсеки. Поперечные перегородки крыла одновременно служили в качестве несущих элементов самого крыла (нервюр), силовой установки, в качестве противопожарных перегородок и элементов конструкции, к которым крепились валы воздушных винтов двигателей, шасси и отсеков для размещения полезной нагрузки. Кроме того, последние нервюры центральной части воспринимают изгибающую нагрузку консолей крыла. Стреловидная передняя кромка крыла должна была позволять преодолевать воздушные аэростатные заграждения. Выдвижные щитки служили в качестве посадочной механизации и воздушных тормозов при пикировании.
Фюзеляж
Фюзеляж как таковой отсутствует, поскольку он плавно переходит в среднюю часть крыла и перекрывается ею. Конструкция самолёта цельнометаллическая. Изгибающие и поперечные нагрузки передаются на лонжерон, закручивающие нагрузки воспринимаются внешней обшивкой. В части крыла, где должен был располагаться фюзеляж, размещаются герметичные кабина пилотов и отсеки для экипажа, отсеки для полезной нагрузки. Последние благодаря съемным держателям могут использоваться для размещения полезной нагрузки различного типа.
Шасси
Шасси представлено носовой стойкой и крепящимися за центром тяжести основными стойками шасси. Уборка шасси производится при помощи гидравлического привода. На случай выхода из строя гидравлической системы предусмотрена пневматическая система выпуска шасси. Передняя и основные стойки шасси при уборке перемещаются лишь вдоль одной оси. Колёса основного шасси имеют пневматическую тормозную систему. Каждое из колёс основных стоек шасси при уборке может быть сброшено.
Хвостовое оперение
На внешних частях крыла расположены снабжённые противовесами рули служащие одновременно в качестве рулей высоты и элеронов. Вертикальное оперение расположено на фюзеляже. Рули по обеим стoронам расположены симметрично относительно продольной оси самолёта. Все рули для компенсации нагрузок, вызванных набегающим потоком воздуха, оборудованы флеттнерами. Флеттнеры рулей высоты и направления оборудованы триммерами.
Система управления
Система управления фирмы Siemens с сервоусилителем с дифференцированным регулированием давления в системе. При выходе из строя этой системы управление можно было осуществлять при помощи аварийной системы управления со штурвалом и рулем направления, которые были нормальными элементами системы управления и напрямую управляли флеттнерами. Балансировку относительно вертикальной и поперечной осей можно было регулировать с места пилота в кабине при помощи маховика. Привод посадочных щитков гидравлический.
Несущие плоскости
Крыло состоит из трех частей. Крыло однолонжеронное внешней с обшивкой, работающей на скручивание. В средней части крыла располагаются ниши основного шасси. Двигатели, топливные баки и прочие отсеки для размещения различного рода полезной нагрузки располагались между поперечными перегородками, разделявшими внутреннее пространство крыла на отдельные изолированные друг от друга отсеки. Поперечные перегородки крыла одновременно служили в качестве несущих элементов самого крыла (нервюр), силовой установки, в качестве противопожарных перегородок и элементов конструкции, к которым крепились валы воздушных винтов двигателей, шасси и отсеков для размещения полезной нагрузки. Кроме того, последние нервюры центральной части воспринимают изгибающую нагрузку консолей крыла. Стреловидная передняя кромка крыла должна была позволять преодолевать воздушные аэростатные заграждения. Выдвижные щитки служили в качестве посадочной механизации и воздушных тормозов при пикировании.
Силовая установка представляла собой четыре авиационных двигателя DB-615 (спарка двух DB-614 общей мощностью 4000 л.с.) или DB-613 (спарка двух DB-603 общей мощностью 3900 л.с.). Моторные рамы, элементы крепления длинных валов воздушных винтов и система охлаждения одновременно являлись элементами конструкции крыла. Воздушные винты металлические, четырехлопастные с регулируемым шагом. Винты можно было использовать для торможения при пикировании или при выполнении посадки. Двигатели устанавливались в крыло через проёмы в нижней части крыла. Длинные валы проходили до задней кромки крыла. Система обслуживания силовой установки включала в себя различные трубопроводы и системы рычагов. Аккумуляторные батареи располагались в передней части крыла. Все топливные баки были протектированными и имели приспособления для аварийного слива находившегося в них топлива. Радиаторы для регулировки потока охлаждающего воздуха имели на входе жалюзи, на выходе дефлекторы.
Вооружение
В качестве оборонительного вооружения предусматривались автоматические 20-мм пушки MG 151/20, пулемёты MG 131 калибра 13 мм с прямым сервоприводом. Кроме предусмотренного изначально вооружения имелась возможность установки в фюзеляже дополнительного. Так же имелась возможность установки комплекта вооружения для ведения боевых действий ночью. В отсеках с помощью сменных держателей можно было быстро размещать бомбы, торпеды и прочие материалы (в транспортном варианте). Под крылом имелась возможность подвески самых тяжелых бомб калибра 10 и 20 тонн, которые было невозможно подвешивать под основными стойками шасси.
Расчётные ТТХ : взлётный вес - 90000 кг, вес пустого - 30000 кг, вес топлива (max) - 40000 кг, силовая установка - 4 х 3900 / 4000 л.с, максимальная скорость на высоте 8700 м - 645 км/ч, максимальная скорость на уровне моря- 535 км/ч,длина - 15,75 м, размах крыла - 50,6 м, площадь крыла - 300 кв.м, потолок - 10700 м, дальность полёта - 17630 км (дальний бомбардировщик с бомбовой нагрузкой 20000 кг) и 27000 км (дальний морской разведчик), вооружение : 4 пушки 20-мм, 4 пулемёта 13,2-мм, от 20000 до 50000 кг бомб.
В качестве оборонительного вооружения предусматривались автоматические 20-мм пушки MG 151/20, пулемёты MG 131 калибра 13 мм с прямым сервоприводом. Кроме предусмотренного изначально вооружения имелась возможность установки в фюзеляже дополнительного. Так же имелась возможность установки комплекта вооружения для ведения боевых действий ночью. В отсеках с помощью сменных держателей можно было быстро размещать бомбы, торпеды и прочие материалы (в транспортном варианте). Под крылом имелась возможность подвески самых тяжелых бомб калибра 10 и 20 тонн, которые было невозможно подвешивать под основными стойками шасси.
Расчётные ТТХ : взлётный вес - 90000 кг, вес пустого - 30000 кг, вес топлива (max) - 40000 кг, силовая установка - 4 х 3900 / 4000 л.с, максимальная скорость на высоте 8700 м - 645 км/ч, максимальная скорость на уровне моря- 535 км/ч,длина - 15,75 м, размах крыла - 50,6 м, площадь крыла - 300 кв.м, потолок - 10700 м, дальность полёта - 17630 км (дальний бомбардировщик с бомбовой нагрузкой 20000 кг) и 27000 км (дальний морской разведчик), вооружение : 4 пушки 20-мм, 4 пулемёта 13,2-мм, от 20000 до 50000 кг бомб.
http://www.luft46.com/ , Luftfahrt International №02/1974 и другие. Автор перевода - Николай Франк, отредактировано Иваном Бякиным.
Комментариев нет:
Отправить комментарий