Мы дрались на истребителях

Драбкин Артем Владимирович

Разумеется, отчасти это обусловлено применением радиального мотора, который гораздо короче рядного, зато имеет широкий «лоб». Однако Поликарпову ничто не мешало вынести двигатель вперед, удлинив носовую, а соответственно и хвостовую часть самолета, чтобы сделать фюзеляж более вытянутым и обтекаемым. Между тем конструктор «укоротил» машину сознательно. Он полагал, что таким образом снижается сопротивление трения за счет уменьшения площади смачиваемой поверхности. Дополнительным преимуществом подобной схемы Поликарпов считал улучшение маневренности за счет уменьшения разброса масс относительно центра тяжести и короткого плеча выноса стабилизирующих и рулевых поверхностей. Несмотря на стремление к скорости, Поликарпов не хотел лишать

свое изделие возможности вести маневренный воздушный бой, тем более что этого бы не одобрило руководство ВВС и большинство строевых пилотов. С той же целью «ишак» по замыслу конструктора имел заднюю центровку (более 30 % средней аэродинамической хорды), делавшую его еще более маневренным и чутко реагирующим на малейшие движения ручкой.

Кроме того, Поликарпов не решился резко уменьшить размеры и площадь крыла И-16 относительно «бипланных» значений удельной нагрузки на единицу площади несущей поверхности. Это опять-таки позволяло сохранить неплохую горизонтальную маневренность и относительно короткую взлетно-посадочную дистанцию даже без применения механизации крыла, ведь на И-16 изначально не было ни щитков, ни закрылков. Функции закрылков на ранних модификациях отчасти выполняли зависающие элероны, которые на посадке синхронно отклонялись вниз, увеличивая тем самым кривизну профиля, но при боевом маневрировании такое применение было невозможно. Начиная с И-16 тип 10, на самолете появились посадочные щитки, однако их конструкция была неудачна, в полете щитки «отсасывало» воздушным потоком, что резко снижало скорость машины. Вдобавок при выпущенных щитках управление затруднялось, самолет начинал задирать нос, а при их уборке «проваливался» вниз. В результате на аэродромах эти щитки нередко законтривали в поднятом положении, а механизмы привода снимали.

Тем не менее в И-16 все же удалось достичь считавшегося вполне приемлемым сочетания скорости и маневренности. Основные серийные модификации разгонялись до 450-470 км/ч и выполняли вираж за 16-18 секунд. Вот только способы, при помощи которых достигалось это сочетание, трудно назвать оптимальными. Как уже говорилось, Поликарпов стремился понизить сопротивление трения, до предела уменьшив и укоротив фюзеляж И-16, но непропорционально большое крыло и оперение машины сводили к минимуму результат его усилий, добавив еще и излишнее профильное сопротивление. К тому же короткий толстый фюзеляж с плоским лобовым срезом, который лишь слегка облагораживал кок винта, способствовал повышению сопротивления давления. А в итоге максимальная скорость И-16 оказалась гораздо ниже той, на которую можно было рассчитывать при данной аэродинамической схеме и мощности двигателя. Дополнительно снижало скорость отсутствие фонаря кабины, который, начиная с 10-й модификации, пришлось заменить простым козырьком в ответ на претензии летчиков к тесноте в кабине и требования об улучшении обзора.

Вдобавок ко всему, предельно задняя центровка делала самолет излишне «вертлявым», неустойчивым и очень строгим в пилотировании. И-16 страдал так называемым рысканьем, его было сложно вести по прямой, а это сильно затрудняло прицеливание, приводя к частым промахам и повышенному расходу боеприпасов.

Вилли Мессершмитт по-иному взялся за разрешение противоречия между скоростью и маневренностью, и это сразу заметно даже при беглом взгляде на Bf 109 и И-16. Немецкий авиаконструктор раньше многих других понял, что для скоростного истребителя более выгодным является рядный мотор жидкостного охлаждения. Хотя такие моторы с радиаторами и сопутствующими агрегатами, как правило, тяжелее равных им по мощности звездообразных двигателей, они обладают очень важным преимуществом – малым «удельным лбом» (соотношением площади поперечного сечения и развиваемой мощности), позволявшим уменьшить коэффициент сопротивления машины, а значит – повысить скорость.

Мессершмитта не смутило и то, что мотор с водяным охлаждением более уязвим, чем с воздушным.

Боевое повреждение любого элемента охлаждающей системы (рубашки цилиндров, трубопроводы, насосы, радиатор) приводит к вытеканию жидкости, быстрому перегреву и остановке двигателя. «Звезды» воздушного охлаждения, напротив, могут долго работать даже с несколькими пробоинами в верхних или боковых цилиндрах, хотя, разумеется, при этом они сильно теряют в мощности (прострелы нижних цилиндров для них более опасны: двигатель вскоре «клинит» из-за вытекания масла).

Отталкиваясь от продолговатой формы мотора, немецкий авиаконструктор спроектировал истребитель с тонким веретенообразным фюзеляжем, резко контрастирующий с «лобастым» и кургузым «ишаком». Не случайно советские летчики, впервые увидев «мессершмитт», сразу присвоили ему кличку «худой». Сопоставление цифр дает не менее яркую картину. Фюзеляж «сто девятого» почти на три метра длиннее, а удельная нагрузка на крыло – в среднем в полтора раза выше, чем у поликарповской машины. Если у И-16 на каждый квадратный метр несущей поверхности приходилось (в зависимости от модификации) от 93 до 136 кг взлетной массы, то у Bf 109 – от 111 до 210 кг. В частности, Bf 109Е-4 и F-2, с которыми И-16 воевали в 1941-1942 годах, имели, соответственно, 159 и 163 кг/кв.м.

При этом нагрузка на единицу мощности двигателя «мессершмиттов» тоже выше, хотя и не столь существенно: Bf 109Е-4Ы – 2,22 кг/л.с.; Bf 109F-2 – 2,23 кг/л.с. И-16 тип 24 – 2,09 кг/л.с.; И-16 тип 29 – 2,15 кг/л.с.

Здесь необходимо сделать одно пояснение: в предельно упрощенном виде летные характеристики самолета зависят от двух основных параметров: удельной нагрузки на мощность двигателя и удельной нагрузки на площадь несущей поверхности. Первый параметр влияет на скорость и скороподъемность, второй на горизонтальную маневренность. Иными словами, чем ниже нагрузка на мощность (при прочих равных условиях), тем быстрее самолет набирает высоту и тем более высокую скорость горизонтального полета он может развить. А чем ниже нагрузка на площадь крыла, тем быстрее и с меньшим радиусом он выполняет вираж.

Разумеется, существует еще множество других условий (аэродинамическое качество машины, КПД винта, соотношение площадей и углов отклонения рулевых поверхностей, величина нагрузок на органы управления, наличие или отсутствие механизации крыла и т. д.), которые влияют (и порой весьма значительно) на летные данные. Но основополагающими все же считаются два пропорциональных критерия, указанных в предыдущем абзаце. От них мы и будем отталкиваться в дальнейшем анализе, внося при необходимости поправки на те или иные дополнительные факторы.

Вернемся к сравнению летно-технических характеристик (ЛТХ) И-16 и Bf 109. Казалось бы, при вышеназванных значениях удельных нагрузок на площадь и на мощность летные данные немецкого истребителя должны быть ниже, чем у советской машины. Однако на деле мы видим обратную картину. «Эмиль» (такое прозвище носил среди немецких пилотов Bf 109Е) превосходил И-16 практически по всем параметрам, за исключением времени выполнения виража, – тут все же сказались усилия Поликарпова по улучшению маневренности. У ранних «фридрихов» (Bf 109F-1 и F-2) при том же двигателе «Даймлер-Бенц» DB-601N, что и на Bf 109E-4, превосходство над И-16 еще выше.

Объяснение данному факту заключается в аэродинамическом совершенстве германского истребителя. Несмотря на то, что И-16 по своим габаритам был меньше «мессершмитта», он имел гораздо более высокое лобовое сопротивление. Причем на Bf 109F благодаря скрупулезному «сглаживанию» внешних поверхностей (радиаторы сделаны тоньше и убраны глубже в крыло, более округлой и обтекаемой стала носовая часть фюзеляжа, демонтированы крыльевые пушки с их выпуклыми обтекателями, исчезли подкосы стабилизатора и т. д.) немцам удалось существенно улучшить аэродинамику машины по сравнению с Bf 109Е, что и обеспечило истребителю дальнейший прирост летных данных.