Р-39 «Аэрокобра» часть 1

Иванов С. В.

Эти выводы Ларри Белл получил 10 августа 1939 года во время своего визита в Лэнгли. В конце августа удалось договориться с представителями USAAC на Райт-Филд, а вначале сентября начались работы над машиной. Переделке подвергся прототип «38-326», который получил заводское обозначение Модель № 4В. В соответствии с рекомендациями, на самолет планировали установить двигатель мощностью 1350 л.с., который по расчетам позволил бы самолету развить скорость 690 км/ч (429 миль/ч). Оптимизма прибавляло то, что двигатель V-1710-19 развивал максимальную мощность именно на высоте 15000 футов. Но пока двигателя не было, ХР-39В остался с прежним 1150-сильным мотором V-1710-31. С двигателя следовало снять турбонаддув, что позволило также убрать промежуточный радиатор. Воздухозаборники и воздуховоды переделали в соответствии с требованиями аэродинамиков. Кабину пилота сделали ниже, что советовал еще генерал Арнольд. Это изменение породило множество едких шуток относительно физических данных пилотов для ХР-39. Если рост летчика превышал 1,72 м, то сидеть в кабине он мог лишь сгорбившись. Вообще, объем кабины сократился, кабина стала не только ниже, но заметно уже и немного короче. Это должно было вызвать благосклонную реакцию со стороны командующего USAAC. Изменения затронули и шасси самолета. Шасси получило створки, которые сочетали надежность при выпуске и уборке шасси с хорошей аэродинамикой. Диаметр колес главного шасси уменьшили. Переднее колесо стало целиком убираться в фюзеляж. Другой деталью, по которой можно легко отличить переработанный самолет, был воздухозаборник карбюратора.

В соответствии с рекомендациями NACA его переместили за фонарь кабины пилота. Изменились и габариты планера. Размах крыльев уменьшили на 55,88 см до 10,36 м. Одновременно фюзеляж удлинили

на 33,02 см до 9,07 м. Масса самолета увеличилась до 2922 кг (6450 фунтов). Переделку успели закончить на неделю раньше намеченного срока, 17 ноября 1939 года. К сожалению, на самолет не удалось поставить планируемый двигатель. Это было вызвано тем, что на фирме Allison возникли проблемы в ходе доводочных работ. Поэтому пришлось установить мотор V-1710-37(E5) мощностью 1090 л.с. Ларри Белл перед началом новых испытаний излучал оптимизм. Благодушием полно его письмо генералу Джорджу X. Бретту, начальнику Департамента материально-технического обеспечения. В письме Белл уверяет генерала, что несмотря на менее мощный двигатель самолет сможет показать гораздо лучшие результаты. После установки запланированного двигателя самолет должен был развить скорость более 645 км/ч. Первый полет состоялся 25 ноября 1939 года. Самолет пробыл в воздухе пятнадцать минут. В ходе полета выявились недостатки в конструкции винта и шасси. Однако никаких проблем с охлаждением двигателя не возникло. Таким было начало. После того, как выявленные в первом полете недостатки устранили, приступили к интенсивным испытаниям. Однако результаты оказались далеки от ожидаемых. Снова начались переделки. Сначала воздушный винт оснастили оковками вокруг каждой лопасти. Испытали несколько типов оковок, после чего от них отказались вообще, так как они вызывали отрицательную тягу. Пробовали изменить выхлопную систему так, чтобы она создавала тягу. Для этого на самолет установили выхлопные трубы специальной формы. Форма и геометрия впускного канала также подверглась тщательному анализу. Чтобы облагородить аэродинамику самолета, герметизировали все щели на его поверхности, а поверхность отполировали. Однако принципиально характеристики ХР-39В не улучшились. Главную причину неудач видели в двигателе, который во время испытаний сумел развить едва ли 1040 л.с., и это несмотря на то, что самолет оснастили конечной передачей с числом 9,6:1 вместо запланированной 8,8:1. Максимальная скорость составила 604 км/ч (375 миль/ч) на высоте 4600 метров. По сравнению с ХР-39 маневренность ХР-39В заметно улучшилась, но скороподъемность оказалась ниже всякой критики. На высоту 6100 метров самолет «забирался» семь с половиной минут.

Р-39С на аэродроме в Баффало.

Р-39С из 31-й истребительной группы на аэродроме Селфриджфилд.

За штурвалом самолета сидели как испытатели, нанятые фирмой Bell, так и летчики с Райт-Филд. Один из полетов едва не закончился катастрофой. Все произошло 6 января 1940 года, чуть больше месяца после начала испытаний. В тот день самолет пилотировал капитан Джордж Прайс, офицер из Департамента материально-технического обеспечения. К тому времени Прайс налетал почти 3800 часов, в том числе ему довелось в свое время пилотировать «Аэрокуду». С диспетчерской башни за полетами наблюдал сам Ларри Белл. Оторвавшись от земли, Прайс включил электрический механизм уборки шасси. Переднее колесо убралось внутрь, а главные колеса до конца не убрались. В этом положении колеса заклинило — их было нельзя ни убрать, ни выпустить. Ситуация была сложной. Проблемы с шасси возникали и раньше. Прайс попросил разрешения пролететь рядом с диспетчерской, чтобы определить состояние шасси. Внезапно вышел из строя передатчик бортовой радиостанции. Пилот мог только принимать команды с земли, но не мог ответить. Оценив ситуацию, из диспетчерской приказали Прайсу проделать серию резких маневров, которые могли бы освободить шасси. Пилот подтверждал получение приказа покачиванием крыльев. К сожалению, маневры результата не принесли. Даже резкий выход из крутого пике ни к чему не привел. Диспетчер приказал капитану покинуть машину. С этим решением согласился и Ларри Белл.

Пилот понимая, что гибель машины на ранней стадии испытаний означала бы серьезный удар по всему проекту, решил садиться с выпущенным не до конца шасси. Прайс выставил на винте небольшой шаг и начал снижаться с большим углом атаки. Оказавшись над полосой, Прайс заглушил двигатель, чиркнул по земле хвостом и положил фюзеляж на две лопасти винта. Дальше, скользя на лопастях как на полозьях, капитан закончил пробег. Пилот не получил никаких травм. Самолет был слегка поврежден и после небольшого ремонта снова смог подняться в воздух. Драматически закончился другой полет ХР-39В, состоявшийся 6 августа 1940 года. В ходе этого полета определялся разбег и пробег самолета, с учетом подъема на 50 футов. За штурвалом сидел капитан Эрнест Уорбертон, офицер USAAC, налетавший 4800 часов, пилотировавший почти все типы американских самолетов. Происшествие случилось в ходе третьего захода на посадку. Самолет шел со скоростью 171 км/ч (106 миль/ч). У земли пилот резко убавил обороты двигателя. Самолет вдруг клюнул носом и стукнулся об ВПП. В результате сильно пострадали крылья: разрушились узлы крепления стоек шасси и разгерметизировались топливные баки. Повреждения были столь сильны, что самолет решили не ремонтировать, поскольку испытания уже в целом были завершены. Так закончилась история прототипа ХР-39В «38-326». Самолет отправили на слом. Руководство USAAC предложило продолжить испытания на нульсерийных YP-39, первый из которых поднялся в воздух уже 13 сентября 1940 года.

Р-39С (40-2974) на аэродроме Райтфилд, 11 апреля 1941 года. Обратите внимание на закрытые оружейные порты.

P-39D (41-6722) на аэродроме Райтфилд, 15 сентября 1941 года. Обратите внимание на опрофилированное сопряжение киля с фюзеляжем.

Зачем сняли наддув?

Этот вопрос постоянно звучал на протяжении всей истории самолета. Ответов известно много. Можно утверждать, что почти каждый автор, исследовавший проблему, давал свой ответ. Нет сомнений в том, что главной причиной данной переделки стали рекомендации NACA. Имели ли эти рекомендации какие-либо серьезные основания — другой разговор. Главным аргументом специалистов была необходимость снизить аэродинамическое сопротивление самолета, которое во многом обуславливалось именно турбонаддувом. Предполагалось, что отсутствие турбонаддува и связанных с ним узлов настолько улучшит аэродинамику самолета, что его скорость возрастет даже несмотря на снижение мощности двигателя. Нужно признать, что логика этой мысли вызывает удивление. Непонятно, как двигатель без наддува смог бы удовлетворить предъявляемым к нему требованиям. Надо подчеркнуть, что создавался истребитель-перехватчик, от которого требовалась большая скороподъемность и большая скорость на значительных высотах. Размеры самолета и его конструкция уже не позволяли делать радикальные изменения. Турбо-наддув можно было разместить только там, где он был размещен. Найти какое-либо другое положение для данного узла едва ли представлялось возможным. Предложение NACA, чтобы Белл разместил наддув за двигателем, как это было сделано на Р-47, было неосуществимо из-за нехватки пространства. Проще говоря, самолет был слишком маленький. Надо еще раз подчеркнуть, что ограничения были вызваны именно назначением самолета на роль истребителя-перехватчика. Рекомендации же NACA низводили его до роли ординарного тактического истребителя, предназначенного для действий на малых и средних высотах. Такой откат послужил даже причиной для возникновения легенды о том, что «Аэрокобра» изначально создавалась на роль истребителя поддержки сухопутных войск (ground support). Можно предположить, что рекомендации NACA появились не просто так, а потому, что USAAC решил обзавестись истребителем с характеристиками, отличными от определенных в спецификации Х-609. Какие же причины могли побудить руководство USAAC к такому шагу. В архивах Bell Aircraft Corporation есть документ, в котором в частности написано: «… испытания, проведенные в аэродинамической трубе в Лэнгли, дали необычайно хорошие результаты.

Все говорит за то, что ХР-39 сможет развить скорость в 400 миль/ ч даже с двигателем мощностью 1150 л.с. Все сделанные до сих пор изменения улучшали характеристики самолета, а убрав наддув мы убрали миллион проблем». Кто же был автором процитированных строк? Никто иной, как Ларри Белл, который написал такие слова в одном из своих писем, датированных 17 января 1940 года. Этот фрагмент может служить подтверждением того, что идею снять с самолета наддув поддержали высшие военачальники. Не только Белл настаивал на том, чтобы из конструкции «Аэрокобры» исключили турбонаддув. Подобное мнение высказывал и Дон Берлин, главный конструктор фирмы Curtiss. Он подчеркивал, что наддувы, выпускаемые General Electric, слишком ненадежны, а их использование на данном этапе чревато катастрофами. Для примера приводился второй полет «Аэрокуды» YFM-1 (38-486), когда детали разрушившегося турбонаддува изрешетили фюзеляж самолета. Пилоту пришлось совершать аварийную посадку на одном моторе. Безусловно, турбонаддувы второй половины 30-х годов не могли считаться безаварийными устройствами. Поэтому их установка на новом самолете была делом рискованным, поскольку успех всего проекта во многом зависел от технологии.

Ларри Белл, разумеется, не хотел, чтобы ХР-39 был отвергнут. Для этого у него было множество причин. К концу 1939 года его фирма снова попала в тяжелое положение. После трех сравнительно успешных лет работы оборот фирмы упал с 1 219 000 до 450 000 долларов. Правда, площадь цехов возросла, увеличилось и число работающих, которое достигло 1900 человек. Однако прибыль за весь 1939 год составила всего 9000 долларов. Фирме требовался крупный заказ. Для этого нужно было представить хороший самолет. Белл понял, что если придется совершенствовать не только самолет, но и наддув, то его фирма просто может не дождаться результатов. Allison также не горела желанием в спешном порядке доводить один из своих моторов. Тому было несколько причин.

Сама фирма, будучи дочерней организацией General Motors, имела сравнительно небольшие размеры. При этом фирма имела огромный заказ со стороны USAAC. Совершенствование двигателя V-1710 шло на двадцати изготовленных экземплярах. Было готово четырнадцать модификаций. Постоянно шли поиски способов повысить мощность моторов. Одновременно шли работы по совершенствованию системы охлаждения. Дополнительно фирма имела множество мелких, но хлопотливых заказов, вроде изготовления для «Аэрокобры» двигателя с длинным валом и концевой передачей. Для истребителя ХР-38 разрабатывалась модификация левовращающего двигателя. Из этого перечня видно, что фирма Allison не имела ни желания, ни возможности начинать еще один проект. Ситуацию осложняло еще то обстоятельство, что между субподрядчиками одного проекта часто не было никакой координации. В частности, эта проблема касалась и создания турбонаддувов для конкретных двигателей.

Модель № 14 (прототип ХР-400) с отверстиями для выброса стреляных гильз.

Прототип ХР-400 с закрытыми отверстиями для выброса гильз. Снимок сделан в Ниагара-Фоллз, 26 мая 194/ года.

Другая группа причин касалась неопределенности взглядов в USAAC на конструкцию новых истребителей. Эта неопределенность возникала в результате изменений, которые затрагивали американскую доктрину войны в воздухе. Повсеместно распространялось убеждение в том, что бомбардировщики будут превосходить истребителей. Это убеждение подкреплялось появлением новых бомбардировщиков В-17 и В-24, созданных фирмами Boeing и Consolidated. Эти бомбовозы действовали воспаляюще на воображение политиков и генералов. Разумеется, способность самолетов перевозить большую массу бомб на далекие расстояния при значительной высоте полета, определялась прежде всего использованными двигателями. А характеристики двигателей во многом определялись турбонаддувом. Отсюда следовало предложение устанавливать аналогичные моторы и на истребители. Однако выяснилось, что турбонаддув не очень подходит для истребителей. Результатом этого стала спецификация С-616, которая не предусматривала обязательного наличия наддува. Именно в соответствии с ней были построены тринадцать прототипов YP-39. Очевидно, слишком многие лица были заинтересованы в том, чтобы исключить из конструкции самолета столь ненадежную деталь, причиняющую столько проблем. То, что в результате отказа от наддува истребитель-перехватчик превращался в простой тактический истребитель, предназначенный для действий на малых и средних высотах, ни для кого проблемой не представлялось. Иначе трудно понять почему USAAC приняла прототип ХР-39, который очень сильно отличался от технического задания. В стройном хоре согласных, лишь один голос прозвучал против. Это был ни кто иной как Бен Келси. Свое несогласие с оценками результатов испытаний, Келси высказал в рапорте, на имя генерала Джорджа X. Бретта, начальника Департамента материально-технического обеспечения. В рапорте Келси подчеркнул, что без наддува самолет не будет отвечать и требованиям, предъявляемым к тактическому истребителю. Более того, результаты испытаний вовсе не оправдывали такой поспешности в решении данного вопроса. Однако этот голос никто не услышал. 16 мая 1940 года президент США Франклин Д. Рузвельт заявил о намерении выпустить в ближайшем будущем 50000 самолетов. В этой ситуации спорить о турбонаддувах было бессмысленно. Америке требовались самолеты, поэтому в серию было решено направить любой мало-мальски боеспособный образец.

Р-400, вторая серийная машина экспортной партии, обозначенная как 14-2 (14-я модель, 2-й экземпляр). Машина получила английский бортовой номер АН 571.

Десятый серийный Р-400 (АН 579) в пробном полете над Боскомдаун, Великобритания.

YP-39

История этого самолета началась 27 апреля 1939 года (по другим источникам 13 апреля). В этот день был подписан контракт W-535-ac-12635 на выпуск тринадцати нульсерийных самолетов для эксплуатационных испытаний. Сумма контракта превышала миллион долларов. В пунктах контракта определялось, что Bell Aircraft Corporation доставит USAAC двенадцать машин YP-39, оснащенных двигателем V-1710-E3, оснащенных турбо-наддувом, и один YP-39A, оснащенный двигателем V-1710-31(E2A) без турбо-наддува. Уже в апреле 1939 года, то есть меньше чем через три недели, контракт уточнили, отказавшись от требования установить на самолеты наддув. Будет любопытно расшифровать номер контракта. Префикс «W535» обозначал, что контракт заключался Департаментом материально-технического обеспечения в Райт-Филде. Вставка «-ас-» обозначала, что контракт заключается в интересах USAAC, а пятизначный номер обозначал порядковый номер контракта. Самолет YP-39-получил заводское обозначение Модель № 12 (первоначально YP-39 обозначались № 4С, a YP-39A — № 4D). В конструкции самолетов был учтен опыт ХР-39, рекомендации NACA и, что самое главное, требования USAAC. Прослеживая эволюцию данного контракта, можно заметить изменения во взглядах USAAC на цель работ. Конструкторский коллектив во главе с Фрэнком Сэлсбери получил во второй половине 1939 года задание подготовить к установке двигателей без наддува не один, а двенадцать самолетов. Предполагалось, что на самолеты поставят двигатели V-1710-E4 мощностью 1150 л.с. Тринадцатый самолет должен был получить мотор V-1710-17(E3) с наддувом.

Окончательно с двигателями самолета определились в январе 1940 года, когда руководство USAAC окончательно отказалось от установки на Р-39 турбонаддува. Поэтому все тринадцать машин следовало оснастить высотным двигателем без наддува. Однако это уже был не двигатель Е4. Фирме Allison не удалось форсировать мотор до 1150 л.с., несмотря на все попытки усилить коленвал. Когда первые YP-39 находились на последней стадии сборки, двигатель мог выжать едва 950 л. с при 2770 об./мин. Поэтому на самолеты пришлось ставить двигатель V-1710-E5, известный еще по ХР-39В. Главной внешней деталью, отличавшей нульсерийные машины от прототипа ХР-39, был увеличенный киль. Киль пришлось увеличить, так как испытания прототипа показали недостаточную устойчивость самолета. Новый киль большего размера продержался с минимальными изменениями до конца серийного выпуска «Аэрокобры». Самолеты получили серийные номера в диапазоне от 40-027 до 40-039. Первые три машины изготавливались и собирались практически вручную. Это было вызвано необходимостью выполнить условие контракта, по которому следовало организовать полностью оснащенную линию для серийного производства. Первый YP-39 был готов к испытаниям 13 сентября 1940 года, последний покинул сборочный цех в декабре.