Первый реактивный стратегический (ч1)

Главная » Статьи » ВВС (Военно-воздушные силы) » Вооружение

Дмитрий Комиссаров
Сергей Цветков

12 сентября 1947 г на бетонку аэродрома фирмы «Боинг» в Рентоне (южный пригород Сиэттла, штат Вашингтон) выкатили сверкающий полированным металлом бомбардировщик. Во всем облике его читалось одно: скорость. Машина со скошенным назад узким крылом, под которым висели реактивные двигатели, и вытянутым «истребительным» каплевидным фонарем кабины стояла, присев на хвост, будто готовая с места прыгнуть в воздух.
Исследования по реактивным двигателям начались в Германии и Великобритании еще до войны. 27 августа 1939 г. поднялся в воздух первый в мире самолет с ТРД Хейнкель Не 178. Правда, реактивные машины принимали участие в боях только начиная с 1944 г. Да и были это в основном истребители лишь в Германии создали истребитель-бомбардировщик Me 262А-2 и бомбардировщик-разведчик Аг 234В.
В США работы над реактивными бомбардировщиками начались в конце 1943 г. Тогда по заданию ВВС американские самолетостроительные фирмы, в том числе «Боинг», принялись разрабатывать проекты многомоторных реактивных машин, которые могли бы применяться как средние бомбардировщики или скоростные разведчики.
Поначалу, как и на истребителях, конструкторы просто установили реактивные двигатели на традиционные для того времени планеры с прямым крылом и хвостовым оперением. Первым плодом труда боинговцев стал проект, носивший обозначение «модель 424». Он представлял собой, по сути, уменьшенный в размерах В-29 с четырьмя ТРД, сгруппированными попарно в мотогондолах под крылом. Но после продувок в аэродинамической трубе выяснилось, что мотогондолы сильно ухудшают аэродинамическое качество крыла.
Следующим проектом стала «модель 432», у которой все четыре двигателя были утоплены в фюзеляже (по два с каждого борта), что позволило получить «чистое» крыло. После этого ВВС заключили с фирмой «Боинг» контракт на разработку проекта реактивного бомбардировщика, которому предварительно присвоили войсковое обозначение В-47. Самолет разрабатывался на конкурсной основе - одновременно аналогичные соглашения были подписаны с фирмами «Норт Америкэн» (В-45), «Конвэр» (В-46) и «Мартин» (В-48).

Между тем продувки показали, что компоновка «модели 432» не позволяет полностью использовать тягу двигателей и достичь максимально возможной скорости в силу аэродинамической специфики прямого крыла.
Но вскоре после окончания боевых действий в Европе инженеры фирмы «Боинг», осмотрев немецкие авиазаводы и исследовательские центры, оказавшиеся в американской зоне оккупации, смогли ознакомиться с достижениями Германии в области аэродинамики. Внимание боинговцев привлекли разработки по стреловидному крылу. Оно позволяло «отодвинуть» образование скачка уплотнения на околозвуковых скоростях, благодаря чему максимальная скорость существенно возрастала.

Поездка сотрудников «Боинга» в Германию связана с детективной, или, выражаясь точнее, крайне «грязной» историей. 22 июня 1945 года группа английских и американских авиационных инженеров осматривала немецкую экспериментальную скоростную аэродинамическую трубу в Фолькенроде, в которой они обнаружили установленную небольшую модель самолета со стреловидным крылом. Вечером инженеры сумели запустить трубу, а наутро модель исчезла - к изрядному изумлению англичан. Когда глава боинговской группы Джордж Шайрер вернулся в США, среди его багажа была не только украденная модель, но и огромное количество материалов по стреловидному крылу - главным образом, результатов продувок.
Естественно, в штаб-квартиру «Боинга» в Сиэттле немедленно полетела депеша: свернуть все работы по проектам с прямым крылом и переключиться на стреловидное.
Следующим проектом по программе В-47 стала «модель 448» - высокоплан с четырьмя утопленными в фюзеляже двигателями, но с тонким крылом большого удлинения стреловидностью 35° по линии четвертей хорд и стреловидным традиционным хвостовым оперением. Однако заказчик забраковал его из-за размещения двигателей в фюзеляже: при аварии одного двигателя могли пострадать и соседние.
Автором нового проекта («модель 450») был Джордж Мартин. Самолет получил еще два двигателя - теперь их стало шесть и они переместились под крыло (заодно уменьшив мидель фюзеляжа). Четыре двигателя Дженерал Электрик J35-GE-7 тягой по 1700 кгс (по другим данным - 1816 кгс) размещались в спаренных мотогондолах на пилонах под внутренними частями крыла, а еще два - в мотогондолах, прикрепленных к крылу (практически без пилона) ближе к концам. Сопряжение крыла и внешних мотогондол было тщательно проработано, чтобы свести к минимуму сопротивление. Для уменьшения лобового сопротивления при отказе двигателя воздухозаборники закрывались подвижными лепестками, крепившимися к конусу в центре воздухозаборника.
Поскольку первые реактивные двигатели были слабоваты, и взлетные характеристики получались хуже, чем у поршневых самолетов, конструкторы встроили в фюзеляж за крылом пороховые ускорители тягой по 454 кгс (по 9 с каждого борта в три ряда). В-47 «привозил» использованные ускорители обратно, после чего их заменяли.
Компоновка самолета не позволяла применить традиционное трехстоечное шасси с носовым колесом - в крыле и внутренних мотогондолах для тележек не было места. Поэтому конструкторы применили велосипедное шасси, испытанное в 1945 г. на летающей лаборатории Мартин ХВ-26Н. Двухколесные основные стойки размещались спереди и сзади бомбоотсека и убирались вперед, а одноколесные балансирные стойки, тоже убирающиеся вперед, крепились под внутренними мотогондолами; это уменьшало колею и позволяло самолету пользоваться обычными ВПП и РД.
Задняя стойка шасси находилась так далеко позади центра тяжести, что поднять нос самолета на взлете не получалось. Поэтому, чтобы облегчить отрыв от земли, переднюю стойку сделали заметно длиннее задней, и на земле самолет стоял, «задрав нос» под углом, потребным для взлета. Это заодно облегчало доступ к бомболюку, поскольку «дорожный просвет» был весьма невелик.
В тонком крыле не нашлось места даже для топлива, весь его запас (64 345 л) размещался в мягких баках в носовой и хвостовой частях фюзеляжа. Предусматривалось также крепление подвесных топливных баков (ПТБ) на пилонах между внешними и внутренними мотогондолами.
Экипаж состоял из двух пилотов и штурмана-бомбардира. Пилоты размещались друг за другом в общей кабине, закрытой сдвигающимся назад фонарем. Штурман сидел в застекленной кабине в носу фюзеляжа; все они попадали в самолет через люк с левой стороны носа. Все три места сообщались друг с другом. Кроме оптического прицела, для точного выхода на цель и бомбометания служил прицельно-навигационный комплекс К-2, радиолокационный прицел которого располагался в обтекателе под носом.
То, что сбрасывал штурман, размещалось во внушительном размеров бомбоотсеке - наружная подвеска вооружения не предусматривалась. Самая крупнокалиберная бомба, которую должен был нести самолет, «тянула» на 9988 кг, но все же основным оружием «сорок седьмого» являлись «спецбоеприпасы». В то время атомные бомбы еще имели при сравнительно небольшой мощности довольно внушительные вес и габариты, и нормальная нагрузка - как раз в расчете на такое «изделие» - составляла 4536 кг. Для этого капризного груза бомбоотсек получил соответствующее оборудование - наддув и обогрев.

Оборонительное вооружение В-47 было необычным для тех времен. Считалось, что благодаря высокой скорости нового бомбардировщика, истребители противника смогут атаковать его только сзади. Эта теория основывалась на опыте боевого применения облегченных В-29, с которых снимали все вооружение, кроме хвостовой башни (обозначив такие машины В-29В). Поэтому В-47 был вооружен лишь двумя 12,7-мм пулеметами в хвостовой стрелковой установке. Предполагалось, что огонь из нее будет вести второй пилот или автоматическая система наведения с радиолокационным прицелом.
В таком виде проект был представлен на рассмотрение ВВС и в октябре 1945 г. одобрен. А в апреле следующего года фирма «Боинг» получила заказ на постройку двух прототипов ХВ-47, имевших конструкторское обозначение «модель 450-3-3».
12 сентября 1947 г. из ворот боинговского «завода № 2» в Рентоне вышел первый прототип. Хотя большинство новшеств (стреловидное крыло, велосипедное шасси, реактивные двигатели и т. п.) по отдельности уже появлялись на различных экспериментальных самолетах и прототипах, соединенные воедино, да еще на столь большой конструкции, они производили ошеломляющее впечатление. Но больше всего изумлял вид консолей крыла, прогнувшихся под собственным весом. У бомбардировщиков тех времен крыло обладало изрядной жесткостью и имело положительное поперечное V. У ХВ-47 оно было нулевым, но прогиб крыла и значительный установочный угол создавали иллюзию отрицательного поперечного V. В полете концы крыла «играли» вверх-вниз на полтора метра от нейтрали.
После трехмесячных наземных испытаний 17 декабря состоялся первый полет. Символично, что это произошло ровно через 44 года после после исторического взлета в Китти-Хок. Не прошло даже полувека, а прогресс был ошеломляющим.

Первый экипаж - пилоты Роберт Роббинс и Скотт Ослер подняли прототип с короткого заводского аэродрома и перегнали на военную базу Мозес-Филд, где и продолжили испытания. Как и следовало ожидать, реактивный первенец тут же начал доставлять неприятности. Жесткость крыла на кручение оказалась недостаточной, что вызвало проблемы с управляемостью по крену - возникал реверс элеронов. Пришлось уменьшить их размер и дополнить интерцепторами посередине каждой консоли. Еще одна проблема возникла в связи с размещением в фюзеляже далеко разнесенных топливных баков - при неравномерной выработке топлива нарушалась балансировка самолета. На предшественниках В-47 все топливо находилось в крыльевых баках вблизи центра тяжести и эта проблема не возникала.
Уникальные встроенные батареи пороховых ускорителей работали нормально - самолет мог взлетать с полной нагрузкой почти со всех тогдашних авиабаз; сопровождалось это адским грохотом и гигантским шлейфом дыма. Но на посадке возникла проблема с торможением - посадочная скорость была высока, и пробег при прерванном взлете или посадке на мокрую полосу оказался вдвое длиннее, чем у В-29.
Отчасти в этом была повинна большая нагрузка на крыло (около 512 кг/м2), отчасти - отсутствие реверсивных устройств, не позволявшее тормозить тягой двигателей. Сначала ХВ-47 снабдили тормозным парашютом диаметром 9,8 м, размещенном в отсеке хвостовой части фюзеляжа. Но оказалось, что обычный парашют не выдерживает нагрузки, и его заменили ленточным.
Другой парашют, поменьше, использовался в качестве тормозного еще в воздухе - при заходе на посадку. Поскольку двигатели имели малую приемистость, уход на второй круг был связан с определенным риском. Поэтому на подходе к полосе выпускали малый парашют (обороты двигателей оставались на 60% от «максимала»), и при необходимости ухода на второй круг не только увеличивали обороты, но и сразу отцепляли парашют. Если же все было нормально, пилоты просто выпускали основной парашют, причем нередко делали это, когда самолет еще находился в воздухе. Кстати, в качестве аэродинамического тормоза часто использовали шасси - когда его выпускали в воздухе, сопротивление возрастало вдвое (В-47 был очень «чистым» самолетом).
В ходе испытаний была достигнута максимальная скорость 930 км/ч и скороподъемность 15,7 м/с.
21 июля 1948 г. вышел на испытания второй прототип. От предшественника он отличался более мощными двигателями Дженерал Электрик J47-GE-3 тягой 2360 кгс (через год их поставили и на первый экземпляр). Это был последний В-47, построенный в Рентоне. Вскоре завод фирмы «Боинг» в г. Уичита (штат Канзас) получил заказ на десять пред-серийных машин, и все последующие боин-говские В-47 строились там.
В соответствии с принятой в ВВС США практикой В-47 получил имя собственное «Стратоджет» - «стратосферный реактивный самолет».
Предсерийные бомбардировщики («модель 450-10-9») обозначались В-47А. От прототипов они отличались доработанными двигателями J47-GE-11 (тяга осталась прежней) и измененным остеклением штурманской кабины - прозрачный носовой конус был разделен на четыре части. Вес пустого В-47А составлял 33 221 кг против 34 473 кг у прототипов, максимальный взлетный вес - 68 640 кг. На высоте 2700 м максимальная скорость достигла 965 км/ч.
В-47А служили «пробным шаром» и для завода, выпускавшего до того поршневые В-50 (а переход на новый тип вызвал множество проблем), и для военных, у которых эти машины проходили эксплуатационные испытания. Как и прототипы, самолеты поставлялись без оборонительного вооружения, но два из них служили для испытания хвостовой стрелковой установки: один был оснащен системой управления огнем А-2, другой - А-5.
Первый самолет поднялся в воздух 25 июня 1950 г. Как и в случае с первым полетом прототипа, это событие удивительным образом совпало с другой исторической датой - началом войны в Корее. Этот конфликт не только обострил противостояние между Западом и Востоком (т. е. между США
и СССР), но и высветил сильную уязвимость поршневых В-29, В-50 и В-36, которые в то время состояли на вооружении SAC - недавно образованного Стратегического Авиационного Командования ВВС США. Вскоре руководством к действию для американских политиков стала «Политика массированного возмездия», в которой SAC (единственному роду вооруженных сил, способному в то время применять ядерное оружие) отводилась одна из ключевых ролей.
В связи с этим работа над В-47 вдруг превратилась из очень дорогой, «элитарной», полуисследовательской программы, предпринятой частично по соображениям престижа, в предмет, от которого зависела национальная безопасность США. Если ранее, возможно, выпуск самолета ограничился бы - в силу сложности и дороговизны - десятками экземпляров, то теперь потребовались сотни и даже тысячи машин.
Первым серийным вариантом «Стратоджета», поступившим на вооружение, стал В-47В, начавший летные испытания 26 апреля 1951 г. Для контроля результатов бомбометания и разведки самолет был оснащен четырьмя аэрофотоаппаратами. Вес пустого самолета составлял 34 532 кг, а максимальный взлетный вес -81650 кг. На высоте 3200 м В-47В развивал максимальную скорость 993 км/ч.
Самолеты ранних серий с двигателями J47-GE-11 имели конструкторское обозначение «модель 450-11-10», но в процессе выпуска появилось столько усовершенствований, что пришлось вводить новые обозначения. Начиная с 88-го экземпляра, ставились форсированные двигатели J47-GE-23 тягой 2630 кгс и самолет обозначался «модель 450-67-27»; а с 290-го экземпляра они назывались «модель 450-157-27». Всего было построено 399 В-47В.
Потребность в В-47 - и желательно в кратчайшие сроки - была так велика, что пришлось вернуться к практике времен войны, когда удачные образцы самолетов выпускались не только разработчиком, но и другими фирмами. Из 12 тысяч В-17 лишь половина вышла из цехов «Боинга» - остальные произвели компании «Даглэс» и «Локхид». Этой схемой вновь решили воспользоваться при выпуске В-47.
Под руководством боинговских инженеров на заводе фирмы «Даглэс» в г. Талса (Оклахома) было собрано 10 В-47В поздних серий из комплектующих, поставленных фирмой «Боинг». На заводе фирмы «Локхид» в г. Мариэтта (Джорджия) таким же образом начали сборку еще девяти машин (одна не была достроена).
Первые серийные машины начали поступать на вооружение 306-го среднего бомбардировочного крыла (БК) на авиабазе МакДилл (Флорида) в мае 1951 г. Вскоре В-47 получили и другие части, а огромные, но уже не представлявшие боевой ценности поршневые машины перешли на вспомогательные роли либо во все убыстряющемся темпе попадали под автоген.
Следующим серийным вариантом стал В-47Е («модель 450-157-35») со множеством усовершенствований. Внешне он отличался от предшественника сильно уменьшенной площадью остекления штурманской кабины - носовой конус был почти целиком металлическим. В правой передней части, под открывающейся против потока крышкой, находилось приемное гнездо системы дозаправки в воздухе. Оно позволяло принимать топливо от заправщиков КС-97, а позже и KG135, оснащенных фирменной заправочной штангой с крылышками. В связи с установкой системы дозаправки, емкость топливных баков уменьшили до 55 300 п, включая два подвесных бака по 6434 л (применялись также ПТБ объемом 5677 л).
Самолет был оснащен двигателями J47-GE-25 со взлетной тягой 2724 кгс; они имели систему впрыска водно-метаноловой смеси, доводящей тягу до 3266 кгс. У самолетов ранних серий сохранялись встроенные пороховые ускорители, но вскоре их заменили 33 таких же ускорителя на сбрасываемом после взлета 'подрамнике. Экипаж размещался на катапультируемых креслах (пилоты «выстреливались» вверх, а штурман-бомбардир - вниз), которых не было у В-47В. Оборонительное вооружение усилили: пулеметы заменили парой 20-мм пушек с боекомплектом по 70 снарядов.
Вес пустого самолета составлял 36 630 кг, максимальный вес в полете - 93 760 кг (с. пороховыми ускорителями и заправкой водно-метаноловой смесью взлетный вес ограничивался 89 894 кг). Возросший вес заставил усилить шасси и другие элементы конструкции. Максимальная скорость достигала 976 км/ч на высоте 5000 м, крейсерская скорость - 897 км/ч на 11 750 м, практический потолок - 12 300 м. Перегоночная дальность без дозаправки составляла 7470 км при скорости 780 км/ч. При номинальном режиме работы двигателей скороподъемность составляла 12,34 м/с, со впрыском водно-метаноловой смеси она возрастала до 23,67 м/с.
Первый полет В-47Е состоялся 30 января 1953 г., и самолет пошел в серию на заводах фирм «Боинг», «Локхид» и «Даглэс». Экземпляры, построенные каждой из них, обозначались соответственно B-47E-BW (Boeing-Wichita), B-47E-LM (Lockheed-Marietta) и B-47E-DT (Douglas-Tulsa). Фирма «Боинг» выпустила 931 самолет. Еще 385 машин построил «Локхид», и 274 - «Даглэс», что составило в сумме 1590 машин.
Первоначально планировалось оснастить В-47 системой А-2, управляющей огнем задней стрелковой установки. Однако сервоприводы так и не удалось довести, и ранние самолеты вообще не имели оборонительного вооружения. Затем на В-47 начали устанавливать систему управления огнем задней установки (СУОЗУ), использовавшуюся на В-36. Она не имела ни прицела, ни тем более, автоматического наведения, и второй пилот мог лишь отпугивать истребители противника, стреляя в их сторону - да и то в условиях хорошей видимости. Выпустив 454 таких машины, наконец, удалось довести новую СУОЗУ, названную А-5. Позже неиспользованные А-2 скрестили с новым радиолокационным и оптическим прицелом, и, обозначив полученный гибрид В-4, установили на самолеты с номерами 180-454. Позже эти машины довели до общего уровня, оснастив СУОЗУ А-5. Но большое количество В-47Е и 14 В-47В получили еще более совершенную СУОЗУ MD-4, с улучшенной электроникой.
Последний «Стратоджет» сошел со стапелей завода в Уичите летом 1956 г. По расчетам, сделанным в то время, когда В-47 еще только проектировался, в 1957 г. он уже должен был устареть и начать уступать место основного самолета SAC своему преемнику. Однако в действительности к 1957 году В-47 был в зените своей карьеры. Двадцать восемь бомбардировочных крыльев (штатный состав крыла -45 машин) были оснащены «Стратоджетами» - в сумме это означало внушительную силу в 1260 самолетов. Кроме того, еще больше пятисот резервных «сорок седьмых» могли пополнить боевые потери. В-52 еще только начал поступать на вооружение SAC и в силу дороговизны никогда не смог бы заменить В-47 из расчета «самолет за самолет». Для всех было очевидно, что при тогдашних напряженных отношениях в мире В-47 еще долгое время будут продолжать службу с эмблемой SAC на борту. В связи с этим совершенствовалось используемое вооружение и менялись способы его применения.