Этюды о III Рейхе

Первая «Ласточка» Конец Второй мировой войны обозначил и конец эры скоростных самолетов с поршневыми двигателями. То есть бензиновыми двигателями, устроенными по типу автомобильных и вращающими воздушный винт. Несомненно, именно война с ее бесконечным соревнованием в совершенстве техники, с попытками выиграть 50, 20, даже 5 км/час максимальной скорости, могущих оказаться решающими в стремительном воздушном бою, подхлестывала конструкторов на создание все более мощных авиационных двигателей. Способных придать основному самолету войны – истребителю – максимальную скорость. Теоретически казалось, что простое увеличение мощности и усовершенствование пропеллера может повысить скорость самолета до любой величины. Но уже к концу войны неожиданно выяснилось, что это не так. Поршневой двигатель, как и всякий другой тип техники, имеет свои границы характеристик, перешагнуть которые невозможно ни при каких условиях. В частности, оказалось, что предел скорости самолета с поршневым двигателем лежит вблизи 700 км/час. Поскольку даже если представить себе идеальный силовой агрегат (двигатель + пропеллер) с максимальным – и недостижимым в реальности – гипотетическим КПД (коэффициентом полезного действия, показывающим насколько полно используется мощность для разгона) пропеллера, равным 0,7, то для достижения нужных характеристик сам двигатель по размерам и весу выходил за разумные пределы: его потребная мощность составляла примерно 12 000 л.с., вес достигал бы 6 тонн. Вследствие чего масса пустого истребителя, оснащенного таким «идеальным» силовым агрегатом, приближалась к двадцати тоннам, что являлось полным абсурдом, поскольку в пределах 16-18 тонн лежала масса пустого тяжелого бомбардировщика. Авиаконструкторы мира поняли, что предел совершенствования поршневых двигателей исчерпан и требуется не просто очередное улучшение, а качественный скачок. Требование увеличения скорости и одновременно маневренности истребителей вынуждало развивать известный еще до войны, но находящийся в зачаточном состоянии двигатель – реактивный. Который производит разгон самолета согласно III закону Ньютона – исключительно за счет реакции самолета относительно выбрасываемых газов. Надо сказать, что принцип реактивного (точнее, ракетного, что практически одно и то же по результату) движения, сформулированный еще гениальным самоучкой Циолковским, был во время войны успешно использован обеими сторонами в артиллерии. СССР имел реактивную артиллерийскую установку, обстреливающую противника РС-ами – реактивными снарядами, то есть самыми настоящими ракетами - получившую обиходное наименование «Катюша». Немцы также имели шестиствольный миномет, использующий реактивные снаряды. 1

РС-ы штатно использовались в СССР как ракетное вооружение архаичных истребителей «И-16» еще во время Испанской кампании 1938 года. Умные люди выдвигали идеи о возможности создания мощного авиационного двигателя – столь же эластичного, как поршневой, но гораздо более мощного и тяговооруженного - реализуя иным способом реактивный принцип движения. Но на развитие таких двигателей долго смотрели как на дорогую и ненужную забаву. Ведь идея реализации реактивного движения не в баллистическом снаряде, а в управляемом аппарате – самолете – требовала создания принципиально иного двигателя. Пригодного для длительной работы в различных режимах, а значит, куда более сложного и дорогого, нежели несколько пороховых шашек, вставленных в боевой РС. И, как всегда, в этом техническом направлении всех прочих опередили немцы. Создав не только пригодные для работы реактивные двигатели, но сконструировав и принципиально новый тип самолета. В литературе значение и ценность этого немецкого образца всячески принижалась. Но тем не менее такой самолет, практически идеальный для своего времени, в III Рейхе был создан. Его изготовила авиационная фирма «Мессершмитт» и пустила в серию под номером «Ме-262». А сентиментальный как все немцы – и в тысячу раз более сентиментальный, нежели средний немец, не являющийся истинным художником – Адольф Гитлер лично присвоил новому реактивному истребителю нежное имя «Schwalbe». Отвлекаясь от основной темы, отмечу пришедшую на ум мысль. Каждая страна – точнее, каждый социум – имеет некоторые характерные лишь ему ментальные особенности, которые проявляются в мелочах, порой совершенно неожиданных. Например, в выборе наименований для образцов военной техники. В СССР все и всегда именовалось крайне сухо, плоско и невыразительно. Самолеты до сих пор носят аббревиатуру конструкторских бюро: «Ту», «МиГ», «Су». Танки именуются еще примитивнее: по назначению боевой машины, снабженной индексом серии. «Т» означает «танк», «БМП» - «боевая машина пехоты», «БРДМ» - «бронированная разведывательно-дозорная машина», «БТР» - просто «бронетранспортер»… Недолгое исключение составляли танки Эпохи культа личности, поименованные инициалами вождей и командиров «КВ» (Клим Ворошилов) и «ИС» (Иосиф Сталин). Англосаксы были привязаны к именам своих генералов. А вот немцы… Их способ именовать военную технику меня просто покоряет. Параллельно с технической номенклатурой, каждый удачный образец немецкого оружия носил имя животного. И это кажется оптимальным 2

вариантом: ведь никакая конструкторская мысль не может сравниться с совершенством образцов, созданных живой природой. Названия лучших немецких танков и самоходных установок говорят сами за себя: «Тигр», «Пантера», «Носорог», «Слон»… Хотя последняя САУ у нас обычно именовалась нелепым именем «Фердинанд». С этой точки зрения как нельзя более удачным кажется мне название. данное сентиментальным фюрером первому в мире серийному боевому реактивному истребителю «Мессершмитт-262». Поскольку по-русски «Швальбе» означает «ласточка». Но вернемся собственно к авиации. Итак, первый в мире боеспособный реактивный истребитель поднялся в небо III Рейха. А что было в оплоте мировой справедливости – государстве рабочих и крестьян? В СССР, несмотря на обилие научно-исследовательских институтов и различных «групп» по изучению реактивного и ракетного движения, не смогли продвинуться дальше, чем создание перехватчика «Би-1» конструкции Болховитинова, использующего чисто ракетный, жидкостный реактивный двигатель. Самолет «Би-1» представлял собой деревянное чудище, спроектированное кое-как и вынужденное для путевой устойчивости нести вертикальные шайбы на концах стабилизатора. Оно могло открыть счет эскадрильям перехватчиков-смертников (подобным японским камикадзе), поскольку самолет планировался как дешевое средство для перехвата чужих самолетов. И даже предельно малый срок работы двигателя – 7 минут - за которые вряд ли можно действительно захватить цель, догнать и поразить ее, не останавливал заказчиков проекта. К счастью для советских летчиков, перехватчик оказался настолько неудачным из-за игнорирования влияния больших скоростей на геометрию дозвукового самолета, что в серию не пошел. Поскольку, повторяя пророческие слова расстрелянного Сталиным Главкома ВВС Павла Рычагова, самолет «Би-1» был квинтэссенцией конструкторской мысли, спроектировавшей летающий гроб. Реактивный двигатель ракеты и боевого самолета отличаются принципиально. Ракетный двигатель рассчитан на короткий цикл работы, а двигатель самолета должен быть именно двигателем, то есть устройством, позволяющим развивать заданную тягу и управлять ею на протяжении сколь угодно длительного промежутка времени. Отсюда следует, что для самолета – если подразумевается именно летательный аппарат, способный к многократному производству эволюций – краткосрочно работающий ракетный двигатель (жидкостный реактивный, твердотопливный или прямоточный) не годится принципиально. Самолет требует особого реактивного двигателя, который, в отличие от собственно ракетного, может работать неограниченное время, меняя параметры тяги. 3

Последнему требованию удовлетворяют газотурбинные двигатели – применяемые в настоящее время на всех реактивных самолетах – принцип действия которых основан на получении быстро вытекающей струи газов топлива, сгоревшего под высоким давлением, созданным специальным элементом – турбокомпрессором. В СССР работы по газотурбинным двигателям велись с довоенных времен, но по кулуарным идеологическим причинам им не был дан ход. В итоге, когда советские авиаконструкторы поняли, что современный самолет требует силовой агрегат нового типа, им пришлось довольствоваться копированием двигателей фирмы «Юнкерс», вывезенной в СССР согласно репарациям. Но в этом этюде я хочу коснуться не сложной проблемы реактивных двигателей, а гораздо более понятной темы самолета, оснащенного таковыми. Война была закончена. СССР забрал у Германии все возможное. Но меня поражает тот факт, что вывезя из Германии конструкцию газотурбинного двигателя, советские авиаконструкторы – которых имелось на порядок больше, нежели в III Рейхе – не догадались скопировать схему планера самого самолета. (Планер = самолет без двигателей. То есть фюзеляж, крылья и система стабилизации/управления.) Я вижу в этом технический абсурд. Имея ЦАГИ ( Центральный аэрогидродинамический институт) и массу сходных организаций, советские конструкторы ограничились лишь вывозом газотурбинных двигателей. Приспособив их на образцы поршневых истребителей. Результатом явились нежизнеспособные уродцы типа истребителя «Як- 15» - поршневого самолета, в который был воткнут абсолютно чужеродный реактивный двигатель. Я видел и даже трогал этот самолет на авиационной выставке в Москве году в 1989. Он производил впечатление мертворожденного монстра. И с трудом представлялось, как это могло летать. Поскольку газотурбинный двигатель, легко придавая самолету скорость, приближающуюся к звуковой, ставит перед аэродинамикой планера проблему волнового кризиса. Если попытаться объяснить понятным неспециалисту языком, то на прямом крыле при достижении больших дозвуковых скоростей (около 800 км/час) в отдельных точках возникают локальные скорости звука. В результате вся картина обтекания встречным потоком – даже ламинарным, то есть параллельно направленным – резко искажается и на крыле возникают непредвиденные моменты, затягивающие скоростной самолет с прямым крылом в неуправляемое пикирование. То есть, говоря простым языком, самолет с прямым крылом, приблизившись к скорости звука, становится неуправляемым. 4

Что и произошло в свое время с самолетом смертников «Би-1». Я до сих пор не могу понять, почему при имеющемся в распоряжении немецком опыте все первые образцы советских реактивных истребителей имели прямое крыло, характерное для поршневых самолетов с низкими скоростями. Которое становилось неэффективным и опасным для управления при приближении к скорости звука. Между тем еще в 30-х годах гениальный советский математик- гидродинамик Чаплыгин полностью обрисовал картину волнового кризиса при приближении к скорости звука. Лишь через несколько лет плачевной эксплуатации первых реактивных монстров наши конструкторы догадались о неприемлемости прямого крыла на высоких скоростях. Любопытно отметить, что вопрос преодоления этого самого волнового кризиса - рожденного ударной волной, возникающей из-за чрезмерного сжатия воздуха перед быстро движущимся предметом – был давно (хоть и чисто интуитивно) решен в оружейной баллистике. Где винтовочные пули всегда имели сверхзвуковую начальную скорость – но благодаря форме, заостренной из соображений лучшего поражения цели, без проблем переходили звуковой барьер. Однако советским авиаконструкторам – потребовалось несколько лет неудач для того, чтобы обратиться к математическим научным разработкам, осознать проблему волнового кризиса при околозвуковых скоростях и создать реактивные истребители 2 поколения со стреловидным крылом. Хотя общий прототип, у которого заимствовали одни лишь двигатели – «Ме-262», создававшийся – как любое немецкое особо важное тактическое оружие (подобно танку T-VI «Тигр») - под личным контролем Гитлера и получивший название «Schwalbe», уже обладал всеми основными качествами реактивного истребителя даже не 1, а 2 поколения. В которые входили:  - крыло, имеющее стреловидность по передней кромке от центроплана и стреловидность консолей по задней;  - стреловидные по передней кромке киль и стабилизатор;  - стабилизатор, вынесенный на киль - то есть выведенный из зоны аэродинамической тени крыла, возникающей на больших скоростях и делающей самолет неуправляемым вообще, если эти плоскости лежат на одной горизонтали;  - шасси с носовой точкой опоры – обязательный атрибут реактивного самолета, не позволяющий струе раскаленных газов при каждом взлете портить покрытие аэродрома. С точки зрения конструкторского решения, «Ме-262» опережал все последующие реактивные самолеты на целое поколение. Реактивные истребители «Ме-262» появились на фронте в конце войны. Их единственным уязвимым местом оставалась малая надежность двигателей, которые самовозгорались при переменах режима тяги. 5

И если бы в тот момент в III Рейхе существовали хорошо доработанные газотурбинные двигатели, которые позволили бы оснастить истребитель одним агрегатом, а не двумя, требовавшими чрезмерно упрочненного центроплана и нарушающими идеальную геометрию крыла… то «Ме-262» мог бы конкурировать с такими прославленными реактивными истребителями 2 поколения, как легендарный советский «МИГ-15», появившийся по сути на пустом месте. Со временем газотурбинные двигатели были усовершенствованы до такой степени, что сейчас ими без проблем оснащаются пассажирские самолеты. А меня до сих пор не отпускает изумленное восхищение перед «Ласточкой» Гитлера, на десятки лет опередившей медленный процесс развития реактивных самолетов мира. Самолет «Schwalbe» навсегда останется в мировой авиации как гениальный образец, предвосхитивший и определивший направление целой эпохи реактивных самолетов. © Виктор Улин 2007 г. 56 стр. ВЫ ПРОЧИТАЛИ ОДИН ОЧЕРК ИЗ СБОРНИКА Книга доступна по ссылке https://ridero.ru/books/etyudy_o_iii_reikhe/ 6