Золотов Ярослав Алексеевич, 14 лет, Православная Гимназия г. Ковров
Григорьева Ольга Михайловна

Исследовательская работа по теме изучения проблем развития первых реактивных самолётов на примере истребителя Me.262 и сравнения его с поршневыми самолётами 1940-х годов.
Перспективы развития современной авиации

План

1. Введение.
2. Принцип работы и классификация реактивных двигателей.
3. Самолёт Messerschmitt Me.262.
4. Focke-Wulf Fw 190.
5. P-51 Mustang.
6. Современный этап развития реактивной авиации.
7. Вывод
8. Литература

Введение

История авиации характеризуется непрекращающейся борьбой за повышение скорости полета самолетов. Первый официально зарегистрированный мировой рекорд скорости, установленный в 1906 году, составлял всего 41,3 километра в час. К 1910 году скорость лучших самолетов возросла до 110 километров в час. К началу второй мировой войны уже не отдельные машины – тысячи самолетов летали со скоростями, превышавшими 500 километров в час. Из механики известно, что мощность, необходимая для обеспечения движения самолета, равна произведению силы тяги на его скорость. Таким образом, мощность растет пропорционально кубу скорости. Возникает проблема того, чтобы увеличить скорость полета винтомоторного самолета в два раза необходимо повысить мощность его двигателей в восемь раз. Это ведет к возрастанию веса силовой установки и к значительному увеличению расхода горючего. Как показывают расчеты, для удвоения скорости самолета, ведущего к увеличению его веса и размеров, нужно повысить мощность поршневого двигателя в 15-20 раз. Но начиная со скорости полета 700-800 километров в час и по мере приближения ее к скорости звука сопротивление воздуха увеличивается еще более резко. Кроме того, коэффициент полезного действия воздушного винта достаточно высок лишь при скоростях полета, не превышающих 700-800 километров в час. С дальнейшим ростом скорости он резко снижается. Поэтому, несмотря на все старания авиаконструкторов, даже у лучших самолетов-истребителей с поршневыми моторами мощностью 2500-3000 лошадиных сил максимальная скорость горизонтального полета не превышала 800 километров в час. Возникает проблема «хрустального потолка», когда порог в виде преодоления скорости звука был близок, но технически недосягаем. Для освоения больших высот и дальнейшего увеличения скорости был нужен новый авиационный двигатель, тяга и мощность которого с увеличением скорости полета не падали бы, а возрастали. Над созданием такого двигателя вели работы множество инженерных коллективов во многих странах мира. Такой двигатель был создан. Это – авиационный реактивный двигатель. Он был значительно мощнее и легче громоздких винтомоторных установок. Использование этого двигателя в конце концов позволило авиации перешагнуть звуковой барьер.

Принцип работы и классификация реактивных двигателей

Чтобы понять принцип работы реактивного двигателя, необходимо представить себе процессы и явления протекающие при выстреле из любого огнестрельного оружия.

Основой реактивного принципа движения является закон сохранения импульса, в простейшем случае представляющий собой равенство MV = mv. (Слева – масса и скорость летательного аппарата, справа – масса и скорость продуктов сгорания топлива, выбрасываемых из двигателя в противоположном направлении). Этот закон позволяет летать реактивным самолетам, ракетам – отрываться от Земли и уходить в космос, и он же является причиной отдачи при стрельбе.

Каждому, кто стрелял из ружья или пистолета, известно действие отдачи. В момент выстрела пороховые газы с огромной силой равномерно давят во все стороны. Внутренние стенки ствола, дно пули или снаряда и дно гильзы, удерживаемой затвором, испытывают это давление. Силы давления на стенки ствола взаимно уравновешиваются. Давление пороховых газов на пулю (снаряд) выбрасывает ее из ствола, а давление газов на дно гильзы и является причиной отдачи. Отдачу легко сделать и источником непрерывного движения. Если бы мы, например, поставили на легкую тележку станковый пехотный пулемет, тогда при непрекращающейся стрельбе из пулемета она покатится под влиянием толчков отдачи в сторону, противоположную направлению стрельбы. На таком принципе и основано действие реактивного двигателя. Источником движения в реактивном двигателе служит реакция или отдача газовой струи.

Другой пример: в закрытом сосуде находится сжатый газ. Давление газа равномерно распределяется на стенки сосуда, который при этом остается неподвижным. Но если удалить одну из торцовых стенок сосуда, то сжатый газ, стремясь расшириться, начнет быстро вытекать из отверстия наружу.  Давление газа на противоположную по отношению к отверстию стенку уже не будет уравновешиваться, и сосуд, если он не закреплен, начнет двигаться в сторону, противоположную направлению истекающих газов. Важно отметить, что чем больше давление газа, тем больше скорость его истечения, и тем быстрее будет двигаться сосуд. Для работы реактивного двигателя достаточно сжигать в какое либо горючее вещество. Тогда избыточное давление в сосуде вынудит газы непрерывно вытекать в виде струи продуктов сгорания в атмосферу со скоростью тем большей, чем выше давление внутри самого резервуара и чем меньше давление снаружи. Истечение газов из сосуда происходит под влиянием силы давления, совпадающей с направлением, выходящей через отверстие струи. Следовательно, неизбежно появится и другая сила равной величины и противоположного направления. Она то и заставит резервуар двигаться. Эта сила носит название силы реактивной тяги. Все реактивные двигатели можно подразделить на несколько основных классов.

Классификация реактивных двигателей

В первую группу входят реактивные двигатели с собственным окислителем, так называемые ракетные двигатели. Эта группа в свою очередь состоит из двух классов: ПРД – пороховых реактивных двигателей и ЖРД – жидкостных реактивных двигателей. В пороховых реактивных двигателях топливо одновременно содержит горючее и необходимый для его сгорания окислитель. Простейшим ПРД является хорошо всем известная фейерверочная ракета. В таком двигателе порох сгорает в течение нескольких секунд или даже долей секунды. Развиваемая при этом реактивная тяга довольно значительна. Запас топлива ограничен объемом камеры сгорания.  В конструктивном отношении ПРД исключительно прост. Он может применяться как непродолжительно работающая, но создающая всё же достаточно большую силу тяги установка. В жидкостных реактивных двигателях в состав топлива в состав топлива входит какая-либо горючая жидкость (обычно керосин или спирт) и жидкий кислород или какое-нибудь кислородосодержащее вещество (например, перекись водорода или азотная кислота). Кислород или заменяющее его вещество, необходимое для сжигания горючего, принято называть окислителем. При работе ЖРД горючее и окислитель непрерывно поступают в камеру сгорания; продукты сгорания извергаются наружу через сопло. Жидкостный и пороховой реактивные двигатели, в отличие от остальных, способны работать в безвоздушном пространстве.

Вторую группу образуют воздушно-реактивные двигатели – ВРД, использующие окислитель из воздуха. Они в свою очередь подразделяются на три класса: прямоточные ВРД (ПВРД), пульсирующие ВРД (ПуВРД), и турбореактивные двигатели (ТРД). В прямоточном (или бескомпрессорном) ВРД горючее сжигается в камере сгорания в атмосферном воздухе, сжатом своим собственным скоростным напором. Сжатие воздуха осуществляется по закону Бернулли. Согласно этому закону, при движении жидкости или газа по расширяющемуся каналу скорость струи уменьшается, что ведет к повышению давления газа или жидкости.  Для этого в ПВРД предусмотрены специальные технические устройства. В результате действия всех этих сил возникает реактивная тяга. КПД прямоточного ВРД при скорости полета 1000 километров в час равен примерно 8-9%. А при увеличении этой скорости в 2 раза КПД в ряде случаев может достигнуть 30% - выше, чем у поршневого авиадвигателя. Но надо заметить, что ПВРД обладает существенным недостатком: такой двигатель не дает тяги на месте и не может, следовательно, обеспечить самостоятельный взлет самолета. Сложнее устроен турбореактивный двигатель (ТРД). В полете встречный воздух проходит через переднее входное отверстие к компрессору и сжимается в несколько раз. Сжатый компрессором воздух попадает в камеру сгорания, куда впрыскивается жидкое горючее (обычно керосин); образующиеся при сгорании этой смеси газы подаются к лопаткам газовой турбины. Диск турбины закреплен на одном валу с колесом компрессора, поэтому горячие газы, проходящие через турбину, приводят ее во вращение вместе с компрессором. Из турбины газы попадают в сопло. Здесь давление их падает, а скорость возрастает. Выходящая из двигателя газовая струя создает реактивную тягу. В отличие от прямоточного ВРД турбореактивный двигатель способен развивать тягу и при работе на месте. Он может самостоятельно обеспечить взлет самолета. Для запуска ТРД применяются специальные пусковые устройства. Экономичность ТРД на дозвуковых скоростях полета намного выше, чем прямоточного ВРД. И только на сверхзвуковых скоростях порядка 2000 километров в час расход горючего для обоих типов двигателей становится примерно одинаковым.

Самолёт Messerschmitt Me.262

В годы второй мировой войны несколько типов боевых самолетов с ТРД было разработано и испытано в Германии. Укажем на двухмоторный истребитель “Ме-262”, развивавший максимальную скорость 850-900 километров в час (в зависимости от высоты полета). Истребитель “Ме-262” был наиболее отработанной и доведенной конструкцией среди многочисленных типов немецких реактивных машин периода второй мировой войны. Боевая машина была вооружена четырьмя автоматическими пушками калибром 30 миллиметров.

Messerschmitt Me.262 (Schwalbe) — (ласточка) являлся первым реактивным истребителем принятым на вооружение. Самолёт был принят на вооружение люфтваффе в апреле 1944 года, и закончивший свою карьеру в апреле 1945 года. 

Создание самолета

В октябре 1938 года по заданию Рейхсминистерства авиации на фирме Мессершмитта под руководством Вольдемара Фойгта было начато проектирование экспериментального самолёта для лётных испытаний турбореактивных двигателей P3302 фирмы BMW с тягой 600 кг. Эти двигатели компания BMW обязалась поставить до конца 1939 года. Самолёт имел обозначение P-1065.

Планер нового «Мессершмитта» был собран весной 1941 года. Однако изготовление пригодных для испытаний турбореактивных двигателей P3302 (к этому времени они уже получили официальное обозначение BMW-003) задерживалось. Было принято решение, не ожидая их поставки, начать испытания самолёта с одним обычным, поршневым, двигателем Юнкерса Jumo-210G, установленным в носовой части фюзеляжа. Первый полёт Me.262 с таким двигателем был совершён 18 апреля 1941 года. Самолётом управлял флюг-капитан Фриц Вендель].

В середине ноября 1941 года на завод фирмы «Мессершмитт» поступили пригодные для установки двигатели BMW-003, а ещё через четыре месяца, 25 марта 1942 года, по завершении статических испытаний, Me.262 совершил свой первый полёт с ними. В этом полёте из-за поломок лопаток компрессора оба двигателя загорелись и отказали, но, благодаря предусмотрительно не демонтированному поршневому двигателю, самолёт удалось спасти.

Разработанные для самолёта двигатели оказались ненадёжными]. Кроме того, их тяга — 800 кг — была явно недостаточной для истребителя. В связи с этим, хоть двигатель BMW-003 и был практически полностью перепроектирован (новый вариант получил обозначение BMW-003A), было решено от него отказаться в пользу Jumo-004  с тягой 1050 кг. Первый полёт с новыми двигателями состоялся 18 июля 1942 года.

По многим характеристикам новая машина превосходила традиционные самолёты. Её скорость — более 800 км/ч — на 150—300 км/ч превышала скорость самых быстрых истребителей и бомбардировщиков. Скороподъёмность нового истребителя также была вне конкуренции. Более того, он был способен совершать вертикальный набор высоты, чего не мог делать ни один самолёт противника. В управлении машина была значительно легче, чем массовый «Мессершмитт» Bf.109. Me.262 уступал традиционным самолётам в радиусе виража и в разгонных характеристиках. Зато он дольше удерживал высокую скорость разворота, имел очень высокую скорость пикирования. Вместо высокооктанового (по меркам того времени) авиационного бензина, который становилось всё труднее получать, самолёт использовал более простое в получении топливо — J-2 (тяжёлый керосин) и К1 (дизельное топливо)]; бензин марки B4 использовался лишь как топливо для двухтактного стартера и в самих турбореактивных двигателях для их запуска.

При всём этом командование Люфтваффе посчитало запуск в серию принципиально нового, ещё с «детскими болезнями», самолёта делом неоправданным и слишком рискованным. К тому же в то время со своими задачами неплохо справлялись выпускавшиеся огромными сериями истребители «Мессершмитт» Bf.109 и «Фокке-Вульф» Fw.190. Цена Me.262 была более чем в пять раз выше, чем Bf-109. Тем не менее, отказываться от нового самолёта Люфтваффе не собиралось. Летом 1942 года было заказано 15 машин, и ещё столько же — в декабре. Но, так как проект Me.262 в то время не имел приоритетного статуса, работы по нему шли неспешно.

Ситуация изменилась в 1943 году. Германия стала терять преимущество как в качественном, так и в количественном плане. Превосходство в воздухе уже было потеряно. На этом фоне нарастала интенсивность стратегических бомбардировок территории рейха. Вермахт потерпел крупные поражения на Восточном фронте и в Африке. Ожидалась высадка англо-американских войск во Франции.

Высшее командование с подачи фюрера вновь заинтересовалось Me.262. Однако теперь Гитлер увидел в этом самолёте не истребитель, а скоростной бомбардировщик («блиц-бомбардировщик»), способный, несмотря на мощное противодействие истребительной авиации, сорвать предстоящее вторжение в первой, самой слабой фазе. Гитлер обосновывал свой выбор тем, что в условиях господства авиации союзников обычные, низкоскоростные, бомбардировщики помешать вторжению не смогут. При этом Гитлер не рассматривал новый самолёт исключительно в модификации бомбардировщика, он многого от него ожидал и как от истребителя, но бомбардировщик требовался ему в первую очередь.

По мнению же и руководства люфтваффе, и разработчиков самолёта, эта идея была крайне неудачной. Во-первых, как показал ещё опыт Битвы за Англию, без превосходства в воздухе использование истребителя в качестве истребителя-бомбардировщика малоэффективно и чревато большими потерями. А вот Me.262 в качестве истребителя, при достаточном количестве самолётов и хорошем уровне подготовки пилотов, вполне мог это превосходство отвоевать. Во-вторых, этот самолёт, хоть и был способен нести бомбы на внешней подвеске, из-за конструктивных особенностей не мог быть оборудован бомбовым прицелом с нижним обзором, а, следовательно, не мог осуществлять прицельное бомбометание с больших высот. Из-за опасности потери управления при превышении максимально допустимой скорости была невозможна атака с пикирования. «Работа» на малой высоте также была нежелательна, так как из-за значительного увеличения расхода топлива при этом существенно уменьшался радиус действия бомбардировщика. Да и Гитлер, для того, чтобы уменьшить шансы поражения самолёта зенитным огнём и его падения за линией фронта, личным приказом запретил полёты над вражеской территорией ниже 4000 метров. Кроме того, с тысячекилограммовым грузом бомб на внешней подвеске «блиц-бомбардировщик» уже не мог уйти от истребителей противника.

Однако фюрер никакие доводы во внимание не принимал и продолжал настаивать на своём. В этой ситуации решение Гитлера, воспринятое как абсурдное, командованием люфтваффе было проигнорировано. Разработчики также не предприняли никаких шагов для проектирования бомбардировщика. Программа производства и испытаний самолёта осталась без изменений. В ранее созданной экспериментальной эскадрилье Erprobungskommando 262 (Ekdo 262) шла отработка тактики. Начались испытания самолёта в ходе реальных боевых действий, направленных, в первую очередь, на борьбу с английскими разведчиками и бомбардировщиками «Москито», из-за своей высокой скорости, большой высоты полёта и манёвренности труднодостижимыми для обычных истребителей.

Когда Гитлер случайно узнал об этом за две недели до высадки союзников в Нормандии, разразился крупный скандал, который стоил поста руководителю авиационной промышленности Эрхарду Мильху. Что касается Me.262, то Гитлер запретил отныне относиться к нему не только как к истребителю, но и даже как к истребителю-бомбардировщику. Производство самолёта было взято им под личный контроль. Теперь разработчикам пришлось вносить изменения в конструкцию, разрабатывать новую тактику, обучать новых пилотов вопреки собственным убеждениям, но в соответствии с требованиями фюрера.

Когда 6 июня 1944 года был открыт Второй фронт, ещё ни один из скоростных бомбардировщиков не был готов к боевым операциям. Только через несколько недель, в августе, первые бомбардировщики Me.262A-2 вылетели на задания. Для немецкой стороны так и осталось неизвестным, смогли ли они поразить хоть какую-нибудь цель. До самого конца войны эти самолёты не имели успеха ни как бомбардировщики, ни как истребители.
Наконец, в начале октября 1944 года, поступил приказ главнокомандующего люфтваффе Германа Геринга о формировании истребительной части из сорока самолётов Me.262. Её командиром был назначен один из лучших немецких асов Вальтер Новотны. Уже 4 октября состоялся первый боевой вылет четырёх истребителей, причём три из них в этом вылете были сбиты над аэродромом и при заходе на посадку. Тем не менее, позже, успехи эскадрильи заставили фюрера пересмотреть своё мнение о новой машине. Самолёты стали поступать в истребительную авиацию. Программа же производства бомбардировщиков была свёрнута. Положительную роль в этом сыграло и то, что на вооружение был принят полноценный реактивный бомбардировщик Arado Ar 234 Blitz.

Боевое применение

В ходе боёв на истребительных модификациях Me.262 было сбито около 150 самолётов противника при собственных потерях около 100 машин[]. Такая картина объясняется низким уровнем подготовки основной массы пилотов, недостаточной надёжностью двигателей Jumo-004 и их низкой боевой живучестью, а также перебоями со снабжением истребительных частей на фоне общего хаоса в терпящей поражение Германии. На заключительном этапе Великой Отечественной войны в феврале 1945 года трижды Герой Советского Союза И. Кожедуб в одном из воздушных боев над территорией Германии впервые сбил реактивный самолет врага – “Ме-262”. В этом воздушном поединке решающим оказалось преимущество в маневренности, а не в скорости (максимальная скорость винтового истребителя “Ла-5” на высоте 5 километров была равна 622 километра в час, а реактивного истребителя “Ме-262” на той же высоте – около 850 километров в час).

Недостатки Me.262

Как и любая инновационная разработка, Me.262 не был лишён недостатков, которые в данном случае серьёзно усугублялись общей недоведённостью самолёта, особенно его двигателей. В качестве наиболее серьёзных недостатков указывалось следующее:

• Большой разбег при взлёте (требовалась бетонированная ВПП длиной не менее 1500 м), делающий невозможным применение самолёта без ускорителей с коротких полевых аэродромов
• Большой пробег при посадке.
• Высокие требования к качеству взлётно-посадочной полосы, вызванные как недостаточной тягой двигателей, так и засасыванием предметов в низкорасположенные воздухозаборники.
• Из-за недостаточной мощности двигателей самолёт был очень уязвим на взлётных и посадочных режимах. Кроме того, двигатели были очень чувствительны к изменению подачи топлива — при слишком резком изменении подачи происходил срыв пламени. На малой высоте это могло привести к крушению самолёта. Во время взлёта эту проблему решили использованием твердотопливных ускорителей.
• Затягивание самолёта в пикирование с потерей управления при превышении скорости 0,8 м. Данная проблема является следствием смещения центра давления вдоль хорды крыла при приближении скорости к скорости звука. Наиболее сильно такое смещение проявляется на толстых неламинарных профилях крыла. Поскольку Me.262 был первым самолётом, летавшим на таких скоростях, методов лечения этой болезни ещё не было известно. В последующем для борьбы с этим явлением на самолёты стали устанавливать стреловидные крылья, как, например, на МиГ-15, или просто крылья с очень тонким профилем, как на F-104 Starfighter, или крылья с тонким профилем на законцовках и корневыми наплывами в центральной части (как на большинстве современных самолётов).
• Ненадёжность двигателей, отказы которых вызвали большое количество небоевых потерь. Посадка с одним работающим двигателем часто заканчивалась гибелью самолёта.
• Двигатель был уязвим — при резком наборе мощности он мог загореться.
• Относительно низкий моторесурс двигателей — 25 лётных часов.
• Высокие требования к техническому персоналу, что было неприемлемо в боевых условиях того времени.
• Некоторые асы люфтваффе, летавшие на Me.262
• Адольф Галланд. Будучи командующим истребительной авиацией, внёс большой вклад в принятие на вооружение Me.262 как самолёта-истребителя. Впоследствии, из-за разногласий, связанных с новым самолётом, был отстранён от своей должности, и в январе 1945 года назначен командиром отдельного истребительного подразделения JV44, вооружённого Me.262A. Сбил, летая на реактивном истребителе, 7 самолётов союзников. Всего же в ходе Битвы за Англию и на Западном фронте за 425 вылетов им было сбито 104 самолёта.
• Хартманн, Эрих Альфред. Является самым результативным лётчиком-истребителем . Получил назначение в часть, оснащённую Me.262, в марте 1944 года. Однако, из-за постоянных атак аэродрома, боевые вылеты были редкими, и Хартманн вернулся в свою старую эскадрилью, где продолжил сражаться на Bf.109. Всего имел 352 воздушные победы, однако на реактивном самолёте ни одна из них одержана не была.

Focke-Wulf Fw 190 Wurger

Фокке-Вульф Fw.190 (нем. Focke-Wulf Fw.190 «Wurger» - сорокопут, мелкая хищная птица) — немецкий одноместный одномоторный поршневой истребитель-моноплан, стоявший на вооружении люфтваффе во время Второй мировой войны. Fw.190 успешно использовался в различных амплуа, в частности в роли высотного перехватчика (в особенности Fw.190D), эскортного истребителя, штурмовика, ночного истребителя и зарекомендовал себя настоящей «рабочей лошадкой» люфтваффе.

Внутри компании «Фокке-Вульф» типам самолётов в качестве дополнительного описания давали имена птиц. Fw.190 получил имя нем. «W?rger» — «Сорокопут» (небольшая хищная птица).

Разработка

Осенью 1937 года Имперское министерство авиации заказало нескольким компаниям разработку проекта нового истребителя, для использования совместно с Мессершмиттом Bf.109. Мессершмитт Bf.109 превосходно зарекомендовал себя, однако высшее руководство люфтваффе опасалось, что новейшие иностранные разработки могут превзойти его, и хотело иметь в запасе более современный истребитель.

Конструкторское бюро (КБ) «Фокке-Вульф Флюгцойгбау АГ», возглавляемое профессором Куртом Танком, предложило несколько вариантов самолёта, в основном, с двигателями водяного охлаждения. Однако разработки не вызывали интереса в министерстве до тех пор, пока не был предложен проект с использованием 18-цилиндрового двигателя BMW 139 воздушного охлаждения со звездообразным расположением цилиндров. В то время среди европейских авиаконструкторов такие двигатели не пользовались популярностью, так как считалось, что их большая площадь поперечного сечения создавала слишком большое аэродинамическое сопротивление и ограничивала обзор пилоту, по сравнению с рядными двигателями с жидкостным охлаждением. Однако Танка это не смутило. Вместо того, чтобы оставлять цилиндры двигателя открытыми, улучшая охлаждение и увеличивая лобовое сопротивление, КБ спроектировало носовую часть с небольшим зазором между обтекателем и цилиндрами в сочетании с туннельным коком пропеллера.
В состав группы КБ, разработавших машину, входили: Зам. Танка — Вилли Кютхер (координатор работ); Рудольф Блазер — силовая конструкция; Людвиг Миттельхубер — ответственный по работам в КБ; Ганс Зандер и Курт Мельхорн — выполняющие начальную испытательную программу. Во всей группе 12 человек.

Интерес же к проекту объяснялся тем, что оба германских производителя рядных авиационных двигателей — заводы «Юнкерс» в Дессау и «Даймлер-Бенц» в Штутгарте не могли обеспечить производство нового самолёта. «Даймлер-Бенц» едва справлялся с заказами на изготовление двигателей для Мессершмиттов Bf.109 и Bf.110. «Юнкерс» же обеспечивал моторами собственные Ju-87, Ju-88, а также Хейнкель He-111H.

Первые прототипы

Первый прототип, FW-190V1 под гражданским номером D-OPZE, оснащённый двигателем BMW 139, поднялся в воздух 1 июня 1939 года и сразу продемонстрировал свои исключительные лётные характеристики, отличную управляемость, хороший обзор и высокую скорость (около 610 км/ч в первом полёте). К недостаткам относилась, в первую очередь, высокая скорость сваливания (около 200 км/ч). Лётчики-испытатели, пилотировавшие прототип, отметили также, что его широко расположенное шасси упрощает взлёт и посадку, делая его более безопасным самолётом по сравнению с Мессершмиттом Bf.109.

Переднее расположение кабины, сразу за двигателем, вылилось в очень высокую температуру в ней, достигавшую +55 °C. Лётчик-испытатель Ганс Зандер сказал однажды, что летать в такой кабине «всё равно, что сидеть двумя ногами в камине». Кроме того, проявилась и недостаточная герметизация кабины, из-за чего в неё попадали выхлопные газы, создавая угрозу жизни пилота.

Прототип был передан люфтваффе для испытаний и, как и следовало ожидать, был возвращён производителю для доработки. Дальнейшими работами по доводке самолёта занялся коллектив под руководством Рудольфа Блазера.

Использование туннельного кока (обтекателя) винта не оправдало себя, поэтому все последующие модификации самолёта были с обычным коком. Для лучшего охлаждения двигателя на вал посадили крыльчатку для принудительного охлаждения.

Спустя пять месяцев был построен второй прототип, FW-190V2, двигатель которого уже был оснащён крыльчаткой. Прототип вооружили двумя пулемётами MG 17 и MG 131. По другим данным это были два MG 17.

Производство

Производство Fw 190 продолжалось с 1941 года до самого окончания войны, в ходе которой самолёт неоднократно модернизировался. Хотя в период с 1945 до 2014 года выпущено более 70 книг и значительное количество публикаций, посвящённых Fw 190, общее количество выпущенных машин не установлено (наибольшее распространение в научной и справочной литературе получила цифра 20 001 самолётов), по-прежнему остаются вопросы о точном количестве самолётов, выпущенных в заключительный период войны, с конца 1944 до весны 1945 года, а также о точном количестве самолётов, переоборудованных из одной модификации в другую (например, точное количество Fw 190-A7, переоборудованных в Fw 190-F9 компанией "Arado").

P-51 Mustang

Самолёт был разработан и произведён компанией North American по заказу правительства Великобритании в кратчайшие сроки. Первый прототип NA-73X поднялся в воздух 26 октября 1940 года, спустя всего лишь 117 дней с момента размещения заказа на его производство. Одной из отличительных особенностей самолёта был впервые применённый ламинарный профиль крыла NAA/NACA 45-100, разработанный North American Aviation вместе с NACA на основании профилей NACA 6-й серии, что обещало значительное снижение коэффициента лобового сопротивления на высокой скорости полёта.

Ранние модификации самолёта снабжались двигателем Allison V-1710, обеспечивавшим прекрасные характеристики при полёте на малой высоте, но совершенно непригодном для полётов на высотах выше 4600 метров.

В апреле 1942 года, по результатам тестов британских испытателей высотные характеристики истребителя были признаны неудовлетворительными, и встал вопрос о его замене другой моделью. Но эксперты были настолько впечатлены его маневренностью и скоростью на малых высотах, что решили пригласить специалистов из компании Rolls-Royce для дальнейших консультаций. В результате этого сотрудничества самолёт стал, в дальнейшем, оснащаться двигателем Rolls-Royce Merlin и его американским аналогом Packard V-1650. Замена двигателя позволила значительно улучшить высотные характеристики истребителя, сохранив все его преимущества при полётах на малой высоте.

Во время Второй мировой войны, с 1942 года, «Мустанги» начали активно использоваться в Королевских ВВС Великобритании. Они патрулировали над Ла-Маншем и вылетали на штурмовку наземных целей в северной Франции. Первый воздушный бой «Мустанг» провёл 27 июля 1942 над Дьепом. В этом вылете был атакован парой FW-190 и потерян первый «Мустанг», которым управлял американский пилот-доброволец Холлис Хиллис из 414-й эскадрильи Королевских ВВС. 19 августа 1942 года Р-51А вместе со «Спитфайрами» прикрывали зону высадки десанта во время операции «Юбилей» — высадки британских войск в порт Дьеп, где он довольно неплохо показал себя в боях (в Дьепе пилоты P-51 сбили два немецких самолёта, при этом 11 «Мустангов» было потеряно[3]).

С начала 1944 года «Мустанги» начали использоваться как самолёты-разведчики и истребители прикрытия для дальних бомбардировщиков, наносивших удары по территории Германии. Возможность установки дополнительных топливных баков и улучшенные высотные характеристики делали их лучшими истребителями эскорта того времени. Используя топливо из подвесных баков, «Мустанг» мог сопровождать бомбардировщики, взлетавшие с баз Восточной Англии, для нанесения ударов по Берлину и другим германским городам. В небе над Берлином «Мустанг» сбрасывал подвесные баки для увеличения скорости и имел ещё достаточно топлива во внутренних баках для 15 минут воздушного боя на полном газе и последующего возвращения на базу.

Появление в небе над Германией «Мустангов» сильно ухудшило ситуацию для ПВО Третьего рейха, поскольку с этого момента немецким истребителям приходилось бороться с американскими истребителями, связывавшими их атаками при взлёте, наборе высоты и попытках перехвата соединений союзной бомбардировочной авиации. 4 марта 1944 года P-51 прикрывали первый налёт американской авиации на Берлин, при этом 23 «Мустанга» были сбиты немецкими истребителями.

В этом же качестве «Мустанги» применялись и на Тихом океане против Японии. Большие потери были понесены в «чёрную пятницу» 1 июня 1945 года: из 148 «Мустангов», отправившихся в налёт на Осаку, 27 были потеряны (все — из-за технических неполадок или плохой погоды), 1 пилот погиб и ещё 24 пропали без вести, при этом был сбит только 1 японский самолёт.

Общие боевые потери «Мустангов» на европейском театре военных действий составили 2520 машин. Среди пилотов Люфтваффе наиболее успешными борцами с «Мустангами» были Вильгельм Штейнман (12 сбитых), Гейнрих Бартелс (11), Хайнц Бэр (10), Франц Шалль (10), Вильгельм Хоффманн (10). Семь сбитых «Мустангов» имел на своём счету Эрих Хартманн, самый результативный немецкий лётчик-истребитель.

Современный этап развития реактивной авиации

Двадцатый век стал эрой авиации и полетов в космос. Но если ракеты достигли космических скоростей (более 7,9 км/сек), то самые быстрые самолеты пока летают с куда более скромными, почти на порядок меньшими скоростями. Преодоление этого скоростного разрыва гиперзвуковыми воздушно-реактивными летательными аппаратами будет означать наступление новой эры – эры воздушно-космических кораблей. И тогда перелет из Нью-Йорка до Парижа займет не более 1–2 часов, что сравнимо с обычной загородной поездкой. Расстояния между континентами станут несущественными, а наша родная планета – «меньше». Вокруг света за 8 часов – вот реальность завтрашнего дня! В настоящем периоде развития реактивной авиации перед конструкторами стоит новая задача: достичь в управляемой авиации гиперзвуковых скоростей, которые могут открыть перед человечеством новые высоты в области  управляемых полётов.

Сегодня в небе господствуют самолеты с турбореактивными двигателями, работающие на привычном нам углеводородном топливе – керосине. Современные двигатели могут обеспечить авиалайнерам скорость, ненамного превышающую сверхзвуковую. Не говоря уж о пассажирских авиалайнерах, летающих на дозвуковых скоростях (кроме уже отлетавших «Конкорда» и Ту-144), максимальная скорость даже боевых реактивных самолетов только втрое больше скорости звука.

Что же мешает самолетам достигать больших скоростей и выходить в околоземное пространство, перейдя в новое качество – воздушно-космических кораблей? Понятно, что чем больше скорость самолета, тем более мощным должен быть его двигатель. Может быть, будущее за самолетами с ракетными двигателями?

Действительно, наибольшая скорость для пилотируемых самолетов достигнута еще в 1967 г. американским экспериментальным самолетом Х-15 с ракетным двигателем. Но у подобного двигателя есть существеннейший недостаток: он работает, используя горючее и окислитель, запасаемые на борту ракеты. И эти компоненты расходуются в таком громадном количестве, что совершенно исключает использование таких двигателей для длительных полетов в атмосфере.

Выход из этого положения один: освоение ракетных скоростей летательными аппаратами с воздушно-реактивными двигателями. Последние в качестве окислителя используют кислород из воздуха, расход топлива у них существенно меньше, что позволяет в несколько раз увеличить экономичность полетов в атмосфере. К сожалению, современные авиационные двигатели не могут работать при гиперзвуковых скоростях (М>3–4) из-за чрезвычайного нагрева воздуха при его торможении в воздухозаборнике двигателя. Для освоения гиперзвуковых скоростей необходимо создать совершенно новые воздушно-реактивные силовые установки.

Вывод

Что будет завтра?

В ближайшие 10–15 лет можно ожидать практическую реализацию проектов гиперзвуковых крылатых ракет и отдельных разработок экспериментальных летательных аппаратов с ГПВРД.

Создание гиперзвуковых самолетов военного назначения и самолетов-разгонщиков не вызывает принципиальных технических затруднений. Основные препятствия на этом пути – высокая стоимость и неопределенность их востребованности в условиях современной международной обстановки.

Введение же в эксплуатацию гиперзвуковых транспортных и пассажирских самолетов будет определяться двумя факторами: скоростью роста пассажиропотоков на дальние расстояния и возможностью повышения экономичности аппаратов, что требует значительного технологического прогресса.
Оглядываясь назад, на первые шаги реактивной авиации и сопоставляя их с современными проблемами развития авиационной техники, можно убедиться, что для преодоления новых высот и достижения лучших результатов необходимы новаторские подходы и свежий взгляд на проблему с другого ракурса.

Будущее гиперзвуковой авиации сегодня просматривается довольно отчетливо. Но даже если бы гиперзвуковые и воздушно-космические самолеты никогда не оторвались от земной поверхности, появившиеся благодаря им современные высокие технологии не стали бы «лишними» человечеству. Теплостойкие материалы и конструкции, результаты исследований процессов горения в до- и сверхзвуковых воздушных потоках, теплостойкие и криогенные топлива, различные подсистемы, работающие в сложнейших условиях, и другие разработки найдут свое место в самых различных, в том числе – неавиационных, отраслях промышленности.

Список литературы, рекомендованной к прочтению

1. Арлазоров М.С. “Гражданская реактивная создавалась так…”. Москва, 1976. 
2. Баев Л.К. “Реактивные самолеты”. Москва, 1958. 
3. Новиков А.А. “Реактивная техника в транспортной авиации”. Ленинград, 1963.