Лягушка» с соосными винтами

В середине тридцатых годов среди конструкторов бомбардировщиков началась гонка, девизом которой могли бы стать слова: «Дальше, больше, быстрее». Поняв, что основной силой, способной нанести удар по тылам противника и подорвать его военно‑промышленный потенциал, является дальняя авиация, конструкторы всех авиационных держав стали создавать новые и новые бомбардировщики, быстро доведя их конструкцию до предела возможностей, до совершенства. Технический прорыв в летных данных бомбардировщика – в частности, в достижении большей дальности и скорости полета – стал возможен только путем применения новой компоновочной схемы с уменьшенным вредным сопротивлением. Такие попытки имели место во многих странах, в Германии и США братья Хортен и Джон Нортроп экспериментировали со схемой «летающее крыло», причем американский конструктор достиг больших успехов. Английская фирма «Майлз» прорабатывала схему с тандемным расположением крыльев, но здесь дело не пошло дальше создания и облета легкомоторного самолета‑аналога. Впрочем, высокая степень новизны столь «радикальных» проектов делала путь от концептуальной разработки проекта до серийного производства тернистым и почти непроходимым. Оставался путь разумных компромиссов, по которому, в частности, пошли создатели самолетов «Хейнкель‑177» и «Бристоль‑100». Первый имел четыре двигателя, соединенных в две спарки и работающих на два винта. Такая мера позволила ужать модель четырехмоторной машины до величины двухмоторной и избавиться от вредного сопротивления и аэродинамической интерференции, создаваемых двумя мото го идолами. За это пришлось расплачиваться снижением КПД двигателей, а также возрастанием сложности конструкции, пожароопасности, вероятности отказов, ростом массогабаритных параметров и трудностью наземного обслуживания двигательной установки. Выигрыш получился минимальный. Самолет же «Бристоль‑100» так и остался в проекте. Это должен был быть шестимоторный самолет со взлетным весом 100 тонн с очень толстым крылом и двигателями, упрятанными внутрь его. Через длинные валы моторы приводили во вращение воздушные винты, вынесенные вперед. Такой самолет вряд ли обладал бы преимуществами перед своими современниками; толстопрофильное крыло создавало бы большое вредное сопротивление, а удлинительные валы двигателей, через которые нужно было бы передать огромный крутящий момент, весили бы очень много. Правильность этих выводов подтвердилась уже в послевоенные годы, когда был создан пассажирский самолет «Брабазон» с «похороненными» внутри толстого крыла двигателями. Из‑за полного букета перечисленных выше недостатков «Брабазон» получился очень дорогим и малоудачным.

Первый американский реактивный бомбардировщик Дуглас ХВ‑43

В 1943 году коллектив фирмы «Дуглас» в городе Санта‑Моника предложил вниманию ВВС США эскизный проект среднего бомбардировщика, радующий почти оптимальным сочетанием классических черт и элементов новизны. Это был самолет с двумя двигателями, расположенными в фюзеляже и вращающими посредством длинных валов соосные винты, расположенные в хвостовой части фюзеляжа. Под отсеком двигателей располагался длинный и очень емкий бомбоотсек. Крестообразное оперение служило хорошей защитой для воздушных винтов на взлете и посадке. Экипаж состоял из трех человек: двух летчиков и штурмана‑бомбардира.

Казалось бы, проект лишен серьезных недостатков. Еще на стадии аванпроекта были прекрасно продуманы все технические решения, которые предстояло воплотить в этом проекте. Оснащенный рядными двигателями жидкостного охлаждения «Аллисон» V‑1710‑125 мощностью по 1725 л. с., расположенными тандемно, самолет должен был поднимать до 3600 кг бомб – столько же, сколько несла первая «летающая крепость» В‑17А. Причем благодаря большому и длинному бомбоотсеку новая машина могла брать на борт английские 1800‑килограммовые и 3600‑килограммовые бомбы повышенной мощности. Максимальная скорость оценивалась в 690 – 700 км/ч – для 1943 года фантастическая цифра. Такая невероятная для среднего бомбардировщика скорость достигалась путем максимального зализывания фюзеляжа, облагораживания его аэродинамики и главным образом благодаря применению ламинарного крыла. Расчетная дальность полета превосходила дальность В‑17 последних серий.

Необходимо отметить, что в конструкции нового самолета не было использовано никаких принципиально новых на 1943 году материалов и технологий, чье освоение могло задержать передачу самолета в серию. Беда заключалась в другом – постройка, доводка и испытания самолета требовали слишком много времени, что и стало в конце концов приговором этому детищу фирмы «Дуглас».

Основная проблема, стоявшая перед проектировщиками, заключалась в том, как передать вращательный момент от двигателей к винтам. Специалисты фирмы «Дуглас» изучили опыт Белла, накопленный при создании знаменитой «Аэрокобры», и нашли решение: двигатели соединялись с пропеллерами длинным валом, состоявшим из пяти секций, – валов от самолета Р‑39. Вращающий момент передавался на большой планетарный редуктор, располагавшийся в районе хвостового оперения. Из редуктора выходили два концентрических вала противоположного вращения, приводивших в движение два трехлопастных пропеллера «Кертисс Электрик» диаметром по 4 м. Система получилась не очень изящная и достаточно перетяжеленная, но эти недостатки с лихвой компенсировались ростом летных данных, полученных путем ее применения. Для безопасного покидания самолета винты можно было отстрелить.

ВВС проявили огромную заинтересованность в подобном сверхсамолете и, не теряя времени, в мае 1943 года заключили с фирмой «Дуглас» контракт на изготовление двух прототипов, получивших наименование ХА‑42 «Миксмастер» («Смешивающий коктейли») – такое собственное имя было скорее всего обусловлено винтами противоположного вращения, напоминавшими миксер. В начале 1944 года, когда стало ясно, что основным назначением самолета станет не непосредственная поддержка войск, а тактические и стратегические бомбовые удары, сменили «штурмовое» обозначение ХА на «бомбардировочное» ХВ.

Самолет ХВ‑43 в полете

Сроки постройки самолетов поджимали, война близилась к концу. Первый прототип был готов к летным испытаниям в мае 1944 года. Самолет был очень красив и изящен. Кабина летчиков была скомпонована весьма оригинально: командир и второй пилот имели два каплевидных индивидуальных фонаря, расположенных симметрично. Фонари производили впечатление лягушачьих глаз, поэтому ХВ‑42 живо получил прозвище «Летающая лягушка». В случае необходимости летчики могли поменяться местами в полете, компоновка позволяла без особых неудобств перебраться из одной кабины в другую. Впереди, закрытый плексигласовым носовым блистером, находился штурман‑бомбардир. При серийном производстве предполагалось применить модульную конструкцию носовой части с возможностью установки вместо штурманской кабины батареи из 8‑12 пулеметов калибра 12,7 мм по типу штурмовых модификаций бомбардировщика Норт Америкен В‑25 «Митчелл».

Новый самолет имел весьма высокую скорость полета, и лишь немногие современные ему истребители могли его догнать. Тем не менее специалисты‑вооруженцы не решились полностью отказаться от защиты задней полусферы. Оборонительное вооружение невозможно было разместить в фюзеляже – там просто не было места. Кроме того, винты перекрывали бы сектор обстрела. Пришлось разместить спаренные пулеметные установки в крыле между элероном и закрылком, примерно на половине его размаха. Пулеметные барбеты, почти целиком скрытые в тонком крыле, в походном положении практически не создавали сопротивления. Патронные ящики находились в крыле. Прицеливание осуществлялось дистанционно, стрельбу мог вести любой из летчиков, развернув свое кресло на 180°.

Ввиду малой толщины крыла шасси самолета при уборке пряталось в заднюю часть фюзеляжа, где было достаточно места, – сразу за бомбоотсеком находились лишь два относительно небольших бака, масляный и гликолевый.

Бомбардировщик ХВ‑43. Обратите внимание на конструкцию шасси

Крыло было скомпоновано весьма плотно: в его корне размещались воздухозаборники двигателей и системы охлаждения, рядом с ними дальше от фюзеляжа располагались патронные ящики и пулеметные барбеты, а остальной объем занимали протектированные топливные баки.

Фирма «Дуглас» осуществляла параллельную разработку пассажирского варианта «Миксмастера» – самолета DC‑8 «Скайбас», неслыханной по тем временам пассажировместимости – 48 человек. К сожалению, эта разработка так и не вышла из стадии аванпроекта.

6 мая 1944 года на авиабазе Райт‑Филд состоялся первый полет «Миксмастера». Прототип налетал более 150 часов в процессе летных испытаний, после чего был передан заказчику. В июле был готов и второй прототип, отличавшийся от первого общим фонарем кабины вместо двух «лягушачьих глаз». Программа ХВ‑42 держалась в строгом секрете, самолеты были показаны публике лишь в сентябре 1945 года, через месяц после окончания второй мировой войны. К этому времени стало ясно, что самолет в серию не пойдет. Первый прототип переделали в летающую лабораторию для испытаний новых реактивных двигателей «Вестингауз» Х19В‑2, получивших в серии наименование J30. Два этих небольших двигателя с тягой по 530 кгс были смонтированы под крылом «Миксмастера».

8 декабря 1945 года второй прототип ХВ‑42 совершил рекордный трансконтинентальный перелет из Лонг‑Бич, штат Калифорния, в Боллинг‑Филд, округ Колумбия. Расстояние в 3790 км было преодолено за 5 часов 17 минут со средней скоростью 717,8 км/ч, что улучшило более чем на час значение предыдущего рекорда. К сожалению, несколькими днями позже, 16 декабря, у самолета вскоре после взлета из Боллинг‑ Филд отказал один из двигателей и экипаж был вынужден спасаться на парашютах, предварительно отстрелив винты. Самолет разбился возле города Оксен‑Хилл, штат Мэриленд. Случайный очевидец катастрофы сообщил о ней в местную газету, после чего в прессе неоднократно заявляли, что причиной катастрофы стало то, что у самолета якобы отвалился мотор: очевидно, отстрел винтов был истолкован таким образом.

В 1946 году на посадке разбился и первый прототип «Миксмастера», видимо, причиной аварии стала высокая посадочная скорость, присущая всем самолетам с ламинарным крылом.

После отказа от программы ХВ‑42 фирма «Дуглас» продолжила его линию, спроектировав и построив самолет с реактивными двигателями на его основе. Эта машина получила индекс ХВ‑43, на ней установили два двигателя «Дженерал Электрик» TG‑180, впоследствии выпускавшиеся серийно фирмой «Аллисон» под названием J35 (2000 кгс). Двигатель был длиннее и тоньше, чем его поршневой предшественник, поэтому их установили рядом в несколько увеличенном двигательном отсеке. Воздухозаборники располагались по бокам верхней части фюзеляжа в районе кабины. Они имели прямоугольную форму и были выполнены заподлицо с обшивкой. На внутренней стенке воздухозаборника имелась пластинка, отсекавшая пограничный слой. Хвостовая часть подверглась коренной переделке, в ней теперь находились реактивные трубы двигателей и весовые балансиры для компенсации веса уменьшенного хвостового оперения. Теперь от нижнего киля, выполнявшего роль пяты безопасности на ХВ‑42, отказались полностью, немного увеличив площадь верхнего киля. В отличие от предшественника ХВ‑43 имел герметизированную кабину и значительно усовершенствованное бортовое оборудование. Оборонительного вооружения не планировалось, закрылки были увеличены, теперь они продолжались до самых элеронов.

Экспериментальные самолеты ХВ‑43 на авиабазе Мюрок Драй‑Лейк

Первый прототип ХВ‑43, поднявшийся в воздух в мае 1946 года на базе Мюрок Драй‑Лейк, был оснащен недоведенными двигателями, разрешенная тяга которых составляла всего 1520 кгс. Несмотря на это, его скорость в горизонтальном полете составила 840 км/ч. Это был первый американский реактивный бомбардировщик, и если ХВ‑42 можно было назвать первым бомбардировщиком, развившим скорость 400 миль в час (661 км/ч), то ХВ‑43 стал первым бомбардировщиком, давшим 500 миль в час (826 км/ч), – ведь ни один немецкий реактивный бомбардировщик не мог развить такой скорости с подвешенными бомбами. Впрочем, самолет оказался довольно сложным в управлении, на малых высотах он имел низкую устойчивость, а с большой высоты не мог производить прицельное бомбометание – слишком высока была скорость. Как и «Миксмастер», ХВ‑43 несколько запоздал появиться на свет, да и был откровенно «сыроват», так что ВВС отдали предпочтение четырехдвигательному самолету Норт Америкен «Торнадо».

Второй прототип, YB‑43, прибыл в Мюрок из Лонг‑ Бич в мае 1947 году. Он отличался непрозрачной носовой частью фюзеляжа, по бокам которого имелось два небольших прямоугольных окна.

В течение шести лет два этих самолета использовались для различных испытаний: первый прототип сбрасывал новейшие бомбы и другие грузы на полигоне, а второй был летающим стендом для реактивных двигателей, причем зачастую летал с двумя разными двигателями. В 1953 году он был списан и отправлен в Смитсонианский музей, где в настоящее время занимает достойное место в коллекции знаменитых самолетов, ведь за годы своей службы YB‑43 принял участие в большем количестве испытаний, чем какой‑либо другой американский самолет.

Схема бомбардировщиков ХВ‑42 и ХВ‑43