Реактивная авиация Второй мировой войны - Козырев Михаил Яковлевич (бесплатные версии книг .txt) 📗
Зенгер был убежден, что путь в космос возможен только с использованием ракетопланов, а не ракет, и в 1933 г. он написал книгу Raketenflugtechnik («Техника ракетного полета»), которая была издана в Австрии и была основой его докторской диссертации. В своей книге он описал крылатый реактивный аппарат с ЖРД на жидком кислороде и керосине, который был способен развить скорость до М = 10 и достичь высоты 160 км. К середине 1935 г. Зенгер написал ряд статей по ракетопланам для австрийского авиационного журнала Flug, в которых он излагал свои идеи относительно создания ракетоплана, который он назвал Silbervogel («Серебряная птица»).
Вскоре на его публикации обратили внимание некоторые должностные лица из Верховного командования Германии. Доктор Зенгер был приглашен в научно-исследовательский институт в Трауене с целью разработки его ракетоплана. Первоначально срок реализации концепции «Зильберфогеля» был оценен в десять лет, но военное руководство увеличивало свое давление на разработчиков, чтобы сократить этот срок. Интерес к этой разработке особенно возрос после того, как Америка вступила в войну, а проект получил несколько названий – Sanger Amerika, Stratospheric Bomber и Antipodal Bomber.
Согласно концепции «Зильберфогеля» одноместный бомбардировщик с ЖРД тягой 100 тс должен был обладать способностью взлетать с территории Германии и доставлять к цели бомбовую нагрузку весом в несколько тонн. Бомбардировщик длиной 27,73 м имел трапециевидное крыло с размахом 14,93 м, несущий фюзеляж с разнесенным хвостовым оперением и ЖРД в хвостовой части фюзеляжа. В носовой части фюзеляжа располагалась гермокабина летчика, причем обзор из нее был очень плохим, так как предусматривались только смотровые боковые щели и вспомогательные оптические приборы. Первоначально предполагали разместить летчика в кабине лежа, чтобы ему легче было переносить стартовые перегрузки, но в итоге решили разместить его сидя в катапультируемом кресле. Сзади кабины в фюзеляже размещались два цилиндрических бака длиной 20,5 м и диаметром 1,8 м, разделенные герметичными поперечными перегородками. Отсеки, образованные перегородками, использовались для хранения жидкого кислорода (передние отсеки) и синтетического газойля (средние и задние отсеки). В центроплане между баками располагался отсек, вмещавший до 30 т бомб. Посадка предполагалась на выпускаемое колесное шасси с носовой опорой, двумя основными стойками и хвостовым костылем.
Горизонтальный взлет бомбардировщика должен был осуществляться с помощью специального стартового устройства, представлявшего собой длинную платформу с ЖРД. В нижней части платформы имелись салазки, скользившие по рельсу длиной более 3 км. Платформа с предстартовым весом 33 500 кг имела в длину 14,0 м и ширину 2,28 м, ее двигатель, работавший на спирто-кислородном топливе, развивал тягу 600 тс в течение 10 секунд. Идея состояла в том, что при взлете Amerika Bomber, установленный на стартовой платформе, разгонялся по монорельсовой дороге длиной 3 км, установленной под углом 30° к горизонту.
Зенгер вместе со своей сотрудницей и будущей женой Иреной Бредт рассчитал различные варианты траекторий и режимов полета бомбардировщика, ниже приводится один из этих вариантов – бомбовый удар по Нью-Йорку с территории Германии (расчетное расстояние от места старта – 6500 км, бомбовая нагрузка – 6 т).
Стартовая тележка разгоняла самолет до скорости 500 м/с, и через 36 секунд после старта на расстоянии 12 км от места взлета включался ракетный двигатель. Запас топлива в 84 т вырабатывался за 336 секунд. После этого скорость достигала 6370 м/с, а высота – 91 км, расстояние от места старта – 736 км, полетный вес самолета – 16 т.
Здесь летчик должен был брать управление на себя и осуществлять дальнейший полет в режиме «волнообразного» полета с неработающим двигателем, представлявшим собой чередование нырков в плотные слои атмосферы с последующим выпрыгиванием в разреженные слои. Режим «волнообразного» полета позволял достигнуть большей дальности по сравнению с обычным установившимся планированием. На расстоянии 5550 км от старта и в 950 км от цели (на 1150 с полета) скорость падала до 6000 м/с, а высота полета снижалась до 50 км. В этот момент производился сброс бомб, после чего полетный вес самолета уменьшался до 10 т.
После сброса бомб самолет в течение 330 секунд должен был совершить разворот радиусом 500 км и направиться к месту старта. Скорость после выхода из разворота доходила до 3700 м/с, а высота – до 38 км. На удалении 100 км от аэродрома посадки скорость составляла 300 м/с, а высота 20 км. Последующее планирование с дозвуковой скоростью и посадка происходила как и у обычного самолета. Весь полет должен был длиться около 1 часа 20 минут.
Зенгер рассматривал и другие траектории, включая полеты с посадкой на территории дружественной Германии страны, а также – с потерей машины после бомбометания. В последнем случае бомбометание должно было осуществляться с пикирования на высоте менее одного километра. Затем после бомбометания летчик должен был ввести бомбардировщик в набор высоты и успеть катапультироваться. Допускалось, что после приземления на расстоянии нескольких километров от места падения бомб летчик должен будет попасть в плен.
До конца войны концепцию Зенгера так и не успели воплотить в жизнь, так как она требовала огромного объема работ по созданию соответствующих стартовых устройств, созданию мощных ЖРД, изучению проблем, связанных с нагревом элементов конструкции самолета и его агрегатов при полете с гиперзвуковыми скоростями, разработке собственно проекта бомбардировщика, разработке средств навигации, разработке гиперзвуковых бомб и т. д. С изменением ситуации на советско-германском фронте не в пользу Германии этот дорогостоящий проект был сначала отодвинут на задний план, а в 1944 г. прекращен.
США
MX-324/334
В сентябре 1942 г. фирма «Нортроп» в ответ на запрос авиационного командования армии США представила свои предложения по разработке истребителя-перехватчика с ракетным двигателем. Затем в начале 1943 г. последовал контракт, по которому «Нортроп» должен был построить три экспериментальные машины: два планера под обозначением MX-324 и один планер, оснащенный ЖРД, под обозначением MX-334 Rocket Wing («Ракетное крыло»). Все три машины, имевшие одинаковые габариты, должны были стать летающими лабораториями для получения данных, необходимых при разработке будущего самолета под обозначением XP-75.
Планеры были в основном деревянной конструкции, за исключением центральной секции, сваренной из стальных труб, в которой располагалась кабина летчика. Первая машина MX-324 взлетала с помощью сбрасываемой стартовой тележки, посадку осуществляла на две подфюзеляжные лыжи. Вторую машину MX-324 и ракетоплан MX-334 оснастили фиксированным трехопорным шасси с большими обтекателями. Передняя опора шасси была смещена влево, чтобы обеспечить лежачее положение для пилота в кабине. Хотя первоначально MX-324/334 разрабатывался как чистое «летающее крыло» без вертикальных поверхностей, позже выяснилось, что для повышения маневренности ему необходимо вертикальное хвостовое оперение, после чего добавили фанерный киль, усиленный проволочными расчалками.
Первый буксировочный полет MX-334 состоялся 2 октября 1943 г., дальнейшие испытания продемонстрировали хорошие летные качества машины, хотя во время испытаний произошли две аварии. В первом случае летчик-испытатель Алекс Папана, приготовившись отцепить буксировочный трос, по неосторожности дернул за рычаг, который сбрасывал верхний и нижний аварийные люки кабины. Это привело к увеличению аэродинамического сопротивления машины, начался бафтинг, но пилоту все-таки удалось посадить машину.
Другой случай произошел несколькими днями позже с летчиком-испытателем Гарри Кросби. Сразу же после отцепления троса вторая опытная машина МХ-324 попала в турбулентный след от самолета-буксировщика P-38, перевернулась спиной вниз и вошла в штопор. Проблема, однако, состояла в том, что пилот теперь лежал на спине и не мог эффективно работать рычагами управления. Люк аварийного покидания кабины, который в обычном полете находился под пилотом, теперь оказался наверху. Так или иначе, но Г. Кросби сумел сбросить люк и покинуть машину. Приземлившись на парашюте, он увидел, что совершавшая вокруг него круги машина упала на землю, получив повреждения. Повреждения были настолько большими, что машину не стали восстанавливать.
