АР-10 и ХР-47/ХР-47А
Во второй половине 30-х годов командование авиационного корпуса армии США воспылало любовью к V-образным двигателям жидкостного охлаждения, имевшим меньший мидель по сравнению со звездообразными моторами воздушного охлаждения. Справедливости ради, следует отметить, что через «влюбленность» в жидкостные моторы прошли ВВС всех ведущих авиационных держав мира. На мнение американцев повлияло появление в Великобритании жидкостных двигателей Роллс-Ройс «Кестрел» и «R» — предшественника знаменитого «Мерлина». В США подобных моторов не имелось. Из-за недостаточного финансирования со стороны правительства наиболее совершенный американский V-образный мотор Аллисон V-1710 не имел повышающих высотность механических нагнетателей. Концепция легкого истребителя с жидкостным двигателем фирмы Аллисон пользовалась большой популярностью в высших сферах авиационного корпуса, ее поддерживал и сам командующий генерал Арнольд, но такой самолет не мог нести большую нагрузку — бронезащиту, вооружение, топливо.
Мнение командования авиационным корпусом совершенно не совпадало со взглядами на будущий истребитель технических руководителей фирмы Рипаблик, но фирма нуждалась в деньгах, а заказчик всегда прав. В августе 1939 г. Картвели представил военным свой ответ на выданные требования — элегантный низкоплан очень небольших размеров с вытянутым носом, установленным в нижней части фюзеляжа радиатором, полуэллиптическим крылом размахом 9,47 м и площадью 9,27 м². Расчет вес самолета — не более 2,1 т, расчетная скорость на высоте 4570 м — 670 км/ч. Макет самолета продублировали, вторая «деревяшка» предназначалась для натурных продувок в аэродинамических трубах. Требования в легкому истребителю окончательно выкристаллизовались, когда в умах начальников американской военной авиации произошел революционный переворот в правильном направлении. Начальник штаба авиационного корпуса генерал Д.С. Иммонс предложил пересмотреть существующую стратеги развития авиации, сместив приоритеты в разработке истребителей — идея легкого самолета воздушного боя была похоронена.
В 1940 г. фирма Рипаблик представила проект истребителя ХР-47/47А; работы над ним велись в обстановке секретности параллельно с проектированием легкой машины с V-образным Аллисоном. Макет ХР-47 с двигателем R-2800 был готов, когда со сборочной линии завода сошел первый из тринадцати YP-43, а по заказу Швеции строились одноместный ЕР-1 и двухместный 2РА-204А.
Быть или не быть!
Серьезной проблемой американской военной авиации являлось невозможность добиться хороших высотных характеристик истребителей при существующих двигателях. Все надежды связывались с турбокомпрессорами и звездообразными двигателями воздушного охлаждения. Разработку звезд в годы «великой депрессии» и политики изоляционизма финансировал флот, командование авиации ВМС США
принципиально не признавало V-образных моторов. Заботами флота к концу 30-х годов фирма Пратт энд Уитни отработала двигатель R-1830 «Твин Уосп» и завершала разработку мотора R-2800 «Дабл Уосп» 2000-сильного класса. Оба двигателя подходили для установки турбокомпрессора и на оба не имелось заказов со стороны авиационного корпуса. В результате в 1938и 1939 г.г. фирма Пратт энд Уитни боролась за выживание, точно так же как и фирма Рипаблик. Заказ на моторы для самолетов АП-4 помог Пратт энд Уитни устоять на ногах, а весной 1939 г. командование корпуса армейской авиации объявило конкурс на высотный истребитель с потолком не менее 7100 м. Двигателестроители не боялись конкуренции — конкурентов у Пратт энд Уитни на тот момент в США просто не имелось. А зря — вопреки здравому смыслу заказ на 524 самолета достался фирме Кертисс, предложившей истребитель ХР-40 оснащенный двигателем Аллисон V-1710 мощностью 1050 л.с. Мотор был оптимизирован для работы на малых и средних высотах, а «истребитель» имел вооружение всего из двух пулеметов винтовочного калибра.
Фирму Пратт энд Уитни спасли от краха французы, сделавшие огромный заказ в преддверии войны с Германией. К моменту нападения нацистов на Польшу портфель заказов фирмы Пратт энд Уитни оценивался более чем в 84 млн. долл, потерянный заказ на 524 истребителя для авиационного корпуса «тянул» всего на 8 млн. долл. На деньги западноевропейцев был выстроен новый завод в Ист-Хэртфорде с производственными помещениями площадью 26 000 м².
В июне 1940 г. комиссия Иммонса подготовила отчет, в котором высказывалась озабоченность зависимость истребительной авиации от одного двигателя Аллисон V-1710 и рекомендовалось ускорить разработку истребителя со звездообразным двигателем воздушного охлаждения. В то же время командование авиационного корпуса отнюдь не собиралось отказываться от моторов жидкостного охлаждения, стимулируя их совершенствование.
Отчет Иммонса возымел непосредственный эффект — специалистов проектного отдела фирмы Рипаблик пригласили на совещание в Райт-Филд, где находился штаб авиационного корпуса армии США. На совещании планировалось обсудить текущие программы проектирования истребителей с моторами воздушного охлаждения и перспективные планы.
Вице-президент и главный конструктор фирмы Александр Картвели вместе с летчиком-испытателем Хэртом Миллером, который являлся по совместительству главой отдела военных контрактов, срочно паковали документацию, плакаты, схемы, чертежи — спешили на ночной экспресс в Огайо. На совещании обсуждалось большое число концепций будущего истребителя. Обсуждение в конечном итоге вылилось в появление спецификации на истребитель с взлетной массой более чем в 6 т.
Военные попросили Картвели рассмотреть возможность перепроектирования конструкции самолета ХР-44 под более мощный двигатель R-2800-11, развивавший на большой высоте на боевом режиме мощность 2000 л.с.
В спецификацию был внесен ряд требований по опыту воздушной войны над Европой. Обе стороны, заказчик и фирма Рипаблик, приняли эти требования без протестов. Фактически же эти требования означали конец линии развития ХР-44, конструкция не позволяла без существенных изменений «повесить» броню, установить мощное вооружение, протектированные топливные баки большой емкости. Необходимо было проектировать самолет едва ли не с нуля. Масса машины определялась в 5250 кг, скорость — не менее 644 км/ч на высоте 7600 м, вооружение — шесть пулеметов калибра 12,7 мм. Изначально стало ясно, что такое вооружение в фюзеляже разместить не получится, оставалось одно — поставить пулеметы в крыло. Проект ХР-47/47А в корне менял лицо, а программу ХР-44 в ближайшем будущем планировалось прикрыть. Возвращаясь с совещания поездом, Картвели и Миллер везли с собой несколько драгоценных листочков технического задания.
Путь к «Тандерболту»
Задуманный Картвели истребитель не являлся абсолютно новой конструкцией — он представлял собой развитие все-того ХР-44, ноги которого в свою очередь выросли из самолета АР-4 конструкции Северского.
Картвели на первых набросках «завернул» турбокомпрессор в фюзеляж. Турбокомпрессор увеличивал массу самолета — пришлось пойти на увеличение площади крыла. Работа велась в спешке — Картвели даже приглашал к себе домой для работы над проектом наиболее способных инженеров и конструкторов, специалистов по бортовому оборудованию во внеслужебное время. Шел поиск наилучшего места для турбокомпрессора, компоновка сменяла компоновку, рассматривался, в частности, вариант с удлиненным по аэродинамическим соображениям фюзеляжем.
Вместо уродливого горшка маслорадиатора, торчащего перед радиатором двигателя в нижней части фюзеляжа, было предложено установить два маслорадиатора за двигателем на противопожарной перегородке, между двумя воздуховодами от турбокомпрессора. Выхлопные газы от двигателя подводились по широкому каналу, проложенному в нижней части фюзеляжа к турбине. Сжатый воздух от турбины подавался через теплообменник по двум стальным трубам, проложенным по бортам верхней части фюзеляжа к воздухозаборнику двигателя. Увеличение площади крыла привело к увеличению его размаха — появилось возможность убирать опоры шасси целиком в крыло, а не в крыло и центроплан, как на ХР-44.
За аэродинамику самолета отвечал молодой и очень способный специалист Костас И. Паппас. он уже принимал участие в создании самолетов ХР-41 /АР-4 и Р-45.
Кабина и фонарь претерпели минимум изменений по сравнению с кабиной и фонарем ХР-44. Наиболее существенным изменением стало внедрение боковой дверцы, по типу использовавшейся на истребителях американском Р-39 «Аэрокобра» и британском «Тайфун». Фонари с дверцами ставились только на прототип и три последующих «Тандерболта».
Рождение «Тандерболта»
На местоположение центра тяжести самолета в значительное степени влияет взаимное размещение двигателя, кабины, вооружения, турбокомпрессора и т. д. Первый прототип «Тандерболта», ХР-47В, имел несколько сдвинутый назад центр тяжести, что благотворно влияло на маневренные характеристики самолета в вертикальной плоскости. Позже, однако, потребовалось откорректировать положение центра тяжести, что было сделано на модификации Р-47С.
Из процесса разработки истребителя ХР-47В исключили изготовление макета, посчитав, что компоновка в достаточной степени отработана при создании ХР-44 и его предшественников. Традиционно, истребители авиационного корпуса армии США имели багажные отсеки в фюзеляжах. На ХР-47 место багажа занимал более необходимый высотному истребителю турбокомпрессор, а остальное свободное пространство фюзеляжа почти полностью занимали два больших протектированных топливных бака. Согласно ТЗ суммарная емкость топливных баков самолета должна была составлять 1190 л, но конструкторы, как ни старались, сумели найти места лишь для баков емкостью 1130 л.
Еще до того, как прототип ХР-47 оторвался в первый раз от аэродрома, пост президента фирмы занял Ральф С. Дэмэн. Вместе с Дэмэном на фирму пришел еще один менеджер высокого полета — эмигрант из России Альфред Марчев. Оба руководителя пришли в ужас от организации работ на фирме Рипаблик. Дэмэн взялся налаживать производственные линии по сборке самолетов по типу использовавшихся фирмой Локхид. Дэмэн проработал на фирме Рипаблик не так много — всего 28 месяцев, но покидая свой пост, он оставил созданные его усилиями два гигантских авиационных завода, работавших как часы — мечта Северского.
За месяц до предусмотренного контрактом срока, в начале мая 1941 г… прототип ХР-47В появился на летном поле заводского аэродрома в Фэрмингдэле. Посмотреть на первый полет собрались едва ли не все 2000 человек, работавших на заводе. Численность персонала увеличилась за год в десять раз!
Опытный самолет сиял полированным металлом, выделялись черная надпись U.S. ARMY на крыле, обтянутые полотном рули были окрашены в грязно-оливковый цвет. Первый полет состоялся 6 мая 1941 г. Путевку в жизнь «Тандерболту» дал летчик-испытатель Ловери Брэбхэм, работавший на фирме со времен Северского. Брэбхэм опасался сажать тяжелый самолет на раскисший после недавнего дождя аэродром, летчик предложил выполнить посадку на расположенном поблизости аэродроме Митчел-Филд.
Первые минуты полета вполне могли вызвать у впечатлительных людей нервный срыв. Кабина истребителя наполнилась дымом. Брэбхэм в надежде провентилировать кабину открыл форточки — дым повалил наружу. Опытный пилот имел крепкие нервы — Брэбхэм не только не стал прыгать, но и продолжил выполнять полетное задние на забитой дымом машине, языков пламени-то летчик не видел.