В Советском Союзе использовались и бомбардировщики, поставленные союзниками в рамках ленд-лиза, — американские Дуглас А-20, Норт А мерикен В-25 и английский Хэндли-Пейдж «Хэмпден».
Итальянские ВВС принимали активное участие во Второй мировой войне вплоть до капитуляции. Истребительная авиация в начале войны имела на вооружении устаревшие типы самолетов Фиат G.50 «Фреккия» и Макки МС.200 «Саепа». Проблема развития ВВС Италии, и истребительной авиации в частности, заключалась в отсутствии хорошего двигателя. Только в 1940 г. итальянцы получили право на лицензионное производство немецкого DB 601А и позднее DB 605А-1. На основе этих моторов были созданы хорошие истребители Макки МС.202 «Фолгоре», МС.205 «Велтро», Re. 2005 «Сагиттарио» и Фиат G.55.
На вооружении бомбардировочной авиации Италии находились следующие основные самолеты: легкий двухмоторный бомбардировщик Бреда Ва-88, поплавковый двухмоторный Кант Z-506, тяжелый трехмоторный Кант Z-1007, средний двухмоторный Фиат Вг-20М, средние трехмоторные Савойя-Маркетти SM-79 и SM-84.
Японская авиация по-настоящему вступила в войну на Тихом океане, нанеся сокрушительный удар по главной базе тихоокеанского флота США Пирл-Харбор.
На вооружении истребительных авиачастей состояли неплохие самолеты Мицубиси А6М «Зеро», которые показали себя с лучшей стороны в борьбе с американскими ВВС. Но время шло, а резервы развития «Зеро» были исчерпаны. Большую надежду руководство авиации возлагало на истребитель берегового базирования Мицубиси J2M «Райден», длительное время проходивший испытания и только в 1942 г. принятый на вооружение. Несмотря на то что со стороны летного состава к самолету было предъявлено немало претензий, хорошо вооруженный истребитель справлялся с возложенными на него обязанностями.
Фирма «Каваниши» создала удачный однопоплавковый истребитель N1K «Шидэн», который прекрасно проявил себя в боях на Филиппинах. Истребитель Накадзима Ki-84 «Хайате» по праву можно поставить в ряд лучших в мире самолетов этого типа. Мощное вооружение сделало его грозным оружием против В-29. Постоянная модернизация истребителей позволила Японии на протяжении всей войны оказывать упорное сопротивление авиации США.
Японская бомбардировочная авиация обладала достаточно развитым парком самолетов. Очень хорошо зарекомендовал себя тяжелый бомбардировщик Накадзима Ki-49, который использовали для нанесения бомбовых ударов в разных регионах Тихого океана. Тяжелые бомбардировщики Мицубиси Ki-67 начали свою службу в 1944 г. и обрели известность благодаря своим массированным налетам на авиабазы стратегической авиации США в 1945 г. Бомбардировщик Мицубиси G3M, созданный в 1933 г., участвовал во многих конфликтах и войнах. Легкий двухмоторный бомбардировщик Мицубиси Ki-21 воевал на фронтах японо-китайской войны Однако к концу Второй мировой войны он морально устарел и нес значительные потери. Одномоторный базовый бомбардировщик Мицубиси Ki-51 активно применялся в боевых действиях на Филиппинах в начальной стадии войны, но понес потери и был переведен в Китай и Маньчжурию. Одномоторный палубный бомбардировщик Накадзима B5N участвовал во всех сражения на Тихом океане, в том числе и в нападении на Пирл-Харбор.
На вооружении истребительной авиации Франции в 1940 г. находились такие самолеты, как Блох МВ-151 и МВ-152, Моран-Сольнье MS.405 и 406, Кодрон С.714, Девуатин D-520 и американский Кертисс Н-75А «Хоук», являвшийся экспортной версией истребителя Р-36. Лучшим среди них считался D-520 — этот истребитель оказал упорное сопротивление Bf 109.
Наряду с устаревшими Амио 143М и Блох МВ-210, на вооружении бомбардировочной авиации Франции перед началом войны состоял современный средний бомбардировщик LeO 451 в разных модификациях, легкий бомбардировщик Потез 63-633 и пикирующий бомбардировщик Блох 175.
Капитуляция Франции в августе 1940 г. положила конец ее ВВС. Часть самолетов была передана Люфтваффе, часть использовалась правительством Виши против союзников в Северной Африке и оставшиеся машины вошли в состав ВВС Свободной Франции.
В течение Второй мировой войны боевые самолеты достигли высокой степени совершенства. Прогресс в области создания радиоэлектронной техники позволил оснастить их бортовыми радиолокационными станциями, которые значительно расширили боевые возможности Авиация стала всепогодной, могла эффективно действовать в ночных условиях, обнаруживать воздушные цели на больших расстояниях (используя не только бортовые, но и наземные радиолокационные станции) и осуществлять их перехват, применять новые способы воздушного фотографирования и т. п.
Совершенствование авиационной техники в годы войны шло по пути повышения основных качеств боевых самолетов (скорости, высоты и дальности полета, грузоподъемности, прочности и живучести) и совершенствования вооружения и специального оборудования. Кроме того, в боях авиация приобрела большой и разносторонний опыт во всех областях тактики и оперативного искусства.
В ходе войны получили дальнейшее развитие самостоятельные действия авиации. Дальняя авиация наносила удары по военно-промышленным объектам в глубоком тылу противника, вела самостоятельные активные действия по срыву перевозок войск и борьбу с резервами, уничтожала вражеские самолеты на аэродромах и действовала по другим объектам противника. Удары дальней авиации тщательно согласовывались с операциями наземных войск и фронтовой авиации.
Между тем доктрины «молниеносной войны» и тотального применения авиации генерала Дуэ не выдержали испытания. История войны убедительно доказала, что при всей своей значимости авиация не способна играть главную роль в успехе проведения крупных стратегических наступательных и оборонительных операций Но не следует и преуменьшать ее значение. Например, бомбардировка промышленных и военных объектов на территории Германии и Японии в значительной степени способствовала снижению военно-экономического потенциала этих государств и быстрейшему окончанию войны. С первых дней Второй мировой войны и до ее окончания ВВС воевавших стран широко применялись в боевых действиях и часто оказывали ощутимое влияние на ход и исход боев и операций.
Анализ боевых действий авиации показал, что потребность армии в боевых самолетах исчерпывалась четырьмя-пятью основными типами, находившимися одновременно в производстве. (Под основными типами имеются в виду самолеты массового серийного производства, выпускавшиеся тысячами в течение всей войны.)
Были отработаны требования к боевым самолетам различного целевого назначения. Сложилась мощная авиационная промышленность, окрепла и получила дальнейшее развитие научно-исследовательская и опытно-конструкторская база авиации.
Еще накануне Второй мировой войны специалисты разных стран пришли к единодушному мнению, что «главным тормозом», препятствующим прогрессу авиационной техники, стал поршневой двигатель. Несмотря на высокие темпы развития авиации, выразившиеся в первую очередь в увеличении грузоподъемности, дальности и потолка полета, одна из основных характеристик самолетов — скорость полета — росла медленно Повышение же энерговооруженности самолета не приводило к заметному росту скоростей, а лишь увеличивало его вес.
В начале 40-х годов параметры авиационных поршневых двигателей практически достигли своих предельных значений. За все годы существования авиации за счет увеличения мощности и высотности двигателем самолеты получили около 70 % всего прироста скорости, а остальные 30 % явились результатом улучшения аэродинамических качеств самолета. Дальнейшее увеличение скорости самолета обходилось все более дорогой ценой.
Перед конструкторами встала непреодолимая преграда — увеличение мощности двигателя влекло за собой резкое увеличение его веса со всеми вытекающими отсюда последствиями Так, необходимые мощностные характеристики поршневых двигателей меняются в зависимости от максимальной скорости полета при прочих равных условиях примерно пропорционально кубу скоростей. Расчеты показывают, что создать, например, самолет с поршневым двигателем и скоростью полета 1000 км/ч невозможно.
1930-е гг. вошли в историю авиации не только как погоня за скоростью, дальностью и высотой В недрах научных институтов и конструкторских бюро шла кропотливая работа над созданием двигателя будущего.
Еще в начале века многие ученые начали серьезно заниматься изучением проблемы разработки двигателя, основанного на применении реактивной тяги. Достигнутый в 30-х годах уровень развития науки и техники позволил приступить к решению этой задачи практически.
Наибольших успехов в предвоенные годы в области создания реактивных двигателей достигли Англия и Германия. Еще в 1930 г. английский инженер Ф. Уиттл запатентовал проект турбореактивного двигателя (ТРД) и в 1937 г. построил его. Но доработка двигателя, получившего название «Уиттл-1», до практического применения на первом английском реактивном самолете Глостер Е.28/39 затянулась до мая 1941 г. В течение двух последующих лет над усовершенствованием мотора работала фирма «Роллс-Ройс», которая довела тягу до 755 кг, что позволило установить его на истребитель-перехватчик Глостер G 41 «Метеор». Следующая модификация ТРД фирмы «Роллс-Ройс» — «Дервент-1» была установлена на самолет новой серии F 3 «Метеор», который применялся в системе ПВО Англии для борьбы с немецким самолетом-снарядом V-1.
В Германии идею Ф Уиттла подхватил студент Геттингенского университета Г Охайн. В том же 1937 г., работая на фирме Хейнкеля, он создал ТРД HeS-1 с тягой 250 кг, а двумя годами позже — HeS-ЗЬ с тягой 500 кг. Этот двигатель был установлен на экспериментальный самолет Хейнкель Не 178, совершивший свой первый полет 27 августа 1939 г. и открывший эру реактивной авиации 2 апреля 1941 г. поднялся в воздух первый в мире двухмоторный реактивный самолет Хейнкель Не 280 с двигателями HeS-8A с тягой 750 кг.
Фирма «Юнкере» проектировала свой реактивный двигатель, над которым работал доктор А. Франц Усилия ученого были сконцентрированы на получении максимально простого в технологическом отношении мотора который можно было достаточно быстро запустить в производство в условиях военного времени. 15 марта 1942 г. двигатель А. Франца Юмо 004А с тягой 840 кг был испытан в воздухе на самолете-лаборатории Me 110 и вскоре запущен в серию 17 июля 1942 г. с этими двигателями совершил полет двухмоторный самолет Мессершмитт Me 262, ставший первым в мире боевым реактивным самолетом. С февраля 1944 г. началось серииное производство Me 262 и его использование в боевых действиях в качестве бомбардировщика и истребителя.
Активно занималась реактивными двигателями фирма БМВ. Ее двигатель БМВ 003А устанавливался на первый в мире реактивный одномоторный истребитель Хейнкель Не 162 и двухмоторный (и четырехмоторный) разведчик-бомбардировщик Арадо Аг 234 «Блитц».
Успехи европейцев в деле создания реактивных двигателей заставили США также приступить к работам в этом направлении Американцы решили упростить себе задачу и попросили Англию передать им для изучения и воспроизводства ТРД «Дервент» и самолет «Метеор», что та и сделала. На их основе был спроектирован учебно-тренировочный реактивный истребитель Белл Р-59А «Эйркомет», запущенный в серию в 1944 г.
Итальянский конструктор Кампини предложил для привода компрессора реактивного двигателя использовать не газовую турбину, а поршневой двигатель. Такой реактивный двигатель был сделан и 27 августа 1940 г. испытан на самолете Капрони, но показал неудовлетворительные параметры и дальнейшего развития не получил.
Советский Союз позже других стран приступил к созданию реактивной авиации, хотя теоретический задел для решения этой проблемы был накоплен еще в предвоенные годы. Для ликвидации отставания в развитии реактивной техники вскоре после войны было принято решение об освоении в производстве немецких двигателей БМВ 003 под маркой РД-20 и Юмо 004 под маркой РД-10. А в 1947 г. — осуществлена закупка лицензий на производство английских ТРД с центробежным компрессором «Дервент» (РД-500) с тягой 1600 кг и «Нин» (РД-45) с тягой 2270 кг.
В 1946 г. прошли испытания первые советские реактивные самолеты МиГ-9 и Як-15. Первый был оснащен двумя двигателями РД-20, размещенными в фюзеляже, а второй представлял собой известный истребитель Як-3, у которого вместо поршневого двигателя стоял РД-Ю.
Наряду с работами в области создания турбореактивных двигателей конструкторы Германии и Советского Союза большое внимание уделяли проектированию и совершенствованию авиационных ракетных двигателей Прогресс в этой области, достигнутый в конце 30-х и начале 40-х годов, позволил приступить к практической реализации проектов ракетных самолетов.
Фирма профессора Хейнкеля по собственной инициативе построила первый в мире ракетный самолет Не 176, который совершил свой первый самостоятельный полет 20 июня 1939 г. Он был оснащен ракетным двигателем Вальтер HWK R.1-203.
Над созданием ракетного самолета на фирме Мессершмитта интенсивно работал известный в Германии конструктор бесхвостых планеров с треугольным крылом Александр Липпиш. После долгих конструктивных доводок на планер ДФС 194 был установлен ракетный двигатель конструктора Вальтера с тягой 750 кг, после чего самолет получил обозначение Me 163. Проведенные испытания показали, что машина хорошо ведет себя в воздухе, поэтому ее запустили в серийное производство в качестве истребителя-перехватчика. В конце войны Me 163 поступил на вооружение и использовался для перехвата американских тяжелых бомбардировщиков, хотя и не показал высокой эффективности. В одном из полетов 10 мая 1941 г. летчик-испытатель Хейни Диттмар впервые достиг скорости горизонтального полета 1004 км/ч.
В СССР ракетным самолетом занимались инженеры ОКБ В. Ф. Болховитинова А. Я. Березняк и A. M. Исаев, а двигателем — Л. С. Душкин и В. А. Штоколов. В начале мая 1942 г. работы по созданию ракетного истребителя-перехватчика БИ-1, снабженного ЖРД Д-1А-1100 и двумя пушками ШВАК-20 калибра 20 мм, завершились. Самолет был цельнодеревянной конструкции, моноплан с шасси с хвостовым колесом. 15 мая 1942 г. летчик Г. Я. Бахчиванджи совершил первый успешный полет с работающим двигателем. Однако вскоре произошла катастрофа, причиной которой явилось то, что конструкция самолета не была рассчитана на полеты на околозвуковых скоростях.
Опыт создания первых реактивных самолетов в разных странах продемонстрировал, что турбореактивные двигатели решают проблему увеличения скорости полета на 150–200 км/ч без существенного изменения принятых в поршневой авиации компоновочных схем. Тяговая мощность на максимальной скорости полета достигла 5000–6000 л.с. Однако отмечалось, что скороподъемность и взлетно-посадочные характеристики самолетов ухудшились. Оставалось до конца неясным поведение машин на околозвуковых скоростях.
Теоретические исследования, продувки в аэродинамических трубах и летные испытания подтвердили, что одного увеличения тяги двигателя недостаточно для достижения звуковых и сверхзвуковых скоростей — для этого необходимо изменить аэродинамическую компоновку самолета. Главным элементом, подвергшимся существенной переделке, оказалось крыло. Было установлено, что оно должно иметь стреловидную форму и тонкий профиль.
Первыми серийными самолетами со стреловидным крылом, запущенными в производство в 1948 г, были советские МиГ-15 и Ла-15, а также американский Норт Америкен F-86A «Сейбр» В 1950 г. Миг-15 и F-86A встретились в воздушных боях в Корее, где продемонстрировали примерно равные боевые возможности.
Для дальнейшего роста скоростей полета реактивных истребителей, превышающих скорость звука, потребовалось увеличить их энерговооруженность, повысить удельные характеристики ТРД, а также усовершенствовать аэродинамические формы самолета С этой целью были разработаны двигатели с осевым компрессором, имевшие меньшие лобовые габариты, более высокую экономичность и лучшие весовые характеристики. Для значительного увеличения тяги, а следовательно, и скорости полета в конструкцию двигателя ввели форсажные камеры. Совершенствование аэродинамических форм самолетов заключалось в применении крыла и оперения с большими углами стреловидности (в переходе к тонким треугольным крыльям), а также сверхзвуковых воздухозаборников.
В начале 50-х годов в серию пошли сверхзвуковые истребители МиГ-19 и Норт Америкен F-100 «Супер Сейбр». Два двигателя истребителя Миг-19 развивали тягу по 3250 кг на форсажном режиме и размещались в хвостовой части фюзеляжа. Для сокращения пробега на посадке применялся тормозной парашют. МиГ-19 был вооружен тремя пушками калибра 30 мм, а также различным подвесным вооружением. Истребитель «Супер Сейбр» оснащался одним ТРД Пратт-Уитни XJ57-P-7 с тягой 4300 кг и 6400 кг на форсаже.
В середине 50-х годов СССР имел в крупносерийном производстве вполне современные реактивные боевые самолеты: МиГ-19 — фронтовой истребитель; Як-25 — всепогодный ночной истребитель-перехватчик; Ил-28 — фронтовой бомбардировщик; Ту-16 — дальний бомбардировщик.
Одновременно с созданием реактивных истребителей встала задача внедрения ТРД и в бомбардировочную авиацию. Проблема состояла в том, что реактивные двигатели имели большой расход топлива, а это отрицательным образом влияло на такие характеристики, как дальность и грузоподъемность. Выход из этой ситуации виделся в увеличении скорости полета на больших высотах, где большой расход топлива компенсировался более высокой скоростью.
Такие бомбардировщики вскоре появились. В конце 40-х годов был испытан и запущен в производство американский шестимоторный реактивный бомбардировщик Боинг В-47 «Стратоджет». Этот самолет при взлетной массе 94 т имел дальность полета 8440 км и максимальную скорость 975 км/ч. В Англии увидел свет двухдвигательный бомбардировщик «Канберра» В 1948 г начались испытания реактивного фронтового бомбардировщика Ил-28, показавшего максимальную скорость 900 км/ч и дальность 2400 км с бомбовым грузом 1000 кг. Этот самолет долгое время состоял на вооружении ряда стран В 1952 г совершил первый полет дальний бомбардировщик Ту-16 который при взлетной массе 72 т и бомбовой нагрузке 3000 кг имел дальность полета 5700 км.
В 1952 г. на смену В-47 пришел легендарный тяжелый стратегический бомбардировщик Боинг В-52 «Стратофортресс», более сорока лет находившийся на вооружении ударных сил США и многие годы не знавший себе равных в скорости дальности и грузоподъемности.
В Англии в конце 50-х годов были запущены в производство тяжелые бомбардировщики Хэндли-Пейдж «Виктор» и Авро «Вулкан», которые длительное время состояли на вооружении ВВС.