Помоги проекту - поделись книгой:
Андрей Харук
Me 163 «Komet» — истребитель «Летающих крепостей»
Самолет, о котором пойдет речь в книге, является необычным во многих отношениях. Задуманный как чисто исследовательский аппарат, он волею судеб трансформировался в боевую машину. Ме 163 удивлял современников своим необычным внешним видом — стреловидное крыло, толстый и короткий фюзеляж, полное отсутствие не только горизонтального оперения, но и воздушного винта! Как ТАКОЕ вообще могло летать??? Тем не менее, самолет поднимался в воздух, и именно ему суждено было стать первым в мире летательным аппаратом, превысившим скорость в 1000 км/ч. Ме 163 вошел в историю воздушных войн как первый, более того — до сих пор единственный(!) ракетный самолет, принимавший участие в боевых действиях. Пилоты люфтваффе на ракетных «Кометах» пытались перехватывать американские бомбардировщики, борясь не только с противником, но и с непривычной техникой. Чего стоили, хотя бы, ядовитые пары топлива, приникавшие в кабину, отсутствие нормального шасси, часто ведшее к травмам позвоночника при посадке, продолжительность полета, исчисляемая считанными минутами и требовавшая от пилота максимальной сосредоточенности и быстроты реакции.
Рожденный усилиями двух талантливых инженеров — аэродинамика Александра Липпиша и двигателиста Гельмута Вальтера — Ме 163 «Комет» оставил заметный след в истории авиации и оказал существенное влияние на развитие авиатехники. История создания, совершенствования, производства и боевого применения Ме 163, его предшественники и конструкции, созданные под влиянием «Комет» рассмотрены в этой книге.
Бесхвостка
Ключевым фактором, определившим внешний облик Ме 163, стала его аэродинамическая схема, известная как «бесхвостка», и отличающаяся полным отсутствием горизонтального оперения. Интерес к такой схеме проявлялся ещё на заре авиации — скажем, Гуго Юнкерс (Hugo Junkers) запатентовал самолет-бесхвостку в 1912 г. Но в то время конструкторы имели достаточно забот с освоением более простых в плане аэродинамики и схемы управления аэропланов. А к экзотике, образно говоря, руки дошли лишь в 20-е гг. Ведущую роль здесь сыграли работы немецкого инженера Александра Липпиша (Alexander Lippisch, 1894–1976).
Интерес к авиации проявился у него ещё в юности, когда в сентябре 1909 г. Александр наблюдал полеты Орвилла Райта (Orvill Wrihgt) на аэродроме Темпельхоф в Берлине. В годы Первой мировой войны Липпиш был непосредственно связан с авиацией — он служил в авиачастях на Восточном фронте расшифровщиком аэрофотографий и картографом. В послевоенный период Липпиш устроился на работу в фирму «Дорнье», где занялся исследованиями аэродинамической схемы «бесхвостка». Работая методом проб и ошибок, конструктор строил большие летающие модели планеров. В 1921 г. Липпиш перешел в исследовательский институт «Рон-Росзиттен Гезельшафт» (Rhon-Rossitten Geselschaft) основанный в предыдущем году на горе Вассеркуппе и специализировавшийся на изучении планирующего полета. Надо отметить, что Вассеркуппе было настоящей Меккой германского планеризма, сравнимой с крымским Коктебелем в СССР. Это место идеально подходило для работ Липпиша — по его концепции следовало сначала отработать схему «бесхвостка» на безмоторных планерах, а лишь потом перейти к самолетам. Здесь совместно с Готтлобом Эспенлаубом (Gottlob Espenlaub) он строит свой первый пилотируемый планер «Липпиш-Эспнлауб» Е-2. Управление аппаратом необычной аэродинамической схемы было довольно трудным, но, все же, доступным для опытных пилотов. Правда, ожидаемого выигрыша в скорости перед планерами традиционной схемы получить не удалось: пилотам приходилось постоянно работать органами управления, что заметно сказывалось на аэродинамическом сопротивлении, повышавшемся из-за потерь на перебалансировку.
В 1925 г. Липпиш стал техническим директором «Рон-Росзиттен Гезельшафт», что открыло перед ним широкие перспективы для совершенствования своей концепции. Под его руководством осуществляется программа постройки серии планеров «Шторх» (Storch — «Аист»). На них Липпиш отрабатывал детали аэродинамической компоновки и различные профили крыла, прорабатываемые им ещё с 1918 г. В 1927 г. начались испытания планера «Шторх» I, представлявшего собой подкосный высокоплан. На нем площадь рулевых поверхностей была уменьшена по сравнению с Е-2, а стреловидность крыла — увеличена. Аппарат облетывали Фриц Штамер (Fritz Stamer) и Буби Неринга (Bubi Nehringa). Пилоты дали первому «Шторху» достаточно высокую оценку — возникли лишь некоторые проблемы с управлением по курсу. Скоростные же характеристики несколько возросли.
Развитием этого аппарата стал «Шторх» III («Шторх» II остался лишь в проекте), вышедший на испытания в 1928 г. По сравнению с предшественником у него были отогнуты вниз законцовки крыльев, увеличена площадь рулей высоты и направления, а пилотская гондола смещена назад. На «Шторх» IV, также оставшемся только на бумаге, впервые предусмотрели возможность установки двигателя. Придерживаясь тактики «малых шагов», на следующий свой аппарат — «Шторх» V — Липпиш установил двухцилиндровый мотоциклетный двигатель DKW. Мощность его составляла всего 8 л.с. Взлететь на моторной тяге «Шторх» V не мог, но вот поддерживать аппарат в полете моторчик позволял — то есть, «Шторх» V ещё не был полноценным самолетом, но из планера превратился в мотопланер. Испытания, продолжавшиеся в течение полугода, были успешными. Это подтолкнуло Липпиша организовать публичную презентацию, состоявшуюся на берлинском аэродроме Темпельхоф 13 сентября 1929 г. На мероприятие были приглашены представители прессы, а также министерства транспорта, курировавшего в веймарской Германии развитие авиации. Пилотировавший его Гюнтер Гренхофф (Gunter Groenhoff) выполнил 15-минутный достаточно эффектный полет, но на чиновников он впечатления не произвел — безхвостую машину представители министерства восприняли как интересный курьез, диковинку, место которой в музее, а отнюдь не аэродромах. Получить государственное финансирование в условиях нараставшего экономического кризиса не удалось.
Опыты Липпиша оказались под угрозой срыва. Но «Шторхом» заинтересовался авиатор Герман Кёль (Hermann Kohl), обретший известность в 1928 г. — он совместно со своим соотечественником Э.Г. Хюнефельдом (E.G. Hunefeld) и ирландцем Дж. Фитцморисом (J. Fitzmaurice) на самолете «Юнкерс» W 33 совершили первый трансатлантический перелет в западном направлении. По просьбе была организована ещё одна презентация «Шторха» V — на этот раз в Дармштадте. Демонстрационный полет едва не завершился трагически — мотопланер попал в сильнейший нисходящий поток и врезался в верхушки деревьев. Пилотировавший его Гренхофф чудом уцелел, и даже не получил серьезных травм, однако «Шторх» V восстановлению, увы, не подлежал. Тем не менее, Кёль решил поддержать конструктора, выделив ему 4200 марок для дальнейших работ. Этот «стартовый капитал» позволил Липпишу не только продолжить серию «Шторхов», но и начать постройку новых опытных самолетов «Дельта» по схеме «летающее крыло». До 1934 г. работы по «Дельтам» и «Шторхам» шли параллельно.
Чтобы создать более полное представление о сфере интересов Липпиша, следует упомянуть ещё одну его конструкцию — планер «Энте» (Ente — «Утка»). Этот летательный аппарат был построен по аэродинамической схеме «утка» — горизонтальное оперение находилось в носовой части фюзеляжа, а крыло размахом почти 12 м было смещено назад. «Энте» заслуживает упоминания и ещё по одной причине — именно он стал первым пилотируемым летательным аппаратом, совершим полет на реактивной тяге! В марте 1928 г. Вассеркуппе посетили три господина — автомобильный промышленник Фриц фон Опель (Fritz von Opel), пиротехник Фридрих Зандер (Friedrich Sander) и пионер ракетостроения Макс Валье (Max Valier). Они уже имели за плечами успешные опыты установки ракет на автомобиль и железнодорожную тележку, и теперь подыскивали подходящий летательный аппарат для осуществления своего проекта. Выбор пал на планер Липпиша, и троица купила «Энте». К аппарату прицепили две пороховые ракеты Зандера, каждая из которых развивала тягу 20 кгс. Воспламенение осуществлялось посредством электрозапала, выведенного в кабину, причем пилот мог зажигать ракеты как одновременно, так и последовательно — в последнем случае суммарное время работы этих примитивных твердотопливных двигателей достигало 60 с. Предусмотрели и специальный противовес под фюзеляжем, перемещающийся по мере выгорания ракет, чтобы удерживать центр тяжести машины в расчетных пределах. 11 июня 1928 г. «Энте», пилотируемый Фрицем Штамером, совершил полет на ракетной тяге. Преодолев около 1500 м, машина описала круг над летным полем Вассеркуппе. Окрыленные успехом конструкторы подвесили к «Энте» новые ракеты, и Штамер попытался подняться в воздух во второй раз. В этом случае зажигание было произведено не последовательно, а одновременно. Но что-то пошло не так, и едва аппарат оторвался от земли, одна из ракет взорвалась, проделав дыру в крыле. «Энте» с высоты примерно 20 м упал на землю, и пилот едва успел выбраться из кабины, как планер превратился в огромный костер. Неудача не смутила энтузиастов — они заказали Юлиусу Хатри (Julius Hatry) первый летательный аппарат, специально спроектированный под ракетные двигатели. Самолет (или ракетный планер?), известный как «Опель-RАК.1» имел довольно примитивную конструкцию и был испытан 30 сентября 1929 г. Однако ракетопланы с пороховыми двигателями никаких перспектив для практического применения не имели из-за слишком короткого времени работы двигателей и невозможности регулирования их тяги. Единственной областью применения твердотопливных ракетных двигателей в авиации стали стартовые ускорители для самолетов. А вот жидкостные ракетные двигатели (ЖРД), хотя и сложнее по конструкции, представлялись в этом отношении куда как более перспективными. В дальнейшем их применение в авиации было тесно связано с работами Липпиша, поэтому вернемся к его летательным аппаратам.
Развивая серию «Аистов», Липпиш строит ещё несколько аппаратов схемы «бесхвостка» с обычным крылом — «Шторх» VII в 1931 г., «Шторх» VIII в 1933-м, «Шторх» IX в 1934-м. Но основное внимание в то время он уже уделяет крылу дельтовидному. В 1930 г. благодаря средствам, выделенным Германом Кёлем, он изготовил «Дельту» I — первый в мире реально летавший самолет с дельтовидным крылом. Первоначально этот аппарат испытывался как планер — в безмоторном варианте, а в 1931 г. на нем установили 30-сильный мотор «Бристоль» «Чераб» с толкающим винтом. В отличие от прежних летательных аппаратов Липпиша, «Дельта» I была двухместной (экипаж располагался тандемом), с закрытой кабиной. Вертикальное оперение было двухкилевым, разнесенным на законцовки крыла. Самолет показал хорошую управляемость, а скорость, несмотря на маломощную силовую установку, достигала 125 км/ч. Липпиш предпринял новую попытку заинтересовать своими работами правительство, и осенью 1931 г. организовал в Темпельхофе демонстрацию «Дельты» I. Управлявший самолетом Гренхофф показал весьма эффектный пилотаж, произведя на публику и журналистов весьма хорошее впечатление. Но чиновники министерства транспорта были непреклонны: аппарат Липпиша бесперспективен, поскольку. лишен горизонтального оперения!
Но Липпиш не собирался отступать. Несмотря на исчерпание «транша» от Кёля, он изыскал возможность продолжить работы. В 1932 г. он строит самолет «Дельта» II, примерно вдвое меньший от предшественника. Одновременно Липпиш заинтересовал своими исследованиями молодую авиастроительную фирму «Физелер». Совместно они строят самолет, в номенклатуре Липпиша обозначавшийся «Дельта» IVa, а в системе обозначений «Физелера» — F3 «Веспе» (Wespe — «Оса»). Машина была двухмоторной, с расположением двигателей по схеме «тяни-толкай» (один в носовой части гондолы с тянущим винтом, второй — в хвостовой, с толкающим). Силовая установка состояла из 7-цилиндровых моторов воздушного охлаждения «Побджой» R (75 л.с.). Среди особенностей конструкции «Веспе» следует отметить складывающиеся (для удобства хранения) консоли крыла и наличие небольшого фиксированного переднего горизонтального оперения для улучшения обтекания воздушным потоком корневой части крыла (решение, полвека спустя широко применяемое на боевых самолетах).
Самолет, вышедший на испытания в мае 1932 г., отличался плохими летными качествами и отвратительной управляемостью. В ходе одного из полетов аппарат был поврежден Гренхоффом, а его усовершенствованный вариант «Дельта» IVb разбился. При этом самолет пилотировал сам Герхард Физелер (Gerhard Fieseler), вышедший из летного происшествия невредимым, но утративший после этого всякую охоту сотрудничать с Липпишем. В довершение ко всему, построенный в 1934 г. на фирме «Фокке-Вульф» самолет «Дельта» III также разбился. Эти происшествия могли означать конец карьеры Липпиша — правительственная комиссия, созданная для расследования их, пришла к выводу, что, поскольку, несмотря на несколько лет исследований и испытаний, дельтовидное крыло не доведено до пригодности для использования на самолетах, дальнейшее его развитие является бессмысленным, и конструктору запретили впредь строить такие аппараты. К тому же, после прихода к власти нацистов планерный центр на Вассеркуппе был реорганизован — планерную школу передали в ведение гитлерюгенда, а институт «Рон-Росзиттен Гезельшафт» утратил самостоятельность и был поглощен Немецким исследовательским институтом планирующего полета DFS (Deutsche Forschunganstalt fur Segelflug) в Дармшдатде, монополизировавшим в нацистской Германии все работы в области планеростроения.
В этот критический момент на выручку Липпишу пришел Вальтер Георгии (Walter Georgii) — директор DFS. Он не только добился снятия запрета на работы в области дельтовидного крыла, но и сумел «пробить» дальнейшее финансирование работ в этой области. Благодаря Георгии работы по программе «Дельта» IV от «Физелера» (где тема была фактически замороженной) передали в DFS, а ведущим летчиком на испытаниях машин Липпиша был назначен Хейни Диттмар (Heini Dittmar) — опытнейший планерист, прославившийся в 1934 г. установлением двух мировых рекордов: в Рио-де-Жанейро на планере «Кондор» он поднялся на высоту 4675 м, а позже на планере «Фафнир» IID преодолел трассу Рон-Вассеркуппе — Либань (Чехия) протяженностью 375 км, установив мировой рекорд дальности полета. Успех «бесхвосток» Липпиша во многом был обусловлен деятельным участием этого талантливого пилота в их испытаниях.
«Проект Х»
Совершенствование концепции «Дельта» IV привело к созданию в 1936 г. самолета DFS 39 («Дельта» IVc). Над ним, наряду с Липпишем, работали также инженеры Ф. Урсинус (F Ursinus) и Й. Хуберт (J. Hubert). От второго двигателя в DFS 39 избавились как от ненужного излишества — сохранился лишь один «Побджой» с тянущим винтом в носовой части гондолы-фюзеляжа. Киль, представлявший собой продолжение гондолы, имел небольшую высоту. Для увеличения продольной устойчивости за-концовки крыла были немного отогнуты вниз. Самолет был двухместным, пилот и пассажир располагались тандемом. В таком виде «Дельта» Липпиша представляла собой вполне пригодный к эксплуатации спортивный самолет довольно небольших габаритов — его длина составляла 5,4 м, высота — 1,8 м, размах крыла — 9,6 м, а его площадь — 13,4 м. Пустой DFS 39 весил 390 кг, а взлетная масса самолета достигала 600 кг. Несмотря на маломощный двигатель, машина развивала максимальную скорость 220 км/ч. Потолок составлял 6300 м, а дальность полета достигала 1350 км. И хотя серийно DFS 39 не строился, он продемонстрировал принципиальную пригодность дельтовидного крыла и стал своеобразной отправной точкой для дальнейших проектных работ.
1936 г. стал этапным и для другой составляющей будущего Ме 163 — жидкостного ракетного двигателя, над созданием которого работал Гельмут Вальтер (Helmuth Walter). Опытный образец его ЖРД показал на стенде время работы 45 с и развил тягу 130 кгс. Эти параметры позволяли уже рассматривать возможность установки двигателя на самолет. Для чего это было нужно — ведь серийные самолеты в то время едва подбирались к рубежу скорости в 400 км/ч, а для этого вполне хватало поршневых моторов? Дело в том, что конструкторы пытались заглянуть «в послезавтра», сформировать облик машин будущего, гораздо более скоростных. В этом им помогали исследования в области теоретической механики и аэродинамики, уже к середине 30-х гг. определившие, что на околозвуковых и трансзвуковых скоростях перед летательными аппаратами с винтовыми силовыми установками встает практически непреодолимая преграда. Мощность поршневых двигателей постоянно росла, а для её более полного снятия с моторов приходилось делать воздушные винты все большего диаметра. При этом линейная скорость концов лопастей, суммируемая с проекцией скорости полета, быстро выходила на трансзвуковые величины. Это, в свою очередь, вело к резкому изменению картины обтекания воздухом лопасти винта и, в частности, росту волнового сопротивления. Поскольку воздух сжимаем, то на лопастях возникают области высокого давления, которые мгновенно распространяются волнообразно за лопастью в виде тонких лент повышенного давления, по линии которых резко возрастает температура и плотность. Таким образом, возникновение воздушных волн вызывает резкое увеличение сопротивления вращению винта. В итоге, тяга, создаваемая пропеллером, падает, соответственно, уменьшается и скорость самолета.
Преодолеть этот звуковой барьер можно было только сменив пропеллер другим типом движителя. Наиболее перспективными выглядели реактивные двигатели. Правда, твердотопливные двигатели, хоть и наиболее простые, для применения на самолетах, как уже отмечалось, не годились. Турбореактивные двигатели находились ещё на самой ранней стадии своего развития, да и конструкция их была достаточно сложной. А вот жидкостные ракетные моторы представлялись весьма подходящими.
В рейхсминистерстве авиации куратором работ по реактивным двигателям был доктор Адольф Боймкер (Adolf Beaumker), убежденный сторонник внедрения реактивной тяги в авиации. Боймкер был приятелем крупного авиаконструктора и предпринимателя Эрнста Хейнкеля (Ernst Heinkel), поэтому неудивительно, что проектирование экспериментального ракетного аэроплана поручили именно его фирме. Так появился самолет классической аэродинамической схемы Не 176.
Эрнст Хейнкель заинтересовался реактивными двигателями ещё осенью 1935 г., когда он познакомился с группой ракетчиков, работавших над созданием пороховых ракетных двигателей на полигоне в Куммерсдорфе. Среди них выделялся молодой ученый Вернер фон Браун (Werner von Braun). Именно он на основе соглашения с Хейнкелем и министерством авиации занялся разработкой ЖРД, способного поднять в воздух небольшой самолет. Двигатель Брауна был простым до примитивности. В качестве топлива в нем использовался спирт, а окислителя — жидкий кислород. Стремясь свести к минимуму накладные расходы, Хейнкель задумал использовать для ракетного самолета планер опытного экземпляра винтового истребителя He 112V1. С него сняли поршневой мотор, разместив в носовой части бак с окислителем. Емкость с топливом находилась под сиденьем пилота, а двигатель разместили за кабиной. Запаса топлива хватало лишь на 30 секунд работы, да и материал, из которого была сделана камера сгорания, просто не выдерживал более длительных температурных нагрузок. Примитивная конструкция двигателя не позволяла остановить его до полной выработки топлива.
В начале февраля 1936 г фон Браун уже смог пригласить Хейнкеля на наземные испытания своего ЖРД, установленного на Не 112 Вот как описывает это событие сам конструктор «За работой мотора я наблюдал из помещения с толстыми бетонными стенами Запуск двигателя был произведен из этого помещения с помощью дистанционного управления После запуска я увидел, как из хвостовой части вырвался наружу жуткий красно-белый шар, за ним пошли огненные круги, становясь шлейфом струи длиной метров десять Сотрясение воздуха от работы двигателя было настолько сильным, что мы все, стоявшие за бетонными стенами, невольно присели на корточки. Примерно метрах в сорока от самолета находилась стальная плита. От действия струи ее бросило на насыпь, и она трепетала, как лист бумаги на ветру. Через тридцать секунд все стихло. Самолет стоял невредимым. Меня поразила огромная мощь ракетного двигателя».
Дальнейшие испытания шли трудно — в ходе одного из наземных запусков ЖРД взорвался, и He 112V1 был уничтожен. После этого концепцию поменяли — теперь ЖРД фон Брауна рассматривали не как основную силовую установку, а как дополнительную, ускоритель самолета с поршневым двигателем. Получив неплохие результаты при испытаниях Не 112 с комбинированной силовой установкой, Хейнкель дал указание начать проектирование нового опытного самолета с ракетным двигателем, получившего обозначение Не 176. При этом отказались от двигателя фон Брауна в пользу более легкого, надежного и безопасного ЖРД Вальтера R I-203. Он развивал тягу 600 кгс, время работы удалось довести до 60 с.
Проектирование самолета велось под общим руководством Вальтера Кюнцеля (Walter Kunzel), занимавшегося также компоновкой силовой установки, а проектирование планера осуществляли Вальтер Гюнтер (Walter Gunter) и Адольф Йенсен (Adolf Jensen). В аэродинамическом отношении Не 176 был среднепланом с крылом традиционной для Хейнкеля эллиптической формы и фюзеляжем полумонококовой конструкции. Ширина колеи шасси составила всего 80 см. Поэтому под законцовками крыла установили специальные металлические дуги, призванные предохранить консоли от повреждения при случайном касании ВПП. Размеры машины были небольшими (длина 6,2 м, размах крыла — 5 м, высота самолета — 1,44 м), что, скорее всего, объясняется малой мощностью двигателя и экспериментальным назначением самолета. Пустой Не 176 весил 900 кг, а масса полностью заправленной машины достигала 1620 кг. Баки с топливом размещались в средней части фюзеляжа, двигатель — в хвостовой. Передняя секция являлась фактически кабиной пилота с большой площадью остекления, что обеспечивало летчику отличный обзор. Интересной новинкой, реализованной на Не 176, стала полностью отделяемая в аварийной ситуации кабина летчика. Было ясно, что при скорости порядка 8001000 км/ч пилот из-за сильного набегающего потока воздуха не сможет покинуть самолет самостоятельно. Поэтому при возникновении нештатной ситуации, требующей покидания самолета, кабина вместе с пилотом отстреливалась сжатым воздухом. Автоматически раскрывался парашют, позволявший снизить скорость до 300 км/ч, после чего летчик покидал кабину с обычным ранцевым парашютом. Были проведены испытания новинки. С самолета-носителя Не 111 кабину с испытателем сбрасывали с высоты 60007000 м.
Опытный образец Не 176V1 был готов к лету 1938 г., но из соображений секретности испытания решили проводить не на заводском аэродроме в Мариэне, а в исследовательском центре Пенемюнде на о. Узэдом. Там провели стендовые испытания двигателя, но при попытке начать рулежки столкнулись с проблемой — ведь конструкция ЖРД Вальтера, так же, как и двигателя фон Брауна, не позволяла регулировать ни тягу, ни продолжительность работы. То есть, запустив двигатель, приходилось ждать полного выгорания заправленного топлива! Из этой ситуации решили выйти интересным способом. На остров специально доставили мощный легковой автомобиль «Мерседес», развивающий максимальную скорость более 170 км/ч. Не 176 буксировали за автомобилем, но скорость этой парочки по относительно неровному грунтовому аэродрому не превышала 120 км/ч, чего было явно недостаточно. А когда буксировку попытались провести на ровном песчаном пляже, тяжелый «Мерседес» просто увяз в песке. Пытались рулить с включенным ЖРД, но безуспешно. Наступившая зима прервала испытания, но это время было использовано Вальтером для совершенствования двигателя. Теперь пилот получил возможность включать и выключать его.
Весной 1939 г. испытания Не 176V1 возобновились. К июню было выполнено 38 подскоков — скоростных пробежек с кратковременным отрывом от земли. Наконец, 20 июня 1939 г. проводивший испытания флюгкапитан Эрих Варзиц (Erich Warsitz) решился на первый полноценный полет. Поскольку уверенности в успехе не было, Варситц решился взлететь на свой страх и риск, не поставив в известность Хейнкеля и даже написав завещание. Но все обошлось благополучно, и Варзиц вошел в историю как первый в мире человек, совершивший полет на самолете с ЖРД — пусть этот полет и продолжался всего 50 секунд. На следующий день в Пенемюнде прибыла представительная делегация люфтваффе, возглавляемая Эрнстом Удетом (Ernst Udet). Варзиц продемонстрировал Не 176V1, но особого впечатления его полет не произвел — Удет не воспринял аппарат всерьез, обозвав его «летающим примусом». Дальнейшие испытания Не 176V1 вообще запретили. Правда, дважды удавалось добиться отмены этого запрета. В ходе испытаний самолету, рассчитанному на скорости до 1000 км/ч, удалось развить лишь 345 км/ч. 3 июля 1939 г. в Рехлине самолет продемонстрировали Гитлеру. На фюрера произвел впечатление не только сам факт полета новейшего самолета, но и мужество пилота, управлявшего им. Несколькими днями позже Варзиц был вызван на личную беседу с Гитлером. Однако большие надежды, которые Хейнкель возлагал на эту встречу, не оправдались. Фюрер мало интересовался развитием реактивной авиации и ограничился распоряжением о крупном денежном вознаграждении летчика-испытателя. 12 сентября 1939 г. испытания Не 176V1 были окончательно запрещены, а сам самолет впоследствии поместили в берлинский музей авиации, где он и был уничтожен во время одного из налетов союзников.
Идеи Боймкера отнюдь не пользовались безоговорочной поддержкой даже среди подчиненных — реактивная авиация находилась ещё в эмбриональном периоде. Конструкторы только-только нащупывали возможные пути её развития, и далеко не все были согласны с тем, что классическая аэродинамическая схема является подходящей для принципиально новой силовой установки. В числе оппонентов Не 176 был заместитель Боймкера — доктор Лоренц (Lorenz). По его мнению, для самолетов с ЖРД оптимальной была схема «бесхвостки» — она позволяла без проблем устранить влияние струи раскаленных газов на элементы планера. Оценки Лоренца были подтверждены двумя независимыми группами исследователей в DFS и Геттингенском университете. Это придало уверенности Лоренцу, ещё до начала испытаний Не 176 настаивавшему на выдаче заказа на реактивный самолет схемы «бесхвостка». По мнению Лоренца, слишком консервативная компоновка Не 176 не позволяла в полной мере реализовать преимущества новой силовой установки.
Предложение Лоренца предусматривало адаптацию самолета DFS 39 под ЖРД, который позволил бы разогнать «бесхвостку» до скорости 450–500 км/ч. Идея была с ходу подхвачена Липпишем, согласившимся на создание такой машины. Работы получили обозначение «Проект Х». Первоначально предполагалось ограничиться простой переделкой самолета под новый двигатель, для чего в 1937 г. DFS получил от рейхсминистерства авиации заказ на изготовление двух экземпляров планера DFS 39b как основы для будущих ракетопланов. Но тут начались проблемы. Во-первых, производственные возможности DFS не позволяли изготавливать металлические конструкции, поэтому изготовление фюзеляжей самолетов поручили фирме «Хейнкель», Но та вела работы над собственными проектами — ракетным самолетом Не 176 и турбореактивным Не 178, и не была заинтересована в содействии конкуренту. Поэтому выполнение заказа под любыми предлогами задерживалось. Во-вторых, серия продувок моделей DFS 39b в Геттингенской аэродинамической трубе показала, что килевые шайбы, располагавшиеся на концах крыла, на больших скоростях вызывают флаттер и от них лучше отказаться. Для обеспечения устойчивости машины в полете можно применить стреловидное крыло с нулевым углом атаки и обычный киль.
Пытаясь дальше развивать первоначальный проект, Липпиш строит самолет DFS 40 («Дельта» V), оборудованный 4-цилиндровым рядным мотором «Аргус» As 8 мощностью 100 л.с. с толкаюшим винтом. В этой двухместной машине идея «летающего крыла» была доведена до крайности: гондола-фюзеляж как таковая вообще отсутствовала, а кабина экипажа была вписана в утолщенную переднюю кромку крыла. Нормального киля не было — его функции выполняли отогнутые вниз законцовки крыла. В ходе испытаний летом 1939 г., уже после ухода Липпиша из DFS, этот аппарат был разбит. Таким трагическим путем была на практике подтверждена целесообразность применения на «бесхвостке» обычного киля. Подобная машина — DFS 194 — уже проектировалась Липпишем. Она представляла собой небольшой деревянный самолет длиной 6,4 м и размахом крыла 10,6 м. Ввиду неготовности ракетного двигателя машина первоначально испытывалась в винтовом варианте — с поршневым двигателем «Аргус» As 8 и толкающим винтом.
Но почему конструктор «бесхвосток» покинул исследовательский центр в Дармштадте? Попросту, задание, поставленное перед Липпишем, существенно превосходило возможности DFS — для его реализации нужна была серьезная производственная база. Попытки заказать необходимые узлы на стороне были чреваты всяческими задержками — как показал опыт сотрудничества с «Хейнкелем». К тому же, по мнению руководства, на крупной самолетостроительной фирме проще было обеспечить требуемый режим секретности — еженедельные отчеты о состоянии дел в DFS и ходе работ по «Проекту Х» ложились на стол начальника Главного управления имперской безопасности Рейнхарда Гейдриха, а постоянный контроль со стороны гестапо существенно осложнял даже необходимые консультации по различным вопросам со специалистами из других организаций и предприятий. Перевод же группы Липпиша в состав крупного авиационного концерна позволил бы свести к минимуму внешние контакты — многие ключевые вопросы можно было бы решать с привлечением специалистов концерна. Поиски предприятия оказались недолгими, да и выбирать, по большому счёту, не было из чего — в конце 1938 г. помимо «Хейнкеля» к работам по реактивной авиации приступил только концерн Вилли Мессершмитта (Willi Messerschmitt). Фирма находилась на подъеме, получив огромные заказы на создание, производство и совершенствование одномоторных истребителей Bf 109 и двухмоторных «церштереров» (тяжелых истребителей) Bf 110. Прочное финансовое положение позволяло привлекать специалистов из других фирм и осуществлять проектирование перспективных образцов. Несмотря на свой достаточно непростой характер, Вилли Мессершмитт пошел навстречу Липпишу — он не только выделил все необходимое для дальнейшей работы, но и выплатил компенсацию DFS. Расчет Мессершмитта был прост: будущее, очевидно, за реактивной авиацией — а значит, та фирма, которая сосредоточит у себя наибольшее количество специалистов в этой области, будет иметь наибольшие шансы на получение будущих заказов.
Итак, 2 января 1939 г. доктор Липпиш и 12 его сотрудников перебрались на завод «Мессершмитт» в Аугсбурге. Они образовали отдел «L», статус которого был довольно интересным: с одной стороны, он был структурным подразделением концерна «Мессершмитт», а с другой — подчинялся Исследовательскому институту рейхсминистерства авиации (Deutsche Versuchsanstalt fur Luftfahrt — DVL). Новоприбывшие специалисты довольно быстро обжились на новом месте, а вскоре группа получила серьезное пополнение из «мессершмиттовского» конструкторского бюро и Института авиации. Уже к началу марта 1939 г. в составе отдела «L» насчитывался 91 сотрудник, причем помимо самого Липпиша в нем работало ещё трое специалистов с докторскими степенями, а количество инженеров увеличилось с 12 до 57.
Основные силы отдела были брошены на доводку самолета DFS 194, причем благодаря увеличению количества специалистов, задействованных в «проекте Х», работы значительно ускорились. Если ранее Липпиш «оптимистически» предполагал, что испытания DFS 194 с ЖРД удастся начать не ранее 1941 г., то теперь прогнозные сроки, что называется, «сместились влево». Полные энтузиазма новички быстро выполнили расчеты по перекомпоновке планера под двигатель Вальтера RI-203.
Работы по созданию реактивных двигателей для авиации начались в Германии в 20-е гг. Первоначально это были довольно примитивные твердотопливные (пороховые) двигатели — вроде уже упоминавшихся «шутих» Фридриха Зандера, устанавливавшихся на «ракетизированных» планерах «Энте» и «Опель-RAK.1». Но уже в начале 30-х гг. профессор Гельмут Вальтер в Киле начал постройку экспериментальных газовых турбин, а около 1935 г. он развернул исследования по реактивному двигателю, в котором в качестве окислителя применялась перекись водорода (Н2О2) — так называемый «состав Т» («T-Stoff»). Первоначально это должна была быть турбина для привода наземных транспортных средств, но отличные результаты первых испытаний побудили конструктора попытаться применить новый двигатель в авиации. В 1936 г. в институте DVL построили опытный образец такого двигателя, работающего за счет разложения перекиси водорода при помощи катализатора (без горения) — двигатель т. н. «холодного горения». В нем «состав Т» подавался в камеру с катализатором под действием сжатого воздуха. В камере происходило окисление «состава Т». Такой двигатель развивал тягу 135 кгс в течение 45 с. Его испытывали на учебном самолете «Хейнкель» Не 72 в качестве вспомогательного стартового ускорителя. В 1937 г. Вальтер усовершенствовал свой двигатель, примени в качестве окислителя «состав Z» («Z-Stoff») — раствор перманганата калия. Благодаря этому тяга возросла до 290 кгс, но время работы при этом сократилось до 30 с. Испытания этого варианта ЖРД проводились на учебном истребителе «Фокке-Вульф» FW 56.
В том же 1937 г. Вальтер создает новый ракетный двигатель под обозначением R I-203, работавший на двухкомпонентном топливе: смеси метанола (метилового спирта) — «состав М» или «М-Stoff» — и 80-% перекиси водорода (уже знакомый нам «T-Stoff»). Тяга в этом двигателе создавалась за счет сжигания топлива — т. н. «горячее горение». К тому же, существовала возможность регулировки тяги за счет изменения скоростей вращения насосов, подающих топливо и окислитель. Двигатель развивал максимальную тягу 600 (по другим данным, 500) кгс в течение 50 с и устанавливался на самолете Не 176. Для DFS 194 создали модификацию R I-203 с уменьшенной до 400 кгс тягой, но увеличенным временем работы.
Более совершенной была модификация R II-203. Тягу этого ЖРД можно было регулировать в пределах 150–750 кгс. Первоначально двигатель работал на составах «Z» и «Т», но при испытаниях показал невысокую надежность. Одной из причин этого являлась тенденция к «забиванию» двигателя топливом при неправильной регулировке подачи окислителя, поскольку горение при «сбросе газа» происходило крайне неустойчиво. Более того, погрешности при регулировке подачи топлива и окислителя в камеру сгорания могли привести к взрыву. Два таких инцидента имели место при наземных стендовых испытаниях в Куммерсдорфе и Траэне. К счастью, в обоих случаях обошлось без взрывов. Поэтому «Z-Stoff» заменили на «С-Stoff». Эта смесь состояла из 58 % обезвоженного метанола (СН3НО), 30 % гидразингидрата (N2H4H2O) и 12 % воды. Бесцветная жидкость с запахом аммиака была чрезвычайно токсичной, при попадании на кожу вызывала ожоги, а в присутствии окислов железа могла вызвать взрыв. Да и «состав Т», в отличие от растворов перекиси водорода с малой концентрацией, применяемых в медицине, был довольно опасным веществом: при попадании на кожу вызывал ожоги, пары, попадавшие в кабину, заставляли глаза пилотов слезится, а при контакте с теми же окислами железа он бурно разлагается вплоть до взрыва. К тому же, «T-Stoff» был довольно нестабильным. Но при соединении составы «Т» и «С» самовоспламенялись, что позволяло обойтись без специального механизма зажигания, а баки, предназначенные для заполнения этими составами, можно было промывать обычной водой.
Оптимальное соотношение топлива и окислителя было подобрано экспериментальным путем после долгих и небезопасных опытов. Оказалось, что наибольший эффект достигается при соединении 100 весовых частей «состава Т» и 36 весовых частей «состава С». Горение сопровождалось колоссальным выделением тепла, а его продуктами были азот, двуокись углерода и водяная пара. При этом скорость истечения газов из камеры сгорания достигала 1700 м/с. Цвет факела менялся в зависимости от режима работы двигателя: на малой тяге он был яркокрасным, а на максимальной — желто-зеленым, почти бесцветным.
Двигатели R II-203b устанавливались на самолетах Ме 163А и нескольких (вероятно, двух) прототипах Ме 163В.
Когда, наконец, ракетный двигатель был готов, планер DFS 194 переделали под его установку. Испытания машины, так же, как и Не 176, проводилось в Пенемюнде, на аэродроме Карсхаген, где к началу 1940 г. был организован центр испытаний реактивных самолетов. Ведущим летчиком на испытаниях DFS 194 назначили Хейни Диттмара. Сначала решили проверить поведение в воздухе полностью заправленного самолета — ведь масса его с заправкой топливом и окислителем существенно превосходила аналогичный показатель машины в варианте с поршневым двигателем. Для этого провели серию полетов на буксире за Bf110. Баки DFS 194 заполнялись водой, что позволяло имитировать полную нагрузку. Весной 1940 г. начались пробные полеты с включенным ЖРД. Запас топлива и окислителя обеспечивал продолжительность полета 150 с. Несмотря на такое небольшое время полета и ненадежную работу силовой установки, в ходе испытаний удалось достичь отличных показателей скороподъемности, а максимальная скорость DFS 194 достигала 550 км/ч.
Правда, это было на 10–15 км/ч меньше, чем у одномоторного винтового истребителя Bf 109E-3, но перспективы совершенствования самолета и силовой установки позволяли рассчитывать на существенное увеличение скорости ракетоплана. Но, не успев родиться, реактивная авиация едва не оказалась похороненной. Причиной тому стал триумф того же «сто девятого» в кампаниях 19391940 гг., когда он продемонстрировал убедительное превосходство над истребителями противника. К тому времени завершалось создание нового винтового истребителя FW 190, лишенного недостатков, которые все же были присущи Bf 109, ещё более скоростного, маневренного и лучше вооруженного, чем Bf 109. Да и «Мессершмитт» не сидел, сложа руки — ещё летом 1939 г. фирма получила заказ на проектирование нового поршневого истребителя на базе рекордного Ме 209V3 (его предшественник Ме 209V12 6 апреля 1939 г. показал рекордную скорость 755 км/ч). Правда, испытания этой машины, начавшиеся летом 1940 г. вскрыли целый букет недостатков. Несмотря на длительную доводку устранить их не удалось, что в конечном итоге привело к закрытию программы. Но до этого было ещё далеко, и наблюдавшееся в середине 1940 г. охлаждение отношения рейхсминистерства авиации к реактивным самолетам, едва-едва научившимся отрываться от земли, становится совершенно понятным.
Судьба изделия Липпиша в такой обстановке повисла на волоске — тем более, что «Мессершмитт» вел проектирование более совершенного истребителя Р.1065 под турбореактивные двигатели BMW 003. Предполагалось, что этот мотор будет готов к декабрю 1939 г., однако его проектирование столкнулось с серьезными проблемами. К тому же оказалось, что размеры BMW 003 будут гораздо больше первоначально объявленных, а это вынудило конструкторов «Мессершмитта» начать серьезную переработку проект Р.1065 (в конечном итоге трансформировавшегося в знаменитый Ме 262). В такой обстановке успешные испытания DFS 194 смогли «растопить лед» в отношении реактивной авиации. Гельмут Вальтер получил заказы на проектирование двух новых ЖРД тягой 750 и 1500 кгс. Последний вариант предполагалось применить на серийном истребителе-перехватчике. Интенсифицировались и работы отдела «L» по совершенствованию ракетного самолета.
Как DFS 194 превратился в Ме 163
Наряду с доводкой и испытаниями DFS 194, отдел «L» занимался созданием более совершенного ракетоплана. Этой машине рейхсминистерство авиации присвоило индекс Ме 163, ставший своеобразным «камуфляжем». Дело в том, что ранее этот порядковый номер в системе обозначений уже был использован — его зарезервировали для легкого связного самолета с укороченным взлетом и посадкой Bf163, первый прототип которого вышел на испытания в 1936 г., но проиграл конкурс самолету «Физелер» Fi 156 — знаменитому «Шторху». Нумерация прототипов Ме 163 (номера «V») вопреки логике начиналась не с «1», а с «4», поскольку прототипы Bf 163 имели номера V1-V3 (правда, два последних из них так и не были построены в связи с успешными испытаниями конкурента — Fi 156). Имя «Комет» впервые в официальной документации появилось гораздо позже — наиболее ранним документом является доклад командующего истребительной авиацией от 19 августа 1944 г., где Ме 163 фигурирует как «Kometjager» — «истребитель Комет». Но возможно, что это наименование применялось и раньше. Во всяком случае, документального подтверждения с конкретной датой официального присвоения Ме 163 этого имени пока не обнаружено.
Поначалу строительство первых двух прототипов Ме 163 велось, можно сказать, в полуподпольных условиях — группа Липпиша вынуждена была использовать для этого паузы в работе производственной линии, выпускавшей двухмоторные истребители Bf 110. Но успешные испытания DFS 194 возродили интерес Технического отдела рейхсминистерства авиации к ракетному самолету. Количество прототипов, заказных «Мессершмитту», увеличили с двух до шести. Им присвоили общее обозначение Ме 163А (наряду с индивидуальными номерами «V»), а для будущего боевого варианта зарезервировали обозначение Ме 163В. Надо сказать, это шло вразрез с планами самого Липпиша — в его видении Ме 163 был опытной машиной, всего лишь очередным шагом в исследовании скоростных самолетов схемы «бесхвостка». Создание же на его базе боевого самолета он считал неоправданным и перспектив для его боевого применения не видел. Уже в послевоенные годы Липпишу приходилось отбиваться от нападок «историков от авиации», обвинявших его в создании самолета, заведомо негодного для воздушного боя. Он заявлял: «В момент начала разработки Ме 163 мы даже подумать не могли о том, что эта машина будет использоваться в роли боевого самолета. На том этапе проводившихся работ нашей задачей было исследование области высоких дозвуковых скоростей, соответствовавших числу М=0,8–0,9, а также выбора наиболее подходящих профилей крыла. В сущности, Ме 163 был очередным опытным самолетом и именно поэтому он не имел шасси в общепринятом смысле этого слова, а небольшая емкость его топливных баков обеспечивала полеты только вблизи аэродрома…» Что там говорить — даже нормального шасси на самолете не было: взлет производился при помощи сбрасываемой тележки, а посадка — на подфюзеляжную лыжу.
Повышение приоритета «Проекта Х» сразу же сказалось на темпе работ группы Липпиша. Уже к концу 1940 г. был готов первый прототип — Me 163V4 (бортовой буквенный код KE+SW), но подвели двигателисты, все ещё доводившие ЖРД Вальтера R II-203b. Поэтому Липпиш решил, так же, как и в случае с DFS 194, начать испытания в режиме планера, с баками топлива и окислителя, заполненными водой. В марте 1941 г. Хейни Диттмар выполнил первый полет на буксире за Bf 11°C. Поскольку заводской аэродром в Аугсбурге был слишком мал, испытания поначалу велись в Лехфельде. Уже в первом безмоторном полете Ме 163 продемонстрировал отличные пилотажные качества. При скорости 220 км/ч снижение составляло 1,5 м/с, то есть, при отцепке от буксировщика на высоте 1000 м самолет до посадки мог преодолеть добрых два десятка километров! Правда, первый полет едва не закончился потерей машины: не имеющий ни закрылков, ни аэродинамических тормозов Me 163V4 проскочил на высоте считанных сантиметров всю взлетную полосу и коснулся её лишь в самом конце бетонки. К счастью, грунт за пределами ВПП был хорошо утрамбован, и машина благополучно приземлилась, остановившись в нескольких метрах от забора.
Продолжить испытания решили на аэродроме Хаунштеттен в окрестностях Аугсбурга. Me 163V4 перелетел туда на буксире, а в пределах воздушного пространства авиабазы пилотировавший его Диттмар отцепил буксирный трос и попытался приземлиться. Однако пилот ещё не успел приноровиться к «летучести» Me 163V4 и неверно выполнил расчет захода на посадку — попросту, проскочил полосу. Уйти на второй круг было невозможно, и Диттмар решил развернуться, заложив крутой вираж с потерей скорости, одновременным снижением на развороте и выходом на обратный курс. Александр Липпиш впоследствии вспоминал: «Несмотря на тихое утро, к середине дня поднялся сильный ветер, дувший поперек ВПП и, стоя неподалеку от полосы, я подумал, что посадка будет непростой. При подходе к аэродрому наша серебристая «дельта» слишком круто снижалась на развороте, и Диттмару при заходе на посадочный курс не хватило высоты, а впереди было два огромных ангара, в которых находились около трех десятков самолетов различных типов. Честно говоря, мне стало страшно — не за самолет, у нас уже строили следующий опытный экземпляр, а за Диттмара и многих людей, пребывавших в ангарах, где было полно горючего. Казалось, катастрофа неминуема, но Диттмар недаром был чемпионом планеризма — он смог завершить разворот, пройдя с креном между крышами ангаров и, выйдя к полосе, успешно посадил нашу «птичку».»
Уже самые первые полеты показали, что, несмотря на внедренные в конструкцию Ме 163 полсотни изобретений, защищенных патентами, самолет не был лишен многочисленных недостатков. Прежде всего, это касалось отсутствия закрылков — без них самолет при посадке, даже на лыже, мог скользить по бетонке практически целый километр. Дальнейшие безмоторные полеты показали, что на скорости 360 км/ч возникает флаттер руля направления, а на 520 км/ч — флаттер элевонов. Правда, справиться с этими неприятными явлениями удалось довольно быстро — путем перебалансировки управляющих поверхностей. Стоит отметить, что именно схема управления самолетом бесхвостой схемы, защищенная патентом № 55811, по мнению Липпиша, являлась самым важным изобретением, внедренным на Ме 163. Она позволяла управлять самолетом, не прилагая чрезмерных усилий, и обеспечивала хорошую курсовую устойчивость машины. В дальнейших испытаниях в планерном варианте Диттмар смог развить на Me 163V4 скорость 850 км/ч (в пикировании).
Удачный в целом ход программы Ме 163 едва не был сорван победами германской армии. Успехи, достигнутые летом 1941 г. в ходе операции «Барбаросса», позволяли предполагать, что конец войны не за горами. В связи с этим Гитлер отдал распоряжение о сокращении финансирования разработок оружия, не имеющего шансов принятия на вооружение в течение ближайших 18 месяцев. Поэтому рейхсминистерство авиации сократило заказ на постройку прототипов Me 163, причем только V4 и V5 предполагалось испытать в полете, а ещё два экземпляра предназначались для наземных испытаний.
Куратором «Проекта Х» со стороны рейхсминистерства авиации был генерал-флюгцойгмейстер Эрнст Удет. Летом 1941 г. он посетил завод в Аугсбурге с целью ознакомления с прогрессом в работах. На аэродроме Хаунштеттен Удет наблюдал скоростные испытания Ме 163А. Между ним и Липпишем состоялся интересный разговор. Удет, пораженный скоростями, достигаемыми самолетом и его пилотажными качествами, допытывался — что за бесшумный двигатель установлен на Ме 163? Когда Липпиш сообщил, что на самолете силовая установка вообще отсутствует, Удет не поверил, пока лично не осмотрел Me 163V4.
Поделиться книгой: