Wundefwaffe

Проектирование и постройка прототипов

 

Июнь 1944 г. Всего через месяц войс­ка союзников высадятся в Нормандии. Ответом Германии на открытие второго фронта станет готовившееся в течение длительного времени серия налетов на Лондон. Налетов - необычных, так у бом­бардировщиков люфтваффе в условия тотального господства в воздухе союзной авиации долететь в целости до столицы Великобритании шансов почти не оста­валось. Немцы использовали новый вид оружия - беспилотные самолеты-снаряды V-1, оснащенные пульсирующими реак­тивными двигателями. За характерный звук работающего двигателя англичане прозвали V-1 - «Buzz Bomb». Реакцией Истребительного командования RAF стало привлечение к патрулированию воздушного пространства нескольких эскадрилий дневных и ночных истреби­телей. Одновременно самолеты Бомбар­дировочного командования старались уничтожить стартовые позиции самоле­тов-снарядов. Помимо английских ис­требителей к bomb business'y подклю­чились истребители 9-й воздушной ар­мии USAAF, но истребители «Мус­танг», «Лайтнинг» и «Тандерболт» из 8-й воздушной армии продолжали де­лать свою прежнюю работу - сопровож­дали тяжелые бомбардировщики в на­летах на промышленные и военные объекты Германии.

В охоте за немецким чудо-оружием приняли участие и новейшие ночные ис­требители-перехватчики 9-й воздушной армии - двухмоторные Нортроп Р-61 «Black Widow». На счету экипажей «Черных Вдов» не так уж много успешных перехватов...

В ночь на 16 июля 1944 г. лейтенант Герман И. Эрнст из 422-й эскадрильи ночных истребителей USAAF оторвал свой черный Р-61 от полосы расположен­ного на побережье аэродрома Форд. Бри­танская РЛС засекла сразу несколько воз­душных целей, приближавшихся к Ост­рову со стороны Ла-Манша. Это были V-1. Самолеты-снаряды шли курсом на Лондон на высоте примерно 1000 м со скоростью 560 км/ч. Офицер наведения вывел лейтенанта Эрнста на цель. «Вдо­ва» набрала высоту в 600-700 м когда Эрнст увидел прямо перед собой V-1. Несколько минут лейтенант вел свой са­молет параллельно курсу летающей бом­бы. Оператор бортовой РЛС лейтенант Эдвард X. Копсел впервые увидел на эк­ране своей станции засветку от реальной цели. Эрнст двинул сектора газа до упо­ра вперед - пара «Дабл Уоспов» взревела во всю мощь. Р-61 рванулся в атаку.

Летчик снял пушки с предохраните­лей, глаза пилота впились в прицел, гип­нотизируя темноту летней британской ночи. Ниже линии горизонта американец разглядел вытянутый язык пламени ра­ботающего реактивного двигателя лета­ющей бомбы. Эрнст занял удобную по­зицию для стрельбы и уже был готов на­жать на гашетки, но вдруг с правого бор­та возникла тень - британский «Москито»! Американец отвалил влево, предос­тавив англичанам самим разбираться с добычей - летчик «Москито» не подозре­вал о присутствии ночного истребителя USAAF. Р-61 развернулся в надежде пе­рехватить другой самолет-снаряд. Новая цель не заставила себя долго ждать: на экране бортовой РЛС появилась засвет­ка. Опять - двигатели на полный газ, руч­ку - от себя: «Вдова» рванулась в атаку. Дистанция до цели быстро сокращалась: четыреста метров, триста пятьдесят, пер­вые снаряды летят в цель, но взрыва нет, триста метров - вторая очередь. V-1 про­должает горизонтальный полет еще не­которое время, а затем неуверенно пови­ляв хвостом перешла в пикирование. Через несколько секунд рванула тысяче­килограммовая боевая часть самолета-снаряда. Американский ночной истреби­тель, созданный фирмой Нортроп и на­реченный Р-61 «Black Widow» одержал первую в своей боевой карьере победу.

Джек Р. Нортроп являлся душой и духом фирмы Нортроп Эйркрафт Инкорпорейтед, фирма располагалась в Хауторне, шт. Калифорния. Нортроп сам был прекрасным аэродинамиком и неза­урядным конструктором. Еще с 20-х го­дов он увлекся концепцией летающего крыла. Джек Нортроп внес немалый вклад в создание таких эпохальных само­летов XX века, как DC-2 и DC-3. Работа Нортропа над проектами гражданских самолетов прервала вторая мировая вой­на. Толчком к появлению истребителя Р-61 послужила деятельность Британского комитета по закупкам, отбиравшего в США самолеты, пригодные для поступ­ления в RAF и ВВС стран Британского содружества наций. Произошло это в тот момент, когда англичан сильно заинте­ресовал одномоторный пикирующий бомбардировщик Вулти «Венженс», ко­торый по лицензии выпускался на фир­ме Нортропа. Шел 1940 г., совсем недав­но провалом завершилась попытка Гер­мании поставить Великобританию на колени массированной воздушной кам­панией. Люфтваффе проиграли Битву за Англию, после чего перешли от дневных налетов к ночным. Англичане противо­поставили ночным рейдерам импровизи­рованные ночные истребители вроде Бристоль «Бленхейма» Mk.IF. Британс­кая комиссия по закупкам получила за­дание присмотреть в Штатах подходя­щий специализированный ночной истре­битель. Американские авиастроители не могли предложить ничего вообще, специ­ализированного ночного истребителя просто не существовало. Джек Нортроп после общения с британцами загорелся желание построить ночник - конечно же по схеме «летающее крыло». Революционный проект не прошел - британцы быстро осту­дили пыл калифорнийского мечтателя, по­ложив на стол Нортропа тактико-техничес­кие требования к самолету.

Англичане не нуждались (по крайне мере, в тот период и в той ситуации) ни в каких экстравагантных, с большой степе­нью технического риска, конструкциях. Требовалась устойчивая двухмоторная платформа для оружия, простой и надеж­ный самолет. Представители Комитета разъяснили Нортропу британское виде­ние ночного истребителя: два двигателя, свободное пространство в носовой час­ти фюзеляжа под установку бортовой РЛС, экипаж из трех человек - летчика, штурмана и оператора радара. Вооруже­ние - впечатляющее как по количеству стволов, так и по огневой мощи, комби­нация пушек и пулеметов. Нортропа по­просили не забивать себе голову вопро­сом достижения экстремально высокой максимальной скорости - вполне доста­точно превзойти по скорости бомбарди­ровщики противника, то есть максималь­ная скорость - порядка 500 км/ч. Ночной истребитель - не «Спитфайр», от него не требуется отвоевывать небо у асов люф­тваффе - просто спокойно летать в отве­денном для патрулирования воздушном пространстве, уничтожая все, что шеве­лится, в смысле - вражеские бомбарди­ровщики. Атака - с минимальной дистанции в пологом пикировании. Исходя из такой тактики боевого применения, ноч­ной истребитель должен был обладать значительной продолжительностью по­лета и определенным комфортом для чле­нов экипажа. Особо оговаривались дос­таточно жесткие требования к взлетно-посадочным характеристикам. Офици­альные технические требования к ночно­му перехватчику англичане направили в адрес Командования авиационно-технической службы USAAC, штаб которой находился на авиабазе Райт-Филд, шт. Огайо. Для уточнения и согласования требований в Лондон был командирован генерал Д.С. Иммонс. К концу 1940 г. Джек Нортроп и его команда были гото­вы начать проектирование самолета. Изначально все понимали насколько слож­ным окажется процесс проектирования, поэтому Нортроп и руководство фирмы придавали большое значение правильно­му выбору технического руководителя работа, по сути - главного конструкто­ра. Им стал Владимир X. Павличка, чех по национальности. Если «Тандерболт» смело можно считать грузино-российс­ким истребителем (или российско-гру­зинским), то «Вдовушка» - продукт во многом чешский: заместителем Нортропа по проектированию являлся Вальтер Дж. Черны, тоже чех. На фирме работа­ло еще несколько выходцев из Чехосло­вакии - инженеров, сыгравших не после­днюю роль в проектировании Р-61.

Информация, полученная генералом Иммонсом в Великобритании побудила в конце 1940 г. командование USAAC (US Army Air Corps) более внимательно изучить проблему необходимости приня­тия на вооружение ночного истребителя. 22 октября 1940 г. Павличка вернулся в Хауторн из Райт-Филда, обогащенный новой информацией о перспективном ночном истребителей. Главный конст­руктор привез с собой не только деталь­ные технические требования, но и заклю­ченный контракт, деньги, без которых проектные работы сильно тормозились. Требования командования USAAC к ночному истребители оказались более жесткими, по сравнению с британскими.

Завершенный в конце лета 1940 г. аванпроект самолета под кодовым наименова­нием «Шрайк» пришлось дорабатывать. Общая компоновка машины уже вырисо­вывалась - двухбалочный двухмоторный моноплан с центральной гондолой, в ко­торой размещался экипаж из трех чело­век и устанавливалось вооружение; мотогондолы плавно переходили в балки. Двигатели Пратт энд Уитни R-2800 «Дабл Уосп» располагались под крылом. Шасси - убираемое с носовой опорой. Экипаж - три человека: летчик, стрелок и оператор РЛС. Вооружение - четыре крупнокалиберных пулемета на передней турели (управляются стрелком) и четыре таких же пулемета на задней турели (управляется оператором РЛС). Размеры самолеты были выбраны следующими: размах крыла 20,12 м, длина 13,87 м. Для обеспечения удовлетвори­тельных взлетно-посадочных характеристик крыло оснастили закрылками длиной 3,35 м. Управление по крену - с помощью интерцепторов. Расчетная масса пустого составила 7 375 кг, взлетная - 10 300 кг. По ходу проектирования внешний облик будущего Р-61 претерпел значительные изменения. Сначала машина лишилась передней и задней пулеметных турелей. Ос­талась одна - на верхней поверхности центральной гондолы, при этом кормовая часть гондолы сохранила остекление боль­шой площади. Антенна РЛС размещалась в носовой части гон­долы под бульбообразным пластиковом обтекателем. Позже вновь появилось вооружение в нижней части, но теперь фикси­рованное: четыре неподвижные пушки. Далее изменилась кон­струкция верхней турели - она стала дистанционно управляе­мой. С целью снижения лобового сопротивления пересмотре­ли конструкцию мотогондол. В начале декабря 1940 г. фирма Нортроп представила USAAC окончательный проект, получив­ший наименование «Project Specification NS-8A».

Официальное подписание контракта состоялось 11 января 1941 г., к этому времени проектирование самолета уже почти завершилось. Не были закончены продувки моделей в аэроди­намических трубах. По результатам продувок пришлось уве­личить площадь вертикального оперения. Интересно, что с са­мого начала англичане требовали обеспечить как можно более высокую устойчивость ночного истребителя по курсу, для того, чтобы он мог стабильно лететь в спутном следе бомбардиров­щика противника. 30 января 1941 г. командование USAAC выделила ассигнования в сумме 1 367 000 долл. на постройку двух экспериментальных самолетов под обозначением ХР-61-NO с серийными номерами 41-119509 и 41-119510 (заводские номера 701 и 702 соответственно). Помимо постройки прототипов, на выделенные деньги пред­стояло изготовить две аэродинамические модели в масштабе 1:20 и 1:30 для проду­вок в трубах. Отдельный контракт был заключен на изготовление планера для статических прочностных испытаний (за­водской номер 703). Сравнительно не­большие продувочные модели предназ­начались для исследования поведения самолета в полете с большими скоростя­ми. Продувки проводились в исследова­тельском центре NACA в Лэнгли под ру­ководством аэродинамика с фирмы Нор-троп Эдварда Запы. В Лэнгли также изу­чалось эффективность элеронов и интерцепторов.

10 марта 1941 г. с фирмой Нортроп был заключен контракт на сумму 5,5 млн. долл., предусматривающий постройку 13 предсерийных ночных истребителей YP-61, в этот контракт входила также сто­имость изготовления планера для стати­ческих испытаний (самолет с заводским номером 703, нелетный экземпляр). Эти самолеты строились по чертежам проек­та NS-8B, они предназначались для про­ведения оценочных испытаний, подго­товки и тренировки экипажей. Прототи­пы получили серийные номера USAAC с 41-1887 по 41-18887, заводские фирмы Нортроп - с 704 по 715. Официальное обозначение прототипов - YP-61-NO. Прежде чем приступить к изготовлению первого ХР-61 был построен деревянный макет самолета. На этой стадии разработки армия и флот США выдвинули новое требование: воздухозаборники карбюраторов звездообразных двигате­лей должны находиться над мотором, а не под ним, как это было принято у анг­личан. Фирма Пратт энд Уитни присту­пила к испытанием доработанного под новые требования двигателя, а конструк­торы Нортропа занялись очередной пе­ределкой мотогондол.

Официальное заседание макетной комиссии состоялось в апреле 1941 г. В работе комиссии приняли участие пред­ставители британского Комитета по за­купкам. Комиссия приняла окончатель­ное решение об отказе от крыльевых пу­шек и установке бронестекла в козырьке фонаря кабины. Англичане, кроме того, рекомендовали, исходя из собственного опыта, установить пламегасители на вых­лопные системы двигателей - невидимое днем пламя в темное время суток могло ослепить летчика и демаскировать само­лет в ночном небе. Внесение изменение в конструкцию задержало постройку ХР-61 на месяц. Затем появилась настоятель­ная рекомендация командования USAAC в отношении увеличения количества топ­лива на борту самолета. Конструкторам пришлось сделать в крыле четыре допол­нительных протектированных бака и предусмотреть возможность подвески еще двух внешних сбрасываемых баков. Вопросы возникали в отношении комп­рессора двигателя. Сначала рассматрива­лась возможность привода компрессора от выхлопных газов мотора, по типу кон­струкции, используемой на истребителе «Тандерболт», но в конечном итоге было принято решение установить двухсту­пенчатый двухскоростной нагнетатель с механическим приводом от двигателя. К этому времени был определен состав и размещение бортового вооружения - вер­хняя турель с четырьмя пулеметами ка­либра 12,7 мм и четыре неподвижные пушки калибра 20 мм в нижней части цен­тральной гондолы. Стрельбу из турели вел стрелок, но в случае фиксации туре­ли в положении стволами вперед огонь из нее мог вести летчик, а в аварийном режиме - оператор РЛС (оператор РЛС стрелял из турели в заднюю полусферу). Окончательно «заморозили» двигатели -пара движков R-2800-25S «Дабл Уосп» мощностью по 2000 л.с. Ясности не име­лось в отношении типа радиолокатора. Мировыми лидерами в области создания радиолокационной техники в тот пери­од являлись англичане, однако им на пят­ки наступали американцы. Начиная с 1941 г. на самолете Дуглас В-18А «Боло» проходил испытания первый разработан­ный в США авиационный радар SCR-268. Вместе с тем, всерьез рассматрива­лась возможность оснащения истребите­ля Р-61 поисковыми прожекторами. В ноябре 1940 г. в Радиационной лабора­тории Массачусетского Технологическо­го института под руководством доктора Л.Э. Дабриджа началось проектирова­ние самолетной РЛС AI-10. Станцию уда­лось разработать в исключительной сжа­тый срок - в июне 1941 г. началось изго­товление предсерийной партии из 30 РЛС, получивших военное обозначение SCR-250. Именно этими радарами реши­ли оснастить самолеты ХР-61 и YP-61. Летом 1941 г. работы по программе Р-61 шли довольно гладко, программа имела приоритет 1-А-В, присвоенный мини­стерством обороны США. Наивысший приоритет 1-А-А получали наиболее важ­ные серийные самолеты. Приоритет «В» поставил перед фирмой Нортроп ряд проблем - далеко не всегда в установлен­ные сроки удавалось получать так назы­ваемое «покупное» оборудование, в час­тности - системы управления дистанционными пулеметными турелями. Похо­жая ситуация сложилась с воздушными винтами - конструкторы остановили выбор на четырехлопастных винтах Кертис Электрик, но на прототипы пришлось ставить винты Гамильтон Стандарт с гидравлическим приводом изменения шага лопастей. Возникали и свои, сугу­бо технологические проблемы, связанные к примеру с новой технологией изготов­ления сварных балок из магниевого спла­ва. Постройка прототипа была заверше­на только в мае 1942 г. От сварных балок в конечном итоге отказались в пользу традиционной заклепочной технологии. Первый предсерийный YP-61 был го­тов к февралю 1943 г. Остальные YP-61 покинули заводской цех в течение после­дующих четырех месяцев. В ходе летных испытаний отмечались отдельные инци­денты. Так экипаж в составе летчика Джона Мийрса и борттехника Фреда Дж. Баума, перегонявший один YP-61 из Калифорнии до Райт-Филда, вынужден был посадить самолет в Аризоне. При­чина вынужденной посадки - сколь прозаична, столь и необычна: солнце нагрело окрашенный в черный цвет об­текатель антенны РЛС настолько, что последний лопнул. Незапланированное «испытание» позволили ликвидировать дефект - на серийные машины ставили стеклопластиковые обтекатели, а не плексигласовые.

Три YP-61 прибыли на авиабазу Вандалия, шт. Огайо, где они поступили в распоряжение военных летчиков-испытате­лей. Большинство предсерийных самолетов летали по програм­ме летных испытаний с экипажами ВВС на авиабазах Вандалия и Райт-Филд, одна машина осталось за фирмой Нортроп для до­водки оборудования и проведения летных экспериментов.

К этому времени удалось окончательно решить вопрос с радиолокатором. РЛС SCR-250 успела устареть к моменту на­чала серийного производства Р-61. К счастью на помощью за­океанским союзникам пришли англичане: британская фирма Уэстерн Электрик оказала техническую помощь фирме Белл Телефон в создании новой РЛС SCR-270. Эти радары массово изготавливались для ВВС США под обозначением SCR-270A и ВВС Великобритании - SCR-270B.