Грумман F4F «Уайлдкэт»

Грумман F4F «Уайлдкэт»

В 1937 г. среди авиационных фирм США был проведен конкурс на новый истребитель для военно-морских сил. Как мы уже знаем, победил в этом конкурсе проект фирмы Брюстер - самолет, получивший впоследствии имя «Буффало». Среди отвергнутых проектов был самолет знаменитой компании Лероя Груммана XF4F-2. Что же представляла собой эта машина?

Новый моноплан являл собою не что иное, как до неузнаваемости переделанный биплан F3F. Бипланная коробка крыльев была заменена одним среднерасположенным крылом большой площади, однорядный 700-сильный мотор уступил место «двухрядной звезде» Пратт-Уитни R-1830. В результате установки нового двигателя самолет потяжелел, для сохранения центровки хвостовую часть удлинили. Практически без изменения было оставлено шасси - оригинальная груммановская «втяжная трапеция». Правда, как стало ясно в дальнейшем, именно шасси стало «слабым звеном» в конструкции нового самолета.

Торопясь успеть к конкурсу, конструкторы Лерой Грумман и Вилли Швендлер пошли на заведомые упрощения конструкции, некоторые технические решения были приняты «на глазок». Они руководствовались только конструкторской интуицией и полагались на удачную конструкцию исходного биплана - F3F. В частности, при конструировании хвостовой части фюзеляжа принимались во внимание только соображения сохранения центровки, без учета путевой устойчивости и плеча стабилизатора.

Опытный самолет XF4F-2

При рассмотрении новых истребителей по результатам их сравнительных испытаний комиссия Бюро по аэронавтике ВМС США в целом отметила общую перспективность нового самолета, но при этом обратила внимание на неудовлетворительную управляемость по всем трем осям, низкую маневренность и плохую курсовую устойчивость. Зато скорость нового истребителя - 532 км/ч - была признана основным его достоинством. ВМС подписали с фирмой Грумман протокол о намерениях, в котором говорилось: «ВМС США повторно рассмотрят вопрос о закупках самолета F4F после устранения всех недостатков, выявленных в ходе испытаний».

«Уайлдкэты» F4F-3 в полете

Главный конструктор Вильям Швендлер в пожарном порядке взялся за перепроектирование своего детища. Для улучшения горизонтальной маневренности было необходимо увеличить площадь крыла. Крыло нарастили, увеличив его размах. Это было достаточно несложно сделать благодаря его трапециевидной форме - потребовалось удлинить лонжерон и приделать новые закон-цовки. Таким образом достигли сразу двух целей - улучшили маневренность, а благодаря возросшей площади и разносу элеронов - управляемость в поперечном канале. Узлов складывания крыло не имело. Сложнее дело обстояло с хвостовым оперением.

В результате продувок моделей в аэродинамической трубе выяснилось, что в горизонтальном полете стабилизатор попадает в аэродинамическую тень крыла и эффективность рулей высоты резко снижается. Кроме того, плечо стабилизатора и его площадь, а также площадь вертикального оперения были признаны недостаточными. С этими недостатками справились, радикально перекомпоновав хвостовую часть фюзеляжа - стабилизатор увеличенной площади располагался теперь в нижней части вертикального оперения, киль и руль направления также увеличили, закабинный гаргрот, ранее плавно «сходивший на нет», продолжили назад. Теперь он переходил в основание киля. Кроме того, хвостовую часть фюзеляжа удлинили на 0,5 м.

Вооружение самолета состояло из двух крыльевых пулеметов Кольт-Браунинг М-2 калибра 12,7 мм и двух синхронизированных пулеметов Браунинг М-1 калибра 7,62 мм.

Модернизированный таким образом самолет получил обозначение XF4F-3. В июле - августе 1939 г. он прошел летные испытания на заводском аэродроме Груммана в г. Бетпэйдж (летчик Селден Конверс), подтвердившие, что проделанная работа увенчалась полным успехом. Самолет, названный «Уайлдкэт», оснащенный двигателем с двухступенчатым нагнетателем, показал максимальную скорость 540 км/ч, а по скороподъемности, горизонтальной маневренности и развиваемым перегрузкам он превзошел «Буффало». Немедленно последовал заказ ВМС на 54 самолета первой серии с небольшими изменениями, в частности вооружение самолета теперь состояло из 4 крупнокалиберных Кольт-Браунингов с боекомплектом по 430 патронов на ствол. Бронирование включало в себя только 12,7-мм бронеспинку, в фонаре бронестекол не было. Прицел на ранних самолетах устанавливался телескопический. Завод Груммана в Бетпэйдже заработал на полную мощность.

Варианты

Первая серия «Уайлдкэтов» имела индекс F4F-3 - ведь биплан - предок нового истребителя назывался F4F-1, а прототип, участвовавший в конкурсе ВВС - XF4F-2. Первая серия не имела узлов складывания крыла, так как этот узел, по мнению представителей ВМС США, снижал надежность конструкции и увеличивал ее массу, а места в авианосных ангарах было достаточно много. Из-за нерегулярного и весьма скудного финансирования постройки самолетов первые эскадрильи получили «Уайлдкэты» лишь к середине января 1941 г. Это были авиагруппы авианосцев «Уосп», «Лексингтон», «Саратога» и «Рэйнджер». К этому времени заказ ВМС был увеличен с 54 до 200 самолетов. Фирма работала над улучшением самолета, вторая сотня «Уайлдкэтов» F4F-3 имела уже лобовое бронестекло и коллиматор-ный прицел. Но случилась и неприятность - заказ на двигатели R-1830-66 с двухступенчатым нагнетателем был «отобран» у фирмы Грумман и переадресован Боингу для установки на бомбардировщики В-17. Пришлось довольствоваться двигателем той же марки, но другой серии - R-1830-90 с одноступенчатым нагнетателем. Эта замена повлекла за собой снижение максимальной скорости до 498 км/ч и резкое ухудшение высотных характеристик Самолеты с невысотным мотором получили индекс F4F-3A.

Начало серийного производства «Уайлдкэтов» вызвало интерес во многих европейских странах. В частности, Франция, имевшая один авианосец («Беарн») в строю и еще два - в постройке, изъявила желание заказать самолеты для них в США. Фирма Грумман получила заказ на 80 самолетов «Уайлдкэт» в экспортном исполнении - с 9-цилиндровым двигателемм Райт «Циклон» и посадочными местами под шесть 7,5-мм французских пулеметов «Дарн-75» - по два в каждой консоли и два синхронизированных, над мотором. Эта серия получила лишь фирменный груммановский индекс G-З6А. Заказ был оплачен и полностью выполнен… к августу 1940 г., когда заказчик уже капитулировал перед вермахтом. Кроме того, 30 самолетов G-З6А заказала Греция, но и эта партия «Уайлдкэтов» в итоге осталась невостребованной. Самолеты были перекуплены Англией. На них установили по четыре крупнокалиберных Кольт-Браунинга Доставленные в Англию осенью 1940 г., самолеты французского заказа были включены в систему ПВО военно-морских баз Росайт и Скапа-Флоу, организационно относясь к силам берегового командования Королевской морской авиации. Англичане присвоили этим самолетам наименование «Мартлет» Mk.I.

«Уайлдкэты» на палубе авианосца

Следующая модификация «Уайлдкэта» - F4F-4 - пошла в серию в ноябре 1941 г. Стремясь как можно лучше защитить самолет, В. Швендлер вдвое увеличил площадь бронеспинки. Под сиденьем летчика установили бронеподдон. Маслорадиаторы под крылом также были защищены противопульной броней. Все баки протектировались. Крыло сделали складным - с карданным шарниром, запатентованным фирмой Грумман. Впоследствии такой же по конструкции шарнир был применен на «Хеллкэте» и торпедоносце «Эвенджер». Вооружение самолета теперь состояло из шести пулеметов калибра 12,7 мм с боекомплектом по 240 патронов на ствол. Это обстоятельство наряду с ухудшившейся маневренностью, скоростью и повысившейся инертностью машины послужило причиной прохладного отношения к F4F-4 летчиков, пересевших на него с F4F-3.

Опытный поплавковый «Уайлдкэт»

Несмотря на возросший вес секундного залпа, боевая ценность шестипулеметного варианта падала из-за сильно уменьшившегося боекомплекта.

Последней крупной серией «Уайлдкэта», построенной фирмой Грумман, стал G-З6В - фактически тот же F4F-4, но с двигателем Райт «Циклон», более распространенным в Европе, чем моторы Пратт-Уитни. Партия этих машин в 220 штук была заказана Англией в 1942 г. Самолеты этой серии были названы там «Мартлет» Мк.4.

В 1942 г. фирма Грумман развернула производство своего следующего истребителя - F6F «Хеллкэт», посчитав дальнейшее производство морально устаревшего «Уайлдкэта» нецелесообразным. Но флоты США и Англии все еще испытывали необходимость в этом самолете! Конечно, для боя с новейшими самолетами стран оси он никак не годился, но зато прекрасно подходил для поиска и борьбы с подводными лодками, ставшими настоящим бичом союзников, особенно в Атлантике. В 1942 г. фирма Дженерал Моторс автомобилестроительный концерн, к авиационному производству отношения не имевший, развернула производство «Уай-лдкэтов» F4F-4 под индексом FM-1. От базового варианта они отличались лишь вооружением, вновь состоящим из 4 пулеметов. Было выпущено 520 FM-1, из них 132 было поставлено по ленд-лизу в Англию, где они получили название «Мартлет» Мк.5.

И наконец, последняя, самая массовая и без сомнения, самая успешная модификация «Уайлдкэта» носила индекс F4F-8 или FM-2. Это был самолет, модернизированный с учетом богатого опыта использования более ранних моделей «Уайлдкэта» в войне. Его разработали инженеры Груммана, но производился он на фирме Дженерал Моторс. «Изюминкой» проекта стала установка 9-цилиндрового высотного двигателя Райт R-1820-56 «Циклон» мощностью 1350 л.с. у земли. Он весил почти на 100 кг меньше, чем его предшественник, устанавливавшийся на G-36A, а также имел меньший диаметр, что позволило несколько обжать капот мотора и разместить внутри него маслорадиаторы. Площадь вертикального оперения немного увеличили для компенсации возросшего крутящего момента двигателя. В фюзеляже появилась передняя пожарная бронеперебор-ка, отделявшая главный топливный бак от кабины летчика. Под крылом теперь можно было подвесить не только подвесные баки, но еще две бомбы по 113 кг и шесть неуправляемых ракет HVAR калибра 76 мм. Такая боевая подвеска делала самолет прекрасным противолодочником и легким штурмовиком. При этом самолет был на 250 кг легче своих предшественников. Было построено 4777 самолетов этой модификации, из них 370 ушло в Англию, где их стали называть «Мартлет» Мк.6. С января 1944 г. это название было заменено снова на «Уайлдкэт» для унификации с американской системой наименований самолетов.

Всего было выпущено 7895 самолетов «Уайлдкэт» всех модификаций.

Боевое применение

Боевое крещение «Уайддкэты», а точнее «Мартлеты» Mk.l, приняли в Англии в конце 1940 г., защищая военно-морские базы от налетов немецких бомбардировщиков. Они не добились впечатляющих успехов, во всяком случае по сравнению со своими сухопутными коллегами - «Спитфайрами» и «Харрикейнами». Но тем не менее, судя по тому факту, что после нескольких налетов на базы, в частности в Портсмуте и Росайте, немцы прекратили испытывать судьбу и переключились на удары по другим объектам, «Мартлеты» справились с задачей объектовой ПВО. На самолетах было сохранено все посадочное оборудование для использования с авианосцев, и по окончании битвы за Англию часть из них перелетела на авианосцы, а часть до конца службы оставалась в системе объектовой ПВО.

«Уайлдкэт» с боевыми повреждениями

Будучи основным истребителем ВМС США и морской пехоты к моменту вступления США в войну, «Уайлд-кэт» принимал активное участие во всех сражениях с японцами на Тихом океане вплоть до середины 1943 г. Истребители «Уайлдкэт» обороняли Гуам и Уэйк, эскортировали бомбардировщики и торпедоносцы в ходе авианосных рейдов начала 1942 г., прикрывали авианосцы «Лексингтон» и «Йорктаун» в ходе сражения в Коралловом море в мае 1942 г. В ходе сражения при Мидуэе они также были щитом американской эскадры. Затем, в ходе противостояния США и Японии на острове Гуадалканал, «Уайлдкэты» авиации морской пехоты наряду с пикировщиками «Донтлесс» освоили профессию легкого бомбардировщика, штурмовика и самолета поддержки наземных войск. Последними операциями, в которых «Уайлдкэты» использовались в качестве основного флотского истребителя, стали захват Рабау-ла и Бугенвиля и наступление на Соломоновы острова в мае - июле 1943 г.

Японские военные весьма нелестно отзывались о «Уайлдкэте», называя его «Бутылкой из-под сакэ» за фюзеляж конической формы. Адмирал Тюити Нагумо как-то раз высказался о «Уайлдкэте», что этот самолет «страдает ожирением, как престарелый борец сумо». Опытному летчику на самолете «Зеро» А6М-2 и тем более на А6М-3 ничего не стоило в маневренном воздушном бою зайти «Уайлдкэту» в хвост, по скорости японские истребители держали с ним паритет, а по скороподъемности немного отставали. Достоинства «Уайлдкэта» начинали сказываться, в основном когда неприятель открывал огонь. Ведь первый серийный «Зеро» имел вооружение из двух пулеметов пехотного калибра и двух 20-мм пушек, боекомплект для которых составлял всего по 60 снарядов на ствол. Вынужденным экономить пушечные снаряды японцам оставалось вести бой в основном с помощью пулеметов. А уж от их огня груммановский самолет был защищен прекрасно! Конструкция планера была выполнена по неавиационным нормам прочности, летчик был защищен броней, а баки располагались весьма компактно и к тому же были запроектированы. Кроме того, двигатель «Дабл Уосп» имел весьма высокую живучесть, он продолжал тянуть даже при разрыве или отстреле одного - двух цилиндров.

Американский летчик на «Уайлдкэте» в бою против «Зеро» первых модификаций должен был полагаться на хорошие разгонные характеристики своего самолета на пикировании, а также на некоторое превосходство в скороподъемности. Набрав скорость в пологом пикировании, он мог сделать энергичный иммельман и атаковать японский самолет в лоб. Здесь сказывалось еще одно достоинство «Уайлдкэта» - его вооружение имело достаточную мощность, кучность и скорострельность, чтобы уничтожить «Зеро» полусекундным залпом.

F4F совершил посадку на палубу авианосца

Кроме высокой живучести, груммановский самолет имел еще одно достоинство - при вынужденной посадке на воду он мог сохранять плавучесть в течение пяти - десяти минут, что позволяло летчику без особых проблем перебраться в резиновую самонадувающуюся спасательную лодку, которая входила в возимый запас любого американского самолета, действовавшего на Тихоокеанском театре. Соотношение сбитых и потерянных в боевых условиях самолетов было в пользу «Уайлдкэта» - оно составляло 5,1:1 в пользу груммановского самолета.

Но у «Уайлдкэта» было несколько принципиальных недостатков, обусловленных неудачной конструкцией шасси. Во-первых, втяжное шасси имело малую колею, что при грубой посадке на палубу могло привести, а зачастую и приводило, к авариям и катастрофам. Во-вторых, прочность шасси также оказалась недостаточной - вспомним, что этот агрегат чуть ли не единственный, не подвергшийся перекройке и модернизации в ходе работ по улучшению конкурсного прототипа F4F-2, а тот в свою очередь унаследовал шасси от относительно легкого биплана. И наконец, третье - самолет мог бы иметь гораздо лучшие характеристики, если бы он имел пропеллер большего диаметра. Но установить его было невозможно из-за малой высоты стоек шасси, увеличить которую также не представлялось возможным - в фюзеляжном отсеке просто не хватало для этого места. В результате значительная часть тяги винта тратилась на обдувку капота и двигателя, и КПД силовой установки сильно падал.

Неудачная посадка на палубу

После поступления на авианосцы нового истребителя Грумман F6F «Хеллкэт» устаревшие «Уайлдкэты» были переведены в объектовую и островную ПВО, на конвойные авианосцы или в резерв. Для самолетов, переведенных на поиск подводных лодок в Атлантике, война разгорелась с новой силой. Небольшие «конвойники» США и Англии, строившиеся в массовом порядке на американских верфях, брали на борт от 5 до 25 «Уайлдкэтов» вместе с самолетами других типов. Действовали они от Исландии и до Карибского моря. Обнаружив лодку в надводном положении или под перископом. «Уайлдкэт» атаковал ее мелкими бомбами и обстреливал из пулеметов. Шансы на победу над подводным врагом становились значительно выше после появления модификации FM-2, вооруженной НАР HVAR, и оснащения некоторых английских «Уайлдкэтов» - «Мартлетов» счетверенными направляющими-для английских неуправляемых ракет.

Кроме операций против подводных лодок, «Уайлдкэты» приняли участие в поддержке десантов на Средиземном море и на Мадагаскаре, а также в высадке союзников в Нормандии - операции «Оверлорд». Многие самолеты этого типа пережили войну, и некоторые из них сохранились в авиамузеях и в частном владении до настоящего времени.

«Уайлдкэт» в полете

Описание конструкции

Самолет Грумман F4F «Уайлдкэт» представлял собою цельнометаллический свободнонесущий среднеплан.

Фюзеляж - в носовой части полумонокок, в хвостовой - монокок круглого сечения, подкрепленный несиловыми шпангоутами и стрингерами. Технологически состоял из двух частей. В носовой части располагался двигатель с нагнетателем, противопожарная система,, состоявшая из одного баллона с пено-образующим составом и спринклеров, отсек шасси, основной протестированный топливный бак и маслобак. В хвостовой части фюзеляжа размещалась кабина летчика, еще один топливный бак под сиденьем летчика, бронеспинка и радиооборудование. Гаргрот и вертикальное оперение конструктивно являлись неотъемными.

Крыло - двухлонжеронное, профиль - NACA-230. Обшивка крыла алюминиевая, работающая. В крыле размещено вооружение, в его корне имелись туннельные маслорадиаторы (на самолетах ранних серий). Механизация состояла из двухсекционных закрылков, отклоняемых гидравлически. Элероны - с металлическим набором и полотняной обшивкой. Начиная с модификации F4F-4 крыло складывалось вручную с помощью карданного шарнира, разворотом носком вниз и последующим поворотом консоли назад. В походном положении крыло присоединялось с помощью расчалки к стабилизатору. Необходимо отметить, что предусматривался гидравлический привод складывания крыла, но зачастую его демонтировали для экономии массы.

Английсхий «Уайлдкэт» - «Мартлет»

Шасси - трехстоечное, с хвостовой опорой. Основные стойки шасси - традиционной для фирмы Грумман конструкции со стойкой, втягивающейся внутрь фюзеляжа и колесом, в убранном положении находящимся в специальной нише заподлицо с обшивкой. По сравнению с другими схемами шасси она обладала относительно небольшим весом и компактностью, но при этом имела низкую прочность, малую колею и клиренс.

В целом конструкция основного шасси довольно архаична и неудачна. Привод уборки шасси на машинах выпуска фирмы Грумман ручной, с помощью лебедки, выпуск - под действием собственной массы. На части самолетов модификации FM-1 и на всех FM-2 привод уборки и выпуска - гидравлический. Хвостовая стойка - неубирающаяся, с цельнолитым резиновым катком вместо колеса. Сама стойка закрыта обтекателем. Силовая установка - 14-цилиндровый звездообразный двухрядный двигатель Пратт-Уитни R-1820 различных серий, мощностью от 1200 до 1420 л.с. или 9-цилиндровый звездообразный однорядный двигатель Райт R-1820 «Циклон» различных серий мощностью от 1020 до 1350 л.с. Воздушный винт изменяемого шага, постоянных оборотов, трехлопастный, фирмы Кертисс Электрик. Диаметр винта - 3,14 м.

«Мартлет» на полевом аэродроме

Вооружение - 4-6 пулеметов Кольт-Браунинг М-2 (12,7-мм). При вооружении 4 пулеметами боекомплект - 430 патронов на ствол, при вооружении 6 пулеметами - 240 патронов на ствол. Перезарядка оружия - пневматическая. Кроме того, под самолет можно было подвесить две 113-кг бомбы. Самолеты модификации FM-2 имели установки «нулевого старта» для шести НАР. Некоторые английские «Мартлеты» оснащались 6-8 направляющими для пуска НАР английского производства.

Под самолет могло подвешиваться два подвесных топливных бака емкостью по 220 л.

Летно-технические характеристики самолета F4F-4

Размах крыла, м - 11,59 Длина самолета, м - 8,81 Высота стояночная, м - 2,80 Площадь крыла, м2 - 24,8 Взлетная масса, кг - 3620 Максимальная скорость, км/ч - 513 Скороподъемность у земли, м/с - 16,8 Практический потолок, м - 10 380 Дальность полета, км - 1335/ 2050 с ПТБ