Фокке-Вульф
По сравнению с Хейнкелем или Мессершмиттом, бременское предприятие «Фокке-Вульф» включилось в работы над реактивным истребителем относительно поздно. Основой для них в первую очередь стала деятельность фирмы, сделавшая возможным серийное производство Фокке-Вульфа FW190. Дебют этого самолета в люфтваффе состоялся летом 1941 г.
Переход на новый вид силовой установки был осуществлен в конце 1942 г. переоборудованием FW 190, у которого поршневой мотор BMW 801 был попросту заменен несложным реактивным двигателем с центробежным компрессором конструкции фирмы «Фокке-Вульф». Впрочем, подобный ход мыслей стал основной причиной появления первых советских реактивных истребителей сразу после окончания войны.
Из-за некоторых технических недостатков и других, скорее принципиальных, соображений это предложение вскоре вновь оказалось «в столе».
Параллельно конструкторское бюро Курта Танка начало разработку основополагающего проекта, в котором были приняты во внимание все новые достижения в области авиатехники. В начале 1943 г. работа была представлена RLM. Центральным пунктом исследования были два предложения тяжеловооруженных истребителей с одним реактивным двигателем и с минимальными размерами для решения поставленной задачи.
Таким образом, конструкторский коллектив уже к этому моменту сформулировал свои мысли и понятия, которые позднее привели к созданию Не 162.
Летные испытания модели Проекта 5 в Бад-Эйльзене
Британский «Флитцер» - Де Хевилленд 100 «Вампир»
Кроме этого, проектировщики начали работы над целым рядом проектов реактивных истребителей, завершил который в 1945 г. во многом опередивший время самолет Танк Та 183. Этот проект прежде всего послужил хорошей основой Советскому Союзу для конструирования послевоенных истребителей. Первый же проект вышеназванного ряда, марта 1943 г., указывает на свое прямое происхождение от поршневого истребителя в первую очередь из-за хвостового колеса. Здесь нельзя было ожидать удовлетворительных качеств при рулении, и Проект 1 довольно быстро уступил место Проекту 2 с носовой стойкой шасси. Проект 2 в июне 1943 г. инженеры-проектировщики разработали до деталей, чтобы затем понять, что размещение носового колеса непосредственно перед близко расположенным от земли воздухозаборником двигателя ведет при эксплуатации самолета в полевых условиях к значительной опасности - например, попадания камней во входное отверстие. Кроме того, в случае вынужденной посадки опасались сильного повреждения двигателя.
Вследствие этого Проект 3 от ноября 1943 г. получил двигатель, вписанный в контур фюзеляжа. Слабым местом Проекта 2 был к тому же хотя и гладкий, однако создававший дополнительное аэродинамическое сопротивление в полете воздухозаборник двигателя, ухудшающий летные качества самолета.
Затем, в декабре 1943 г., фирма «Фокке- Вульф» избрала новый путь: инженеры-проектировщики Танка поделили хвостовое оперение между двумя балками-носителями, которые, по сравнению с предыдущими машинами, располагались на крыле малого удлинения. Реактивный двигатель получал требуемый воздух через аэродинамически улучшенные боковые воздухозаборники. Для повышения вертикальной скорости были предусмотрены два дополнительных (сбрасывав м ых) ра кетн ых д в и гател я.
Этот проект представлял исходную модель ряда конструкций «Флитцера», которым конструкторское бюро подробно занималось до окончательного перехода на Та 183 в декабре 1944 г.
Между тем в Великобритании появился во многом подобный «Флитцеру» по схеме Де Хевилленд «Спидер Крэб», который успешно выполнил свой первый полет уже 20 сентября 1943 г, «Спидер Крэб» стал основой для производимого позднее крупной серией и летающего до сих пор D.H.100 «Вампира», который, правда, участвовал во Второй мировой войне не более, чем его немецкий аналог.
Первый проект истребителя завоевания господства в воздухе фирмы «Фокке-Вульф»
Третий проект истребителя завоевания господства в воздухе фирмы «Фокке-Вульф»
После того как и Проект 4 разочаровал Танка, преимущественно из-за горизонтальной скорости, он решился на более значительный шаг, который в то время был под силу только немецким конструкторам: в появившемся в январе 1944 г. Проекте 5 Танк отказался от традиционной аэродинамики и спроектировал самолет с крылом большой стреловидности, имеющим тонкий профиль, и стреловидным горизонтальным оперением, размещенным, по аэродинамическим соображениям, на таком же стреловидном узком киле. Этот самолет с более мощным двигателем Хейнкель HeS 011 отличался, кроме того, весьма малыми размерами, уменьшающими аэродинамическое сопротивление, которые были прежде всего результатом умелой компоновки главных агрегатов. Это была основа для проектирования Та 183.
В дополнение к этим работам в феврале 1944 г. появилась, вероятно, для сравнения, значительно улучшенная модель «Флитцера». Обозначенный в виде Проекта 6, реактивный истребитель обладал стреловидным крылом, а воздухозаборники располагались, как у «Вампира» - во внутренней части носков крыла. В качестве двигателя для самолета улучшенной аэродинамической формы был теперь предусмотрен Хейнкель HeS 011 и один дополнительный, встроенный ракетный двигатель фирмы Гельмута Вальтера.
Как все шло дальше? Наряду с теоретическими исследованиями Проекта 5 (фирменное обозначение «Хукебайн») и Проекта 6 (фирменное обозначение «Флитцер») Танком с сотрудниками были изготовлены для опытных целей свободнолетающие модели в масштабе 1:10. Их летные испытания породили сомнения относительно ожидаемых летных качеств Проекта 5,
К сомнениям относительно склонности самолета к флаттеру добавились очень узкое горизонтальное оперение большой стреловидности и, не в последнюю очередь, проблема размещения шасси.
Четвертый проект фирмы «Фокке-Вульф», декабрь 1943 г.
Шестой проект фирмы «Фокке-Вульф» февраля 1944 г., родоначальник «Флитцера»
Курт Танк решился на отсрочку Проекта 5 и занялся дальнейшими работами по проекту «Флитцера», с которым он затем и принял участие в конкурсе на «наследника Me 262» с одним реактивным двигателем. Лишь в 1944 г., когда фирма «Фокке-Вульф» не видела больше перспективы повышения все еще недостаточной скорости «Флитцера», Танк вернулся назад к январскому Проекту 5. Проект, теперь обозначенный как Та 183, конструкторское бюро под его руководством разрабатывало довольно успешно до самого конца войны.
Немного необычный промежуточный вариант «Флитцера» в июле 1944 г. представлял собой в виде Проекта 7 боевой истребитель с турбовинтовым двигателем HeS 021. Так как здесь было приблизительно одинаковое понимание задачи и в принципе подобный тип силовой установки, проекты с ТВД в таком виде стали принимать во внимание. Однако эти внешне интересные работы, вместе с дальнейшим совершенствованием Проекта 7, в конце 1944 г. пали жертвой решения о концентрации усилий на самолете Танк Та 183. Ввиду тяжелого военно-промышленного положения страны это было неизбежно, так как конструкторские, производственные и эксплуатационные затраты на подобный истребитель с турбовинтовым двигателем, длинным валом, нагнетателем и воздушным винтом были сравнительно высокими.
Достойна упоминания еще одна особенность КБ фирмы «Фокке-Вульф»: по сравнению с другими фирмами предприятие не имело собственной системы проектных номеров. Определенные номера работы получали или от RLM, или проекты и описания конструкций были пронумерованы по порядку. Различные авторы иногда обозначают проекты «Фокке-Вульф» в соответствии с их номерами чертежей. Этот способ неверный и вызывает путаницу. Известно, что проект может состоять из многих чертежей, которые по меньшей мере в последней цифре имеют различную нумерацию.
«Фокке-Вульф». Предложение 1 от 7.12.1942 г.
«Фокке-Вульф». Предложение 1
(от 7.12.1942 г.)
Заимствован из исследования «Основы для проекта истребителя с ТРД».
Силовая установка: 1 х реактивный двигатель BMW Р3302 (предшественник BMW 109-003) тягой 600 кг; альтернатива: 1 х Юнкерс Jumo 004 статической тягой 635 кг (данные 1942 г.)
Размеры
Размах крыла: 8200 мм, стреловидность: 30° отрицательная
Площадь крыла: 14 м?, удлинение: 4,8
Профиль: NACA 000012-1,130, симметричный, относительной толщины 12%
Полная длина: 10500 мм
Веса
Вес пустого самолета: 1900 кг с BMW Р3302
Взлетный вес:
3000 кг с BMW Р3302
3350 кг с Jumo 004
Макс, удельная нагрузка на крыло: 238 кг/м?
Летные данные
Максимальная скорость:
около 800 км/час
на высоте 8 км (100% тяги) около 930 км/час
на высоте 4,5 км (150% тяги)
Скороподъемность у земли: 11 м/сек (100% тяги) 21,7 м/сек (150% тяги)
Практический потолок: 19800 м 13600 м (150% тяги)
Продолжительность полета:
45 мин на высоте 6 км
90 мин на высоте 12 км
Военное оснащение
Вооружение: 2 х МК108 калибра 30 мм и 2 х MG 151/ 20 калибра 15 мм
«Фокке-Вульф». Предложение 2
(от 22 декабря 1942 г.)
Эта работа является альтернативой Предложению 1, данные также взяты из исследования «Основы для проекта истребителя с ТРД».
Здесь фирма «Фокке-Вульф» фактически предвосхитила проект «Народного истребителя» Не 162. Предполагают, что технический департамент в сентябре 1944 г. это предложение положил в основу своего конкурса на «истребитель с одним ТРД дешевой конструкции с агрегатом BMW 003». Во всяком случае, схема такого вида была известна и не появилась в течение нескольких дней.
Силовая установка (в скобках для сравнения приведены данные Не 162): 1 х BMW Р3302 статической тягой 600 кг; первоначальный замысел - 1 X BMW 109-003А статической тягой 800 кг
Размеры
Размах крыла: 8200 мм (7200 мм)
Площадь крыла: 14,0 м? (11,16 м?), удлинение: 4,8 (4,65)
Полная длина: 9250 мм (9050 мм)
Веса
Вес пустого самолета: 1900 кг (1610 кг)
Взлетный вес: 3000 кг (2541 кг)
Макс, удельная нагрузка на крыло: 214 кг/м? (228 кг/м?)
Летные данные
Максимальная скорость: около 800 км/час (около 840 км/час)
Скороподъемность у земли: 11 м/сек (21,5 м/сек)
Практический потолок: 10800 м (12000 м)
Продолжительность полета: 45 мин (48 мин) на высоте 6 км
Военное оснащение
Вооружение: 2 х МК 108 калибра 30 мм и 2 х MG151/15 калибра .15 мм (2 х MG 151/20 калибра 20 мм).
Наряду с работами Александра Липпиша этот проект считают первым шагом на пути создания в Германии одноместного истребителя завоевания господства в воздухе (с одним реактивным двигателем).
«Фокке-Вульф». Предложение 2 от 22 декабря 1942 г.
«Фокке-Вульф». Проект 2
(от 9 июня 1943 г.)
Он происходит из уже описанного ряда Проектов 1-7, которым фирма «Фокке-Вульф» заложила основу для своих последующих работ над истребителями.
Этот подробно разработанный проект имел схему, которую в 1943 г. также исследовал Мессершмитт, а позднее и фирма «Блом и Фосс». Использование современной аэродинамики еще не обещало заслуживающей внимания выгоды даже в расчетно-достижимой скорости, к тому же исследования и продувки в аэродинамической трубе выявили известные недостатки стреловидного крыла, прежде всего в полетах на малых скоростях.
Основной смысл использованного здесь размещения двигателя был, вероятно, в лучшей его доступности, т.е. в простоте и удобстве обслуживания в то время еще весьма капризного агрегата, и в уменьшении потерь в воздухозаборнике.
Недостатком такой схемы были, как уже упоминалось, размещение носового колеса непосредственно перед воздухозаборником и увеличенный мидель двигательной установки вне фюзеляжа, что гарантировало риск повреждения ее в случае вынужденной посадки.
Самолет был цельнометаллической конструкции, из дюралюминия и стали.
Силовая установка: 1 х Юнкерс Jumo 004В статической тягой 890 кг или 1 х Юнкерс Jumo 004С статической тягой 1015 кг
Размеры
Размах крыла: 9700 мм
Площадь крыла: 15,0 м?, удлинение: 6,2
Полная длина: 9850 мм
Наибольшая высота: 3600 мм
Шасси: носовое колесо размером 500 X 180 мм, главные - 660 X 160 мм
Веса:
Вес пустого самолета: 2410 кг
Взлетный вес: 3350 кг с 700 кг топлива
Макс, удельная нагрузка на крыло: 223 кг/м?
Летные данные:
Максимальная скорость: 825 км/час на высоте 4 км
(Jumo 004В, 100% тяги) 870 км/час на высоте 4 км (Jumo 004С, 120% тяги)
Скороподъемность у земли: 20 м/сек
Практический потолок: 12400 м
Максимальная дальность: 640 км
Военное оснащение
Вооружение: 2 х МК 108 или 2 х МК 103, калибра 30 мм, в фюзеляже и 2 X MG 151/20 калибра 20 мм в корневой части крыла.
Второй проект (главный проект) фирмы«Фокке-Вульф»
«Фокке-Вульф». Фронтовой истребитель с турбовинтовым двигателем
(разрабатывался с июля по декабрь 1944 г.)
Разработанный на базе «Флитцера» и параллельно с ним спроектированный фронтовой истребитель с ТВД обещал фирме «Фокке-Вульф» некоторую выгоду.
Двигатель Хейнкель HeS 011, модифицированный фирмой «Даймлер Бенц А.Г.» в ТВД DB 109-021, должен был у земли иметь большую тягу. Это давало возможность истребителю с УВД самостоятельно взлетать с небольших полевых аэродромов без использования ракетных ускорителей; прямо-таки напрашивалось его использование на малых высотах, например, в качестве истребителя-бомбардировщика.
Самолет с ТВД в чисто истребительном варианте превосходил любой поршневой истребитель при взлете и в наборе высоты, а по приемистости обгонял реактивные самолеты того времени, которые также начисто уступали ему по дальности и продолжительности полета.
По схеме и конструкции первый проект истребителя с ТВД (Проект 7 фирмы «Фокке-Вульф» от 7 июля 1944 г.) почти полностью соответствовал «Флитцеру» - предложению февраля 1944 г. (Проект 6) с известным по FW189 хвостовым оперением двухбалочного типа.
В последнем имеющемся проекте конца ноября 1944 г. фронтовой истребитель с ТВД получил почти совершенно новые очертания: более напоминающий Та 183, он обладал теперь крылом большой стреловидности и обычным хвостовым оперением. Силовая установка, по сравнению с исходным вариантом, не изменилась.
Американцы под обозначением XF-84 создали после войны опытный истребитель с ТВД, происхождение которого также шло от чисто реактивного истребителя. После изготовления двух прототипов, несмотря на многообещающие летные качества самолета, Пентагон распорядился прекратить все работы. Со всей очевидностью провалился и немецкий замысел - из-за сложной силовой установки и более высоких затрат на его разработку.
Американский аналог - Рипаблик XF-84H
Фронтовой истребитель с ТВД. Проект 7
Полностью разработанный на базе проекта «Флитцера» истребитель и истребитель-бомбардировщик. Первые работы начались в июле 1944 г., описание дается по состоянию на 18 августа 1944 г.
Силовая установка: 1 х турбовинтовой двигатель Даймлер Бенц DB109-021 (на базе HeS 011) с промежуточным валом, нагнетателем и трехлопастным винтом изменяемого шага диаметром 2,8 м. Взлетная мощность 2000 л.с. с дополнительной тягой 770 кг
Размеры
Размах крыла: 8000 мм, стреловидность: 30° по линии 1/4 хорд
Площадь крыла: 17.0 м?, удлинение: 3,76
Полная длина: 9000 мм
Наибольшая высота: 2650 мм
Веса
Вес пустого самолета: 3585 кг, топливо: 1500 л (1128 кг)
Взлетный вес: 5000 кг
Макс, удельная нагрузка на крыло: 294 кг/м?
Летные данные
Максимальная скорость:
845 км/час у земли
910 км/час на высоте 10 км
Скороподъемность у земли: 40 м/сек
Максимальная дальность: 1460 км на высоте 10 км
Продолжительность полета:
40 мин у земли (полная нагрузка)
70 мин у земли (ограниченная)
Военное оснащение
Вооружение: 2 х MG 213 калибра 20 мм в фюзеляже, синхронные, и 2 X MG 213 калибра 20 мм в крыле (стандартное вооружение)
Фронтовой истребитель фирмы «Фокке-Вульф» с ТВД, седьмой проект
Запланированные варианты: 2 х МК 103 калибра 30 ммилиЗхМК 103 калибра 30 мм, в фюзеляже, и 2 X MG 151/15 калибра 15 мм в крыле; или 2 х MG 151/20 калибра 20 мм в фюзеляже и 2 х МК 108 калибра 30 мм в крыле.
«Фокке-Вульф». Фронтовой истребитель с ТВД
(проект ноября 1944 г.)
Проявившиеся между тем недостатки концепции «Флитцера» привели к новому проекту фронтового истребителя с ТВД, который получил более совершенные аэродинамические формы.
Силовая установка: 1 х ТВД Даймлер Бенц DB109-021 (на базе HeS 011) с промежуточным валом и трехлопастным винтом изменяемого шага диаметром 2,7 м. Взлетная мощность 2000 л.с. с дополнительной тягой 770 кг
Размеры
Размах крыла: 8200 мм, стреловидность: 31° по линии 1/4 хорд
Относительная толщина профиля: 10%
Площадь крыла: 17,5 м?, удлинение: 3,84
Полная длина: 10800 мм
Наибольшая высота: 3100 мм
Веса
Вес пустого самолета: 3396 кг, топливо: 1600 л (1200 кг)
Взлетный вес: 4900 кг
Макс, удельная нагрузка на крыло: 280 кг/м?
Летные данные
Максимальная скорость: 900 км/час на высоте 9 км
Скороподъемность у земли: 39 м/сек
Максимальная дальность: 1020 км на высоте 7 км (полная нагрузка)
Продолжительность полета : 1,17 часа на высоте 7 км (полная нагрузка)
Военное оснащение
Вооружение: 1 х МК 103 калибра 30 мм (мотор-пушка) и 2 X MG 213 калибра 20 мм в фюзеляже.
«Фокке-Вульф». Проект истребителя с двумя реактивными двигателями
(ноябрь 1944 г.)
Опираясь на свои работы в области создания однодвигательного «наследника Me 262» и фронтового истребителя с ТВД, Курт Танк подготовил техническое предложен нетяжелого истребителя с двумя реактивными двигателями, который мог быть использован в качестве истребителя-бомбардировщика и патрульного дальнего истребителя.
При интенсивном обсуждении этого проекта острой критике были подвергнуты занимающие много места длинные воздухозаборники обоих двигателей с большими потерями на трение.
С предложенным техническим решением подвода воздуха через отверстия в передней кромке корневой части крыла или через боковые фюзеляжные воздухозаборники фирма «Фокке- Вульф» встала на правильный путь, который спустя годы привел к успеху фирму Макдонелл в разработке самолетов XF-84 и F3H «Демон».
Силовая установка: 2 х Хейнкель HeS 011 статической тягой по 1300 кг
Размеры
Размах крыла: 12500 мм, стреловидность: 40° по линии 1/4 хорд
Площадь крыла: 39,0 м?
Полная длина: 12750 мм
Наибольшая высота: 4060 мм
(Для предусмотренного использования в варианте истребителя (1), истребителя-бомбардировщика (2) и дальнего истребителя (3) размеры одинаковы.)
Веса
Взлетный вес:
7400 кг (1)
9000 кг (2)
8850 кг (3)
Макс, удельная нагрузка на крыло:
190 кг/м? (1)
231 кг/м? (2)
227 кг/м? (3)
Летные данные
Максимальная скорость на высоте 8 км:
1078 км/час (1)
1074 км/час (2)
1068 км/час (3)
«Фокке-Вульф» - фронтовой истребитель с ТВД
Максимальная дальность:
1370 км (1)
1640 км (2)
2440 км (3)
Скороподъемность у земли:
25,4 м/сек (1)
20,6 м/сек (2)
20,2 м/сек (3)
Макс, продолжительность полета:
2,17 час (1)
2,49 час (2)
3,78 час (3)
(Максимальная дальность и продолжительность полета - при крейсерском режиме на высоте 11 км)
Практический потолок:
15000 м (1)
14500 м (2)
14000 м (3)
(Предельный потолок истребителя - 16300 м) Военное оснащение
Вооружение: 4 х МК 108 калибра 30 мм или 4 х MG 213 калибра 20 мм, расположенные в носовой части фюзеляжа (1/2/3)
Подвесное вооружение и нагрузка: 1000 кг (3)
По сравнению с усовершенствованным Me 262 (HG III), имеющим стреловидные несущие плоскости., Предложение фирмы «Фокке-Вульф», несомненно, было менее скоростным, однако превосходило конструкцию Мессер шмитта по скороподъемности и маневренности, а также, не в последнюю очередь, по грузоподъемности и вариантам оборудования, благодаря более низкой удельной нагрузке на крыло. В ходе работ над истребителем с одним реактивным двигателем проект был отложен, однако он стал отправным пунктом для проектирования ночного и всепогодного истребителя с ТРД.
Интересную возможность для сравнения представляют технические данные американского самолета Макдонелл XF-88, опытного образца известного и выпущенного в большом количестве F-101 «Вуду».
Макдонелл XF-88, предшественник дальнего истребителя Макдонелл F-101 «Вуду»
Силовая установка: 2 х реактивных двигателя Вестингауз XJ-34 - WE 13 статической тягой по 1361 кг
Размеры
Размах крыла: 12090 мм, стреловидность: 35° по линии 1/4 хорд
Площадь крыла: 32,5 м?, удлинение: 4,5
Полная длина: 16500 мм
Наибольшая высота: 5260 мм
Веса
Вес пустого самолета: 5507 кг
Взлетный вес: 8390 кг
Макс, удельная нагрузка на крыло: 258 кг/м?
Летные данные:
Максимальная скорость: 1032 км/час
(По размерам, весу и мощности двигателя самолета можно судить о весьма реалистичных расчетных данных в работах фирмы «Фокке-Вульф»)
Время набора высоты 10,7 км: 14,5 мин
(«Фокке-Вульф»: около 15 мин на набор высоты 10,7 км; Проекты 2 и 3)
Вооружение: 6 автоматических пушек калибра 20 мм.