Началось все с концепции самолета-истребителя, поскольку американцы посчитали, что основной задачей будет борьба с бомбардировщиками противника, которые перелетят океан, главными характеристиками истребителя посчитали скорость, потолок и мощь вооружения, причем посчитали, что вражеские истребители просто не смогут перелететь океан и воевать с ними не придется, то есть маневренные данные были не важны.
Требования к новому поколению истребителей были сформулированы в спецификации Х-609, выпущенной авиакорпусом США 19 марта 1937 г. Самолет с двигателем "Аллисон" V-1710 оснащенным турбокомпрессором, должен был иметь вооружение крупного калибра от 20-мм и выше и трехколесное шасси с носовой стойкой. Максимальная скорость на 6 100 м (20 000 ф.) должна была составлять 580 км/ч (360 м/ч), на данную высоту самолет должен забираться за 6 минут, полет на крейсерском режиме не менее часа, скорость у земли 435 км/ч (270 м/ч).
Был объявлен конкурс на него было представлено 8 проектов: по два от "Кертисса" и "Белла", четыре от "Северского".
22 августа большего всего балов получила "Модель 4" Белла и "Модель 3" тоже Белла.
"Модель 3" разрабатывалась Вудсом и его конструкторами еще весной 1936 г., она разрабатывалась еще под спецификацию М-18-36, которая вышла в мае 1936 г. Роберт Вудс решил выиграть конкурс у конкурентов за счет более мощного вооружения, лучшего обзора из кабины и трехколесного шасси, которое должно было быть удобнее при взлете и посадке. Мотор "Аллисон" V-1710 В-3 был с турбокомпрессором "Дженерал Электрик" F-10, который обеспечивал высотность мотора. Для максимального обжатия фюзеляжа и обеспечения места в носу для вооружения крутящий момент от двигателя передавался с помощью 1,5 м вала.
Поначалу хотели поставить два 12,7-мм пулемета, но решили поставить 37-мм пушку. Чтобы освободить место для орудия конструкторов фирмы "Аллисон" попросили разделить двигатель. Блок двигателя остался над крылом, редуктор отделили и перенесли в нос самолета, кабину поставили за двигателем. Удлинительный вал ушел вниз, с центра на уровень оси коленвала. В результате между редуктором и двигателем появился большой свободный отсек, в котором помимо 12,7-мм пулеметов нашлось место сначала для 25-мм пушки, ствол расположили по оси самолета и вывели наружу сквозь редуктор через полый вал винта.
Моторы "Аллисон" с вынесенным редуктором и удлиненным валом в дальнейшем получили индекс Е.
Минусом "Модели 3" было то, что пилот практически не имел обзора вперед-вниз, он видел только нос и крылья своего самолета. К тому же мощности двигателя в 1 150 л. с. не хватало для достижения требуемой скорости.
Следующей машиной стала "Модель 4" которая разрабатывалась с июня 1936 г., на нем мотор и кабину поменяли местами, передаточный вал к редуктору удлинился в два раза до 3,048 м (10 ф.). Он проходил под кабиной пилота и отсеком вооружения. Фонарь установили каплеобразной формы. Вместо проблемного 1 250-сильного "Аллисона" V-1710 D-3A, который так и не смог пройти испытания, установили 1 150-сильный V-1710 C-7. Двигатель установили вдоль центра масс, что улучшило маневренные качества. Отсек вооружения увеличился в два раза и мог вместить 37-мм пушку и даже еще 4 пулемета с боезапасом. Обзор из высокого, хорошо остекленного фонаря был почти идеальным.
Трехколесное шасси делало взлет и посадку более безопасным, было возможно рулить с большими скоростями, благодаря горизонтальному расположению фюзеляжа был лучший обзор и облегчалось обслуживание.
Через несколько лет классическим стало именно такое расположение двигателя и кабины пилота.
"Модель 4" получила автомобильные двери для входа в кабину, что, конечно, подвергало опасности покидающего самолет пилота. Он мог попасть под удар хвостового стабилизатора.
"Модель 4" победила в конкурсе 7 октября 1937 г. был заключен контракт на постройку прототипа с армейским индексом XP-39, Белл назвал самолет "Аэрокобра". Префикс X указывал на то, что самолет был экспериментальным. Воздушный корпус США подстраховался и выпустил спецификацию X-608, согласно ней истребитель-перехватчик должен был иметь два двигателя "Аллисон" V-1710 с турбокомпрессорами. Если одномоторные варианты оказались бы неподходящими, то ставку бы сделали на двухмоторный. Фирма "Локхид" разработала самолет получивший индекс XP-38. Помимо этого конкуренты продолжали за свой счет дорабатывать самолеты, чтобы опередить машину Белла на летных испытаниях.
Руководителем проекта "Модели 4" стал Фрэнк Солсбери, сначала провели цикл продувок в аэродинамической трубе. По результатам увеличили площадь крыла и изменили профиль консолей на NACA 23009, это должно было позволить избежать снижение эффективности элеронов на больших углах атаки.
К началу декабря 1938 г. прототип XP-39 был готов. У него мотор V-1710-17 (Е-2) получил турбокомпрессор "Дженерал Электрик" B-5, разработанный специально для XP-39. Винт получил обтекаемый кок. Пока самолет был без вооружения, но военные решили оснастить его 37-мм пушкой и двумя 12,7-мм пулеметами.
У XP-39 были своеобразные "слоновьи уши" боковые заборники воздуха (правый - для турбокомпрессора и маслорадиатора, левый - для интеркулера), также был широкий заборник радиатора гликоля и "брюшко" турбокомпрессора под центропланом. Все эти воздухозаборники не улучшали аэродинамику и внешний вид самолета.
Для испытаний совершенно секретный самолет в запечатанном контейнере перевезли к 29 декабря в испытательный центр авиакорпуса в Райт-Филд, штат Огайо.
С первых "гонок" двигателя на земле выяснилась чрезмерная вибрация удлинительного вала и перегрев мотора. Вал доводили три месяца конструкторы "Белл" и "Аллисон" работали круглосуточно, его сделали более тяжелым и прочным, утолщив стенки вала, металлический демпфер колебаний заменили гидравликой. В итоге получилась надежная конструкция, которая могла выдержать 12-кратные перегрузки. В СССР когда делали свои "Аэрокобры" тоже столкнулись с непрочностью и расшатыванием вала. Тут же пригодился опыт фирмы "Белл".
С перегревом двигателя боролись увеличив воздухозаборники, но это только отодвинуло решение проблемы.
Летные испытания начались с опозданием на 9 месяцев, конкуренты тем временем уже летали это были XP-40 и XP-38, но у них были проблемы с турбокомпрессорами.
"Днем рождения" Аэрокобры можно считать 6 апреля 1939 г., когда летчик-испытатель Тейлор впервые поднял XP-39 в воздух. Образец становился собственностью авиакорпуса в день первого полета на военном полигоне.
Продолжались проблемы с мотором, он то перегревался, то переохлаждался. Система охлаждения двигателя работала нестабильно. Удалось достичь на высоте 6 100 м скорости 603 - 627 км/ч, правда обещанный Беллом рубеж 644 км/ч достичь так и не удалось. 27 апреля был подписан контракт на постройку 12 самолетов YP-39 и одного YP-39A с "высотным" вариантом мотора с механическим нагнетателем. Префикс Y указывала на то, что самолет из опытной партии, суффиксная А - на вторую модификацию самолета.
Поскольку турбокомпрессоры доводились тяжело, планку высотности опустили. Было решено, что новый истребитель должен был развивать максимальную скорость не на высоте 6 100 м (20 тыс. ф), а на 4 570 м (15 тыс. ф). Самолет должен был забираться на 6 100 м за 6 минут.
После 59 часов налета к 6 июня самолет передали в NACA (в СССР был его аналог ЦАГИ) для исследований в аэродинамической трубе в Лэнгли-Филд. Продули весь самолет и его выступающие части, планер вернули на фирму для доработки. Аэродинамики порекомендовали ликвидировать боковые воздухозаборники и турбокомпрессор. Система охлаждения масла и гликоля на взлете недодавала воздух, в горизонтальном полете давала его избыточное количество. Из-за этого двигатель в полете работал нестабильно.
Чтобы самолет мог летать на высоте рекомендовали улучшить аэродинамику и поставить "высотный" мотор V-1710.
В то время у испытывающихся истребителей XP-37, YP-37, XP-38 и XP-39 турбокомпрессоры работали ненадежно. Армия пересмотрела роль истребителей, их предполагалось привлекать для непосредственной поддержки сухопутных войск.
Это решение стало поворотным моментом в истории "Аэрокобры" и для ее основного соперника "Киттихаука". Они стали штурмовиками и истребителями для малых и средних высот, у них была недостаточная вертикальная маневренность и низкий практический потолок. Потом это станет большим минусом для английских и американских пилотов.
Для реализации рекомендаций NACA XP-39 в августе возвращают на завод, переделанный самолет получил новый индекс на фирме "Белл Модель 4B" и новый армейский индекс XP-39B. Облагородили форму фюзеляжа, переконструировали и снизили фонарь кабины, за сидением пилота появилась рама, которая могла защитить летчика как от капотирования, так и при возможном смещении мотора вперед при аварийной посадке. Самолет стал длиннее, размах крыльев немного уменьшился. Шасси стало закрываться створками полностью. Воздух к гликолевому и масляным радиаторам подводился через каналы в корнях крыла, на "спине" появился "горб" воздухозаборника карбюратора. Переоборудованный самолет поднялся в воздух 25 ноября 1939 г.
Несмотря на улучшенную аэродинамику самолет развил скорость 604 км/ч, на высоту 6 100 м он поднимался за 7,5 минут. Виной всему этому стал увеличившийся на 153 кг полетный вес и двигатель V-1710-37 (Е-5) он выдавал только 1 090 л. с., вместо обещанных 1 350 л. с.
Из плюсов было то, что маневренность на малых высотах улучшилась и воздушный корпус в январе 1940 г. потребовал от фирмы снять со всех самолетов YP-39 турбокомпрессоры и привести их к стандарту XP-39B.
Переделка серии YP-39 задержала их выпуск, первый самолет поднялся в воздух 13 сентября 1940 г. От прототипа он отличался увеличенным вертикальным оперением, уменьшили лобовую створку носовой стойки шасси. Тоннели для гликолевых и масляных радиаторов в передней кромке крыла сделали раздельными. Фирменное название изменилось на "Белл Модель 12". Мотор был V-1710-37 с уменьшенным до 643 л запасом топлива (170 галлонов). Взлетный вес составил 3 282 кг, скорость составила 592 км/ч, на высоте 4 572 м.
Все самолеты Y-серии (13 штук) были переданы армии с 7 сентября по 16 декабря 1940 г. и испытывались в несколько этапов. Ранние образцы вернули на завод для доработки и установки вооружения.
Испытания YP-39 продолжались до середины 1942 г., на них отрабатывались новые узлы и технические решения. На первых машинах была 37-мм пушка Олдсмобил Т-9 с 15 снарядами, два 12,7-мм (по 300 патронов на каждый) и два 7,62-мм пулемета (по 500 патронов на ствол), оно располагалось в носовой части фюзеляжа. Потом 7,62-мм пулеметы переместили в крылья.
Тем временем в Европе началась вторая мировая война. Авиакорпус армии США решил запустить в производство все перспективные проекты. Фирма "Белл Эркрафт" получила заказ на производство 80 истребителей P-45 ("Белл Модель 13"). Но решили вернуться к старому индексу P-39, чтобы не было обсуждения в конгрессе и прессе. Тем более, что P-39С отличался от YP-39 в основном мотором V-1710-35 (Е-4) мощностью 1 150 л. с. на 3 660 м и окраской армии США.
Началась история серийной "Аэрокобры".
Спасибо за прочтение.
Роман В. Аэрокобры над Кубанью
