Япония, первый полет – конец ноября 1939 г.
С.Г. Мороз
Справочник
Японские самолеты периода II мировой войны в техническом отношении в целом существенно отставали от современных им американских и английских, однако в числе исключений из этого правила можно назвать дальний стратегический разведчик и тяжелый перехватчик ПВО Мицубиси Ki-46 (армейский тип 100). Обращает на себя внимание, что японская промышленность даже в тех сложных условиях, в которых она оказалась уже с 1943 г. смогла выпустить 1742 таких аппарата, включая опытные образцы, что говорит не только об их техническом совершенстве, но и о технологической продуманности проекта.
Однако это не помогло милитаристской Японии осуществить свои планы по захвату контроля над Азиатско-Тихоокеанским регионом даже с такой совершенной военной техникой.
Фото: http://arawasi-wildeagles.blogspot.com/2013/09/mitsubishi-ki-46-dinah.html
Проект, опытные самолеты и серийные самолеты Ki‑46‑I
Ki-41-I, армейский штабной разведывательный самолет Тип 100 модель 1 (Ki-46) проект, скоростной и высотный дальний разведчик.
В конце 1937 г. м-р Ю. Фудзита (Yuzo Fujita), а также инженеры М. Андо (Masao Ando) и Танака (Tanaka) из Технического департамента штаба ВВС Императорской Армии Японии сформировали ТТТ на скоростной самолет визуальной и фотографической разведки для замены находящегося на вооружении самолета Мицубиси Ki‑15 (штабной разведывательный самолет тип 97), принятого на вооружение в 1937 г.
Фото: https://www.thisdayinaviation.com/tag/fujita-yuzo/
Техническое задание официально передано отделению сухопутных самолетов авиационного филиала концерна «Мицубиси» (Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha) 12.12.37 г. Требуемые ТТХ – см. табл. в конце статьи. Одновременно подобные самолеты разрабатывали две другие фирмы:
- Ki-37 – фирма «Накадзима»;
- Ki‑38 – фирма «Кавасаки».
Проектирование велось отделением армейской авиации фирмы «Мицубиси» в г. Кагамигахара (на современных картах – Какамигахара, префектура Гифу, о. Хонсю) с участием НИИ авиации Токийского университета (прежде всего, в части выбора аэродинамической компоновки и продувки моделей в АДТ).
Самолет проектировался под руководством Т. Кубо (Tomio Kubo) с использованием опыта создания проектов самолетов Ki‑39 и Ki‑40 (сами эти самолеты не строились, см. ниже). На первом этапе рассматривался ряд одно- или двухмоторных компоновок с двигателями трех типов:
- Накадзима Ha‑20b (мощность 730 л.с. на взлете, 820 л.с. на высоте 3900 м);
- Накадзима На‑25 (взлетная мощность 990…1050 л.с., номинальная 950…980 л.с. на высоте 3400 м);
- Мицубиси На‑26 (мощность на взлете 780 л.с., 875 л.с. на высоте 3600 м).
Фото: http://www.elfnet.hu/haditechnika/repulok/mitsubishiki46.php
Общая компоновка и конструкция самолета в окончательном варианте проекта:
- низкоплан классической схемы;
- аэродинамические формы максимально чистые, сечения фюзеляжа минимальны, для крыла и оперения выбраны тонкие аэродинамические профили;
- экипаж – два человека, летчик в передней кабине и штурман, он же стрелок, радист и оператор аэрофотосъемочного оборудования, размещен в задней кабине;
Фото: http://www.ijaafphotos.com/jbwki463.htm
- конструкция цельнометаллическая с гладкой работающей обшивкой;
- основные силовые элементы с высоким уровнем нагружения при распределенном его характере (пояса, стенки и стойки лонжеронов, нервюр, шпангоутов, панели обшивки) изготавливаются из дюраля (прессованные и гнутые профили, листы) с последующей закалкой и естественным или искусственным старением;
- основные силовые элементы с высоким уровнем нагружения при точечной его характере (рамы и стыковые узлы силовой установки, агрегатов планера и шасси) изготавливаются из легированной стали (катанные профили, трубы, поковки листы) с последующей закалкой;
- кронштейны и др. конструкции с малым уровнем нагружения с распределенным и точечным его характером изготовлены из дюраля без закалки и листовой низкоуглеродистой стали;
- покрытие силовых узлов каркаса из алюминиевых сплавов – кадмирование и лако-красочное, из сталей – цинкование, остальных металлических деталей – не производится, что в тропическом климате оказалось не достаточно;
- в конструкции капотов моторов предусмотрены больше съемные панели, а планера – люки обслуживания в тех местах, к которым необходим быстрый доступ при подготовке самолета к полету и при его текущем техобслуживании;
Фото: http://www.3rdattackgroup.org/captured-japanese-aircraft.php
- штамповка в прессах для листовых деталей применена ограничено для некоторых панелей с большой глубиной вытяжки, остальное – выколотка на болване;
- массивные детали сложной формы из дюраля и стали изготовлены в основном фрезерованием (часто совмещенным с точением и / или расточкой) из поковок или проката (профили, плиты), литье и горячая объемная штамповка применены крайне ограничено;
- силовые болты в неподвижных и подвижных (шарнирных) соединениях ставятся по посадке с гарантированным зазором (малым для исключения люфтов);
- для панелей и длинномерных деталей одинарной кривизны применяется гибка в вальцах;
- клепка и установка винтов на внешней поверхности в основном потайная, чечевичные головки заклепок и винтов – только в зоне турбулентного обтекания;
- обшивка рулевых поверхностей – перкаль на эмпалите;
- все панели остекления – плексиглас с горячей формовкой;
- сборка с широким применением ПШМ, ведется попанельно и поагрегатно в приспособлениях (стапелях).
Силовая установка:
- силовая установка в составе двух двухрядных звездообразных двигателей воздушного охлаждения Мицубиси На‑26 с системой наддува с одноступенчатым ПЦН (этот мотор был менее мощный, чем остальные рассматриваемые, но имел самый маленький мидель, что обеспечивало низкое аэродинамическое сопротивление и хороший боковой обзор);
Фото: http://waralbum.ru/234469/
- наддув моторов для обеспечения высотности – с помощью ПЦН;
- воздушные винты автоматические постоянных оборотов трехлопастные тянущие;
- двигатели размещены в отдельных гондолах на крыле, см. ниже;
- мотогондолы сигарообразной формы, регулирование проходного сечения капота – многолепестковой «юбкой»;
- на втулки винтов установлены обтекаемые коки;
- воздухозаборники ПЦН мотора находятся под мотогондолами;
- топливная система общей емкостью 1490 л состоит из одного фюзеляжного бака между кабинами летчика и штурмана и 10 крыльевых баков – четырех в СЧК и шести в КЧК;
- масляная система на каждом моторе своя, состоит из маслобака (в МГ за мотором), трубопроводов, насосов, арматуры и суфлера;
- в СЧК с каждой стороны от ПСС расположены по 2 топливных бака между I и II и между II и III лонжеронами крыла;
- в КЧК с каждой стороны от ПСС один бак установлен в лобике консоли, два других – между I и II и между II и III лонжеронами крыла;
Фото: https://ww2aircraft.net/forum/threads/fao-shinpachi-mitsubishi-ki-46-iii.26161/page-2
- система охлаждения масла – кольцевые радиаторы, установленные внутри капотов моторов перед их цилиндрами;
- каждый капот мотора состоит из передней кромки и средней части (каждая из которых состоит в свою очередь из панелей, причем панели средней части разъемные) и «юбки» системы охлаждения, все эти агрегаты съемные для доступа к мотору и его системам;
- система выхлопа каждой мотоустановки представляет собой единый коллектор, выводящий газы вбок от оси самолета;
- в мотоотсеках установлены огнетушители с ручным дистанционным управлением.
Крыло:
- трапециевидное со скругленными (неправильной формы) законцовками, умеренного (6,8 единицы) удлинения, набрано тонкими аэродинамическими профилями с пониженным сопротивлением;
- конструктивно состоит из двух консолей, крепящихся к фюзеляжу;
Фото: http://www.ijaafphotos.com/jbwki463.htm
- КСС консолей крыла трехлонжеронная;
- консоли соединяются ухо-вильчатыми узлами по главному (II) лонжерону с центропаланным лонжероном, который является частью фюзеляжа, и по I и III вспомогательным лонжеронам с силовыми шпангоутами фюзеляжа;
- силовой набор ОЧК состоит из главного (II) лонжерона, двух вспомогательных лонжеронов (I и III), четырех стрингеров, кромочных профилей и нервюр;
- элероны односекционные, установлены на концевых частях ОЧК;
- силовой набор элерона состоит из лонжерона, нервюр и кромочного профиля;
- узлов навески каждого элерона три, один имеет одну степень свободы, остальные – две (для компенсации погрешностей при сборке и деформаций в полете);
- на каждом элероне установлена регулировочная пластина, подбор положения которой осуществляется на ПСИ путем отгиба по рекомендациям летчика для исключения крена от асимметрии ОЧК;
- механизация крыла – односекционные щитки-закрылки, которые отклоняются вниз вместе с нижними хвостовыми частями мотогондол;
- силовой набор закрылка состоит из лонжерона, нервюр, стрингеров и кромочного профиля;
- зконцовки крыла входят в его основную конструкцию, в них расположены лампы АНО.
Фюзеляж:
- близкой к сигарообразной формы (но с выступающим гаргротом с кабинами экипажа), имеет овальное переменное сечение;
Фото: http://www.elfnet.hu/haditechnika/repulok/mitsubishiki46.php
- КСС фюзеляжа – полумонокок;
- технологически делится на НЧФ, СЧФ, ХЧФ и концевого обтекателя, которые соединяются неразъемно;
- силовой набор всех частей фюзеляжа состоит из силовых и нормальных шпангоутов, бимсов и стрингеров;
- НЧФ представляет собой легкий обтекатель, в котором расположены люк с прозрачной крышкой, носовой АФА над ним, посадочная фара, а также приспособление для подъема и аварийной буксировки самолета после вынужденной посадки на фюзеляж;
- в СЧФ расположены кабина летчика с ее оборудованием, а также часть агрегатов системы управления и др. систем самолета;
- остекление кабины летчика состоит из козырька, откидывающейся вправо открывающейся части, и четырех окон за ней;
- остекление кабины штурмана состоит из боковых окон в панелях фюзеляжа (два слева, одно справа), передней неподвижной секции фонаря, являющейся продолжением его гаргрота (4 стекла), средней части с одной неподвижной и двойной открывающейся прозрачными панелями (все – по 2 стекла), а также задних неподвижной и сдвижной частей – последняя открывается для стрельбы из пулемета (каждая по 4 стекла);
- при открывании откидывающаяся часть кабины летчика и штурмана откидывались вправо и складывались на петлях, соединяющих продольные рамы их левых и верхних секций;
- под установкой аэрофотоаппаратов установлены остекленные окна, являющиеся одновременно и люками для их монтажа (всего 3 окна, два из них под объективами, перед съемкой они открываются;
Фото: http://www.3rdattackgroup.org/captured-japanese-aircraft.php
- ХЧФ представляет собой сивую конструкцию, в которой расположены топливный бак, кабина штурмана с ее оборудованием, фотооборудование – 2 АФА, стрелковая установка, ХОШ, а также часть агрегатов системы управления и др. систем самолета;
- в ХЧФ имеется трубчатый узел для ее подъема (в производстве или после вынужденной посадки на фюзеляж);
- ниша ХОШ закрывается створками полностью;
- остекление кабины штурмана большой площади, состоит из неподвижной передней части, откидывающейся вправо открывающейся части, неподвижной средней части, а также открывающейся хвостовой части, из которой выдвигается в боевое положение пулемет;
- под установкой АФА в ХЧФ сделаны три окна;
- НЧФ и СЧФ по шпангоуту, за которым начинается кабина летчика;
- СЧФ и ХЧФ соединяются по шпангоуту, к которому крепится лонжерон, соединяющий главные лонжероны ОЧК;
- концевой обтекатель представляет собой малоразмерную легкую коническую конструкцию, в которой установлен хвостовой АНО.
Фото: http://www.ijaafphotos.com/jbwki463.htm
Мотогондолы:
- близкой к сигарообразной формы, являются аэродинамическим продолжением капотов моторов;
- каждая МГ технологически состоит из верхней хвостовой части, которые надстраиваются на ОЧК в процессе сборки неразъемно (нижняя хвостовая часть МГ является частью закрылка и отклоняется вместе с ним), а также подвижных створок ниш ООШ;
- силовой набор МГ состоит из силовых и нормальных шпангоутов, бимсов и стрингеров;
- в МГ расположены ООШ с их системой уборки и выпуска, а также механизмы закрытия створок ниш.
Оперение:
- однокилевое, установлено на ХЧФ;
- ГО трапециевидной в плане формы со скругленными (неправильной формы) законцовками, умеренного удлинения;
Фото: http://www.ijaafphotos.com/jbwki463.htm
- ГО состоит из стабилизатора и РВ с роговым компенсатором;
- стабилизатор состоит из двух консолей;
- силовой набор консоли стабилизатора состоит из трех лонжеронов и нервюр;
- РВ состоит из двух половин, разделенных фюзеляжем, но жестко связанных между собой;
- на каждой половине РВ имеется триммер-сервокомпенсатор;
- силовой набор РВ состоит из лонжерона, стенки в месте расположения триммера-сервокомпенсатора, кромочного профиля и нервюр;
- узлов навески каждой половины РВ три, один имеет одну степень свободы, остальные – две (для компенсации погрешностей при сборке и деформаций в полете);
- ВО трапециевидной в плане формы со скругленной (неправильной формы) законцовкой, малого удлинения;
- ВО состоит из киля и РН с роговым компенсатором;
- силовой набор киля состоит из трех лонжеронов, стрингеров и нервюр;
- силовой набор РН состоит из лонжерона, стенки в месте расположения триммера-сервокомпенсатора, кромочного профиля и нервюр.
Фото: http://www.3rdattackgroup.org/captured-japanese-aircraft.php
Система основного управления самолетом:
- ручная обычного типа;
- состоит из трех независимых каналов – управления по тангажу (РВ), крену (элеронов) и рысканию (РН);
- управление по тангажу и крену осуществляется штурвалом, по рысканию – педалями;
- проводка управления смешанная, часть участков – жесткие тяги, остальные тросовые;
- управление триммерами-сервокомпенсаторами в режиме триммеров электрическое, в режиме сервокомпенсатора – механической связью с неподвижной частью каркаса оперения.
Система управления механизацией крыла:
- уборка и выпуск закрылков от гидромеханизма;
- блок рычага управления закрылками в кабине летчика.
Шасси:
- трехточечное с хвостовой опорой, полностью убирающееся;
- ООШ убирается назад в МГ;
- стойки ООШ балочного типа с подкосом и шлиц-шарниром с креплением одного колеса на полуоси;
- ХОШ рычажного типа с креплением одного колеса на оси вилкой;
- амортизация стоек шасси – ЖГА;
- уборка и выпуск шасси в основном режиме – гидравлический, аварийный выпуск шасси – механический под действием веса опор.
Приборное и осветительное оборудование:
- пилотажное оборудование включает датчики и указатели воздушной скорости, барометрической высоты, поворотов, вариометр, гироскопический авиагоризонт;
- навигационное гироскопический и магнитный компасы, РПК, часы, секстант и бинокль;
- пилотажно-навигационное оборудование обеспечивает самолетовождение днем и ночью в ПМУ в т.ч. над безориентирной местностью (над пустыней и морем);
- на самолете установлены приборы, показывающие параметры полета и состояние систем (силовой установки, гидравлики, пневматики и электрики);
- радиооборудование включает приемо-передающую радиостанцию (дуплексный ТЛФ и симплексный ТЛГ режимы), а также СПУ;
- осветительное оборудование включает освещение кабин и отсеков, посадочную фару и АНО.
Фото: https://forum.warthunder.com/index.php?/topic/185336-ki-46-attackerfighter-variants/
Фотооборудование:
- один плановый АФА установлен в НЧФ над ее люком (он устанавливается в перегрузку);
-два плановых АФА установлены перед кабиной штурмана;
- командные приборы АФА установлены в кабине штурмана.
Вооружение:
- в кабине штурмана находится стрелковая установка с одним пулеметом Тип 89 калибра 7,69 мм на шкворневом креплении, обеспечивающем обстрел сравнительно узкого сектора в верхней части ЗПС;
- на борту кабины штурмана находятся карманы с четырьмя запасными дисками (общий боекомплект 216 патронов);
- на борту кабины штурмана находятся кобура с сигнальным пистолетом и патронташ с ракетами;
- в кабинах летчика и штурмана есть крепления для мечей самураев (что считалось штатным оружием экипажа).
Выполнив сравнение проектов самолетов Kawasaki Ki-38 и Mitsubishi Ki-41-I, заказчик выбрал для постройки опытных образцов последний. Хотя и к этому проекту был высказан ряд замечаний, подлежавших немедленному устранению. Предполагалось, что доработанный самолет будет обозначен Ki-46 Тип 100.
Ki-41-I, армейский штабной разведывательный самолет Тип 100 модель 1 (Ki‑46) 1-й опытный, скоростной и высотный дальний разведчик.
Построен серийным заводом «Мицубиси» №5 в г. Нагоя (префектура Айти, о. Хонсю) в полной комплектации с учетом замечаний, выдвинутых к проекту Ki-41-I. В 1939 г. самолет уже в ходе постройки получил новое обозначение Ki-46.
На 1-м опытном самолете были установлены моторы Мицубиси Ha‑26‑I (мощность на взлете по 780 л.с., 900 л.с. на высоте 3600 м).
По-видимому, заводские и официальные испытания с самого начала выполнялись совместно одной и той же бригадой для всемерного сокращения их сроков, на чем настаивало командование ВВС Императорской армии Японии.
Первый полет в конце ноября 1939 г. с аэродрома Кагамигахара выполнил военный летчик-испытатель м-р Ю. Фудзита (один из составителей ТТТ к самолету).
Устойчивость и управляемость самолета были оценены как нормальные.
К прочности конструкции (которая, по-видимому, определялась только в полете путем «обжатия» перегрузкой и скоростным напором с последующим тщательным осмотром после каждого такого полета) замечаний высказано не было.
Силовая установка, общее и специальное оборудование имело удовлетворительную надежность.
На испытаниях была получена максимальная скорость 540 км/ч, что было на 60 км/ч меньше заданного, однако выше, чем у новейших истребителей Ki‑43‑I и А6М2. Остальные показатели удовлетворяли выдвинутым требованиям, а скороподъемность и маневренность были лучше ожидаемых.
Обзор из кабин оценен как достаточный или даже хороший (для летчика).
Самолет был оценен испытателями как современная и возможно лучшая в своем классе разведывательная машина стратегического назначения и рекомендован к принятию на вооружение.
Фото: http://www.3rdattackgroup.org/captured-japanese-aircraft.php
Ki‑46‑I штабной разведывательный самолет, армейский тип 100 опытной и установочной серий, скоростной и высотный дальний разведчик с моторами Ha‑26‑I (мощность на взлете 780 л.с., 900 л.с. на высоте 3600 м). В 1939 – 1940 гг. заводом «Мицубиси» №5 в г. Нагоя (префектура Айти, о. Хонсю) построено 34 самолета, включая 1-й опытный (вероятно, все они строились по одному заказу). Самолеты постепенно получали незначительные доработки по результатам продолжавшихся испытаний.
Самолеты этих серий использовались для продолжения заводских и войсковых испытаний, проведения войсковых испытаний (в специальном экспериментальном подразделении ВВС), а также начала подготовки строевых экипажей в Школе армейской авиации в г. Симосицу.
Несколько самолетов войсковой серии были переданы в строевую эксплуатацию в четыре отдельные эскадрильи особого назначения (докурицу дай сьюго тютай, см. табл.).
Силовая установка самолета оказалась чувствительна к влажному климату. Для определения мер улучшения работы СУ в таких условиях в июне 1940 г. на о. Формоза (ныне Тайвань) были проведены специальные испытания самолета, на основании которых разработан и внедрен в серийное производство ряд мер, этот недостаток частично устранивший. Также соответствующие рекомендации по защите матчасти от избыточной влаги были введены в руководство по технической эксплуатации самолета Ki-46.
Фото: http://www.elfnet.hu/haditechnika/repulok/mitsubishiki46.php
Смысл использованных в статье и таблицах определений, понятий и сокращений можно узнать, открыв наш краткий словарь по авиации и ракетной технике
Список использованных источников, а также тактико-технические данные согласно заданию и полученные на испытаниях будут дан в следующем разделе Справочника, посвященном этому самолету
Продолжение следует
Послесловие не в тему: как обычно, всем познакомившимся с очередным разделом справочника я предлагаю переключиться на интересный и познавательный канал Кот-ученый, чтобы узнать об удивительной планете WASP-189b, обращенной к своей материнской звезде всегда одной стороной. Там ну очень жарко!