Испытания самолетов в качестве пикирующих бомбардировщиков в СССР начались еще в 1937 году, а к началу Советско-финской войны в 1939-м на фронте действовала целая эскадрилья пикировщиков, переделанных из обычных бомбардировщиков – ДБ-3 и СБ. Уже через год в Великую Отечественную советские ВВС вошли, имея в строю уже два новых специализированных пикирующих бомбардировщика – Ар-2 и Пе-2. Однако почему-то все эти самолеты в качестве пикировщиков совсем не прославились, а самым эффективных пикирующим бомбардировщиком оказался истребитель И-16.
НЕБОЛЬШОЕ ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА КАНАЛА.
Бомбометание с пикирования – это очень интересная тактика, которая во время Второй Мировой войны приносила хорошие результаты, но ее время было недолгим, так как с развитием ракетного вооружения ударным самолетам совершать такие опасные, хоть и эффективные эволюции над вражескими объектами на легких самолетах было уже не обязательно.
Но перед войной этому способу бомбометания уделялось огромное внимание, и пикирующие бомбардировщики считались чуть ли не самым эффективным оружием. В СССР тоже был разработан пикирующий бомбардировщик – Пе-2, переделанный из высотного истребителя «100», но по ряду технических проблем он в качестве пикировщика до самого конца войны почти не использовался.
Также еще до войны были переоборудованы в пикирующие бомбардировщики самолеты ДБ-3 и СБ-бис, которые довольно удачно использовались в этом качестве в Советско-финской войне 1939-40 гг., но эффективность их была ниже ожидаемой, хотя и выше, чем у бомбардировщиков, бомбивших с горизонтального полета. Эти самолеты хоть и продолжали использоваться во время Великой Отечественной как пикировщики, но распространения не получили.
Также не использовался как пикирующий бомбардировщик и специально для этого созданный Ар-2 (на базе бомбардировщика СБ). Этих самолетов было выпущено очень мало – на фронт попало чуть больше 150 машин, но большинство их погибло еще в первые месяцы войны.
Таким образом хоть и имелись у ВВС Красной Армии пикирующие бомбардировщики, но эффективно они не использовались по двум основным причинам – обучать пилотов атакам с глубокого пикирования сначала было некогда, а впоследствии и незачем. Вместо этого все задачи пикировщиков выполняли штурмовики Ил-2 и Су-2, которые могли бомбить цели с такой же точностью, как и пикировщики, причем для этого не требовалось долгосрочное и дорогостоящее обучение экипажей и их физическая подготовка.
Да, для работы с крутого пикирования подходил не каждый летчик – тут требовалась выносливость организма, а все такие выносливые сразу же зачислялись в истребительную авиацию, которой в первые годы войны катастрофически не хватало. Поэтому интересно, что наиболее успешными пикирующими бомбардировщиками у нас были именно истребители, но не абы какие, а И-16, имевшие прочную конструкцию и хорошую защиту от огня ПВО с передней полусферы.
И-16 мог брать две 100-кг бомбы, подвешивавшиеся под крыльями, и с пикирования укладывал их точно в цель. При старте с бомбардировщиков ТБ-3, использовавшихся в качестве «воздушных авианосцев», И-16 мог брать уже две 250-кг бомбы. Правда, в 1942 году этот истребитель как бомбардировщик использовался все реже и реже, а к Сталинградской битве вообще перестал.
В общем, советские ВВС бомбометание с крутого пикирования во время войны если использовали, то не с таким размахом, как его использовали немцы, японцы и американцы, которые имели специализированные пикировщики, выпускавшиеся в массовом количестве.
Самым известным пикирующим бомбардировщиком Второй Мировой, без всякого сомнения, являлся Ju-87 «лаптежник».
У японцев таким был самолет Aichi D3A, который участвовал в потоплении многих кораблей ВМС союзников, в том числе и авианосцев, на Тихом и Индийском океанах.
Ну, а самый известный американский пикировщик – палубный SBD Dauntless, прославившийся тем, что в 1942 году у атолла Мидуэй утопил сразу четыре ударных авианосца, включая и гордость японского императорского флота «Акаги».
Интересно, что один из лучших американских истребителей – P-51 «Мустанг», до того, как получил в 1942 году новый более мощный английский двигатель, чаще всего тоже использовался как пикирующий бомбардировщик.
А теперь по традиции хочу представить своим читателям раритетный, а то и вовсе уникальный очерк «Бомбометание с пикирования» из старого советского журнала «Наука и жизнь» за 1941 год. Номер с этим очерком вышел в апреле 1941-го, когда СССР еще не подвергся нападению Германии, но в советских ВВС уже было как минимум четыре типа пикирующих бомбардировщиков – это упомянутые выше ДБ-3, СБ, Ар-2 и Пе-2. Но тут о них – ни слова, и даже нет никакого упоминания о том, что у Красной Армии вообще были самолеты этого типа.
Возможно, это был тогда страшный секрет?
Или, может, автор очерка инженер В. А. Сытин уже тогда прекрасно знал, что ничего хорошего ВВС РККА от подобных самолетов ждать не придется?
Журнал «Наука и жизнь», №4, 1941 г.
БОМБОМЕТАНИЕ С ПИКИРОВАНИЯ
Автор: инж. В. А. Сытин
Основным средством современной воздушной войны является бомбардировочная авиация. Удельный вес самолетов-бомбардировщиков в воздушных флотах непрерывно растет, и вместе с тем растет способность этих флотов к глубоким наступательным действиям.
В конце первой мировой империалистической войны в составе военно-воздушных сил главнейших капиталистических стран было всего от 9 до 13% самолетов-бомбардировщиков, а в 1938 г. в среднем 48% (в составе воздушного флота Англии 55, Германии 55, Италии 40, Франции 43). Опыт развертывающейся второй мировой войны понуждает к дальнейшему усилению бомбардировочной авиации. Одним из стимулов к этому явилось массовое и весьма успешное применение Германией против Польши, Бельгии и Франции особого типа бомбометания с пикирующего полета.
Пикирующий полет, или попросту «пике», - давно известный маневр. Сущность его заключается в том, что самолет направляется летчиком под большим углом к земле (от 60 до 90°), и затем производится снижение по прямой (рис. 1). При пикировании значительно увеличивается скорость полета за счет ускорения силы тяжести. Это увеличение скорости происходит до тех пор, пока возрастающее сопротивление воздуха не уравновесит вес самолета.
Следовательно, каждый тип самолетов на данных высотах (другими словами, при определенной плотности воздуха) будет иметь предельную максимальную скорость пикирования. Она может достигать очень большого значения. По свидетельству американской авиационной печати, на испытаниях бомбардировщиков на прочность достигалась скорость пикирования до 800-900 км/час.
Лучшее описание этого маневра оставил летчик-испытатель Джимми Коллинз, которому в 1932-1935 гг. пришлось испытывать новые американские бомбардировщики на прочность.
«Я выключил мотор, сделал горку и ощутил мертвое, бесшумное падение: пикирующий полет начался. Стрелка спидометра (указатель скорости) ринулась по кругу, я услышал нарастающий рев мотора и свист натягивающихся тросов, я почувствовал напряжение, создаваемое нарастающей скоростью. Я видел, как стрелка альтиметра (указатель высоты) подскочила, а потом стала резко падать вниз до двенадцати тысяч футов (3500 метров, 1 фут = 0,305 м). До одиннадцати с половиной. До одиннадцати.
Я видел, как стрелка спидометра замедлила свой бег на втором круге. Я слышал, как рев мотора перешел в завывание, а свист тросов превратился в визг, и ощутил пытку ужасающей скорости. Я взглянул на стрелку спидометра, - она еле ползла по циферблату. Она сделала полтора оборота и как раз проходила цифры три восемьдесят (380 миль).
Я взглянул на альтиметр. Стрелка показывала: десять тысяч, девять с половиной, девять. Стрелка спидометра не двигалась и указывала три девяносто пять. Чувствовалось, что это конечная скорость. Чувствовалось отсутствие ускорения. Это можно было даже услышать. Вой мотора достиг предела. Визг тросов достиг предела. Я проверил высоту. Восемь с половиной. На восьми выйду из пикирования.
Вдруг что-то переместилось на доске с приборами, и какой-то предмет задел меня по лицу. Я болезненно вспомнил оглушительный удар по лицу, и, как и в тот раз, шесть лет назад, судорога электрической искрой пронизала все мое тело. Я невольно бросил испытующий взгляд на крылья моего самолета, инстинктивно сжал ручку и стал выходить из пике.
Пока самолет выравнивался, я плохо отдавал, себе отчет в том, что произошло. Но в сознании уже брезжила холодная ясность, сменяющая страх. Когда я выравнивал самолет, и все стало на свое место, голова моя прояснилась, я убедился, что мне ничто не грозит. От сотрясения у одного из приборов разбилось стекло и отскочила стрелка только и всего...
Я посмотрел на альтиметр. Он показывал пять тысяч футов. Я сообразил, что пикировал одиннадцать тысяч футов и две тысячи футов потратил на выравнивание».
Испытание бомбардировщиков в пикирующем полете до предельной скорости в то время нередко заканчивалось трагически.
Ускорение силы тяжести на первой половине или двух третях траектории пикирования очень тяжело ощущается экипажем. Летчик как бы вытягивается со своего сиденья вверх. Кроме того, он испытывает резкую боль в ушах из-за быстрого увеличения давления.
Но самый опасный момент - это выход из пикирования. Тогда в течение нескольких секунд затухает скорость падения самолета, и вся его конструкция и экипаж испытывают огромные перегрузки, вызываемые инерцией и центробежной силой (рис. 2).
При сравнительно резком выходе из пике перегрузки часто достигают 5-6-кратного значения. Такие перегрузки или увеличение веса тела человек переносит очень болезненно и нередко теряет сознание, а еще большие перегрузки могут вынести лишь очень хорошо тренированные летчики.
Джимми Коллинз так передает свои ощущения при резком выходе из пикирующего полета (ему приходилось делать такие резкие выходы из пике сознательно, так как он испытывал бомбардировщики на прочность и был обязан добиваться больших перегрузок):
«Я поднялся до пятнадцати тысяч футов и, пикируя, нагнал скорость до трехсот миль в час. Потом взял ручку на себя и стал следить за акселерометром (прибор, показывающий величину перегрузки, ускорения силы тяжести). Машина пошла вверх, а меня прижало к сиденью. Центробежная сила - огромное невидимое чудовище - вдавливала мою голову в плечи и так прижимала меня к сидению, что мой позвоночник сгибался, и я стонал под этой тяжестью. Кровь отлила от головы, в глазах темнело. Сквозь сгущающуюся дымку я смотрел на акселерометр и неясно различал, что прибор показывает пять с половиной.
Я освободил ручку, и последнее, что я увидел, была стрелка акселерометра, движущаяся обратно к единице. Я был слеп, как летучая мышь. У меня страшно кружилась голова. Я посмотрел туда, где должна была быть земля. Спустя недолго она начала показываться, словно из утреннего тумана.
Вскоре я снова стал хорошо видеть. Я выровнялся. Но голова моя горела, а сердце стучало, как пневматический молот».
По данным германского научно-исследовательского института, максимальная перегрузка, которую может выдержать человек, находясь в наиболее удобном положении (а именно, лежа в самолете), - это 14-16.
Но трагический конец пикирования может быть следствием не только вредного влияния перегрузок на экипаж. Если самолет не обладает достаточным запасом прочности, - при резком выходе из пике он просто разваливается в воздухе.
Летчик-испытатель Джимми Коллинз погиб в 1936 г. именно по этой причине. Новый образец американского бомбардировщика, который он испытывал на прочность при максимальной нагрузке, при выходе из пикирования развалился в воздухе.
Эти особенности пикирующего полета с развитием способа бомбометания с пикирования потребовали создания специальных типов самолетов и правил проведения маневра пикирования.
B Германии распространены одномоторные Юнкерс Ю-87 и Хейнкель-123 и двухмоторный Юнкерс Ю-88.
B Англии - одномоторный Блэкберн «Скуа» и двухмоторный Хаукер «Хэнлей».
В Италии - двухмоторный Фиат BR-25.
В США - одномоторный Брюстер ВС-3, Воут V-166, Нортроп ВТ-2 и Кертисс-Райт ВС-3.
В большинстве случаев пикирующие бомбардировщики имеют по одному мотору мощностью 800-1100 л. с. Максимальная скорость в горизонтальном лете показана в таблице:
Наибольшую известность на фронтах второй мировой войны получили германские пикирующие бомбардировщики: Хейнкель-123 во время германо-польской кампании и Ю-87 и Ю-88 - на западном фронте. Характерной особенностью этих пикирующих бомбардировщиков является большая прочность конструкции, выдерживающая многократные перегрузки; для Ю-87, например, запас прочности (сноска 1 внизу очерка) составляет 10. Вместе с тем они имеют специальные приспособления для уменьшения максимальной скорости пикирования.
В самолетах Юнкерса Ю-87 этими приспособлениями являются воздушные тормоза, расположенные под нижней плоскостью крыльев, ближе к передней их кромке. Тормоза представляют собой отгибающиеся во время пикирования перпендикулярно потоку (хорде крыла) планки-щитки размахом в 2 м при ширине в 15 см. Между щитками и обшивкой крыльев оставлены щели.
Имеют продольные щели и сами щитки. Таким образом, достигается повышение сопротивления и крыла, и щитков, так как за щелями образуются тормозящие завихрения (рис. 3). По подсчетам проф. Пышнова, самолет Ю-87, пикируя без воздушных тормозов с высоты 5000 м до 1000 м под углом в 60°, должен был бы развить скорость в 720 км/час, а с открытыми щитками - всего 465 км/час. Расчет проф. Пышнова показывает, что тормоза этого самолета увеличивают его сопротивление в 3 раза.
По данным иностранной печати, предельная скорость пикирования Ю-87 составляет 540-550 км/час.
Усиление конструкции пикирующих бомбардировщиков увеличивает их вес, и это отражается на полезной грузоподъемности. Поэтому при полной бомбовой нагрузке радиус действия таких бомбардировщиков всегда меньше, чем у «нормальных». Например, дальность полета Ю-87 всего 1000 км, a бомбардировщика Хейнкель-111 - 3500-4250 км!
Для уменьшения скорости пикирования, а также, чтобы избежать повреждений мотора при слишком быстром вращении винта (раскрутке его) на скоростях, превышающих максимальную для данного типа самолета, в последнее время пикирующие бомбардировщики (например, Фиат, Воут) оборудуются винтами с обратным ходом, так называемыми реверсивными.
Пикирующие бомбардировщики обладают некоторыми особенностями и в оборудовании. В большинстве случаев они не имеют бомбовых отсеков. Бомбы подвешиваются под корпусом (фюзеляжем) и нижней поверхностью крыльев, как у бомбардировщиков старых типов. Такая подвеска бомб необходима для того, чтобы гарантировать безопасность при сбрасывании боевого груза в крутом пике.
Обычно под фюзеляжем помещаются 1-2 тяжелые бомбы весом в 250-1000 кг, а под крыльями - 6-10 легких, весом 25-100 кг.
Самолеты, действующие против военно-морских судов, часто «заряжаются» всего одной сверхтяжелой бомбой (до 2000 кг).
Летчик, производящий бомбометание с пикирования, нацеливается самим самолетом. Поэтому на пикирующих бомбардировщиках ему или штурману не приходится пользоваться нормальным прицельным приспособлением, дающим расчет упреждения и сноса (сноска 2 внизу очерка). Пикирующие бомбардировщики оборудуются прицелом, напоминающим прицел на самолетах-истребителях, - небольшой подзорной трубой, укрепленной по оси самолета.
Комплект пилотажных приборов таких бомбардировщиков дополняется прибором, показывающим ускорение силы тяжести (перегрузку), - акселерометром. В последнее время на пикирующие бомбардировщики начинают ставить автоматы, которые выводят машину из пике на заданной высоте и по определенной траектории. Таким образом, исключается возможность аварии в случае, если летчик почему-либо опоздает вывести самолет из режима пикирующего полета или же потеряет сознание в момент выхода из пике.
Вообще же, как правило, теперь перед вылетом на бомбометание с пикирования летчики рассчитывают этот маневр и выполняют его таким образом, чтобы в момент выхода из пике перегрузка не превышала 4-5. Но даже и в этом случае тело летчика становится тяжелее в 4-5 раз (он начинает весить вместо, например, 70 кг- 280-350 кг, а удельный вес крови его становится равен удельному весу олова), и он должен обладать очень крепким организмом и быть хорошо натренированным. Устойчивость организма против перегрузок повышается специальной систематической тренировкой.
В чем же заключаются преимущества способа бомбометания с пикирования перед обычным – с горизонтального или немного наклонного полета?
Преимущества эти следующие: 1) большая точность бомбометания, 2) большая эффективность действия бомб и 3) большая безопасность атаки цели с разных высот.
Большая точность бомбометания является следствием меньшего рассеяния бомб. При сбрасывании бомбы с горизонтального полета она падает по более или менее выпуклой траектории. При этом, чем больше высота и скорость полета, тем траектория падения бомбы длиннее. Это говорит о том, что точность бомбометания будет снижаться с увеличением скорости и высоты полета, так как, даже при точном расчете угла упреждения, с удлинением траектории всегда будет увеличиваться и радиус рассеяния, так как бомбы не могут быть абсолютно стандартны. Даже при стрельбе из укрепленного на постоянном лафете артиллерийского орудия, с увеличением дальности обстрела всегда наблюдается большее рассеяние снарядов.
Но падение бомбы происходит в неспокойной среде. Ветер, силу которого далеко не всегда возможно учесть даже приблизительно, отклоняет путь бомбы в ту или иную сторону и, таким образом, делает бомбометание с самолета еще менее точным. Подсчеты показывают, что для поражения цели размером 2500 м2 одной-двумя бомбами с высоты 3 000 мрасходуется 72-144 бомбы.
Иное дело, когда бомбометание осуществляется с пикирующего полета. Тогда бомба, продолжая падение по пути полета самолета, падает почти по прямой и с большей скоростью, так как имеет начальную скорость, равную скорости пикирования. Благодаря этому бомба скорее долетает до цели и меньше подвергается вредному действию ветра. Относ бомбы в этом случае очень невелик (рис. 4). По расчету для поражения цели размером 2400 м2достаточно 14-28 бомб.
Большая точность - основное преимущество способа бомбометания с пикирования. Пикирующие бомбардировщики могут успешно действовать даже против таких целей, как, например, узкие походные колонны, укрепленные точки, батареи, мосты, железнодорожные пути, суда и т. п. Это блестяще доказал опыт последних войн. Немецкие пикирующие бомбардировщики в Польше, а затем на бельгийско- французском театре своими действиями на коммуникациях и по названным выше целям в значительной степени ослабили оборону противника и нанесли ему крупный материальный ущерб.
К началу операций на западном фронте германское командование сосредоточило в составе своего воздушного флота большое количество пикирующих бомбардировщиков – до 3000-3500.
Германское командование подготовило широкое использование способа бомбометания с пикирования, используя американский опыт. В США еще в 1932- 1934 гг. разрабатывался этот способ для действий против судов морского флота.
Второе преимущество бомбометания с пикирования - большая эффективность действия бомб является следствием большей скорости их падения. Благодаря этому увеличивается пробивная способность бомбы, что очень важно при атаке военно-морских судов и укрепленных позиций.
Наконец, третье преимущество - большая безопасность при атаке цели, защищенной зенитным огнем, обусловливается тем, что во время маневра пикирования нападающий самолет быстро перемещается по вертикали, и это затрудняет обстрел его с земли.
Но если в режиме пикирования бомбардировщик малоуязвим для зенитного огня, то после выхода из пике, наоборот, он представляет собой хорошую цель. Поэтому во время атак пикирующих бомбардировщиков они в первую очередь направляют удар на точки зенитной обороны. Если же подавить последние не удалось, то после выхода из пике бомбардировщики стремятся уйти либо противозенитным маневром (например, «змейкой», часто меняя курс полета), либо бреющим полетом.
Атаки пикирующих бомбардировщиков обычно осуществляются звеньями (по три самолета в звене), волнами, следующими друг за другом с интервалами в несколько секунд. В этом случае второе звено начинает пикирование в тот момент, когда первое выходит из этого режима полета, и т. д.
Тактика атак пикирующих бомбардировщиков вообще чрезвычайно разнообразна, но чаще подход к цели звенья совершают на большой высоте (5000-7000 м) со стороны солнца или, что особенно эффективно, маскируясь за облаками (рис. 5).
Бомбометание с пикирования, несомненно, будет развиваться и совершенствоваться. Но в то же время необходимо заметить, что целиком вытеснить способ бомбометания с горизонтального полета оно не сможет. Пикирование, как правило, не применяется ночью, при низкой облачности, при дальних рейдах и т. п. Бомбометание с пикирования все же лишь одно из средств со- временной воздушной войны.
КОНЕЦ ОЧЕРКА.
Примечание 1: Запас прочности - показатель, характеризующий, какую предельную нагрузку может выдержать деталь или вся конструкция по сравнению с нормальными условиями работы. Например, веревки качелей должны выдерживать только вес одного человека, а в действительности, они выдержат вес 8-10 человек. Следовательно, запас прочности их - 8-10.
Примечание 2: Упреждение - угол выноса точки прицеливания вперед при стрельбе по движущейся цели или назад при сбрасывании бомбы с летящего горизонтально самолета, стрельбе с мчащегося танка, броневика и т. п. Снос - явление откоса падающей бомбы ветром. Величина его прямо пропорциональна силе ветра.
НЕКОТОРЫЕ ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ: