«Сотка», ставшая «Пешкой»
Для «100» такие свойства профилей были важны не столько для горизонтального полета, сколько для пикирования на максимальных высотах, когда самолет мог достигать значительных скоростей. Кроме того, эти профили обладали небольшим аэродинамическим моментом, что давало значительное снижение крутящих моментов на плоскостях крыла. Снижался вес конструкции, достигались высокие скорости — горизонтальная и пикирования при отличной устойчивости на этих режимах полета.
Но избранные профили обладали и существенным недостатком — малыми несущими способностями. Это ухудшало маневренные, а также взлетно-посадочные характеристики самолета. Правда, для «100» эти качества не считались первостепенно важными.
Большое внимание уделялось и другим элементам компоновки «100». Водорадиаторы для снижения сопротивления «утопили» в крыле, а маслорадиаторы разместили в обтекаемых тоннелях под мотогондолами. Никакие элементы конструкции не нарушали плавности форм. Словом, компоновку конструкторы реализовали на очень высоком уровне аэродинамики. Позже это особо отмечалось военными экспертами.
Петляковская «сотка» стала первым отечественным боевым самолетом, оборудованным герметичными кабинами, которые входили в силовую конструкцию фюзеляжа. На высотах до 10 км в них поддерживалось давление, равное таковому на высоте 3,7 км. Это существенно поднимало работоспособность экипажа при выполнении продолжительных полетов на больших высотах.
Кабины обладали достаточно хорошим обзором. В передней находился пилот, в задней — штурман-бомбардир вместе со стрелком-радистом. В носовой части самолета находилась стрелково-пушечная батарея. Она состояла из пары пулеметов ШКАС и двух скорострельных пушек ШВАК.
На истребителе предусматривалась дистанционно управляемая стрелком установка с пулеметом ШКАС, для защиты задней полусферы. В районе центроплана в фюзеляже был устроен бомбоотсек для размещения двух кассет, способных вмещать 48 артснарядов калибра 76 мм или до 96 авиационных бомб калибра 2,5 кг. Это вооружение предполагалось использовать по самолетам противника (в том числе и с пикирования), например, по строю бомбардировщиков для их поражения и нарушения боевого порядка. Данный боевой прием считался в те времена перспективным средством борьбы с самолетами противника. В Италии даже проводились испытания по применению истребителями артиллерийских снарядов, гранат, осколочных бомб по строю «бомбовозов».
Множество новшеств использовали конструкторы в системах управления различными системами и агрегатами «сотки». Впервые в советской практике самолетостроения для привода агрегатов широко применялись электромеханизмы. Главное тут было в том, что электропроводка к механизмам вместо большого количества тяг позволила с помощью специальных выводов надежно обеспечить герметичность кабин. Управление заслонками радиаторов, скоростями нагнетания, переключением ВИШ, щитками и триммерами осуществлялось электромеханизмами.
Конструкция цельнометаллического двухмоторного истребителя «100» явилась большим шагом вперед. Военные представители еще на этапе макетной комиссии отмечали, что проведена глубокая проработка основополагающих задач тактико-технических требований к нему. Но со временем, их отношение к назначению самолета начало постепенно меняться. Теперь заказчик все больше интереса проявлял к возможностям применения «сотки» в роли пикирующего бомбардировщика. Машина при взлетном весе 9200 кг могла бы нести на внешней подвеске до тонны авиабомб и с высокой точностью уничтожать наземные цели с пикирования. Вначале новое назначение военные рассматривали как дополнительное, а потом и как равноправное с ранее задуманным.
В итоге назначение двухмоторного самолета «100», несмотря на возражения конструкторов, определялось и как в качестве высотного истребителя, так и пикирующего бомбардировщика. Одним словом, «сотка» становилась многоцелевой. Чем это вызывалось? Конечно, тогда еще не сформировались окончательно представления о характере приближающейся войны и роли в ней высотных истребителей и пикирующих бомбардировщиков. Ведь Германия — потенциальный противник — не обладала крупными соединениями таких машин. Их не было при захвате Польши, Франции, в ходе «битвы за Англию» в 1940 году.
Кроме того, с военными самолетами и промышленностью Германии в 1939 году знакомилась советская делегация. Она отметила, что разработка высотных моторов с ТК находится у немцев лишь на опытной стадий. Следовательно, особой необходимости в специальном высотном истребителе не имелось. Именно поэтому не были созданы и такие машины, как И-26 и И-301. Зато ощущалась острая нужда в боевой машине нового типа — скоростном пикирующем бомбардировщике. Тот же опыт войны доказывал, что бомбовые удары с пикирования существенно упрощают поражение малоразмерных целей.
Проектирование самолета «100» шло быстрыми темпами. В мае 1939 года его макет утвердила комиссия из военных специалистов во главе с А.И. Филиным, а в конце 1939 года первый опытный экземпляр вывезли на аэродром.
Летные испытания «сотки» в роли истребителя начали 22 декабря 1939 года. Заводские испытания завершили 10 апреля 1940-го. На них было выполнено 23 полета. Были и неприятностей. Однажды не выпустились посадочные лыжи, и самолет пришлось сажать «на брюхо», затем ремонтировать.
В ходе испытаний проводилась доводка и усовершенствование самолета. В частности, для улучшения устойчивости площадь каждого из килей (без рулей высоты) увеличили с 0,77 кв. м до 1,0 кв. м, после облагораживания поверхности скорость возросла на 14 км/ч.
Сразу после заводских испытаний начались государственные (с 11 апреля по 10 мая 1940 года). К сожалению, из-за ненадежной работы двигателей на высотах свыше 5 км снять полные летные характеристики в полетах вплоть до потолка не удалось (на высотах порядка7-8 км выполнялись единичные полеты), двигатели в них работали не на максимальном режиме. Турбокомпрессоры показали себя вполне надежными на всех высотах и не вызывали никаких нареканий.
Что касается герметических кабин, то испытатели отмечали: даже без полной герметизации они обеспечивают поддержание температуры внутри около +8°С на высоте 8 км, где температура окружающего воздуха составляет -37°С, хорошо защищают от шума моторов и винтов, и этим облегчается длительное пребывание на больших высотах.
При полной герметизации в кабинах было даже жарко (температура достигала +30°С) и наблюдалось запотевание части остекления фонаря. Любопытно впечатление летчика-испытателя П.М. Стефановского, зафиксированное в отчете по государственным испытаниям: «Вследствие наличия герметики не ощущается режим полета и при пониженном внимании можно потерять скорость». Далее в выводах отмечалось, что эта причина, наряду с другими, «усложняет пилотирование самолета и делает его доступным пилоту выше средней квалификации».
Сейчас, когда гермокабины прочно вошли в авиацию и давно ставятся даже на учебные реактивные самолеты, такой осторожный подход к их использованию может показаться перестраховкой. Но следует помнить, что в те годы, в основном, экипажи летали в открытых кабинах.
Хотя самолет «100» показал скорость (где ее удалось определить) на 10-12 км/ч ниже расчетной, он по этому качеству вполне удовлетворил военных. В целом, несмотря на необходимость в проведении большого числа доработок (в основном по части улучшения систем охлаждения, амортизации шасси, некоторых пилотажных и эксплуатационных характеристик), в НИИ ВС машине дали высокую оценку. Например, в решении технического совета Главного управления авиационным снабжением (ГУАС), проходившего под председательством А.И. Филина 25 мая 1940 года.
Серийное производство бомбардировщиков Пе-2 быстро набирало темпы, но все же к началу войны этих самолетов выпустили мало. В первом полугодии 1941 года — 458 машин. В строевые части их поступило куда меньше. Однако Пе-2 ознаменовал качественно новый этап развития советской бомбардировочной авиации. Он пришел на смену СБ, удивлявшего в свое время большой скоростью. Надо сказать, что СБ последней его модификации был приспособлен для бомбометания с пикирования. Главное же отличие этих самолетов заключалось в том, что созданный на более высоком уровне аэродинамики Пе-2 имел намного большую скорость. Это полностью отражало общую тенденцию развития боевой авиации в преддверии второй мировой войны. Пе-2 (без внешней подвески бомб) ненамного отличался по скорости от основного на то время истребителя Германии Ме-109Е и существенно превосходил основной немецкий пикирующий бомбардировщик Ju-88А-1, а также Dо-215 и многие фронтовые бомбардировщики других стран.
Это свойство позволяло применять его при необходимости в качестве истребителя для борьбы с бомбардировщиками и разведчиками. Кроме того в 1941 году был создан двухместный истребительный вариант, который получил обозначение Пе-3, и также выпускался серийно.
Правда, в тех случаях, когда Пе-2 применялся для бомбометания с пикирования или для массированных бомбовых ударов, использовалась наружная подвеска бомб. Это сильно снижало скорость полета бомбардировщика. Для выполнения данных боевых задач соединениям Пе-2 нужно было истребительное прикрытие.
Сравнивая Пе-2 с самым распространенным немецким пикирующим бомбардировщиком Ju-88А-1, можно заключить, что первый имел существенно большую скорость, даже при наличии наружной подвески бомб. По оборонительному вооружению Пе-2 первых серий и Ju -88А оказались близки, но уже с 13-й стрелковое вооружение «пешки» усилили: вместо неподвижного ШКАСа в носовой части установили крупнокалиберный (12,7 мм) пулемет Березина. Таким же пулеметом вместо ШКАС вооружили стрелка. Правда, по таким параметрам, как максимальная бомбовая нагрузка и дальность полета, Пе-2 уступал Ju -88А-1.
Источники:
Котельников В. Тяжелые истребители Петлякова — "100"/Пе-3/Пе-3 бис // Авиация и космонавтика. 1998. №05-06. С. 1-8.
Котельников В. Эволюция Пе-2 // АС. 1990. №1. С.12-17.
Косминков К. От «сотки» до «пешки» // Крылья Родины. 1994. №3. С. 2-5.
Иванов С. Пе-2 // Война в воздухе. №113. С.2-6.
Шавров В. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг. М.: Машиностроение, 1988. С. 163-165.
Автор: Инженер-технарь