СА-4 WOOMERA
Разработчик: Commonwealth
Страна: Австралия
Первый полет: 1941
Тип: Ударный разведывательный самолет
"Если никто не может продать нам самолёты, которые нам нужны – мы построим их сами". Примерно так, но в обтекаемых дипломатичных выражениях, прозвучало решение австралийского правительства после того как 3 сентября 1939 года оно вместе с Великобританией объявило войну Германии и вслед за этим провело быструю инвентаризацию состояния Королевских Военно-воздушных сил Австралии (Royal Australian Air Force – RAAF). Общая неподготовленность Австралии к участию в войне, разразившейся в Европе в конце тридцатых годов, вызывала тревогу.
Поначалу австралийцы не слишком беспокоились по этому поводу. Считалось, что в Европу, как и во времена Первой Мировой войны, будут посланы полуобученные пехотинцы и Содружество (Commonwealth, или официально Британское содружество наций) этим будет удовлетворено. Однако ситуация конца 30-х годов сильно отличалась от 1914 года: тогда японцы воевали на стороне союзников, теперь же именно они рассматривались в качестве основного противника на Тихом океане. Так что австралийцев больше беспокоили не дела в далёкой Европе, а неприятная близость Японии, осуществлявшей экспансию.
Инвентаризация материальной части RAAF принесла не слишком обнадеживающие результаты: военно-воздушные силы Австралии представляли собой пёструю смесь из двухместных бипланов Hawker Demon (наиболее современные истребители и легкие бомбардировщики – 75 экз.), транспортных и патрульных самолётов Avro Anson (82 экз.), летающих лодок-амфибий Supermarine Seagull V (21 экз.) и учебных самолётов de Havilland Tiger Moth (несколько десятков машин). Из этого мрачного списка малым проблеском надежды были семь недавно полученных от отечественной авиапромышленности учебных самолётов CAC CA-1 Wirraway, которые в ограниченной степени также могли действовать в качестве боевых машин.
Теоретически необходимые самолёты, их вооружение и наземное оборудование можно было закупить у традиционных поставщиков из Великобритании, однако в метрополии с вооружением Королевских ВВС (Royal Air Force – RAF) дела обстояли не намного лучше, и было ясно, что на этот раз британские авиастроительные компании мало чем могут помочь. Оставались американцы, но и они были озабочены собственными проблемами, к тому же тогдашнее стремление США к строгому нейтралитету препятствовало поставкам вооружений в воюющие страны. Таким образом, мы подходим к более подробному раскрытию фразы, вынесенной в самое начало статьи.
Это предложение не было сформулировано одновременно с объявлением войны, но в первые военные годы и в короткий промежуток времени перед ними оно стало своего рода девизом военных усилий австралийской оборонной промышленности и служб материально-технического обеспечения. Ещё в 1936 году наиболее дальновидным австралийским официальным лицам стало очевидно, что участие Австралии в войне, которая, несомненно, разразится в Европе и Азии, будет неизбежным. И поскольку на этот раз ожидалось, что в предстоящих в непосредственной близости от Зеленого континента или даже прямо на его территории боях примут участие и австралийские ВВС – была насущная необходимость в собственной авиационной промышленности, которая позволила бы избавиться от текущей зависимости от Великобритании (и тем самым обеспечить насыщение RAAF в случае прекращения поставок из Европы).
В итоге австралийское правительство приняло решение, к которому присоединились крупнейшие промышленные, сырьевые и транспортные организации страны и результатом которого стало основание крупной авиастроительной компании Commonwealth Aicraft Corporation Pty. Ltd. (CAC) в пригороде Мельбурна Фишерманс-Бенд (Fishermen’s Bend). Акционерами CAC стали компании Broken Hill Pty. Ltd., Broken Hill Associated Smelters, Electrolitic Zinc (Australia) Ltd., ICIANZ, General Motors Holden и Orient Steam Navigation Co. Ltd.. Уставной капитал CAC достиг суммы 1 миллион австралийских фунтов, причём инвесторы, видимо в патриотическом порыве, требовали окупаемости своих акций в ничтожном размере – 5%.
В феврале 1936 года правительство Австралии сообщило о данном событии в Лондон в компетентные органы (которые занимались вопросами доминионов) и британскому правительству. В Великобритании высоко оценили усилия австралийцев и пообещали оказать помощь. Корпорация CAC даже предложила 10% своих акций авиастроительной компании Hawker, однако та отказалась, и CAC осталась исключительно в австралийских руках. 17 октября 1936 года корпорация CAC была официально зарегистрирована и могла приступить к работе. Производственные мощности на берегу реки Ярра (Yarra) были построены достаточно быстро, и за шесть месяцев до начала Второй Мировой войны здесь был изготовлен первый экземпляр многоцелевого самолёта (учебно-тренировочного, разведчика и легкого бомбардировщика) CA-1 Wirraway.
Вскоре берега реки Ярра стали центром авиационной промышленности Австралии: в тесном соседстве с CAC были построены объекты государственного авиационного завода GAF (Government Aicraft Factory), который готовился изготавливать по лицензии бомбардировщики Bristol Beaufort. В пригороде Сиднея городке Лидкомб (Lidcombe), Новый Южный Уэльс, корпорацией CAC был открыт моторостроительный завод, немедленно приступивший к лицензионному выпуску американских радиальных двигателей Pratt & Whitney R-1830 Twin Wasp.
Первоначально в 1936 году штат корпорации CAC состоял из 490 сотрудников всех профессий, а во главе её стоял винг-коммандер (подполковник авиации) Л. Дж. Уокетт (Wing Commander L. J. Wackett) - генеральный директор и главный конструктор в одном лице. Уокетт уже имел опыт проектирования самолётов, причём некоторые его разработки были достаточно интересными. Он внёс свой вклад в адаптацию к австралийским условиям выпускавшегося по лицензии учебного самолёта North American NA-33, на основе которого был создан упомянутый выше CA-1 Wirraway. Вскоре им был разработан самолёт первоначального обучения CA-6, получивший имя своего создателя Wackett; его первый полёт состоялся в октябре 1939 года. В декабре 1940 года был передан заказчику двухсотый серийный Wirraway; производство этих машин достигло темпа 7 штук в неделю. К этому времени начался серийный выпуск и самолётов Wackett, заказанных в количестве 300 экземпляров, а сам Л. Дж. Уокетт начал работать над новым проектом.
Анализ военных действий в Европе и не слишком достоверная информация о боевых действиях японцев в Китае показали, что австралийским ВВС нужен средний многоцелевой самолёт – что-то среднее между Wirraway и Beaufort (производство последнего первоначально осложнялось необходимостью импортировать из Великобритании ряд материалов, полуфабрикатов и готовых деталей). 15 апреля 1940 года военно-воздушный комитет RAAF (Air Board) выпустил подробную спецификацию №241, предусматривавшую разработку и постройку опытных образцов двухмоторного боевого самолёта, способного на данном уровне развития техники исполнять роль тактического бомбардировщика, самолёта-разведчика и торпедоносца. Новый боевой самолёт должен был соответствовать не только климатическим условиям предполагаемого театра боевых действий, но и возможностям RAAF в части оперативного применения, а также производственным возможностям компании САС. При этом спецификация была основана на аванпроекте самого Л. Дж. Уокетта, фигурировавшем в первых документах как Wackett Bomber. Однако данное наименование сохранилось лишь за одной машиной – первым прототипом. Последующим наименованием самолёта стало Woomera которое официально появилось только на втором модифицированном прототипе CA-11. Имя было выбрано в соответствии с личной "традицией" Уокетта давать своим самолётам названия, начинающиеся с W – первой буквы его фамилии. Одновременно с выпуском спецификации Air Board выделил 50 000 австралийских фунтов на покрытие расходов на разработку. Проект получил фирменное обозначение CA-4, а командование RAAF присвоило будущему прототипу военный номер A23-1001, где A23 – шифр, присвоенный самолётам типа CA-4.
Wackett Bomber был совместной работой генерального директора компании Л. Дж. Уокетта и конструкторов Т. У. Эйра (T. W. Air; ведущий конструктор по теме СА-4), Ф. У. Дэвида (F. W. David), Д. Г. Хамфриза (D. G. Humphries), Э. Ф. Фэггетера (E. F. Faggeter) и Ай. Б. Флеминга (I. B. Fleming), который был ответственным за технические аспекты лётных испытаний. Во время проектирования конструкторский коллектив продемонстрировал оригинальные технические решения ряда узлов будущей машины.
Wackett Bomber был свободнонесущим монопланом цельнометаллической конструкции. Очертания крыла и оперения повторяли одномоторный Wirraway и, таким образом, были позаимствованы у американской компании North American. Как и у Wirraway, фюзеляж представлял собой ферму, сваренную из стальных труб и покрытую полотном. Силовая установка CA-4 должна была состоять из двух изготовленных по лицензии радиальных двигателей Pratt & Whitney R-1830-S3C3-G Twin Wasp, развивавших мощность 1100 л.с. (808 кВт) и вращавших трёхлопастные автоматические винты (прототип получил двигатели американского производства).
На верхней стороне задних частей гондол двигателей – не доходя до задней кромки крыла – конструкторы разместили дистанционно управляемые турели, каждая из которых была оснащена двумя 7,7-мм пулеметами Browning Mk.II. Теоретически можно было установить турели с четырьмя пулеметами. Турели были оснащены гидравлическим приводом и управлялись вторым пилотом-стрелком, сидевшим в задней секции длинной, закрытой состоявшим из нескольких частей фонарем, кабины экипажа. Пилот, сидящий впереди, мог вести по-истребительному (целясь всем самолётом) огонь из четырех пулеметов того же типа, неподвижно установленных в неостеклённом носу машины. Третий член экипажа – бомбардир-штурман-стрелок – располагался в фюзеляже позади крыла, в кабине с треугольными боковыми окнами. Он мог вести огонь из подвижного 7,7-мм пулемета Vickers K, установленного на шарнирной подвеске в задней части подфюзеляжной гондолы. В эту же гондолу он перемещался и при сбросе бомб, осуществляя прицеливание через окошко в её передней части.
Шасси самолёта CA-4 было классического типа с хвостовым колесом. Основные стойки были оснащены сдвоенными колесами и убирались в гондолы двигателей поворотом назад. Сдвоенные колеса на основных стойках были нуждой, выданной за добродетель: колеса и шины больших размеров в те годы в Австралии не изготавливались. Хвостовая стойка оснащалась одним колесом и была неубирающейся.
Фюзеляж боевого самолёта Wackett Bomber не имел встроенного бомбоотсека, и боевая нагрузка размещалась снаружи. На двух держателях, размещенных под корневыми частями крыла, можно было подвесить две авиационные торпеды Mk.XII или четыре 227-кг бомбы. Для выполнения дальних разведывательных полётов на эти держатели также можно было подвесить два 1333-литровых бака.
Уже на начальном этапе постройки прототипа самолёта было предложено усилить его бомбардировочное вооружение, разместив по две 113-кг бомбы в мотогондолах позади двигателей на узлах подвески в расширенных нишах основного шасси, створки которых были разделены вдоль (при уборке и выпуске шасси открывались лишь их узкие внутренние части). Сами колёса в убранном положении частично выступали из контура гондол. Конструкторы предусматривали возможность бомбометания с пикирования, для чего крыло было оснащено воздушными тормозами на верхних поверхностях центроплана и консолей; одновременно с ними при пикировании предполагалось выпускать и закрылки с максимальным отклонением вниз. Хвостовое оперение было свободнонесущим; рули высоты и направления имели дюралюминиевый силовой набор и полотняную обшивку.
Концепция боевого самолёта CA-4 выглядела очень привлекательной и боеспособной, хотя мощность двух двигателей Twin Wasp была маловата для самолёта с расчётным взлётным весом 9135 кг. Недостаточная тяговооруженность могла привести к тому, что CA-4 мог стать трёхмоторным! Ещё до того как в Австралии развернулось лицензионное производство двигателей Twin Wasp, компания Pratt & Whitney прекратила поставки оригинальных моторов из США. Вследствие этого Л. Дж. Уокетт подготовил проект варианта CA-4 с двигателями как у учебно-боевого самолёта Wirraway, т.е. с 600-сильными (441 кВт) Pratt & Whitney R-1340-S1H1 Wasp, которые уже серийно изготавливались в Австралии. Поскольку мощность двух таких моторов была явно недостаточной, предполагалось установить в носовой части самолёта ещё один. К счастью, трёхмоторный вариант остался только на бумаге – этот маленький монстрик вряд ли воодушевил командование RAAF.
Постройка прототипа CA-4 Wackett Bomber протекала сравнительно быстро: изготовление машины было завершено в конце лета 1941 года – менее чем через полтора года после начала проектных работ. После коротких наземных испытаний 19 сентября 1941 года состоялся первый полёт CA-4 под управлением летчика-испытателя корпорации CAC флайт-лейтенанта (капитана авиации) Х. Ф. Босса-Уокера (Fl. Lt. H. F. Boss-Walker). В ходе начальных лётных испытаний была подтверждена удачная концепция CA-4. Самолёт не демонстрировал коварных особенностей и в целом соответствовал требованиям спецификации. При взлётном весе 8285 кг длина разбега на взлёте составляла 460-510 метров, скороподъёмность у земли была 6,7 м/с, высоту 7625 метров самолёт набирал за 25,8 минут, практический потолок составил 8080 метров, а максимальная скорость на высоте 4700 метров – 430 км/ч. Данные характеристики, конечно же, не были выдающимися, но для 1941 года и в сравнении с другими самолётами RAAF считались достаточными (особенно с учётом того, что на Тихом океане был ещё мир, и теоретически имелось время для дальнейшего совершенствования). Японские истребители, тогда ещё практически неизвестные, повсеместно недооценивались.
Первые полёты породили надежду, но в ходе испытаний постепенно росло разочарование. Так во время испытательных полётов был обнаружен серьёзный дефект: потеря эффективности руля высоты, сопровождаемая вибрациями хвостового оперения, особенно при крутых разворотах и во время полёта с большими углами атаки при заходе на посадку. Руль высоты был настолько неэффективным, что пилот был не в состоянии довести машину до критической скорости (и тем самым проверить характеристики сваливания), а также привести в положение для посадки на три точки. Причина неэффективности руля направления была обнаружена в частичном и несимметричном срыве воздушного потока на центроплане крыла, между фюзеляжем и гондолами двигателей. Летчик-испытатель Босс-Уокер также обнаружил "затяжеление" элеронов на некоторых режимах полёта на больших скоростях и высотах, а также непрерывные вибрации самолёта на скоростях ниже 240 км/ч, быстро усиливавшиеся при выпуске шасси. Поведение самолёта на земле также оставляло желать лучшего. Тормоза колёс оказались малоэффективными и ухудшали выполнение поворотов во время рулежек, и помощи в виде разной скорости вращения винтов было недостаточно. Неэффективные тормоза мешали и при взлёте, когда при работе силовой установки на полную мощность не удавалось удерживать машину в устойчивом положении, и при посадке, не позволяя эффективно сократить длину пробега.
В середине декабря 1941 года на двигатели были установлены воздушные винты большего диаметра. Данные винты должны были использоваться в сравнительных полётах, но их программа была частично сокращена. Обнаружились проблемы с двигателями и гидравлической системой. С более крупными винтами поведение самолёта на рулежках ухудшилось: у машины появилась тенденция к отклонениям и разворотам влево при работе двигателей на полную мощность. Данную тенденцию пытались компенсировать разными оборотами двигателей. Тем не менее, испытания продолжались. Японцы уже напали на Перл-Харбор, война приближалась к Австралии, так что испытания необходимо было ускорить.
При взлёте самолёт отрывал хвостовое колесо от полосы аэродрома на скорости 153 км/ч, пробежав примерно 180 метров. До момента уборки основного шасси машина немного вибрировала, а при уборке закрылков (на скорости около 220 км/ч) пилот ощущал небольшую потерю высоты. При наборе высоты предусмотренное руководством по эксплуатации число оборотов двигателя необходимо было уменьшать после 12,5 минут полёта, так как оба мотора имели склонность к перегреву. Как правило, обороты снижали на высоте 3800 метров и скорости 225 км/ч. Диаграмма достигнутой на испытаниях максимальной скорости (частота вращения 2700 об/мин, давление наддува 37,5 дюйма или 953 мм рт. ст.) выглядела следующим образом: у земли она была 349 км/ч, на высоте 5000 футов (1525 м) – 377 км/ч, на высоте 10 000 футов (3050 м) – 402 км/ч, и на 15 400 футов (4697 м) – 430 км/ч. При дальнейшем наборе высоты значение максимальной скорости уменьшалось – на высоте 20 000 футов (6100 м) она составляла 402 км/ч. По-прежнему не удавалось повысить эффективность работы руля высоты, так что пилот приземлялся только на основные колеса.
В декабре 1941 года к испытаниям CA-4 подключились военные летчики RAAF. 19 декабря 1941 года на самолёте поднялся в небо флайт-лейтенант (капитан авиации) Дж. Х. Харпер (Flt Lt J. H. Harper). Окончательный отчет о его полётах на CA-4 звучал почти идентично докладам заводского летчика-испытателя. Однако он выполнял на самолёте боевые развороты и другие маневры, которых заводской пилот избегал, благодаря чему смог выявить ещё ряд недостатков. Так, на некоторых режимах полёта обнаружилась путевая неустойчивость, а на отклонение триммеров самолёт реагировал не так, как ожидал бы рядовой лётчик.
В конце 1941 года команду заводских летчиков-испытателей покинул Босс-Уокер, и на его место пришел другой пилот корпорации CAC Кен Фрюин (Ken Frewin). Раньше Фрюин летал на транспортном самолёте Douglas DC-2 и смог вспомнить, что в разговорах с пилотами компании Douglas упоминались подобные проблемы с DC-1 и DC-2, которые изначально не имели практически никакого зализа между крылом и фюзеляжем. Неблагоприятное обтекание центроплана крыла и его сочленения с фюзеляжем, по всей видимости, было причиной неэффективности руля направления и у CA-4. Самолёт был возвращён в цех, где получил не только большие зализы из листового металла между задней кромкой корневой части крыла и фюзеляжем, но и изменённую форму стыка передней кромки с фюзеляжем. Рассматривалось также изменение профиля носка центроплана, установка предкрылков, слотов (щелей) или дополнительных плоскостей. Однако в итоге ограничились большими зализами.
В ходе дальнейших испытаний, когда в полёте вместе с Фрюином в качестве наблюдателя летал Р. В. Шульц (R. V. Shultz; еще один член технического руководства), были продемонстрированы улучшения, хотя проблемы оставались. Дополнительные испытания в импровизированной аэродинамической трубе показали, что вина лежит на контурах гондол двигателей, верхние части которых выступали над верхней поверхностью крыла больше, чем следовало бы (не добавляли аэродинамического совершенства и пулеметные турели, находясь при этом в области турбулентного потока). В качестве запасного (а точнее аварийного) варианта на передней кромке центроплана крыла появились предкрылки типа Handley-Page. Последовавшие испытания показали незначительные улучшения, однако Л. Дж. Уокетту стало очевидно, что для того, чтобы этот небольшой самолёт стал полноценной боевой машиной, необходимо полное перепроектирование, т.е. фактически создание новой машины.
В начале 1942 года в судьбе CA-4 произошло событие, которого никто не ожидал и которое на время заполнило все передовицы местных газет. Когда в Фишерманс-Бенде летчик-испытатель Фрюин демонстрировал CA-4 официальным лицам Австралии, среди которых были премьер-министр Джон Джозеф Кэртин (John Curtin) и командующий британскими вооружёнными силами на Дальнем востоке сэр Роберт Брук-Попхэм (Sir Robert Brooke-Popham; British Far East Command), он после взлета обнаружил, что не работает световая сигнализация положения шасси. Кен Фрюин решил преждевременно прекратить полёт, но левая основная стойка шасси не выходила, несмотря на попытки освободить её в виде серии маневров с высокими перегрузками. Фрюин убрал правую стойку и совершил посадку на фюзеляж. Однако сам фюзеляж непосредственного контакта с земной поверхностью не имел: была практически доказана полезность идеи Уокетта оставить колеса основных стоек выступающими из гондол на треть. Над CA-4 взвились клубы пыли, трава и дерн летели вокруг, но машина пережила аварийную посадку: были лишь погнуты лопасти винтов, да помяты нижние части капотов двигателей. Как ни странно, уцелело даже стекло в окошке подфюзеляжной гондолы. Расследование причин аварии было быстрым и коротким и принесло неожиданный результат: саботаж!
Два дня спустя прототип CA-4 вновь поднялся в воздух и 20 апреля 1942 года официально был передан RAAF для войсковых испытаний. Машина была передана расположенной в Лавертоне (Laverton) 1-й авиационной базе (1. Aircraft Depot), где тестировали самолёт в составе звена проверки лётных характеристик (SDPF – Special Duties and Performance Flight), сосредоточив основное внимание на испытаниях вооружения и в частности на бомбометании с пикирования. В декабре 1942 года самолёт был возвращен корпорации CAC для технического обслуживания и ремонта механизма шасси, поврежденного в ноябре при скоростной рулёжке.
Стрельбы в SDPF были выполнены групп-кэптеном (полковником авиации) Л. Дж. Лайтфутом (Group Captain L. J. Lightfoot) на машине фактически с эрзац-вооружением. Поскольку для прототипа не были доставлены планировавшиеся к установке пулеметы Browning Mk.II, то в носовой части самолёта были установлены старые Vickers K, а вместо коллиматорного прицела пилота стоял примитивный прицел с кольцевым визиром и вынесенной вперед мушкой. Установка вооружения и фотокинопулемета в носовой части фюзеляжа были оценены очень высоко, и пилот выполнял прицеливание и стрелял довольно точно. Хуже было со стрельбой из установленных в задних частях мотогондол дистанционных установок. Чтобы второй пилот/стрелок мог управлять вооружением, он должен был стоять в своей кабине вне сиденья спиной к направлению полёта, и при маневрировании самолёта ему было сложно сохранить устойчивое положение. Тестовые стрельбы по конусу, буксируемому самолётом Fairey Battle, выполнял опытный инструктор по вооружению флайт-лейтенант (капитан авиации) У. Дэвенпорт-Браун (Flt Lt W. Davenport-Brown). Он предложил изменить кабину второго пилота/стрелка таким образом, чтобы сделать его сиденье поворотным; также должны были измениться бомбовый прицел и его подвеска, остекление кабины и органы дублирующего управления.
Инженеры CAC планировали осуществить необходимые изменения в конструкции CA-4 в начале 1943 года, но этого не произошло. 15 января 1943 года во время обычного полёта в рамках заводских испытаний (испытывались новые фиксированные предкрылки на передней кромке центроплана) произошла утечка топлива левого двигателя, приведшая к пожару и последующему взрыву. Самолёт в этот момент летел на высоте всего 300 метров, так что надежды экипажа на спасение были невелики. На борту находились три человека: пилот Джим Харпер, второй пилот/стрелок Джим Картер (Jim Carter; именно он должен был стать новым основным летчиком-испытателем CA-4) и инженер Лайонел Даджен (Lionel Dudgeon) в качестве наблюдателя. Вовремя выпрыгнуть с парашютом смог только Харпер, остальные погибли.
Так закончилась история многообещающего прототипа CA-4 (A23-1001) Wackett Bomber – первого настоящего боевого самолёта австралийской разработки и производства. Для корпорации CAC и RAAF это было большим ударом, но в цехах корпорации был изготовлен модернизированный вариант CA-11 Woomera.
ЛТХ:
Модификация CA-4
Размах крыла, м 18.04
Длина, м 11.35
Высота, м 4.11
Площадь крыла, м2 36.78
Масса, кг
пустого самолета 5617
нормальная взлетная 9128
Тип двигателя 2 ПД Pratt Whitney Wasp R-1830 Twin Wasp
Мощность, л.с. 2 х 1200
Максимальная скорость , км/ч 435
Крейсерская скорость , км/ч 376
Практическая дальность, км 3219
Максимальная скороподъемность, м/мин 579
Практический потолок, м 6705
Экипаж, чел 3
Вооружение: восемь 7,7-мм пулеметов Vickers Mk.V
бомбовая нагрузка:
2 торпеды, 2х 113-кг бомбы, 8х 13-кг бомб или
4х 227-кг бомбы, 2х 113-кг бомбы, 8х 13-кг бомб или
2х 1109 л бака и 2х 113-кг бомбы, 8х 13-кг бомб
