Focke-Wulf Fw.190V

Разработчик: Focke-Wulf
Страна: Германия
Первый полет: 1939
Тип: Опытный истребитель-бомбардировщик

В конце 1930-х годов германские Люфтваффе имели на вооружении один из лучших в мире самолетов-истребителей "Мессершмитт" Bf 109, и, казалось бы, не нуждались в срочной замене или "подстраховке" этой машины. Однако главный конструктор фирмы "Фокке-Вульф" К. Танк придерживался другого мнения. Отцы - основатели фирмы профессор Генрих Фокке и Георг Вульф к тому времени не участвовали в управлении ею (Г. Фокке стал техническим директором новой фирмы "Фокке-Ашгелис" и занимался исключительно винтокрылыми аппаратами, а Г. Вульф погиб при испытаниях самолета в сентябре 1927 г.), и реальным техническим руководителем стал доктор Курт Вольдемар Танк, дипломированный инженер (немцы гордились такой квалификацией и обязательно подчеркивали в своих титулах "законченность" полученного высшего образования) и летчик. К числу его несомненных конструкторских успехов относили две машины - двухдвигательный разведчик FW 189 (впоследствии получивший на советско-германском фронте прозвище "рама") и четырехмоторный многоцелевой (транспортный, разведывательный, бомбардировочный) самолет FW 200. В качестве конструктора К. Танк начинал на фирме "Рорбах". После того как "Фокке-Вульф" получила в свое распоряжение старый завод фирмы "Альбатрос" в пригороде Берлина, конструктор переменил место работы и довольно быстро выдвинулся в первый эшелон руководителей.

Из воспоминаний А.С. Яковлева, встречавшегося с К. Танком во время командировок в Германию накануне Великой Отечественной войны, вырисовывается такой облик немецкого конструктора: "...среднего роста, крепко скроенный мужчина с хриплым голосом, с серыми жесткими глазами. Это типичный фашист-пруссак. На лице у него шрамы от студенческих дуэлей... Курт Танк в первый же день нашего посещения завода сел в кабину тренировочного самолета и показал класс высшего пилотажа: вот, мол, удивляйтесь - главный инженер и директор завода у нас сам летает. После целого фейерверка фигур высшего пилотажа Курт Танк вышел из самолета самодовольный и улыбающийся..."

Что и говорить, что впечатление не слишком выгодное. Тем более, что в дальнейшем А.С. Яковлев невысоко отзывался и о продукте его интеллектуальной деятельности - истребителе "Фокке-Вульф-190", "беспощадно битом советскими истребителями с момента его появления на фронтах в 1943 году". К сожалению, сегодня следует признать такую оценку FW 190 излишне тенденциозной и неоправданно уничижительной. А может, и сам Курт Танк не был столь уж примитивен?

По мнению самодовольного "фашиста-пруссака", набор технических решений, заложенных в свое время при проектировании истребителей Bf 109 и "Спитфайр", соответствовал концепции этакого "скакового жеребца", когда почти все технические решения, применяемые в конструкции истребителя, подчиняются идее получения наивысшей максимальной скорости полета. Действительно, при их создании разработчики стремились в полной мере использовать преимущества мощных 12-цилиндровых двигателей жидкостного охлаждения, появившихся во второй половине 1930-х годов. Обладая относительно небольшим миделевым сечением, с радиаторами, помещенными в тщательно спрофилированных туннелях, такие истребители в то время вплотную приблизились к заветной черте - 600 км/ч, а экспериментальные варианты перешагнули 700 км/ч. Платой за фантастически большую по тогдашним меркам максимальную скорость оказалась не слишком высокая живучесть силовой установки, а также неважные эксплуатационные характеристики, особенно в зимний период. В погоне за большой скоростью конструкторы порой жертвовали и прочностью самолета.

Сам К. Танк был глубоко убежден, что помимо указанной концепции имеет право на жизнь и иной "философский" подход к созданию истребителя, суть которого он пояснял следующим образом: "В годы Первой мировой войны я служил в кавалерии, а затем в пехоте, и я своими глазами наблюдал те ужасные условия, в которых приходилось работать боевой технике в военное время... Постепенно я убедился в том, что должна существовать и другая ветвь развития современного истребителя в любом будущем военном конфликте: такой самолет должен быть способен работать с плохих фронтовых аэродромов; его должен легко осваивать летный и технический состав, получивший сравнительно непродолжительную тренировку; он должен быть способен возвращаться на свой аэродром после получения существенных боевых повреждений. Эти мысли легли в основу проектирования FW 190; он должен был стать не "скаковым жеребцом", а "лошадью кавалерийской"..."

Живучесть конструкции, легкость в управлении, широкое применение агрегатных методов сборки и простота обслуживания - вот ключевые слова, характеризующие эту машину фирмы "Фокке-Вульф". Еще одно ключевое выражение - "мотор воздушного охлаждения". В конце тридцатых годов прошлого столетия в Германии, как и в ряде других стран, появились опытные образцы звездообразных моторов мощностью 1500-1700 л.с., существенно превосходившие по этому параметру современные V-образные двигатели. Если для вывода из строя мотора с жидкостным охлаждением порой было достаточно одной пули (через образовавшееся отверстие находящаяся под давлением жидкость быстро выбрасывалась, мотор перегревался и заклинивал), то двигатель воздушного охлаждения нередко продолжал работать, получив многочисленные пробоины, а иногда даже лишившись одного или нескольких цилиндров. С этой особенностью звездообразных моторов воздушного охлаждения были хорошо знакомы офицеры Технического управления Люфтваффе. Кроме того, добиваясь признания истребителя Bf 109, конструктор Вилли Мессершмитт нажил немало врагов в руководстве Люфтваффе. Поэтому не стоит удивляться тому, что весной 1938 г. в ответ на предложение фирмы "Фокке-Вульф" о создании истребителя с мотором воздушного охлаждения из Технического управления было быстро получено благосклонное согласие. Первоначально речь шла о постройке четырех опытных машин.

Полномасштабная разработка самолета, получившего обозначение "Фокке-Вульф" (Focke-Wulf) FW 190, началась в июле 1938 г. Как и многим другим самолетам фирмы, ему придумали "птичье" название "Вюргер" (Wurger - "ястреб-стервятник"), но оно впоследствии не получило широкого признания. Ведущим инженером по новой машине К. Танк назначил своего заместителя В. Кетера, а проектно-конструкторскую группу возглавил Р. Блазер, на которого возложили ответственность за совершенство аэродинамики, прочность и технологичность конструкции самолета.

Истребитель, постепенно приобретавший реальные очертания на чертежных досках конструкторского бюро в Бремене, по внешнему виду был вполне обычным цельнометаллическим низкопланом. Однако в отличие от других современников он был оснащен 18-цилиндровым звездообразным мотором воздушного охлаждения BMW 139, развивавшим на испытаниях взлетную мощность 1550 л.с. В указанный период времени "сто тридцать девятый" считался одним из наиболее перспективных германских авиационных моторов. Для самолета спроектировали входивший в те годы в моду необычный тоннельный кок винта, который, как ожидалось, при низком лобовом сопротивлении должен был обеспечивать хорошие условия для охлаждения мотора.

Создатели нового истребителя уделили особое внимание обеспечению хорошей управляемости машины и снижению нагрузок на ручку управления при пилотировании (нагрузки на педали менее критичны, поскольку летчик способен развивать значительно большее усилие ногами, чем руками). Прежде проводка управления на машинах фирмы была тросовой, что порой порождало колебательные движения элеронов и рулей. Проектируя новый истребитель, конструкторы фирмы "Фокке-Вульф" применили жесткую проводку, при этом органы управления самолетом соединили с управляющими поверхностями с помощью системы металлических труб (и только проводка к рулю высоты частично изготавливалась из толстой стальной проволоки). Еще одним нововведением на конструируемом истребителе было применение довольно большого фонаря кабины с минимумом металлических элементов каркаса, что обеспечило пилоту исключительно хорошие условия обзора верхней полусферы. Через несколько лет подобный фонарь стал вполне обычным для истребителей нового поколения, но родоначальником всех этих конструкций было остекление, впервые сконструированное инженерами "Фокке-Вульф" для самолета FW 190.

В мае 1939 г. постройка FW 190V1 (буквой V - Versuchs - с добавлением порядкового номера машины в Люфтваффе было принято обозначать опытные самолеты) была закончена. Машина получила гражданский регистрационный номер D-OPZE. При размахе крыла 9,5 м и его площади 14,9 м: масса пустого истребителя после взвешивания оказалась равной 2267 кг, а взлетная масса - около 3000 кг. Опробовав машину в нескольких рулежках, летчик-испытатель фирмы Г. Зандер впервые поднял ее в воздух I июня. Не удаляясь от аэродрома, он спиралями набрал высоту 2000 м и оценил управляемость самолета. Зандер так описывал свой первый полет на FW 190V1: "Я выполнил несколько скоростных "площадок" на разных высотах для того, чтобы понять, насколько хорошо самолет управляется на большой скорости, затем несколько виражей на различных скоростях и убедился, что нагрузки на органы управления были нормальными. Машина имела прекрасную управляемость. Нагрузки на ручке были небольшими, хорошо сбалансированными, и в процессе всего первого полета я ни разу не воспользовался триммером. Я знал, что большинство летчиков-испытателей "под занавес" первого полета делают на новой машине "бочку", однако сам я не стал выполнять фигуры высшего пилотажа в первом полете на FW 190; мне показалось достаточным то прекрасное впечатление, которое оставлял новый самолет, и я предпочел отложить занятия воздушной акробатикой на более поздний этап испытаний, когда я лучше узнаю машину. В первом полете мне было важно уточнить лишь управляемость нового истребителя".

Единственной более-менее серьезной проблемой, с которой столкнулся Зандер в первом полете, был перегрев мотора BMW 139. Еще в период наземных испытаний было принято решение об улучшении охлаждения двигателя путем установки 10-лопастного вентилятора на входе в подкапотное пространство, однако это устройство не успели своевременно изготовить. Зандер перед вылетом надел только легкий летний комбинезон, но, несмотря на это, он очень быстро почувствовал, что в кабине становится жарко. "Задняя часть моторной установки непосредственно примыкала к передней стенке кабины, а мои ноги на педалях были прямо под агрегатами двигателя. Постепенно температура в кабине поднялась до 55 градусов. Мне стало казаться, что ноги мои коптят на костре! Жара была едва переносимой и ужасно неприятной".

Особенности конструкции фонаря кабины FW 190 исключали возможность его открывания в полете (фонарь мог быть сброшен только аварийно), поэтому уменьшить температуру воздуха в кабине путем "проветривания" Зандер не мог, и ему пришлось потерпеть. Еще одной неприятностью было проникновение в кабину выхлопных газов от мотора: "К счастью, я всегда держал кислородную маску под рукой. Я быстро надел маску и практически на протяжении всего полета дышал чистым кислородом". (Любопытно, что с такими же проблемами столкнулся в 1942 г. советский авиаконструктор С.А. Лавочкин, установивший на истребитель ЛаГГ-3 звездообразный мотор М-82 конструкции А.Д. Швецова. С перегревавшимся двигателем намучились, но, в конце концов, удалось нормализовать его температурный режим, а вот на загрязнение воздуха в кабине выхлопными газами и на головную боль от этого летчики жаловались даже в конце 1943 г.). Зандер обнаружил еще один дефект: замки, фиксирующие стойки шасси в убранном положении, не выдерживали положительных перегрузок, и стойки выпадали из ниш, в результате чего в кабине загорались красные табло "Замки шасси открыты". Впрочем, эту недоработку быстро устранили. Как только самолет приземлился, замки отрегулировали, и проблема больше не возникала. Зато устранить перегрев мотора BMW 139 никак не удавалось.

В процессе дальнейших испытаний в Рехлине, испытательном центре Люфтваффе. FW I90V1 продемонстрировал максимальную горизонтальную скорость полета 594 км/ч на высоте около 5500 м. Все летавшие на новом истребителе пилоты были в восторге от его управляемости, однако также отметили хронический перегрев мотора на большинстве режимов. В июле Рехлин-ский центр посетили генералы Э. Удет (начальник Технического управления) и Р. Люхт (главный инженер Люфтваффе). Оба были поражены обликом выбравшегося из кабины FW 190V1 летчика-испытате-ля Франке, который предстал перед ними в майке и шортах. Смущенный пилот спрятался от генералов за спинами товарищей, которые заявили высокому начальству, что, в обшем-то, машина хороша, но в кабине невероятно жарко. Ведущий инженер Бла-зер получил указание ускорить установку вентилятора на валу редуктора двигателя.

Первый полет FW 190V2 (бортовой номер FO+LZ) совершил в предпоследний ноябрьский день 1939 г. На этой машине, в отличие от первого прототипа, было установлено вооружение в корневой части крыла - два синхронных пулемета "Рейнметалл Бор-зиг" MG 17 калибра 7,92 мм, расположенные ближе к оси самолета, и два 13-мм MG 131 той же фирмы, расположенные чуть дальше от оси, а в кабине смонтировали прицел Revi С/12С. Взлетная масса истребителя в связи с этим возросла до 3125 кг. Мотор по-прежнему перегревался, несмотря на установленный вентилятор. Истребитель снова подняли в воздух 6 и 9 декабря, предварительно демонтировав вентилятор. Как оказалось, температурный режим от этого практически не изменился. Кроме того, на практике оценив достоинства и недостатки тоннельного кока винта, испытатели пришли к выводу о нецелесообразности его использования, поскольку увеличение массы конструкции не компенсировалось соответствующим приростом скорости.

В связи с этим на первом прототипе была предпринята попытка улучшить охлаждение мотора путем замены тоннельного кока небольшим обычным обтекателем втулки винта, а также применения капота типа NACA. После переделок FW 190V1 сменил регистрационный номер на FO+LY. К досаде разработчиков и летчиков-испытателей полеты, возобновившиеся 25 января 1940 г., не принесли желаемых результатов. Выявилась необходимость замены силовой установки.

Руководство моторостроительной фирмы BMW (Bayerische Motoren Werke) также пришло к выводу о нецелесообразности продолжения усилий по доводке BMW 139. Перегрев нижних цилиндров второго ряда "звезды" не удавалось устранить никакими ухищрениями. Вскоре директорат фирмы BMW решил прекратить работы над мотором BMW 139 и сосредоточить все силы на доводке двигателя BMW 801, наиболее передовой новинки фирмы. При том же диаметре звезды, как и у BMW 139, "восемьсот первый" был двухрядным 14-цилиндровым мотором, весившим несколько больше своего неудачливого предшественника, но зато и более мощным. Установка мотора BMW 801 вместо BMW 139 на истребитель FW 190 потребовала серьезных переделок моторамы, капотов и усиления конструкции передней части фюзеляжа. Техническое управление Люфтваффе одобрило замену силовой установки, одновременно настояв на том, чтобы первые два прототипа - VI и V2 - все же прошли полный цикл испытаний с BMW 139. Заказанные опытные машины V3 и V4 приняли решение оборудовать моторами BMW 801, причем первый из них - двигателем модификации А с вращением вала по часовой стрелке, а второй - модификации В с противоположным направлением вращения вала. Однако впоследствии самолет V3 разобрали и использовали на запчасти для других опытных машин, a FW 190V4 довели до разрушения при проведении статических испытаний. Поэтому реально первым опытным истребителем, оснащенным BMW 801, стал пятый экземпляр машины - FW 190V5.

Поскольку масса самолета стала увеличиваться, пятый прототип разработали в двух вариантах - с размахом крыла 9,5 м (как у предыдущих опытных машин; этот вариант назвали V5k от слова klein - "маленький"), и с размахом крыла, увеличенным до 10,383 м (V5g от слова gross - "большой"). Длина фюзеляжа у обоих вариантов составляла 8,798 м. Вооружение состояло из двух пулеметов MG 17, смонтированных в корневой части крыла. Истребитель FW 190V5k, оснащенный предсерийным мотором BMW 801 С-0 (аналогичным модификации А, но имевшим боевой режим на второй скорости нагнетателя), вышел на испытания в апреле 1940 г.

Возросшая масса винтомоторной установки и усиление элементов конструкции привели к тому, что V5k оказался тяжелее VI на 635 кг (по другой версии причиной появления V5 в двух вариантах явилось столкновение опытного самолета с трактором в августе 1940 г., при этом было разрушено крыло, и машину решили восстановить с увеличенным размахом крыла).

Взлетная мощность мотора BMW 801 серии С составляла 1600 л.с., номинальная у земли - 1460 л.с., а на высоте 4600 м - 1380 л.с. Мотор выпускался в виде стандартной мотоустановки и крепился к кольцевой мотораме прямоугольного сечения посредством трубчатых сварных подкосов с резиновыми амортизаторами. 12-лопаст-ный вентилятор с частотой вращения, в 3,19 раза превышавшей частоту вращения винта, становился особенно эффективным на взлетном режиме, когда скоростной напор набегающего потока был еще недостаточен, а мощность, развиваемая двигателем, максимальной.

"14-цилиндровый BMW 801 был тяжелее BMW 139, а это означало, что он нуждался в более прочной силовой конструкции, служащей для его установки. Увеличение массы носовой части фюзеляжа потребовало, чтобы кабина пилота была несколько сдвинута назад с тем, чтобы не нарушалась центровка машины. Это вызвало определенное ухудшение обзора вперед и вниз, но одновременно и устранило в значительной степени проблему перегрева: поскольку теперь кабину и мотор отделяло значительное расстояние, на новом истребителе наконец-то стало возможным летать, не рискуя поджарить свои ступни, - вспоминал Зандер. - Увеличение массы машины привело к возрастанию удельной нагрузки на крыло, и новая версия уже не обладала той прекрасной маневренностью, которая была характерна для первых прототипов".

Единственным способом, позволявшим восстановить прежнюю отличную управляемость, характерную для VI, было уменьшение нагрузки на крыло. Летом 1940 г. машину переоборудовали в вариант V5g с крылом увеличенного размаха, уменьшенным сужением и с площадью, выросшей примерно на 20% (до 18,3 м2). Горизонтальное оперение также несколько увеличили в размерах с тем, чтобы обеспечить рациональное соотношение между площадями поверхностей. Первый полет на FW 190V5g выполнил все тот же Г. Зандер. По мнению испытателя, скороподъемность и управляемость машины существенно улучшились. С новым крылом максимальная скорость полета оказалась всего на 9,6 км/ч меньшей, чем у прежней версии V5k, что сочли приемлемой платой за улучшение других характеристик, а Техническое управление согласилось с тем, чтобы все FW 190 предсерийной партии, не достигшие еще высокого уровня готовности, получили крыло увеличенного размаха и площади. Рейхсмаршал Г. Геринг, посетивший фирму и ознакомившийся с истребителем, выразил К. Танку пожелание, чтобы эти самолеты как можно скорее стали "выпекаться как горячие бублики".

Следующей после V5 по логике должна была стать опытная машина V6, но она оказалась первой в предсерийной партии, которую по предложению фирмы стали обозначать FW 190А-0. доработочных или модификационных комплектов) и т.п.

ЛТХ:
   
Модификация   Fw.190V-1
Размах крыла, м   9.515
Длина, м   8.705
Высота, м   3.85
Площадь крыла, м2   14.90
Масса, кг
  пустого самолета
  нормальная взлетная   1801
Тип двигателя   1 ПД ВМW-139
Мощность, л.с.   1 х 1550
Максимальная скорость , км/ч   594
Крейсерская скорость , км/ч   442
Практическая дальность, км
Практический потолок, м
Экипаж, чел   1