Многомоторные летательные аппараты

В начале Первой мировой войны бомбометание не являлось самостоятельной задачей авиации. Но уже в 1914 г. экипажи самолетов-разведчиков по собственной инициативе сбрасывали взятые на борт бомбы на вооруженные отряды противника, хотя отсутствие специальных приспособлений не давало желаемого эффекта.

Позиционная война ярко продемонстрировала необходимость создания самолетов-бомбардировщиков. В 1915 г. в Российской империи была сформирована эскадра воздушных кораблей — первое в мире подразделение многомоторных бомбометательных самолетов.

Зимой 1914—1915 гг. по инициативе М. В. Шидловского на подведомственном ему Русско-Балтийском вагонном заводе начался выпуск многомоторных бомбардировщиков, представлявших собой измененный вариант модели «Илья Муромец». Внесенные изменения позволили увеличить вес полезной нагрузки, скорость, высоту и дальность полета. В соответствии с предназначением на самолете были установлены оборудование для сбрасывания бомб и прицел.

На борту «Ильи Муромца» можно было размещать до 400 кг бомбового груза, т. е. его грузоподъемность почти в 10 раз превышала этот же показатель других аэропланов Первой мировой войны. Бомбы весом до 16, 5 кг аккуратно складывались внутри корпуса, а более тяжелые размещались под самолетом. В вырезе на центроплане крыла имелись пулеметы для защиты машины от вражеских нападений. Экипаж из четырех человек выполнял различные функции.

В 1916 г. на вооружение были приняты новые модификации «Ильи Муромца» — «Г» и «Е» — с улучшенными показателями. Более мощные двигатели позволили самолетам развивать скорость до 105—115 км/ч. Однако увеличить грузоподъемность не удалось, поскольку активные действия истребителей неприятеля в поднебесном пространстве заставляли устанавливать на «Муромцах» дополнительные пулеметы, в результате чего численность экипажа возросла на два человека.

После включения бомбардировщиков в летный парк российских вооруженных сил ни одна боевая операция не могла обойтись без их участия. Противникам удалось сбить лишь один самолет «Илья Муромец», три были подбиты, но благополучно добрались до базы. Известны случаи, когда бомбардировщик Сикорского с многочисленными пробоинами возвращался на свою территорию. Четыре двигателя позволяли ему продолжать полет, даже если один или два мотора оказывались поврежденными.

С 1916 г. тяжелые самолеты стали оснащаться роговой компенсацией рулей и элеронов, что несколько увеличило лобовое сопротивление. Но на этом обстоятельстве в то время не заостряли внимания. За годы Первой мировой войны Русско-Балтийским заводом было выпущено 80 бомбардировщиков «Илья Муромец», на которых удалось выполнить более 400 боевых вылетов и сбросить почти 65 т бомб.

В европейских странах первые специализированные бомбардировщики (французский «Бреге ВМ-5» и английский «Шорт Бомбер») появились только в 1915 г. Они имели лишь один двигатель и могли использоваться для решения ограниченного круга боевых задач. Однако уже со следующего года в ряды военно-воздушных сил европейских армий вошли двух- и трехмоторные бомбардировщики, обладающие большой грузоподъемностью и способные причинять ущерб в глубоких тылах неприятеля. В Англии такими самолетами являлись «Хэндли Пейдж 0/400» и «Виккерс Вими», во Франции — летательные аппараты братьев Кодрон, в Германии — «Гота G-4» и «Гота G-5», в Италии — аэропланы компании «Капрони».

Бомбардировщик «Хэндли Пейдж» представлял собой биплан с двумя мощными двигателями водяного охлаждения на крыльях и тянущими винтами. Размерами и летными характеристиками этот самолет практически не отличался от «Ильи Муромца», однако открытые кабины для пилота и стрелков, двухстоечная коробка крыльев и бипланное горизонтальное оперение придавали английскому «Хэндли Пейд-жу» несколько иной облик. На установленных на межкрыльевых стойках двигателях имелись обтекатели.

Английский бомбардировщик «Хэндли Пейдж»

У построенного через два года после выпуска первого специализированного английского бомбардировщика самолета «Виккерс Вими» имелись более мощные двигатели, высокая скорость и бомбовая нагрузка, но его размеры были гораздо меньшими. Примечательно, что воздушный винт изготавливался из деревянных пластин, не имел окантовки кромок и был двухцветным. Серийное производство самолетов этой модели наладить не удалось.

В Германии первые проекты многомоторных бомбардировщиков появились в 1915 г. Реализовывать их взялись фирмы «AEG», «Гота» и «Фридрихсгафен». Крупногабаритные самолеты могли брать на борт большие запасы топлива и бомб. Высокий показатель дальности полетов позволял немецким бомбардировщикам производить налеты даже на Англию.

Самолеты ведущих самолетостроительных компаний Германии создавались по схеме «биплан» с расположенными на крыле двигателями и открытыми кабинами для экипажа. Отличительными особенностями бомбардировщиков «Гота» и «Фридрихсгафен» являлись толкающие пропеллеры, благодаря чему на задней кромке крыльев рядом с фюзеляжем имелся вырез. Многие авиаконструкторы считали, что подобное расположение пропеллеров может привести к поломке винта от удара подброшенного во время разбега камня. Шасси «фридрихсгафенов» имело впереди противокапотаж-ное колесо, препятствующее опрокидыванию самолета при неудачной посадке.

Инженерами фирмы «Гота» в годы Первой мировой войны было разработано несколько оригинальных проектов двухмоторных бомбардировщиков с обозначением «G» (от немецкого gross — «большой»). Особенностью одной из них являлось расположение моторов на нижнем крыле биплана, при этом фюзеляж соединялся с верхним крылом. Предполагалось, что такая конструкция максимально сблизит оси вращения пропеллеров, а это, в свою очередь, уменьшит асимметрию тяги при поломке одного из двигателей.

Бомбардировщик «Гота G-5»

Видимо, такие же задачи преследовали создатели модели «G-6» — первой в мире машины, несимметричной относительно продольной оси. Один двигатель авиаконструкторы разместили в носовой части фюзеляжа, второй — с толкающим винтом — в гондоле, установленной на крыле с правой стороны от фюзеляжа. Новые модели были выпущены в небольшом количестве.

Французские двухмоторные бипланы с маломощными ро-тативными двигателями, выпуск которых начался в 1916 г., из-за своих небольших размеров и малой грузоподъемности не могли составить серьезную конкуренцию русским, английским и немецким бомбардировщикам.

Итальянские бомбардировщики, в отличие от прочих европейских самолетов, были оснащены тремя двигателями. Модели «Капрони Са-30», «Са-33» и «Са-40» имели короткий корпус, выполненный в форме гондолы, шасси с носовым колесом и хвостовое оперение на балках. Двигатели водяного охлаждения с тянущими пропеллерами размещались в передней части балок, соединяющих крыло и оперение, на заднем конце фюзеляжа устанавливался двигатель, приводящий в движение толкающий винт. Устойчивость самолету обеспечивало многокилевое вертикальное оперение.

Самолеты «Капрони Са» могли преодолевать большие расстояния и даже перелетать через Альпы для бомбардировок австро-венгерской территории. Несовершенство аэродинамических форм все же не помешало летательным аппаратам фирмы «Капрони» обрести широкую известность. Итальянские бомбардировщики стояли на вооружении не только в военно-воздушных силах своей страны, но и во Франции и в США, не имевших собственных машин большой грузоподъемности.

На протяжении 1914—1917 гг. многие российские изобретатели занимались разработкой проектов многомоторных самолетов, альтернативных знаменитому «Илье Муромцу». На одесском заводе А. А. Анатра удалось построить двух- и трехмоторные бомбардировщики «Анадва» и «Анатра ДЕ», в Петербурге над созданием летательного аппарата работалВ. А. Слесарев. Двухмоторный «Анадва», изготовленный по двухфюзеляжной схеме, несколько отличался от других самолетов Первой мировой войны.

Бомбардировщик Слесарева с двумя двигателями, расположенными внутри фюзеляжа, представлял собой биплан с закрытым фюзеляжем прямоугольного сечения. Благодаря хорошим аэродинамическим формам эта машина могла бы развивать большую скорость, однако неисправности в трансмиссии от двигателей к винтам препятствовали совершению полета. Помимо этого, значительное превышение веса самолета подвергало сомнению возможность его поднятия в воздух. Летательный аппарат Слесарева предназначался для выполнения полетов с территории России во Францию и обратно с целью бомбардировки немецких заводов Крупна в Эссене. Однако экономические и политические проблемы той эпохи не позволили приступить к серийному выпуску самолетов Слесарева и «Анадва».

В Германии были созданы крупногабаритные бомбардировщики большой грузоподъемности с тремя-шестью двигателями, получившие особое обозначение «R» (от немецкого raisen — «гигантский»). Строительство сверхтяжелых самолетов осуществляла дирижаблестроительная компания Ф. Цеппелина при содействии авиаконструкторов А. Рорбаха, К. Дорнье и Э. Хейнкеля.

Первые самолеты этой группы назывались «Цеппелин-Штаакен». Сначала они имели по три двигателя с толкающими винтами: один в носовой части корпуса, два других в гондолах на крыльях аппарата, в каждой из которых имелось место для механика. Этот человек должен был устранять любые неисправности силовой установки и вести пулеметный огонь в случае нападения противника. Самым большим бомбардировщиком Первой мировой войны являлся шестидвигательный «VGO-3» (со сдвоенными двигателями, расположенными по тому же принципу). Однако крупные габариты делали самолеты-гиганты тихоходными (максимальная скорость составляла 110-120 км/ч).

Первым серийным летательным аппаратом этой группы являлся «Цеппелин-Штаакет-6», на котором было установлено четыре мощных двигателя. Размещались они тандемом с обеих сторон фюзеляжа в двух гондолах на крыльях. Самолет имел закрытую кабину для членов экипажа и мог развивать скорость до 135 км/ч, при этом максимальная бомбовая нагрузка составляла 2000 кг, а продолжительность полета — 7—10 ч, благодаря чему машина имела возможность преодолевать значительные расстояния. За годы войны было изготовлено пятнадцать самолетов «R-6» и и шесть бомбардировщиков «R-16», представляющих собой несколько измененный вариант первого.

Характерной чертой самолетов фирмы «Цеппелин-Штаакен» являлось использование хвостового костыля и шасси с носовым колесом. Тандемное размещение пропеллеров способствовало уменьшению асимметрии тяги в случае поломки какой-либо силовой установки. Но в результате подобная компоновка приводила к потере суммарной тяги из-за малого КПД толкающих винтов.

У большинства самолетов серии «R» двигатели были расположены в центральной части фюзеляжа и имели привод на пропеллеры. Такое расположение делало летательный аппарат более обтекаемым, облегчался ремонт неисправного двигателя во время полета, а трансмиссия обеспечивала оптимальную скорость вращения винтов. Однако ряд недостатков, в первую очередь увеличение общего веса машины вследствие оснащения ее многочисленным защитным вооружением и ненадежность работы трансмиссии, привел к отказу в послевоенные годы от производства самолетов с центральным размещением силовых установок.

Многомоторные тяжелые бомбардировщики, строительство которых осуществлялось уже в последние годы войны, не оказали особого влияния на ход боевых действий. Только два самолета — «HP/1500» и «Са-41» — стали выпускаться на заводах партиями. Таким образом, в годы Первой мировой войны бомбардировщики среднего класса, взлетный вес которых не превышал 5 т, получили широкое распространение, а тяжелая бомбардировочная авиация только начинала свой жизненный путь в поднебесном пространстве.

Стараясь оградить тихоходные самолеты от прицельного огня войск противовоздушной обороны, их начали использовать преимущественно в темное время суток. Ночные бомбардировщики имели специальное оборудование: гидроско-пические приборы, радиопеленгаторы, навигационные огни, прожекторы и др. Полеты в ночное время несколько сократили боевые потери тяжелой бомбардировочной авиации, однако увеличили количество аварийных происшествий в воздухе.

Стоит отметить, что развитие многомоторных самолетов продолжалось и в послевоенные годы. Это направление явилось одним из главных в авиаконструкторской деятельности.

Гидроавиация

Ведение боевых действий не только на суше, но и в водной среде сделало необходимым развитие морской авиации. В ее задачи входило: ведение разведки, борьба с неприятельской гидроавиацией, уничтожение кораблей и подводных лодок противника. Это привело к специализации гидросамолетов по назначению, появились разведчики, морские истребители и торпедоносцы, отличающиеся друг от друга размерами, количеством членов экипажа и различным оборудованием.

Морские разведчики считались «глазами флота», поскольку собранная ими информация облегчала кораблям выполнение боевой задачи.

Среди этих самолетов преобладали два типа: аналоги сухопутных разведчиков, поставленные на поплавки, и «летающие лодки». Машины первого типа использовались в морской авиации Германии и Австро-Венгрии, второго — в военно-воздушных силах стран Антанты.

Обычно гидросамолеты строились по бипланной схеме. На «лодках» силовая установка, приводящая в движение толкающий пропеллер, располагалась над фюзеляжем между крыльями. Для поплавковых аппаратов была характерна установка двигателя с тянущим пропеллером в носовой части фюзеляжа. Немецкие авиаконструкторы отдавали предпочтение двухпоплавковому шасси, изобретатели других стран — трехопорному шасси с хвостовым поплавком.

Среди русских гидросамолетов наибольшей популярностью пользовались модели Д. П. Григоровича, конструкция которых напоминала «летающую лодку» «Донне-Левек». Однако ряд технических усовершенствований позволил создать новый самолет «М-5». Удачное сочетание мощности силовой установки, веса, площади крыльев и оперения сделали «летающую лодку» Григоровича удобной для пилотирования, а обтекаемая форма фюзеляжа делала возможным взлет с волны высотой до 0, 5 м.

Вскоре получила распространение модификация «М-9» с мощным двигателем и большой грузоподъемностью. Он использовался не только как разведчик, но и в качестве бомбардировщика. На этом гидросамолете летчикомЯ. И. Нагурским впервые была выполнена «петля Нестерова». Единственным недостатком самолетов «М-5» и «М-9» являлась их тихоходность (максимальная скорость достигала 100—110 км/ч). Тем не менее этот самолет пользовался большой популярностью в Российской империи и за ее пределами.

Еще одним вариантом «летающей лодки» Григоровича стала модификация «М-11», имеющая небольшой вес и размеры, одностроечное крыло, одноместную кабину пилота и закрытый яйцевидным капотом-обтекателем двигатель. Этот гидроплан, способный развивать скорость до 148 км/ч, являлся самой быстроходной «летающей лодкой» в мире. Помимо пулемета для стрельбы вперед, самолет был оснащен бронезащитой. Однако сложности в управлении помешали серийному выпуску «М-11», удалось построить только шестьдесят экземпляров.

Гидроистребитель «М-11»

Поплавковые истребители были приняты на вооружение в 1915 г.: английский «Сопвич Бэби», созданный на основе гоночного гидросамолета этой же фирмы, немецкий «Фридрихсгафен», представлявший собой уменьшенный вариант самолета-разведчика. В дальнейшем строительство поплавковых одноместных истребителей-бипланов с уменьшенной полезной нагрузкой осуществляли компании «Альбатрос» и «Бранденбург» в Германии, «Порт Виктория» в Англии.

Еще в начале войны стало очевидно преимущество торпеды, обладающей большой разрушительной силой, перед обычной бомбой. Сброс торпеды мог производиться на значительном расстоянии от цели, в результате чего вероятность уничтожения атакующего самолета резко снижалась. Учитывая эти обстоятельства, авиастроительные компании различных стран приступили к выпуску торпедоносцев. В их конструкции всегда присутствовало поплавковое шасси, позволяющее разместить торпеду под фюзеляжем между основными опорами поплавка. Своими размерами и весом торпедоносцы превосходили гидросамолеты других назначений.

12 августа 1915 г. английскому летчику К. Эдмондсу, пилотирующему машину «Шорт-184», с расстояния 300 м удалось поразить торпедой неприятельское судно. Произошло столь знаменательное событие в проливе Дарданеллы. Тем не менее торпедоносцы не обрели большой популярности, поскольку низкий уровень технического развития еще не соответствовал в полной мере поставленной боевой задаче.

В военные годы появилась и тяжелая многомоторная гидроавиация, характеризующаяся большой грузоподъемностью и способностью преодолевать значительные расстояния. Первым самолетом такого типа явился «Илья Муромец» с тремя поплавками — на хвосте и в центроплане под средними двигателями. Эта модификация долгое время оставалась самым крупным поплавковым гидросамолетом. Лишь в 1918 г. немецкой фирме «Гота» удалось построить четырехмоторные поплавковые аппараты того же класса.

Основным недостатком тяжелых гидросамолетов с поплавками можно назвать их невысокую мореходность, затрудняющую взлет и посадку на неспокойной воде. По этой причине в военные годы серийный выпуск таких машин не был начат.

Быстрыми темпами шло развитие многомоторных самолетов типа «летающая лодка». На основе многомоторной «летающей лодки» Г. Кертисса были разработаны и реализованы проекты летательных аппаратов, находивших применение в морской авиации Англии, США и ряда других стран. Такие показатели, как дальность, большая грузоподъемность и оптимальная мореходность, позволяли «лодкам» Кертисса действовать вдали от берега, производя разведку, бомбометание, конвоирование и охрану кораблей от подводных лодок противника.

Все двухместные гидросамолеты конструктора представляли собой трехстоечный биплан с более длинным верхним крылом по сравнению с нижним. Силовые установки с тянущими пропеллерами размещались на межкрыльевых стойках, деревянный фюзеляж с фанерной обшивкой отличался однореданной конструкцией. Под крылом имелись вспомогательные поплавки, обеспечивающие боковую устойчивость. Пилот и члены экипажа размещались в открытых кабинах. Модификация «Кертисс Н-12», отличающаяся от предыдущей машины большей мощностью двигателей и грузоподъемностью, могла развивать скорость до 137 км/ч и находиться в воздухе без дозаправки значительное время. На борту «летающих лодок», подобных описанным выше, имелось четыре пулемета и несколько сотен килограммов бомб.

Гидросамолет «Кертисс Н-12»

В последние месяцы войны на заводах было начато производство «летающих лодок» типа «NC», способных совершать перелеты из США в Европу и обратно. Для них были характерны бипланная конструкция, наличие четырех двигателей и вынесенное на балки хвостовое оперение. Строительство этих летательных аппаратов завершилось уже в послевоенные годы.

В Англии создателем «летающих лодок» явился Д. Порте, который внес значительные изменения в конструкцию машин Кертисса: заменил однореданное днище трехреданным, установил закрытые кабины для летчика и членов экипажа. В 1918 г. широкую известность получили тяжелые «летающие лодки» «Бэби» (трехмоторная) и «Фьюри» (пятимотор-ная). Последняя из них отличалась большим весом, мощными двигателями и трипланной конструкцией крыльевой коробки. Для лучшего управления в самолете были установлены сервомоторы, обеспечивающие отклонение поверхностей управления и тримеры.

В Германии выпуск тяжелых гидросамолетов осуществлялся на заводах Цеппелина. Инициатором их создания являлся инженер К. Дорнье. Сконструированные им летательные аппараты «Rs» имели по три или четыре двигателя. При этом в конструкции самолетов были привнесены технические усовершенствования: монопланное крыло, металлический каркас, «жабры» — выступы по бокам для плавучести и поперечной устойчивости. «Летающие лодки» Дорнье выпускались лишь в единичных экземплярах, поскольку для их совершенствования требовался значительный опыт строительства подобных аппаратов. Всего за военные годы было изготовлено около 400 тяжелых двухмоторных гидросамолетов схемы «летающая лодка».

Гидросамолет «Дорнье Rs-4»

Пытаясь уменьшить аэродинамическое сопротивление, создатели гидромашин выдвигали различные проекты: немцы предлагали решить эту проблему за счет подтягивания поплавков к корпусу после взлета; русские изобретатели — путем создания самолета-амфибии со сбрасываемым после взлета колесным шасси. Однако эти проекты не получили положительной оценки.

В последние месяцы Первой мировой войны авиаконструкторы из Германии Г. Юнкере и К. Дорнье построили экспериментальные цельнометаллические модели конструкции «моноплан»: поплавковый «Юнкере Ju-11» с гофрированной металлической обшивкой крыла и лодки «Дорнье Rs-З» и «Дорнье Rs-4», крылья которых были обтянуты полотном.

В рассматриваемый период широкое развитие получила палубная авиация, которая производила взлет и посадку на большой корабль. Благодаря этому самолеты могли выполнять возложенные на них боевые задачи даже в открытом море. Еще в 1910 г. были осуществлены экспериментальные взлеты на биплане «Кертисс» с палубы американского крейсера «Бирмингем», оказавшиеся весьма удачными. Самолет производил разбег по наклонному двадцатипятиметровому настилу. Вскоре английские и французские летчики повторили успех американцев. Идея взлета и посадки самолета непосредственно с корабля ко времени заключения мира в 1918 г. нашла горячих сторонников, и в палубной авиации появились аэропланы на колесном шасси.

Однако во время ведения боевых действий для полетов с кораблей чаще использовали поплавковые гидросамолеты, которые осуществляли взлет и посадку непосредственно с водной поверхности. Спуск на воду и подъем на палубу производились при помощи подъемного крана. На вооружении в палубной авиации многих государств стояли поплавковые самолеты «Шорт», «Кодрон» и «летающие лодки» Григоровича, выполняющие преимущественно вспомогательные функции. Лишь изредка эти летательные аппараты выполняли самостоятельные боевые задачи.

За годы Первой мировой войны количество гидропланов, построенных в Европе и Америке, достигло 2500, что составило всего 6% от общего числа самолетов, выпущенных в 1914-1918 гг. Тем не менее морские истребители, разведчики, самолеты многоцелевого назначения и торпедоносцы сыграли важную роль при обороне побережий и в морских операциях. Со второй половины 1910-х гг. гидроавиация стала неотъемлемой частью военно-воздушных сил многих стран мира.