Авиация и космонавтика 2016 09

Но ведь чудес в природе не бывает. Значит, что-то все-таки влияло и на крыло, и на элероны. Но что?

Сегодня в Интернете гуляют статьи, авторы которых пытаются убедить читателей в том, что это, дескать, итог реализации хитрых планов самого Вилли Мессершмитта, который таким образом боролся с ненавистным фашизмом. Разыгрывая из себя ярого национал-социалиста, он, якобы, занимался откровенным саботажем.

Конечно же, ничего подобного не было и быть не могло. Bf 109 создавался задолго до того, как германский фашизм проявил свое звериное лицо, а германское правительство развязало мировую войну. Кстати, следуя этой логике, и Bf 110 страдал бы подобным дефектом. А у «Стодесятого» с управлением по крену все было нормально. Да и как столь явный саботаж могли прозевать другие инженеры фирмы, а также испытатели и технические специалисты рейхсминистерства авиации и люфтваффе?

Значит, какой-то неустранимый дефект скрывался в самой конструкции крыла «Стодевятого». Но какой?

Первые мысли на этот счет у меня появились несколько лет тому назад в ходе подготовки совместно с Андреем Фирсовым статьи об истребителе Me 209. Это, как известно, была достаточно удачная боевая машина, созданная по ходу войны, но по ряду причин так и не пошедшая в серийное производство. А главное отличие этого самолета от Bf 109, как известно, заключалось не только в более мощной силовой установке, но и в иной схеме уборки основных стоек шасси и отсутствии в консолях радиаторов системы охлаждения двигателя.

Но разве могли эти элементы хоть как-то влиять на управляемость самолета? Ведь у знаменитого «Спитфайра» и шасси, и радиаторы были выполнены аналогично Bf 109, но все это никоим образом не сказывалось на его управляемости. Оказывается, могли!

Элерон типа «Фрайз». При отклонении элерона вверх его носок отклоняется вниз и попадает в набегающий поток воздуха, компенсируя тем самым усилия, передаваемые на ручку управления. Именно такие элероны стояли на истребителе Fw 190

Bf 109G-10

Me 209

Реджинальд Митчелл, обладавший большим опытом создания скоростных гоночных самолетов, сделал крыло своего «Спитфайра» двухлонжеронным. И хотя второй лонжерон впору было назвать просто задней стенкой, он играл значительную роль в силовой конструкции крыла. А самое важное в крыле «Спитфайра» было то, что основной лонжерон (он располагался на 25% хорды профиля - как раз в той зоне, на которую приходится центр приложения подъемной силы) вместе с более толстой обшивкой передней кромки крыла образовывал в зоне максимальных нагрузок замкнутый жесткий контур - самый настоящий кессон, обеспечивающий крылу «Спитфайра» вполне достаточную жесткость на кручение. И никакие вырезы под шасси, расположенные за этим кессоном, на жесткость крыла не влияли.

А вот Вилли Мессершмитт изначально пошел по совершенно иному пути, заложив в конструкцию своего самолета, прежде всего, простоту производства и удобство эксплуатации. Мало того, что крыло его самолета было однолонжеронным, так еще и лонжерон из-за необходимости разместить в крыле ниши для уборки колес, был установлен не в зоне максимальной толщины крыла, а далеко позади - почти на половине хорды профиля. А ведь центр приложения подъемной силы крыла приходится на переднюю треть профиля. Так что закручивающий момент, возникающий на крыле «стодевятого», был неизбежен. Мало того, огромная ниша под колесо буквально перерезала полкрыла. В результате крутящий момент, который резко возрастал при выполнении маневров с большими перегрузками, воспринимала только задняя замкнутая часть профиля.

Впрочем, даже при всем при этом ничего необычного в поведении самолетов вариантов «В», «С», и «D» не происходило. Достаточно прочная конструкция справлялась с возникающими нагрузками.

Но как только в крыло «переехали» радиаторы, целостность единственного жесткого контура оказалась нарушена. Ведь немцы, в отличие от англичан, не подвесили ванну радиатора под крылом, а заглубили радиаторы в крыло. Ситуация осложнилась на вариантах «F» и «G», на которых, в угоду снижения лобового сопротивления, радиаторы не только почти полностью ушли в крыло, но и стали гораздо шире. В результате крыло оказалось практически полностью перерезанным: оно по одной линии было ослаблено и нишей уборки шасси, и колодцем радиатора. По сути, крыло «Стодевятого» стало напоминать «эскимо на палочке». Его внешняя часть (очень прочная) под большой нагрузкой начинала закручиваться вокруг лонжерона.

Но и это еще не все. На нижней части нового крыла вместо отдельных лючков появились огромные вырезы, закрываемые съемными панелями на винтах. Они предназначались не только для удобства обслуживания узлов навески предкрылка, закрылка и элеронов, но и значительно облегчали процесс производства самолета. Не случайно немцы за годы войны наклепали почти 30 тысяч «мессеров». Вот только такое решение, похоже, явно не способствовало увеличению жесткости крыла на кручение.

Конечно, ни о каком снижении прочности крыла речь не шла. Мощный лонжерон справлялся с расчетной изгибающей нагрузкой даже при выполнении маневра со значительными перегрузками. Но, вполне вероятно, что на больших скоростях, в случае дачи элерона вверх (на опускание консоли), элерон добавлял значительный момент на кручение, в результате чего вся внешняя часть консоли еще больше закручивалась по ослабленным вырезами местам. Угол атаки внешней части консоли увеличивался, в результате чего подъемная сила крыла уменьшалась не так сильно, как хотелось летчику.

Конечно, все это можно назвать досужими размышлениями автора. Ведь никаких конкретных подтверждений этому в отчетах об испытаниях Bf 109 в ЦАГИ и НИИ ВВС он не нашел.

Радиаторы, установленные под крылом «Спитфайра», практически полностью находились вне профиля и не нарушали его целостность. Стойка шасси убиралась в нишу, расположенную за лонжероном таким образом, что вырез под колесо не перерезал главный силовой контур, работающий на кручение

Даже на последних высокоскоростных вариантах «Спитфайра» англичане не рискнули «утопить» радиаторы в крыло, разместив их в огромных обтекателях, выступавших из-под нижней поверхности консолей

Финский аналог «стодевятого» - истребитель «Pyorremyrsky» («Вихрь»)

А с другой стороны, нужно ли было все это так досконально выяснять в годы войны? Главное - летчики вовремя получили бесценную информацию о том, что «Мессершмитт» на больших скоростях плохо управляется по крену и тяжело «заруливает» в виражи. И эти знания позволяли им в реальных боях уходить из- под атак немецких истребителей, чему имеется масса подтверждений.

Впрочем, оставалась возможность попробовать самому «подергать» за крыло «живой» (а не отреставрированный с использованием современных материалов) «Мессер», благо подлинный Bf 109G находится в музее финских ВВС не так уж и далеко от российско-финской границы в пригороде Ювяскюле. Мало того, в этом музее рядом с германским самолетом стоит его финский аналог - истребитель «Pyorremyrsky» (вихрь), который, как утверждают финны, «виражил» получше «Мессера».

Естественно, у меня не было ни малейшего сомнения в том, что, прилагая физическую силу рук, «закрутить» крыло трехтонного самолета не удастся. Но вот что интересно: при попытке приподнять крыло, упершись в него плечом, это самое крыло заметно прогибалось! А вот с крылом «Вихря» ничего подобного не происходило. А не потому ли, что финские конструкторы дополнительно увеличили жесткость крыла, разместив радиаторы по образцу «Спитфайра» таким образом, что они не перерезали залонжеронный замкнутый контур? Мало того, финны в процессе проектирования своего истребителя, желая в первую очередь увеличить базу шасси, применили классическую схему уборки основных стоек по направлению к фюзеляжу, что позволило им передвинуть лонжерон вперед.