Бронированные штурмовики с моторами воздушного охлаждения: вариант П.О. Сухого

Знаменитый советский штурмовик Ил-2 конструкции С. В. Ильюшина, ставший наиболее массовым самолетом в истории отечественной авиации, оснащался двигателем АМ-38 (АМ-38Ф) жидкостного охлаждения. Пришедший ему на смену серийный штурмовик Ил-10 имел мотор АМ-42 также жидкостного охлаждения. Однако известно, что двигатели воздушного охлаждения в годы Второй Мировой войны продемонстрировали более высокую живучесть но сравнению со своими «жидкостными» собратьями. Эта особенность была отлично известна советским авиаконструкторам еще до начала боевых действий. Поэтому кажется парадоксальным, что массовый самолет-штурмовик, конструкция которого специально разрабатывалась чтобы «держать удар», оснащался менее живучим, в принципе, вариантом двигателя.

Отсутствие рубашки с охлаждающей жидкостью, радиатора и соответствующих трубопроводов у мотора воздушного охлаждения существенно уменьшало его уязвимую площадь. В ряде случаев такой двигатель продолжал работать при сквозных прострелах и даже при разрушении одного из цилиндров. Он был выгоден и с точки зрения минимизации массы машины и повышения ее технологичности. В частности, в конструкции бронекапотов можно было обойтись без деталей двойной кривизны, изготовление которых в то время представляло собой серьезную научно- техническую проблему. Немцы, к примеру, не смогли с ней справиться до конца войны.

Но одновременно двигатель воздушного охлаждения на одномоторном самолете затруднял обзор вперед-вниз. Ухудшалась аэродинамика самолета из-за большого «лба» силовой установки. Таким образом, разработчики имели аргументы как «за», так и «против» применения «звезд» на самолетах подобного назначения.

В конце 30-х советские авиаконструкторы реально могли рассчитывать на выпускавшиеся серийно однорядные моторы воздушного охлаждения М-62, М-63 (разработки ОКБ А.Д. Швецова), либо на двухрядные М-87, М-88 (разработки ОКБ А.С Назарова – С.К.Туманского). Их максимальная мощность на взлетном режиме составляла 950-1100 л.с., а на номинальном – 800-1100 л.с. Двухрядные «звезды» были на 120-160 кг тяжелее однорядных, зато имели несколько меньший «лоб». По сравнению с зарубежными современниками двигатели Швецова, созданные на базе американского мотора Райт «Циклон» R-1820F-3, выглядели вполне «на уровне» как по максимальным, так и по удельным показателям, но эра однорядных девятицилиндровых «звезд» уже заканчивалась: они не имели перспектив дальнейшего наращивания мощности. Двигатели М-87 и М-88 являлись развитием французского мотора Гном-Рон «Мистраль-Мажор». По литровой мощности и удельной массе они отставали от лучших зарубежных аналогов, однако имели реальные возможности для дальнейшего совершенствования (заканчивалась отработка очередного варианта мотора из этой серии – М-89 мощностью 1300 л.с,).

Двигателисты обеих ОКБ, кроме того, могли предложить авиаконструкторам перспективные двигатели – четырнадцатицилиндровые М-81 (1600 л.с.), М-82 (1700 л.с.) и восемнадцатицилиндровые М-71 и М-90 (по 2000 л.с.). Однако этим моторам предстоял длительный и довольно мучительный этап доводок. По-настоящему отработанным, и то лишь к середине войны, стал двигатель М-82, а доводка остальных была прекращена на разных стадиях. Таким образом, конструкторы самолетов рисковали во всех случаях, ведь поставив на самолет недостаточно мощный мотор, они получали машину с неважными летно-техническими данными, а «связавшись» с новейшим, но недоведенным двигателем – становились его заложниками.

Следует отметить, что в конце 30-х ни у авиаконструкторов, ни у и их заказчиков из ВВС РККА не было единого мнения о том, какую долю массы конструкции штурмовика следует выделить на бронирование.

Так, один из ведущих специалистов НИИ ВВС Н.И. Шауров, разрабатывавший тактико-технические требования Военно-воздушных сил к этому типу самолета, считал рациональным иметь на одномоторном штурмовике от 200 до 400 кг брони. Как известно, С.В.Ильюшин выделил на бронирование Ил-2 800-1000 кг (масса брони менялась в ходе серийного производства). А в зарубежной печати накануне войны обсуждалась возможность создания полностью бронированного бомбардировщика с мощнейшей бронезащитой массой 5500 кг! Столь радикальные взгляды в тот период времени, когда далеко не на каждом боевом самолете имелась хотя бы бронеспинка кресла пилота, конечно же, шокировали. Ответ на вопрос: сколько брони нужно штурмовику – могла дать лишь практика боевого применения в крупномасштабном вооруженном конфликте, каким стала Вторая Мировая война.

Менее сложной, но также требовавшей разрешения, являлась проблема выбора рационального состава вооружения штурмовика. В конце 30-х годов большинство специалистов считало наиболее важным его стрелково-пушечный компонент. Пушка ШВАК калибра 20 мм и 7,62-мм пулемет ШКАС – вот те два реальных образца, которые в то время устанавливались практически на всех советских самолетах. Крупнокалиберные авиационные пулеметы и 23-мм пушки только разрабатывались. Масса бомб для одномоторного штурмовика в технических заданиях обычно ограничивалась 120-200 кг. Дополнительно предусматривалась подвеска шести-десяти реактивных снарядов.

Таковы в общих чертах были предпосылки к созданию бронированного самолета-штурмовика с мотором воздушного охлаждения, когда главный конструктор П.О.Сухой неожиданно получил полную «свободу рук» – его прежнего «шефа» А.Н.Туполева внезапно (и совершенно необоснованно) арестовали. Последней машиной, созданной П.О.Сухим под эгидой А.Н Туполева, был одномоторный разведчик-бомбардировщик АНТ-51, после ряда доработок превратившийся в серийный ближний бомбардировщик ББ-1. Естественно, что первое время бригада Сухого продолжала совершенствование его схемы, победившей в конкурсе под девизом «Иванов». Штурмовик-бомбардировщик ШБ, внешне чрезвычайно схожий с ББ-1, отличался от последнего фирменной «суховской» конструкцией шасси, обеспечивавшей уборку основных стоек в крыло назад с поворотом на 90°. Бронирование было весьма ограниченным и предусматривало только защиту летчика и стрелка-радиста сзади от пуль нормального калибра. Полноценным штурмовиком эту машину считать было нельзя.

Второй экземпляр Су-6 М-71 с двумя пушками ВЯ калибра 23 мм и подвешенными под консолями РС-132 на совместных (заводских и государственных) испытаниях, февраль-март 1942 г.

В начале мая 1939 г. в тезисах доклада правительству по «Плану опытного строительства и серийного производства самолетов» Сухому предлагалось представить к 1 июля 1939 г. соображения о постройке «одномоторного бронированного штурмовика с мотором воздушного охлаждения в развитие самолета ББ-1. При этом максимальная скорость полета самолета у земли должна была составить 435-450 км/ч, а дальность полета – 800 км. Стрелковое вооружение по заданию состояло из двух пулеметов калибра 12,7 мм и двух пулеметов ШКАС. Все это оружие размещалось в крыле. Нормальная бомбовая нагрузка должна была составить 200 кг, в перегрузку – 400 кг. Основная масса брони использовалась для защиты кабины пилота спереди, сзади, снизу и с боков от пуль нормального калибра и частично – от пуль крупного калибра. Броня с рекомендованной толщиной 4-7 мм прикрывала также бензобак снизу и сзади.

В план опытного строительства на 1939 г. по предложению Сухого была включена постройка к августу 1939 г. одномоторного одноместного бронированного штурмовика- бомбардировщика ОБШ М-88 с максимальной скоростью у земли 430-465 км/ч и максимальной дальностью полета 1400 км. В варианте штурмовика стрелково-пушечное вооружение должно было включать шесть пулеметов ШКАС, либо две пушки ШВАК и четыре пулемета ШКАС. В варианте бомбардировщика вооружение состояло из квартета пулеметов ШКАС и 400 кг бомб.

В сентябре 1939 г. Сухой предъявил эскизные проекты двух вариантов самолета: ОБШ М-88 и ОБШ М-71. Обе машины должны были иметь смешанную конструкцию с деревянным фюзеляжем и металлическим крылом. Основные и хвостовая опоры шасси убирались. Стрелковое вооружение оказалось несколько ослаблено и включало в первом варианте четыре ШКАСа, а во втором варианте два крупнокалиберных пулемета БС и два пулемета ШКАС.

Внутрифюзеляжная полезная нагрузка проектировалась в следующих вариантах:

а) бомба ФАБ-100;

б) две бомбы ФАБ-50;

в) 18 бомб АО-Ю, АО-15 или А0-20;

г) 72 бомбы калибра от 1,0 до 2,5 кг.

Кроме того, на внешней подвеске штурмовики могли нести 2 бомбы ФАБ-100 или 2 бомбы ФАБ-250.

Броня для самолета конструировалась в виде «бронекорыта», защищавшего мотор и кабину пилота снизу. Имелась бронеспинка, исключавшая поражение летчика сзади, а также гнутый бронелист, прикрывавший бензобак. Защита летчика с боков в первом варианте проектировалась по пояс, а во втором – по грудь. Спереди бронирование отсутствовало. Голова летчика сзади-сверху и маслорадиатор также не имели защиты.

Эскизные проекты обоих вариантов были утверждены с изменениями по стрелковому вооружению и бронированию. Так, Главное управление ВВС рекомендовало уменьшить бомбовую нагрузку до 120 кг (преимущественно малого калибра), а стрелковое вооружение, наоборот, усилить. По мнению заказчиков, оно должно было включать шесть пулеметов ШКАС, либо две пушки ШВАК и два пулемета ШКАС. ОКБ Сухого получило распоряжение о постройке двух вариантов самолета. В случае неготовности двигателя М-71 (который еще только разрабатывался) предполагалось использовать мотор М-81.

Самолет ОБШ М-88 в ноябре 1940 г. вышел на заводские испытания, но в одном из полетов был разбит: снесено шасси, помяты фюзеляж и крыло, погнут винт. По-видимому, дальнейшие работы по нему были свернуты. Зато в отношении второго, наиболее обещающего варианта внимание заметно усиливалось. 4 марта 1940 г. вышло постановление Комитета Обороны при СНК №107, в соответствии с которым ОКБ Сухого получило указание построить «два экземпляра одномоторного одноместного бронированного штурмовика с мотором М- 71». Готовность первого экземпляра определялась к 15 ноября 1940 г., а второго – к 15 декабря 1940 г. Сроки, как обычно, оказались сорваны. В декабре 1940 г. ОКБ предъявило только макет самолета ОБШ М-71. В том же месяце самолет получил наименование Су-6 М-71.

Первый экземпляр машины (заводское обозначение «самолет 81») закончили постройкой 28 февраля 1941 г. 13 марта летчик В.К.Коккинаки совершил на ней первый полет. С этого дня начались заводские испытания, которые проходили в ЛИИ НКАП и были закончены в конце апреля 1941 г. На испытывавшемся самолете стрелковое вооружение отсутствовало. Бронирование общей массой 195 кг было выполнено в соответствии с эскизным проектом, но добавились передняя и задняя вертикальные бронеплиты. Поскольку в конструкции использовалась цементированная броня, то защита летчика и бензобака от наземного огня, как считалось, должна была оказаться достаточно эффективной. Однако от атак истребителей спереди-сверху, сбоку и сзади-сверху летчик Су-6 М-71 оказался практически не защищен.

Специалисты ЛИИ НКАП указывали, что бронирование самолета Су-6 М-71 значительно слабее примененного на Ил-2». Такой же вывод сделали и в отношении стрелкового вооружения. Первый вариант Су-6 оснащался шестью пулеметами ШКАС (из них два синхронных). В акте заводских испытаний было предложено вместо двух крыльевых пулеметов ШКАС установить две пушки калибра 23 мм. «Сухой» уступал «Илу» и в бомбовой нагрузке: она составляла в нормальном варианте всего 120 кг, а в перегрузку – 200 кг. ЛИИ НКАП рекомендовал усилить вооружение за счет подвески десяти реактивных снарядов PC-132 (РС-82). В качестве несомненного достоинства новой машины отмечалось, что по скорости полета, скороподъемности и взлетно-посадочным характеристикам Су-6 М-71 существенно превосходил Ил-2 АМ-38.

Кабина двухместного Су-6 М-71 с открытыми створками. Существенно лучше (чем на Ил-2) был защищен и стрелок.

Второй экземпляр самолета Су-6 М-71 был закончен постройкой 10 июня 1941 г., а первый полет совершил спустя шесть дней. В сентябре он прошел сокращенные заводские испытания в ЛИИ НКАП с первоначальным стрелковым вооружением, причем в акте по испытаниям отмечалось, что машина «по своим пилотажным свойствам и простоте управления принадлежит к числу лучших современных самолетов». Столь же высокую оценку получил и первый экземпляр Су-6 М-71, который в октябре 1941 г. проходил контрольные испытания в НИИ ВВС (без стрелкового вооружения).

В конце года на втором экземпляре Су-6 М-71 установили, в соответствии с рекомендациями, две пушки ВЯ калибра 23 мм. В период с 24 февраля по 12 марта 1942 г. самолет проходил совместные испытания (государственные и заводские). Ведущим инженером был А.В.Синельников, а ведущим летчиком-испытателем – А.К.Долгов. На этом экземпляре штурмовика были установлены предкрылки, щитки типа «Шренк» и десять реактивных снарядов PC-132 (или РС-82). Бомбовая нагрузка составляла 200 кг, в перегрузку – 400 кг. Броня не включалась в силовую схему и размещалась внутри самолета. В качестве достоинства отмечалось, что броня защищает от пуль калибра 12,7 мм, однако предлагалось схему бронирования изменить в соответствии с рекомендациями НИИ ВВС.

Самолет был исключительно высоко оценен руководством ВВС. Гавное управление ВВС подготовило проект постановления ГКО о постройке к 1 декабря 1942 г. 25 серийных экземпляров Су-6 М-71. Одновременно была отработана докладная записка И.В.Сталину с положительной оценкой самолета. Но выпуск серии так и не начали, в основном из-за отсутствия серийных моторов М-71 (в ходе испытаний их приходилось частенько заменять из-за дефектов). Имелись и другие объективные и субъективные причины.

К началу июля 1942 г. самолет Су-6 М- 71 с небольшими доработками по схеме бронирования (общий вес брони был доведен до 660 кг), с улучшенным обзором вперед-вниз (сиденье летчика было поднято на 35 мм) снова проходил совместные испытания. Их выполняли ведущий инженер А.В.Синельников и ведущий летчик А.К.Долгов. В акте государственных испытаний отмечалось:

«…самолет Су-6 с мотором М-71 по максимальной скорости горизонтального полета стоит выше штурмовика Ил-2 АМ-38;

– после выполнения задания (сбрасывания бомб и РС-132) самолет Су-6 М-71 обладает максимальной скоростью 483 км/час на 10-ти минутном форсаже. Эта скорость делает самолет Су-6 труднодосягаемым для истребителей противника, имеющих незначительное преимущество в скорости;

– считать целесообразным постройку небольшой войсковой серии самолетов Су-6 М-71, как представляющих интерес по сравнительно большой максимальной горизонтальной скорости и имеющие мощное стрелково-пушечное и реактивное вооружение».

По технике пилотирования машина оказалась вполне доступной для летчиков средней квалификации. Она имела хорошую устойчивость и управляемость. Вместе с тем. отмечалось, что обзор на рулежке недостаточен и поэтому приходится рулить змейкой. В воздухе обзор оценивался как удовлетворительный.

Несмотря на совершенно недвусмысленным образом выраженную заинтересованность руководства ВВС в Су-6, самолет по прежнему в серии не строился. П.О.Сухой не смог (или не захотел) «пробить» запуск своего детища в производство. Вместо этого им было принято решение об установке на самолете Су-6 М-71 двух крыльевых пушек калибра 37 мм вместо ВЯ. На первом экземпляре монтировались пушки конструкции А.Э.Нудельмана и А.С.Суранова НС-37 (тогда они назывались «37-мм пушки ОКБ-16»), Срок готовности – ноябрь 1942 г. На втором экземпляре устанавливались орудия Б.Г.Шпитального Ш-37 («37-мм пушки ОКБ- 15»). Срок готовности – декабрь 1942 г.

В соответствии с разрешением НКАП, ОКБ П.О.Сухого дополнительно строило два самолета Су-6 М-71 с бронекорпусом, включенным в конструкцию самолета и усиленным бронированием силовой установки. Одновременно в интересах упрощения технологии производства предусматривалась замена консолей на деревянные.

В январе 1943 г. П.О.Сухой предъявил эскизный проект самолета Су-6 в двухместном варианте с мотором М-71Ф. Одноместный вариант Су-6 с мотором М-71Ф был построен месяцем раньше. В соответствии с эскизным проектом в 1943 г. он был переделан в двухместный. На государственные испытания самолет поступил 19 июня 1943 г. Испытания он проходил с 20 июня по 30 августа 1943 г. Испытания проводили ведущий инженер А.В.Синельников и ведущий летчик А.И.Кабанов, летчик облета П.М.Стефановский. Оценка самолету дана была очень высокой. В акте государственных испытаний отмечалось:

«…по максимальным скоростям, скороподъемности, потолку и дальности самолет Су-6 М-71Ф значительно превосходит находящийся на вооружении ВВС Красной Армии штурмовой самолет Ил-2;

– самолет Су-6 по своему бронированию и летно-боевым качествам, в первую очередь предназначен для решения штурмовых задач, но, вместе с тем, его можно успешно использовать и для борьбы с бомбардировщиками противника;

..рекомендовать самолет Су-6 с мотором М-71Ф в серийное производство».

Двухместный Су-6 во многом превосходил знаменитый Ил-2, но стойкая боязнь НКАПа перестраивать производство на отлаженных сборочных конвеерах, поставили непреодолимый заслон на пути этой машины.

Летчики-испытатели оценивали машину следующим образом:

А.И.Кабанов: «Кабина хороша. Рулит хорошо. В целом самолет производит хорошее впечатление и будет грозным оружием как в борьбе с земными целями, так и с бомбардировщиками противника».

П.М.Стефановский: «Самолет, как двухместный штурмовик, является актуальной и нужной машиной, могущей заменить самолет Ил-2, так как обладает лучшим бронированием и значительно лучшими летными. данными».

Передняя часть фюзеляжа целиком прикрывалась броней. Задняя представляла собой деревянный монокок. Центроплан, стабилизатор, рули, элероны типа «Фрайз» и оба лонжерона крыла металлические. Киль и консоли деревянные, элероны и рули обтягивались полотном. Имелась аэродинамическая и весовая компенсация элеронов и рулей, все управляющие поверхности оборудовались триммерами. Механизация крыла была представлена предкрылками и щитками Шренка. Одностоечные опоры шасси с задним складывающимся подкосом убирались назад с поворотом на 90" (по типу ШБ). Уборка и выпуск – гидравлические. Для улучшения взлетно-посадочных характеристик в процессе испытаний трехлопастный винт АВ-5-4А диаметром 3,25 м заменили на четырехлопастный АВ-9-4А диаметром 3,35 м.

Бронирование самолета было самым мощным среди всех известных штурмовиков. Оно охватывало кабину летчика и стрелка, бензобак, замоторный отсек, маслобак, маслорадиаторы и трубопроводы к ним, цилиндр винта. Передняя часть фюзеляжа до бронеспинки летчика представляла собой целиком бронированный корпус, в котором размещался летчик, бензобак, маслобак и органы управления. Козырек из прозрачной брони толщиной 55 мм прикрывал пилота от огня спереди. Кабина стрелка была выполнена в виде бронированной «капсулы» с толщиной брони от 4 до 12 мм. Стрелок имел следующую защиту: снизу, с боков, сзади и частично сверху – бронеплиты различной толщины, а сзади сверху – прозрачную 65- мм броню блистерной установки.

Агрегаты мотора защищались внутренним бронированным капотом и специальным бронированным разъемным кольцом. Радиаторы и трубопроводы к ним снизу и сзади прикрывались гнутым бронелистом толщиной 6 мм. Цилиндр винта спереди защищался сферическим диском из брони толщиной 6 мм. В целом бронирование самолета обеспечивало защиту от пуль калибра 12,7 мм. Живучесть повышалась также за счет применения наддува бензобака выхлопными газами от мотора.

Наступательное стрелково-пушечное вооружение самолета включало две пушки НС-37 и столько же пулеметов ШКАС, размещенных в крыле. Попутно заметим, что никаких замечаний по проблемам, связанным со стрельбой из пушек НС-37, в отличие от самолета Ил-2 АМ-38Ф с этими орудиями в ходе испытаний не высказывалось. Это можно объяснить прежде всего более высокими запасами устойчивости Су-6 М-71Ф, его хорошей маневренностью, размещением пушек ближе к продольной оси самолета.

Для стрельбы назад использовалась блистерная установка БЛУБ с пулеметом УБТ калибра 12,7 мм. Бомбовая нагрузка – 200 кг в перегрузку. Размещалась она внутри фюзеляжа в четырех отсеках (по бокам кабины стрелка). В исключительных случаях при базировании на хороших аэродромах можно было подвесить внутри фюзеляжа четыре бомбы ФАБ-100ЦК. либо на внешней подвеске – две ФАБ-250.

П.М.Стефановский предлагал выпускать самолет Су-6 М-71Ф в одноместном варианте с пушками НС-37 и в двухместном – с пушками ВЯ. Кроме того, на двухместном самолете Су-6 он предлагал монтировать мотор М-71Ф С изъятой второй скоростью нагнетателя и дальнейшим форсированием его на малых высотах. Реализация предложений П.М.Стефановского позволила бы иметь сильно вооруженный одноместный бронированный штурмовик и истребитель бомбардировщиков с летными данными, близкими к серийным истребителям противника, а также двухместный бронированный штурмовик с еще более высокими летными данными.

В 1943 г. за создание двухместного штурмовика Су-6 М-71Ф главный конструктор самолета П.О.Сухой был удостоен Сталинской премии 1-й степени. Но высокая оценка лишь «подсластила пилюлю».

Наладить серийное производство мотора М-71Ф в трудных условиях военного времени оказалось довольно сложно, и надо признать, что серьезных усилий в этом направлении со стороны руководства НКАП не предпринималось. Это и решило судьбу Су-6 М-71Ф. Серийно он не строился. В 1944 г. Су-6 М-71Ф был переделан в самолет Су-6 АМ-42 с мотором жидкостного охлаждения АМ-42, который уступал по большинству характеристик запущенному к тому времени в серию самолету Ил-10 с тем же двигателем.

Ориентировочные расчеты показывают, что при использовании на двухместном штурмовике Су-6 вместо М-71Ф мотора АШ-82ФН можно было бы получить максимальную скорость полета у земли около 415 км/час. а на форсаже – около 435 км/час. И хотя это было бы лучше, чем у двухместного Ил-2 АМ-38Ф, но намного хуже по сравнению с Ил-10 АМ-42. Так что установка серийного мотора АШ-82ФН положения не спасала.

Успех, достигнутый П.О.Сухим при создании самолета Су-6, во многом определялся тем, что применявшиеся моторы М- 71 и М-71Ф по взлетной мощности превосходили моторы АМ-38 и АМ-38Ф на 300- 500 л.с., а по номинальной у земли – на 100 л.с. В то же время, штурмовики П.О.Сухого имели меньшие размеры при меньшей полетной массе и несколько большей нагрузке на крыло. Это предопределило превосходство в скорости полета. В целях обеспечения хорошей маневренности на Су-6 использовалась мощная механизация крыла. Удачной была и компоновка самолета, что придавало ему хорошую устойчивость и управляемость. Ил-2 в этом отношении несколько «хромал» от самого рождения.

Следует признать, что вначале вооружение и бронирование самолетов Су-6 уступало примененному на Ил-2, но двухместный вариант Су-6 М-71Ф по этим показателям (за исключением массы нормальной бомбовой нагрузки) превзошел «Ила». В период с начала 1943 г. по апрель 1944 г., когда совершил первый полет самолет Ил-10 АМ-42, Су-6 М-71Ф являлся лучшим советским бронированным штурмовиком. Надо полагать, что при наличии крупнокалиберного пушечного вооружения он мог бы стать по-настоящему эффективным

КРЫЛЬЯ НАД МОРЕМ