Разгром 1941

К Испании это изделие никакого отношения не имело, пушка была разработана швейцарской фирмой, производилась по лицензии в Англии и США, на протяжении всей войны была основной авиапушкой авиации наших западных союзников, а на вооружении реактивных истребителей простояла до конца 50-х годов! По сравнению cMG-FF пушка «Испано» была почти в два раза тяжелее (49,5 кг против 28) и длиннее (2,5 метра против 1,37). Зато она и разгоняла свой снаряд до рекордной скорости 877 м/сек и по дульной энергии почти в три раза (!) превосходила «Эрликон». Конструкция HS-404 позволяла использовать эту пушку как с магазинным, так и с ленточным (т. е. ограниченным только размерами отсека для боеприпасов) питанием.

Как видим, за одним и тем же термином («авиационная пушка калибра 20 мм») может скрываться очень разное содержание. Немецкая 20-мм пушка «маузер» MG -151 с большой (13 выстрелов в секунду) скорострельностью и высокой начальной скоростью снаряда появилась на серийных истребителях «Bf-109»F-4 только в начале лета 1941 года. Советская 20-мм пушка «ШВАК», в целом равная по ТТХ немецкой MG-151, поступила на вооружение гораздо раньше. Серийное производство «ШВАК» началось в 1936 году; начиная с 1937 года ее устанавливали на серийные истребители «И-16» четырех модификаций (тип 12, тип 17, тип 27, тип 28). Вопреки растиражированной с подачи A.C. Яковлева в сотнях книг басни про то, что в небе Испании наши пулеметные «ишаки» были нещадно биты пушечными «мессерами», в действительности все было точно наоборот – ни «Мессершмитт» «Bf-109Е» с его маломощной MG-FF, ни тем более «Bf-109»F с «маузером» в боевых действиях испанской трагедии не участвовали, зато у «мессеров» первых серий (В, С, D), вооруженных лишь пулеметами винтовочного калибра, был реальный шанс встретиться небе Испании с пушечным «И-16» тип 12.

Не все то золото, что блестит, и слово «снаряд» еще не гарантирует тот пиротехнический эффект, к которому привык современный кинозритель. 20-мм снаряд авиапушки – это примерно два больших пальца, приставленных друг к другу. В этом объеме должен поместиться прочный (способный выдержать колоссальные перегрузки при выстреле) корпус и механический взрыватель – устройство, решающее сразу три задачи: дистанционное взведение после выхода снаряда из ствола пушки, самоликвидацию в случае промаха, мгновенный подрыв снаряда при попадании в цель (в противном случае снаряд, пробив насквозь крыло вражеского самолета, взорвется в «пустом воздухе»). Что же после этого остается на взрывчатку? Осколочный снаряд MG-FF содержал всего 9 г тротила, зажигательный – 4 г тротила и 3 г белого фосфора. Уникальным техническим достижением считался германский 20-мм фугасный снарядик, в тонкостенный штампованный корпус которого немецкие инженеры смогли вместить 25 г ВВ.

При всем при этом поражающее действие 20-мм снаряда, несомненно, превосходило эффект от попадания 13-мм пули. В среднем 20 попаданий снарядов калибра 20 мм было достаточно для уничтожения американской «летающей крепости» «В -17». 37-мм снаряд при прямом попадании буквально «разваливал» в воздухе легкий одномоторный истребитель, и даже для поражения тяжелого бомбардировщика хватало 3–4 снарядов такого калибра. Казалось бы, преимущество пушечного вооружения истребителя над пулеметным очевидно и бесспорно. Увы, видимость обманчива. Самое время вспомнить об ограничениях, накладываемых «уравнением существования».

Не говоря пока о проблемах установки тяжелой пушки с большой отдачей на хрупкой конструкции одномоторного поршневого истребителя, посчитаем потребный вес вооружения и боекомплекта. Мощная 37-мм советская авиапушка «НС-37» весила 171 кг. 32 снаряда (именно таким был боекомплект вооруженного этой пушкой истребителя «Як-9Т») весили 50 кг. Итого – 221 кг, «занятых» в весовом балансе самолета вооружением. Восемь 7,7-мм пулеметов «браунинг» весили (не считая узлов крепления) всего 80 кг. При том же совокупном весе вооружения, что и на «Як-9Т», к этим восьми пулеметам можно приложить 5885 патронов, т. е. по 735 патронов на ствол.

735 патронов на один «браунинг» – это 37 секунд непрерывной стрельбы. Отложите, пожалуйста, книгу в сторону и посчитайте вслух до 74, оцените этот интервал времени. Такая, допустимая по боекомплекту, продолжительность стрельбы предоставляла даже летчику самой начальной квалификации шанс попасть в противника. Даже 10 % попаданий (цифра в данном случае скорее заниженная) означают 589 дырочек во вражеском самолете. Проще говоря – решето.

10 % попаданий из пушки «НС-37», т. е. три 37-мм снаряда, также хватит для уничтожения любого самолета противника. Вот только обеспечить эти 10 % попаданий становится крайне сложно (если верить статистике – и вовсе невозможно). Почему?

Во-первых, огромная отдача полноценного, уже совсем не «авиационного» по габаритам, весу и дульной энергии орудия раскачивала истребитель так, что прицельная стрельба очередями становилась совершенно невозможной: в сторону цели уходили только первые два-три снаряда. Фактически стрельба велась «квази-одиночными» выстрелами, в результате чего становилась невозможной единственно доступная летчикам средней квалификации стрельба с корректировкой прицеливания «по трассе». Во-вторых, скорострельность крупнокалиберных орудий была очень низкой (примерно 2 выстрела в секунду у американской 37-мм пушки М-4, 4 выстрела в секунду у советской «НС-37»), что еще более снижало вероятность попадания в маневрирующую цель.

Войсковые испытания истребителя «Як-9Т», проведенные летом 1943 года, показали, что на один сбитый (точнее говоря – «заявленный сбитым») немецкий самолет расходовался в среднем 31 снаряд калибра 37-мм, что почти точно соответствовало количеству снарядов на борту. В акте об итогах войсковых испытаний отмечалось, что «летчик, летающий на «Як-9Т», должен быть своего рода снайпером и уметь поражать врага наверняка – с первого выстрела…». Правды ради надо заметить, что и при стрельбе из стандартной для вооружения «яков»

20-мм пушки «ШВАК» на один сбитый самолет расходовалось 147 снарядов, что было даже чуть больше боекомплекта (140 штук на «Як-9»). (17, стр. 28)

Все очень непросто. Оба подхода к вооружению истребителя (одно мощное орудие или много легких пулеметов с большим боекомплектом) имеют свои преимущества и столь же очевидные недостатки. С учетом того, что в реальных условиях воздушной стрельбы не более 2–3 % снарядов попадало в цель, «Мессершмитт» «Bf-109» серии F и G-2 (боезапас 150 снарядов калибра 20 мм) или наш «Як-9» могли расстрелять весь боекомплект, так и не добившись уничтожения вражеского бомбардировщика. Требовалось сделать следующий шаг по пути усиления огневой мощи истребителя – значительно увеличить количество 20-мм пушек на борту (английские «Спитфайр» и «Темпест», немецкий «Фокке-Вульф» FW-190 последних модификаций были вооружены четырьмя пушками). Казалось бы, теперь проблема вооружения была решена. Однако недопустимо вырос вес вооружения, что, в соответствии с «уравнением существования», привело к росту общего веса, компенсировать который никакие усилия конструкторов авиамоторов уже не могли. Истребитель неумолимо превращался в неповоротливую «летающую баржу» с пушками…

В конечном итоге вопрос остался открытым. Идеальная схема вооружения так и не была найдена. Если посмотреть на то, с чем ведущие авиационные державы закончили мировую войну, то можно условно выделить и «американскую» систему (большое число крупнокалиберных пулеметов), и «английскую» (четыре 20-мм пушки в крыльях), и «советско-германскую» (одно крупнокалиберное орудие с центральным размещением в фюзеляже). Единственное, что не выдержало испытания войной, – это вооружение истребителя каким угодно количеством пулеметов винтовочного калибра. По мере усиления средств и систем пассивной защиты бомбардировщиков пулеметы калибра 7,7 мм полностью и навсегда ушли с вооружения боевых самолетов.

В завершение главы приведем две справочные таблицы. Однозначно свести всю совокупность ТТХ авиационного стрелкового вооружения к какому-то одному количественному параметру не представляется возможным. Обычно используется понятие «масса секундного залпа», представляющее собой произведение веса снаряда (пули), умноженного на темп стрельбы. Другими словами, «секундный залп» – это то количество свинца, которое истребитель успевает «вбить» в самолет противника за короткий интервал времени, пока цель находится в перекрестии прицела. Однако этот критерий совершенно не отражает поражающую способность снаряда.

Можно оценить эффективность вооружения по его механической мощности (произведение начальной кинетической энергии одного снаряда на число выстрелов в секунду).

Таблица 7

В порядке небольшого комментария к таблице стоит обратить внимание на то, что по мощности пулемет «УБС» превосходит пушку MG-FF, а между разными типами 20-мм пушек существует трехкратная разница в мощности и полуторная – в величине секундного залпа. Теперь от рассмотрения параметров отдельных типов стрелкового вооружения перейдем к обзору совокупной вооруженности истребителей начала Второй мировой войны (см. Таблицу 8).

Таблица 8

В таблице приведены данные самых слабо вооруженных вариантов «чайки». Фактически истребители «И-153» выпускались в 1939–1940 гг. с различными комбинациями вооружения, в том числе с двумя «УБС». В этом варианте (2 «УБС» + 2 «ШКДС») «безнадежно-устаревший» биплан превосходил по мощности вооружения (670 кВт) немецкий «Мессершмитт» серии Е или F.

Второе замечание относится к «Фокке-Вульфу». Разумеется, никакого отношения к началу войны он не имеет. Параметры вооружения этого, вероятно, одного из лучших поршневых истребителей всех времен, мы привели для того, чтобы стал наглядно виден тот «большой скачок», который произошел в вооружении истребителей всего за 5–6 лет.

С 1938 по 1944 год вес бортового вооружения вырос в пять раз (и это без учета роста веса боеприпасов!), вес секундного залпа вырос в семь раз. Огромные усилия, направленные на повышение вооруженности истребителей, скорее всего, говорят о том, что истребители всех стран встретили начало мировой войны с совершенно неудовлетворительным стрелковым вооружением. Скорее всего, именно неэффективное, не соответствующее задаче вооружение и было причиной того, что даже в дни самых напряженных боев «битвы за Британию», когда в небе висели «тучи» немецких бомбардировщиков, на один сбитый самолет противника расходовалось по 25–35 вылетов истребителей.

Самое же удивительное заключается в том, что при всем желании невозможно обнаружить хоть какую-нибудь связь между ТТХ вооружения и результатами воздушных боев и войны в воздухе в целом. Самым слабым было вооружение американского истребителя «Кертисс» «Р-36» (во Францию он поставлялся под названием «Хоук-75»). Но именно этот истребитель в мае – июне 1940 года оказался лидером по числу сбитых немецких самолетов! Из 25 истребительных групп французских ВВС по состоянию на 10 мая 1940 года «Хоуками» были вооружены только 4 (в дальнейшем на «Хоук» перевооружили еще одну группу). Но из общего числа 684 достоверных побед на долю пилотов «Хоуков» пришлось более одной трети (230 сбитых). Из 11 летчиков, сбивших 5 и более немецких самолетов, 7 летали на «Хоуках». С другой стороны, «абсолютным чемпионом» по всем трем показателям (секундный залп, совокупная мощность, дульная энергия снаряда) был французский истребитель «Блох» «MB -152», отнюдь не проявивший себя «королем воздуха». Перед лицом этих фактов остается только в очередной раз повторить прописную истину: воюют не самолеты, воюют летчики…

Глава 10 Динамические режимы

Между обнаружением вражеского самолета (действие, вероятность которого практически никак не зависела от ТТХ истребителя) и открытием огня на поражение находится этап боевого маневрирования, успех которого, разумеется, зависит отлетных параметров самолета. Задача этого этапа – выйти на удобную для ведения прицельного огня позицию. Как было уже сказано, таковой позицией является сближение с противником сзади или сзади-снизу, как правило, с угловым отклонением не более 5 градусов от оси движения вражеского самолета. (45, стр.67) Стрельба под большими углами требовала быстрого и точного определения величины упреждения, что при отсутствии на самолетах начала Второй мировой войны каких-либо приборов автоматизации наведения было практически недоступно даже для летчиков высокой квалификации.

«При изучении приемов боя, в результате которых противник нес потери, выяснилось, что наиболее выгодными были атаки, проводимые нашими истребителями сверху-сзади и снизу-сзади, т. е. атаки, выполняемые с маневром в вертикальной плоскости и выходом на огневую позицию с задней полусферы… Количество сбитых при этом самолетов противника составляло в среднем 80–85 % общего числа сбитых в воздушных боях…» (31)

В советском «Наставлении по ведению воздушного боя» 1943 года было сказано: «Нормальная дальность ведения огня, обеспечивающая хорошую вероятность попадания, не больше 100 м». Статистика 1945 года выглядит так: 50 % от общего числа сбитых истребителей противника были уничтожены огнем с дистанции менее 100 м, еще 39 % – с дистанции от 100 до 200 м. На дальности более 300 м был сбит всего один 1 % от общего числа. Судя по воспоминаниям советских асов-истребителей, многие из них предпочитали стрелять практически в упор, «когда заклепки становятся видны». Кроме всего прочего, стрельба с предельно малых дистанций смягчала требования к угловому отклонению – вражеский самолет «налетал» на трассы даже при значительных ошибках в выборе величины упреждения. Таким образом, энергичное и умелое маневрирование могло в значительной степени возместить слабость вооружения и примитивность прицельных устройств.

Понятно, что качество и конечная эффективность маневрирования в огромной степени зависят от квалификации и боевого опыта летчика. Менее очевидно то, что самым эффективным «маневром» является грамотно выстроенная тактика ведения группового боя. Чем больше и лучше продумал все детали предстоящего боя командир, тем меньше придется «крутить петли» его подчиненным. Оптимальное построение боевых порядков, эшелонирование по высоте, выделение ударных, прикрывающих, резервных групп, использование облачности и солнца, взаимодействие в групповом бою – все это в конечном итоге позволяет добиться успеха в стремительной первой атаке, не втягиваясь в эффектную на экране, но малоэффективную в бою «воздушную акробатику».

«Не надо фигурять». Эти слова приписывают летчику-истребителю, генерал-лейтенанту авиации, Герою Советского Союза, главкому авиации П.В. Рычагову. Если он действительно говорил такое, то был совершенно прав. Война, в которой генералу Рычагову не суждено было сразиться с врагами лицом к лицу, полностью подтвердила это простое правило.

«Опыт Великой Отечественной войны показал, что первая атака всегда давала наибольший результат по той причине, что в ней элемент внезапности наиболее вероятен… Примеры действий ряда истребительных авиационных дивизий в различных крупных операциях, проведенных нашими войсками в период 1944–1945 гг., показывают, что с первых атак было уничтожено до 75 % немецких самолетов… Одновременная атака, выполненная несколькими самолетами, являлась высшей ступенью воздушного боя… Выполнение атаки группой имело много положительного, так как мощь огня нескольких самолетов и моральное воздействие, производимое на противника, а также чувство товарищеской поддержки одновременно идущих в атаку истребителей делали атаку группой чрезвычайно эффективной…» (31)

И вот только после того, как воздушный бой распадался на отдельные индивидуальные схватки, наступала (если наступала) очередь для того, о чем так любят дискутировать на всевозможных Интернет-форумах: для соревнования в скорости и маневренности самолетов.

Разумеется, исход этого соревнования зависит и от ТТХ самолетов. Но не только, и даже не столько от них. Истребители в воздушном бою не летают так, как описано в нашей Главе 2. Боевые самолеты маневрируют на так называемых «динамических режимах». Это режим полета, основанный на непрерывном преобразовании кинетической энергии (энергии движения) самолета в потенциальную энергию (энергию положения) и наоборот. Или, другими словами, превращении скорости в высоту и высоты в скорость. Самым простым примером такого преобразования скорости в набор высоты является маневр, называемый «горка» (см. рис. 9).

Исходя из фундаментального закона сохранения, сумма кинетической и потенциальной энергии в начальном и конечном состоянии должны быть равны друг другу.

Рис. 9

Например, реактивный самолет летел с начальной скоростью 2340 км/ч (650 м/с). За счет потери скорости до эволютивной (т. е. такой минимально допустимой скорости, при которой еще сохраняется эффективность действия аэродинамических рулей), равной 360 км/ч (100 м/с), он может подняться на 20 854 м. Конечно, этот расчет не учитывает действия как аэродинамического сопротивления, так и тяги работающего двигателя, поэтому он приведен только для иллюстрации. Реальным примером может быть советский истребитель «МиГ-25», который способен выполнить динамическую горку на 15 километров – с высоты статического потолка 20 км до 35 км.

Теперь от отвлеченных примеров перейдем к параметрам истребителей Второй мировой.

«Инструкция летчику по эксплуатации и технике пилотирования самолета «Ла-5» с мотором М-82» 1943 года предписывала производить горку следующим образом:

«После разгона самолета до максимальной скорости плавно выбрать ручку на себя и установить угол подъема около 60 гр. При достижении скорости 270 км/час по прибору плавно отжимать ручкой самолет в горизонтальный полет или в разворот с небольшим креном в 15–20 гр. в желаемую сторону, следя, чтобы скорость была не менее 250 км/час (это и есть эволютивная скорость для «Ла-5»). Набор высоты за горку около 1000 м. Время выполнения 12–15 секунд»

Набор высоты 1000 метров за 12–15 секунд на динамической горке означает достижение вертикальной скорости 67–83 м/сек.

Вертикальная скорость 67–83 метров в секунду.

Это не много, а невероятно много. Если мы посмотрим на те ТТХ истребителей начала Второй мировой войны, которые приведены во всех книгах и справочниках, то обнаружим, что типичный истребитель развивал вертикальную скорость 12–14 м/сек (700–850 м/мин). Недопустимо низкой могла считаться вертикальная скорость в 10–11 м/сек, исключительно высокой – вертикальная скорость порядка 15–17 м/сек. В конце войны огромными усилиями конструкторов и ученых были созданы истребители, способные развить вертикальную скорость в 19–22 м/сек («Ла-7», «Спитфайр» Mk-XIV, «Мессершмитт» Bf-109G-10). Причем все эти значения относятся к так называемой «начальной» вертикальной скорости или «вертикальной скорости у земли». По мере набора высоты и связанного с этим падения тяги винтомоторной установки вертикальная скорость быстро уменьшается. Так, вертикальная скорость истребителя «Ла-5ФН» у земли составляла 17,7 м/сек, на высоте 5 км она уменьшалась до 14 м/сек, а уже на высоте 7 км падала до 10 м/сек.

Большую вертикальную скорость и способность «взмывать в небо» истребители той эпохи достигали ТОЛЬКО на динамических режимах.

Например, в инструкции по эксплуатации «ЛаГГ-3» (того самого истребителя, который на всех фронтах называли «Лакированный Гарантированный Гроб») рекомендуемым углом набора высоты при выполнении фигуры, именуемой «ранверсман» (сочетание горки с разворотом и последующим пикированием), называется угол в 70–80 градусов к горизонту. Но и это еще не предел возможной динамической скороподъемности. Указанные режимы выполнения горки или ранверсмана предполагали, что выполнение фигуры начинается из горизонтального полета с максимальной скоростью. Но ведь возможен и полет с большей скоростью – со скоростью пикирования. Для «ЛаГГ-3» это 600 км/час, «Як-3» пикировал со скоростью 700 км/час. Переходя с такой скорости в динамическую горку, можно было действительно «свечой взмыть в небо».

С другой стороны, все книги и справочники, все «таблички» приводят значения вертикальной скорости на «статическом» режиме набора высоты, т. е. в полете с постоянной горизонтальной (относительно земли, а не относительно воздушного потока) скоростью. Оптимальной скоростью при статическом наборе высоты для самых разных по конструкции самолетов («ЛаГГ-3», «Ла-5», «Як-3», «Киттихоук» «Р-40», «Мессершмитт» «Bf-109» G-2) инструкции по эксплуатации называют примерно одну и ту же скорость в 270–275 км/час. При таких значения горизонтальной и вертикальной скорости статический набор высоты происходил: у «безнадежно-устаревших» истребителей типа английского «Харрикейна» или французского «Блох» «MB -152» под углом 6–7 градусов к горизонту, а у наиновейшего «Спит-файра» или «Мессершмитта» – под углом 12–13 градусов к горизонту. Ни то, ни другое, ни 6, ни 13 градусов, не имеет ничего общего с энергичным маневрированием в воздушном бою.

Типовые траектории набора высоты типичных истребителей Второй мировой войны при статическом и динамическом режимах показаны на рис. 10

Рис. 10

Уважаемый читатель, посмотрите на рис. 10 как можно внимательнее. Он того заслуживает. В предыдущих главах мы отметили реальный, бесспорный ФАКТ: летая на совершенно одинаковых самолетах, одни летчики сбивали вражеские самолеты десятками, а другие (и таких было абсолютное большинство) не сбили за всю войну ни одного самолета. Рис. 10 является наглядным объяснением одной из многих причин, объясняющих этот факт. Рис. 10 показывает, что в воздушном маневрировании практически все зависело от тактики организации боя (заблаговременный набор высоты и внезапность атаки) и индивидуального мастерства летчика (умение летать на динамических режимах).

«Скороподъемность, так же как и скорость, находится в очень большой зависимости от превышения. Если истребитель находится вверху, то он после атаки с пикирования может на короткий период дать огромную скороподъемность и уйти вверх чрезвычайно крутой горкой.

Летчик, видя «Ме-109», проскакивающий мимо него с большой скоростью и уходящий свечой вверх, иногда не учитывает, что все это достигается не столько за счет качеств самолета, сколько за счет тактики, за счет преимущества в высоте, дающего на короткий период резкое увеличение скорости и скороподъемности…» (Наставление по ведению воздушного боя 1943 г.)

Динамическая горка, позволяющая увеличить реальную скороподъемность истребителя в 5–6 раз по сравнению со статическим режимом набора высоты, не является единственным видом динамического режима боевого маневрирования. Скорость (т. е. запас кинетической энергии) можно превратить не только в набор высоты, но и в «дополнительную тягу двигателя», резко повышающую горизонтальную маневренность самолета.

«Боевой разворот. Для выполнения боевого разворота разогнать самолет до максимальной скорости. Вводить самолет в боевой разворот с креном 15–20°; одновременно увеличивать угол набора и плавно давать полный газ. Выводить самолет из боевого разворота в горизонтальный полет на скорости 280 км/час с работающим на полной мощности мотором. После вывода из разворота газ сбавить до нормального. При выполнении боевого разворота самолет набирает высоту 800 м».

В чем физический смысл этого маневра? Кинетическая энергия, накопленная перед началом боевого разворота («разогнать самолет до максимальной скорости»), в дальнейшем расходуется на преодоление резко возрастающего при полете с большими углами атаки аэродинамического сопротивления. Можно сказать так: к тяге двигателя при динамическом развороте добавляется «сила инерции» (хотя школьные учителя физики очень не любят упоминания об этой не существующей в природе силе). Кроме того, за счет значительного падения скорости (с максимальной 500–565 км/час до указанной в инструкции 280 км/час) на боевом развороте обеспечивается одновременно и набор высоты (т. е. прирост потенциальной энергии, которую в следующую секунду боя можно будет снова превратить в прирост скорости на пикировании).

Полноценное использование огромных возможностей динамических режимов («огромных» – это значит улучшающих характеристики маневренности не на проценты, а в разы) отнюдь не просто. Кроме того, что от пилота требуется высокая летная и физическая подготовка, необходима опять же соответствующая тактика боевого применения.

Прежде всего, необходимо обеспечить превышение (именно высота была для истребителей той эпохи главным «аккумулятором энергии») над противником еще до встречи с ним. Во-вторых, желательно было – хотя это далеко не всегда соответствовало поставленной задаче – перевести бой с малых на средние высоты. Дело в том, что разогнаться на пикировании можно очень сильно, но для того, чтобы при этом не врезаться в землю, нужен был весьма значительный запас высоты. Так, инструкция по пилотированию «ЛаГГ-3» предупреждала летчика о том, что «при пикировании под углом 60° и достижении скорости 600 км/час по прибору самолет при выводе теряет 1400 м высоты». «Мессершмитту» «Bf-109»G при максимально допустимой перегрузке, равной 4 единицам, для выхода из пикирования на скорости 750 км/час нужен был запас высоты никак не менее 1100 метров. Таким образом, достаточно эффективный (и эффектно описанный во всех мемуарах) метод ведения воздушного боя: «разогнался в пикировании – обстрелял – ушел свечкой вверх» – был хорош в заоблачных высотах боев над Ла-Маншем. Боевые действия на Восточном фронте потребовали от истребителей спуститься на те высоты, на которых действовали ударные самолеты поля боя, т. е. на малые и предельно малые высоты, где всем участникам воздушных боев пришлось перейти к горизонтальному маневру с малой скоростью и большими перегрузками.

Вторым по значимости «аккумулятором энергии» является высокая скорость горизонтального полета. Но самолет не может долго лететь с максимальной скоростью – существуют ограничения по запасу топлива, из-за которых для обеспечения максимальной продолжительности патрулирования (или максимальной дальности сопровождения бомбардировщиков) приходилось лететь на крейсерских скоростях, составляющих, как правило, 50–60 % от максимальной (270–280 км/час у «ЛаГГ-3», 300–320 км/час у «Ла-5»). Таким образом, та реальная скорость, с которой истребитель вступал в реальный воздушный бой, в огромной степени определялась не мощностью мотора, не аэродинамическими ухищрениями, а опять-таки тактикой. Истребитель, патрулирующий на скорости 300–350 км/час, превращается из истребителя в мишень. Испытания серийного самолета «Ла-7» показали, что темп разгона составляет всего 94 км/час за минуту (на высоте 5 км, при начальной скорости 460 км/час). И это, заметьте, у «Ла-7», т. е. у одного из лучших поршневых истребителей мира. Другими словами, для разгона от крейсерской скорости до максимальной типичному истребителю требовалось порядка 150 секунд. Воздушный бой за это время мог уже закончиться…

Влияния ТТХ самолета на способность истребителя маневрировать на динамических режимах весьма сложно. Попытаемся отметить лишь некоторые, уместные в популярной книге для гуманитариев, аспекты.

Реализация динамических режимов маневрирования требует низкого аэродинамического сопротивления (чтобы кинетическая энергия не расходовалась впустую на нагрев воздуха), т. е. острого носа, тонкого крыла малой площади (т. е. большой удельной нагрузки). Скорее всего, такими свойствами обладает самолет с большой максимальной скоростью полета – но отнюдь не всегда (большую скорость можно получить на «бревне» с очень большой тяговооруженностью, на двигателе большой высотности). Более правдоподобна оценка по максимальной скорости пикирования – если самолет может разогнаться до больших скоростей, значит, он эффективно преобразует высоту в скорость (потенциальную энергию в кинетическую). Но и тут не все просто – максимально допустимая скорость пикирования может быть ограничена жесткостью и прочностью крыла (флаттер).

Вторым важнейшим условием преобразования скорости в маневр (вертикальный или горизонтальный) является низкая эволютивная скорость (эффективность динамического маневра, как было уже показано выше, определяется разностью квадратов максимальной и эволютивной скоростей). В скобках заметим, что за многие годы работы автору ни разу не попалась на глаза популярная книжка, в которой бы были указаны эти параметры. Косвенно о величине эволютивной скорости можно судить по близкой к ней величине посадочной скорости и еще по наличию предкрылков (если они есть, то допустимые по условиям срыва потока углы атаки будут больше, соответственно, эволютивная скорость – меньше). Хотя и в этом вопросе все очень непросто. Малая эволютивная скорость связана прежде всего с малой удельной нагрузкой, т. е. с «большим крылом», но большое крыло будет препятствовать разгону на пикировании.

Бывают и совсем неожиданные эффекты. Предкрылки, безусловно, увеличивают допустимые углы атаки, но англичане, испытывая в июне 1940 года трофейный «Мессершмитт», обнаружили у него такую странную особенность: при маневрировании с большими перегрузками и на больших углах атаки происходил несимметричный выпуск автоматических предкрылков на правом и левом крыле, что приводило к «рысканию» (быстрые и случайные изменения направления полета) и делало невозможной прицельную стрельбу.

Во всех предыдущих рассуждениях мы рассматривали самолет как материальную точку, мелькающую в небе под воздействием различных сил. Но аэродинамические силы, действующие на эту «точку», зависят от углов поворота крыла и фюзеляжа вокруг центра масс. Повороты эти происходят отнюдь не мгновенно, угловые скорости ограничены и особенностями конструкции, и максимальным усилием, с которым летчик тянет и давит на ручку и педали. Не хотелось бы утомлять читателя сверх меры, но без рассмотрения вопросов управляемости все оценки возможностей динамического маневрирования теряют практический смысл.

Рис. 11

Рис. 12

Для того чтобы развернуться, самолету надо накрениться (подробнее см. Главу 2). Для того чтобы накрениться, надо на одном крыле поднять элерон, а на другом опустить (это делается одним движением ручки управления налево или направо). Возможные дальнейшие события отражены на рис. 11 ирис. 12.