Бомбардировщики, штурмовики и истребители Германии и её противников.

Вычисление критериев оценки

Для вычисления числовых значений критериев M, N, P и R были составлены формулы (только для различных критериев M составлены 12 формул), в которых введены все свойства самолетов, которые этими критериями учитываются. Значимость этих свойств учитывается в формулах не степенями, а различными коэффициентами значимости, числовые значения которых приняты на основании боевого опыта Второй мировой войны.

Для того, чтобы вычислить числовые значения критериев K и J, надо было располагать числовыми значениями скорости V, скороподъемности S и времени T полного горизонтального виража на высотах полета H=0,1,2...км - до потолка для каждого рассматриваемого самолета. Для этого - на основании аэродинамических теоретических моделей горизонтального по прямой, полета с подъемом и полета на горизонтальном вираже были составлены соответствующие формулы для вычисления значений V, S и T. В литературе пригодных формул для этого до сих пор не было.

Для самолетов с поршневыми двигателями эти формулы имеют вид:

Для C_{y opt} > C_{y max} T вычисляется другими формулами.

В формулах для V, S, и Т:

S_opt - оптимальная, наибольшая для данных условий, скороподъемность (самолет в наборе высоты с большой скоростью по линии с малым уклоном или с малой скоростью по линии с большим уклоном - в обоих случаях скороподъемность S не максимальная из возможной, где-то посередине будет скорость и уклон, для которых S будет наибольшей и равной S_opt).

T_opt - оптимальное, наименьшее из возможных для данных условий время виража (самолет может летать на вираже по кругу с большой скоростью и большим радиусом или с малой скоростью по кругу с малым радиусом, в обоих случаях Т не наименьшее из возможных, где-то посередине будет находится скорость и радиус разворота, при которых Т будет наименьшим и равным T_opt).

С_х - сумма коэффициентов профильного и вредного сопротивления самолета.

С_y - коэффициент подъемной силы самолета.

С_{y max} - максимально возможное значение коэффициента С_y.

F - площадь крыла самолета в м² (имеется ввиду, что у моноплана одно крыло).

G - сила тяжести (вес) самолета, N.

ρ - плотность атмосферного воздуха в кг/м³ (различная на различных высотах полета Н).

где:

N_e - общая мощность всех двигателей самолета, W (различная на различных высотах полета Н).

η_max - наибольший кпд воздушного винта.

V_M- наибольшая скорость самолета, здесь в м/сек.

где:

k - коэффициент коррекции

l- размах крыла в м

Аналогичные формулы были составлены и для самолетов реактивными двигателями (там всегда C_{y opt} < C_{y max} и T=T_opt).

Для того, чтобы вычисленные этими формулами числовые значения V, S и T были реальными, а не теоретически предполагаемыми, необходимо было:

1. Найти в технической литературе и в различных документациях найти достоверные числовые значения мощности N_e поршневых двигателей самолетов на различных высотах полета Н. Это потребовало многих усилий и времени. Метод подобия здесь применить было нельзя, так как мощность поршневых двигателей самолетов Второй мировой на различных высотах полета изменяется самым различным образом.

2. Найти достоверные числовые значения силы тяги реактивных двигателей самолетов на различных высотах полета H и для различных скоростей V.

3. Определить реальные числовые значения коэффициента сопротивления C_x самолетов на основании достоверных данных из технической литературы о числовых значениях V_M. Для этого использовались формулы для V и принималось V=V_M и обратным путем вычислялся C_x.

Приведенные в справочнике числовые значения V, S, и T имеют имеют максимальные значения для боевых условий, так как вычислялись для следующих условий:

• Сила тяжести G самолета пропорциональна средней его массе, определяемой так, чтобы соответствовать боевым условиям. Средняя масса бомбардировщиков, торпедоносцев и штурмовиков, например, массу всего бомбового, ракетного и торпедного вооружения "воздух-земля", потому что противник будет пытаться поразить самолеты до, а не после сброса этого вооружения.
• Двигатели самолетов работают с наибольшей мощностью для поршневых и с наибольшей тягой для реактивных самолетов, допустимой в течении десяти минут.
• Дополнительные средства увеличения мощности поршневых двигателей, как впрыск NO₂, впрыск смеси метанола и воды (если таковые имеются), задействованы на интервалах высот полета, где они применяются.
• Дополнительные топливные баки истребителей (при их наличии) сброшены;

Чтобы вычислить числовые значения наибольшей высоты полета H_M и дальности полета L у рассматриваемых самолетов были составлены соответствующие формулы. Формулы для вычисления L учитывают не только среднюю массу самолетов в боевых условиях, но также максимально допустимый взлетный вес и минимальный посадочный (с полностью израсходованными боеприпасами и минимальным остатком топлива).

Общие выводы

Очевидно, что для создания этого справочника надо было создать комплексную теорию с многочисленными формулами, с помощью которой впервые возможно полностью и всесторонне оценивать и сопоставлять боевые самолеты Второй мировой войны. Для того, чтобы принять правильные числовые значения для степеней, коэффициентов и и других величин этой теории надо было основательно изучить всю имеющуюся на данный момент литературу по этим самолетам. Все это потребовало около десяти лет упорного труда.

Приведенные в этом справочнике данные абсолютно сопоставимы между собой, потому что вычислены одними и теми же формулами и валидны для одних и тех же условий.

Часто люди, интересующиеся боевыми самолетами Второй мировой войны задают такие вопросы:

• Какой бомбардировщик Германии, или, так называемых, стран оси был лучшим во Второй мировой войне?
• Какой истребитель Германии и соответственно ее противников был лучшим в этой войне?

На эти вопросы принципиально ответить нельзя. Вопросы вида "кто лучший", а "кто худший" надо ставить в увязке с конкретным свойством того или иного самолета, потому как один и тот же самолет по отношению к одному его свойству может быть самым лучшим, в то же время по отношению к другому своему свойству - самым худшим.

На основании данных в этом справочнике можно, например, сразу ответить на следующие конкретные вопросы:

• Вопрос: Какой бомбардировщик Германии и ее противников 1939-1945 имеет лучшую стратегическую боевую эффективность при поражении бомбами наземных объектов?
• Ответ: Немецкий пикирующий бомбардировщик Ju 88 A-5, у которого Е1 =4540 (B-29A Superfortress имеет Е1=4090)
• Вопрос: Какой истребитель Германии и ее противников 1939-45 имеет лучшую боевую эффективность в воздушном бою с другими истребителями на вертикалях, на высоте полета Н=6 км и на нормальной боевой дистанции?
• Ответ: Немецкий реактивный истребитель Ме 262А-1b с ракетами R-4M, у которого на этой высоте полета и на нормальной боевой дистанции К31=1450.
• Вопрос: Кто из этих этих истребителей имеет наилучшую оперативность при боевом использовании?
• Ответ: Истребитель USAAF P-47N Thunderbolt, у которого Q1=2850 (Me 262A-1b имеет Q1=983)

Ничего, даже отдаленно подобному этому справочнику, до сих пор не имелось. В нем все сделано впервые, все начато с нуля и, конечно, он не может быть верхом совершенства. Вот почему он, несомненно вызовет дискуссии, возражения и критику. Кто-то, однако должен был - как самый первый попытаться составить нечто подобное этому справочнику - с риском принять на себя удары критики, которые получает каждый, впервые создавший что-то совершенно новое.

Возможно кто-то создаст что-то подобное и более совершенное, это только приветствуется.

В предлагаемом справочнике рассмотрены лишь бомбардировщики, штурмовики и истребители Германии и ее противников периода Второй мировой войны.

В обозримом будущем будут рассмотрены бомбардировщики, торпедоносцы, штурмовики и истребители Германии, Японии (армейская и морская авиация), Италии, Советского Союза, США (USAAF и US NAVY), Великобритании (RAF и RN), Франции и Польши.

Константин Иванов и Владимир Георгиев

Дата публикации на сайте: 08 06 2013