Авиация Второй мировой

Home English

ББ-22/Як-2

Yakovlev Yak-2/BB-22
  • Ближний бомбардировщик
  • Первый полет: 1939
  • ОКБ Яковлева

В ОКБ Яковлева, до 1938 г. занимавшемся исключительно легкомоторной авиацией, идею создания скоростного двухмоторного многоцелевого самолета предложил Л. Шехтер. Главной «изюминкой» проекта он считал получение наибольшей скорости полета, что должно было обеспечиваться минимальными размерами машины, оснащенной двумя двигателями М-103 мощностью по 960 л.с. Эти моторы были созданы на основе лицензионных французских 12-цилиндровых двигателей фирмы «Испано-Сюиза» с жидкостным охлаждением. При проектной полетной массе 4000 кг удельная нагрузка на мощность получалась рекордно малой — всего 2,05 кг/л.с. (для сравнения: у советского истребителя И-16 тип 24 — 2,09 кг/л.с, а у немецкого Bf 109E-3 — 2,44 кг/л.с). Площадь крыла новой машины в эскизном проекте определялась равной 27 м², что обеспечивало довольно большую по тем временам удельную нагрузку на крыло — 148 кг/м². С целью уменьшения массы конструкторы решили применить неразъемное цельнодеревянное крыло с размахом 13,5 м и ферменный (из стальных труб) фюзеляж, т.е. использовать схему, уже хорошо проверенную на легких яковлевских спортивных самолетах.

Первоначально машина проектировалась в трех вариантах. Во всех случаях она была двухместной с расположением штурмана-стрелка в отдельной кабине в средней части фюзеляжа. Вооружение бомбардировщика предусматривалось очень легким. Его общая масса не должна была превышать 350 кг, считая два пулемета ШКАС с боекомплектом (один неподвижный в носу фюзеляжа, второй — у штурмана на полутурели). На истребительном варианте взамен переднего пулемета планировали установить пушку ШВАК, а на разведчике — смонтировать фотоаппарат и предусмотреть небольшой отсек для осветительных бомб.

Интересной новинкой в конструкции самолета являлось расположение водяных радиаторов моторов в задней части мотогондол, что обеспечивало уменьшение лобового сопротивления.

На мир надвигалась большая война, для которой следовало создать качественно новое поколение авиационной техники. Времени для этого практически не оставалось, поэтому И.В. Сталин вовсе не ошибался, заинтересовавшись «самолетом № 22». Однако потенциальные возможности, достоинства и недостатки машины были в то время недостаточно ясны даже ее создателям.

В НИИ ВВС при испытаниях в пятом полете удалось разогнать «самолет № 22» до максимальной скорости 567 км/ч на высоте 4900 м (с учетом сжимаемости воздуха — 558 км/ч). Для набора высоты 5000 м потребовалось всего 5,75 мин, а потолок превысил 10 000 м. По этим данным (без учета грузоподъемности и дальности полета), новый самолет занял одно из первых мест среди машин своего класса как в СССР, так и за рубежом. Сравнение с итальянским Бреда 88, французскими Бреге 690 и Потэ 63, польским PZL-38 «Вилк» было благоприятным для нашего самолета. В отчете по испытаниям подчеркивалось, что полученная скорость не является предельной: она вполне могла быть доведена до 600 км/ч при усовершенствовании системы охлаждения моторов, изменении системы выхлопа и более удачном подборе винтов.

Не менее высокой оказалась оценка технологичности машины. В «выводах» отчета ведущий инженер Холопов подчеркнул: «Самолет № 22 дешев, имеет хорошее производственное выполнение, его технология как деревянного проста, легко может быть освоена... По культуре отделки наружной поверхности, производственному выполнению отдельных узлов и агрегатов самолет № 22 может служить примером для отечественной авиапромышленности».

Специалисты ОКБ Яковлева при создании машины постарались применить как можно больше решений, рациональность которых была уже проверена ранее при создании учебно-тренировочных и спортивных машин. Однако переход в новый, недостаточно освоенный диапазон скоростей, установка очень мощных по тем временам моторов жидкостного охлаждения (прежде почти все машины ОКБ оборудовались легкими звездообразными двигателями) ставили перед конструкторами совершенно новые для них проблемы. Часть из них решить не удалось.

В ходе государственных испытаний вновь проявился перегрев моторов, отмечалась неудовлетворительная работа тормозов, гидросистемы и других агрегатов самолета. На нем отсутствовало совершенно необходимое, по мнению сотрудников НИИ ВВС, оборудование: радиостанция, самолетное переговорное устройство (СПУ), аэрофотоаппарат и т.п. Но самым неприятным оказалось другое — несоответствие некоторых характеристик машины, выбранных Яковлевым и его сотрудниками «по собственному разумению», сложившимся к тому времени у военных нормам, в большинстве своем вполне обоснованным. К примеру, бомбовая нагрузка для двухмоторной машины справедливо представлялась им слишком малой. Совершенно непонятно было, как могли общаться между собой летчик и штурман при отсутствии самолетного переговорного устройства (СПУ). Вооружение самолета оказалось абсолютно не отлаженным.

Благосклонное отношение к новой машине у И.В. Сталина сложилось, по-видимому, еще до окончания заводских испытаний. 27 апреля 1939 г. он вызвал главного конструктора в Кремль. Судя по воспоминаниям Яковлева, Иосиф Виссарионович с похвалой отзывался о качествах его нового самолета. В книге «Цель жизни» написано: «Сталин, Молотов и Ворошилов очень интересовались моей машиной ББ и все расспрашивали, как это удалось при таких же двигателях и такой же бомбовой нагрузке, что и у СБ, получить скорость, превышающую скорость СБ. Я объяснил, что здесь все дело в аэродинамике, что СБ проектировали пять лет тому назад, а наука за это время продвинулась далеко вперед. Кроме того, нам удалось свой бомбардировщик сделать значительно легче, чем СБ. Сталин все ходил по кабинету, удивлялся и говорил: «Чудеса, просто чудеса, это революция в авиации». Было решено запустить ББ в серийное производство».

Завод № 1 им. Авиахима, один из наиболее мощных в стране, в марте 1940 г. предъявил на испытания серийный ББ-22 с заводским № 1012. Производственное выполнение машины оказалось настолько плохим, что ее максимальная скорость на расчетной высоте 5000 м не превысила 515 км/ч.

Головные машины, так называемые «самолеты первого десятка» или «самолеты войсковой серии» весной 1940 г. проходили войсковые испытания в НИИ ВВС. Результаты их выглядели, мягко говоря, разочаровывающими. Опять выявились недоведенность винтомоторной группы, недостаточная прочность колес основных стоек шасси. Плохой обзор из кабины штурмана затруднял ориентирование и выход на цель. Вооружение самолета вновь оказалось неотлаженным: не открывались створки бомболюка, требовались огромные усилия для сбрасывания бомб с помощью МСШ-8, задняя стрелковая установка не могла использоваться по назначению, поскольку пневмосистему подъема фонаря и дуги турели не успели как следует отработать.

По мнению летчиков-испытателей, машины отличались сравнительно большой посадочной скоростью, непривычно крутой глиссадой планирования, недостаточной поперечной и путевой устойчивостью. При высоком выравнивании самолет быстро проваливался, а жесткая амортизация шасси была неспособна эффективно гасить возникающие удары. С точки зрения эксплуатационников, ББ-22 представлял собой форменный кошмар: только на раскапочивание и закапочивание двигателей уходило добрых полчаса. Доступ к агрегатам получился неудобным, в системе охлаждения имелось более 20 сливных кранов... Общую безрадостную картину довершала вибрация хвостового оперения, из-за которой войсковые испытания пришлось прекратить.

На машинах, построенных летом 1940 г., пришлось вновь увеличить проходное сечение каналов радиаторов, ввести еще по одному маслорадиатору (восьмидюймовому) с воздухозаборником на внутренней (обращенной к фюзеляжу) поверхности мотогондол и установить спаренные колеса на основные стойки шасси. Мидель мотогондол несколько вырос в связи с разворотом водорадиаторов перпендикулярно воздушному потоку. Для улучшения обороноспособности на серийных машинах понизили гаргрот за кабиной штурмана по образцу, опробованному в ходе войсковых испытаний. В штурманской кабине смонтировали стрелковую установку ДИ-6 с пулеметом ШКАС. Начиная с машины № 1045 на ББ-22 стали устанавливать стандартную турель скоростного самолета ТСС-1, которая обеспечивала увеличение углов обстрела и отличалась более высокой надежностью.

Качество производственного выполнения планера по-прежнему оставалось низким: обшивка крыла имела волнистость, не вышкуривалась, окрашенные поверхности получались шероховатыми. Полетная масса машины вновь возросла и достигла 5660 кг. Удельная нагрузка на крыло при этом увеличилась до 192,5 кг/м². Максимальная скорость полета, замеренная на серийном ББ-22 № 1041, на расчетной высоте 4600 м упала до 478 км/ч даже при отсутствии бомб на внешней подвеске! С нагрузкой, состоявшей из 400 кг бомб в фюзеляже и двух ФАБ-50 под крылом, машина уже не могла разогнаться быстрее 445 км/ч. Таким образом, по скорости полета она практически сравнялась с СБ!

Понемногу становилось ясно, что для превращения ББ-22 в полноценный бомбардировщик не удастся обойтись одним устранением выявленных дефектов. Улучшения летных (особенно устойчивости в полете) и эксплуатационных качеств машины можно было добиться лишь путем радикальных изменений геометрии и конструкции планера.


Основные ЛТХ самолетов ББ-22, Як-2, Як-4
Характеристики ББ-22
опытный
ББ-22
серийный
Як-2
серийный
Заводской номер - 1012 1041
Завод-изготовитель № 115 № 1 № 1
Окончание испытаний 2.1940 3.1940 9.1940
Экипаж, чел 2
Геометрия
Длина самолета, м 10,17
Размах крыла, м 14,00
Площадь крыла, м² 29,40
Силовая установка
Мотор 2 x М-103 2 x М-103 2 x М-103
Мощность, л.с. 2 x 960 2 x 960 2 x 960
Массы и нагрузки
Масса полетная, кг 5315 5380 5660
Лётные данные
Max скорость, км/ч у земли 449 439 399
на расчетной высоте 535 515 478
расчетная высота, м 5000 5000 4600
Время набора высоты 5000 м, мин 7,4 7,7 9,5
Практический потолок, м 8900 8900 8100
Фото Описание

Схема Як-2

М-103 самолета № 22 в раскапоченном виде

Як-2 последних серий отличались дополнительными окнами с обеих сторон

ББ-22/Як-2

Р-12

Ближний разведчик

Як-4 Яковлева
  • Ближний разведчик
  • Первый полет: 1939
  • ОКБ Яковлева

Первый экземпляр самолета No. 22 не имел вооружения - его строили только для получения рекордной скорости. Когда же эта цель была достигнута, Яковлев предложил использовать самолет в качестве ближнего разведчика, главным оборонительным "оружием" которого должна стать скорость, большая, чем у всех истребителей тех лет. Разведчик получил название Р-12. Его экипаж состоял из двух человек - пилота и штурмана. В их распоряжении находился аэрофотоаппарат АФА, пулемет ШКАС на шкворневой установке (менее удобная, чем стандартная турель, шкворневая установка имела к тому же ограниченную зону обстрела, зато была легче, проще и не выходила за мидель фюзеляжа) и второй ШКАС, установленный неподвижно в кабине пилота.

Разведывательные полеты уже в начала воины показала, что ни мощное оборонительное вооружение, ни высота не могут в достаточной степени защитить самолет от атак вражеских истребителей. Безопасность машине и экипажу могла гарантировать только скорость.

Самолет Р-12 представлял собой свободнонесущий двухмоторный моноплан с очень чистыми аэродинамическими формами. При его изготовлении использовались самые распространенные в нашей стране в те времена материалы: сибирская сосна, березовая фанера, трубы из мягкой стали, полотно. Дюраль применялся только для небольших капотов и гнутых деталей внутреннего набора рулей и элеронов.

Крыло двухлонжеронной конструкции не имело разъемов по размаху и было выполнено зацело со средней частью фюзеляжа. Для перевозки самолета наземным транспортом предполагалось отстыковывать не консоли, как обычно, а носовую и хвостовую части фюзеляжа. Лонжероны крыла - коробчатые, с сосновыми полками и фанерными стенками. В продольный набор крыла входили также несколько сосновых стрингеров, а в поперечный - нервюры из фанеры и сосновых реек. Обшивка крыла фанерная. Оно снабжалось дюралевыми посадочными щитками и элеронами с полотняной обшивкой. Профиль крыла - Кларк YH.

Средняя часть фюзеляжа также была цельнодеревянной с фанерной обшивкой. К ней подстыковывались сварные стальные фермы носовой и хвостовой частей фюзеляжа. При этом нос обшивался дюралюминиевыми крышкамикапотами, а хвост - полотном. Кили и стабилизатор были двухлонжероиными деревянными, а рули металлическими с полотняной обшивкой. Внешняя отделка выполнялась очень тщательно.

Силовая установка самолета - два 12-цилиндровых V-образных мотора М-103 с винтами изменяемого шага ВИШ-22К. В хвостовые части мотогондол удачно вписывались водяные радиаторы со створками и воздухозаборниками. Бензобаки размещались в межлонжеронной части крыла слева и справа от мотогондол, маслобаки - в носке крыла. В фюзеляже между лонжеронами на Р-12 был бомбоотсек на 8 осветительных бомб калибра 20 кг.

Кабина штурмана, оснащенная аэрофотоаппаратом АФА и шкворневым пулеметом ШКАС для защиты задней полусферы, располагалась за бомбоотсеком, в средней части фюзеляжа. Шкворневой ШКАС был полностью спрятан в фюзеляж, при этом для стрельбы опускался вниз фанерный гаргрот хвостовой части фюзеляжа.

Р-12 Яковлева
Экипаж 2
Геометрия
Длина самолета, м 10,18
Высота самолета, м
Размах крыла, м 14,00
Площадь крыла, м² 29,40
Массы, кг
пустого 3796
нормальная взлетная, кг 5023
Силовая установка
2 × ПД М-103, мощностью, л.с. 2 × 960
Лётные данные
Max скорость на высоте, км/ч 567
Крейсерская скорость, км/ч 505
Практический потолок, м 10800
Практическая дальность, км 1050
Вооружение
2 × 7,62-мм пулемета ШКАС
Фото Описание

Схема ББ-22

Як-2 КАББ

Як-2 КАББ
  • Штурмовик
  • Первый полет: 1941
  • ОКБ Яковлева

У конструкторов-оружейников Г.М. Можаровского и В.И. Веневидова возникла идея осуществления сопроводительной стрельбы по цели, при которой стволы оружия автоматически проворачиваются с некоторой угловой скоростью вслед за смещающимся объектом атаки. Неудивительно, что такое предложение внесли именно они. Можаровский и Веневидов имели большой опыт работы в области авиационного вооружения, были авторами многих типов турелей, прицелов и систем боепитания, хорошо зная достоинства и недостатки этих систем. Первое свое изобретение - перископический прицел для пулемета - Можаровский сделал еще в 1925 г., а деятельность Веневидова на этом поприще началась еще до революции. Их совместная работа началась в конструкторском отделе сектора опытного самолетостроения ЦАГИ под началом А.Н.Туполева, где Можаровский руководил лабораторией, разрабатывавшей стрелковые установки, а Веневидов занимался бомбовым вооружением. Талантливые и энергичные конструкторы быстро сработались, а умело подобранный ими коллектив опытных работников - слесарей, станочников и макетчиков высочайшей квалификации позволял быстро решать самые сложные задачи.

Установка КАББ-МВ - комбинированная артиллерийско-бомбардировочная батарея Можаровского и Веневидова. Она включала две пушки ШВАК и два-четыре пулемета ШКАС, смонтированные на общей вращающейся в вертикальной плоскости раме. Боезапас размещался между кабиной пилота и мотором. Привод подвижной рамы состоял из электромотора мощностью 350 Вт, двух червячных редукторов и системы тяг. Благодаря заднему расположению мотора удалось обеспечить летчику наилучший обзор для обнаружения цели и ведения прицельной стрельбы с большими углами наклона батареи "под себя". Подвижная рама оружия несла на себе дугу, к которой крепился прицел К-8Т. По мере увеличения угла отклонения стволов точка прицеливания перемещалась синхронно, и летчик при стрельбе мог корректировать огонь. Угловая скорость вращения оружия была переменной в зависимости от высоты и скорости полета, которые перед атакой задавались пилотом посредством специальных переключателей на пульте управления установки. Для накрытия протяженных и площадных целей можно было зафиксировать оружие в любом промежуточном положении и вести огонь методом "полива". Комбинированность атаки позволяла, по замыслу авторов, в одном заходе на цель подавить ее сопротивление артиллерийским огнем и нанести бомбовый удар (вот почему свое детище конструкторы и назвали "комбайном").

Государственные испытания машины в НИИ ВВС Красной Армии проводились в марте-апреле 1941 г. под руководством военинженера 2-го ранга Романова. Полеты выполнял капитан Шеварев. В выводах по испытаниям отмечалось, что установка "КАББ-МВ с управляемым оружием наиболее удачно разрешает вопрос вооружения современных самолетов штурмового типа". Ведение огня из подвижного оружия повышало плотность поражения в районе цели в 2-3 раза. Установка позволяла производить эффективную сопроводительную стрельбу от бреющего полета до высоты 500...600 м и одновременно прицельное бомбометание (на мгновенный взрыв - с высот не менее 300 м). Установив оружие под углом 0 градусов, можно было поражать точечные цели с пикирования и атаковать самолеты противника в воздухе. Вместе с тем испытатели выявили и ряд недостатков КАББ-МВ. Так, в законе наведения оружия следовало учесть сокращение дистанции стрельбы по мере подлета к цели, что требовало переменной скорости вращения подвижной рамы. Рекомендовалось автоматизировать сброс бомб в процессе атаки, поскольку летчику было затруднительно одновременно управлять самолетом и определять момент сброса. Высказывалась мысль о необходимости стабилизации положения оружия в пространстве с тем, чтобы скомпенсировать влияние колебаний самолета в ходе атаки. Кроме того, Романов предлагал увеличить калибр пушек батареи до 23 - 37 мм для подавления малокалиберной зенитной артиллерии на дальностях более 1000 м перед нанесением бомбового удара.

В целом отзыв НИИ ВВС о новой установке вооружения, утвержденный генерал-майором А.Филиным, был положительным. Но в процессе отладки установки выяснилось, что самолет-носитель для нее был выбран неудачно: производство Як-2 и Як-4 прекратили. Та же участь ожидала и попытку установить батарею на СБ. Вопросе внедрении КАББ-МВ в серию вновь оказался повисшим в воздухе. Что же касается БШ-МВ, то и его разработчики столкнулись со значительными трудностями. Проект нес в себе слишком много новых идей, и почти все они были сырыми, требовавшими длительной доводки. Но главным оказалось то, что Можаровский и Веневидов немного опоздали со своим проектом. Этап перехода на новое поколение техники в СССР заканчивался - уже были изготовлены и запущены в серию три новых типа истребителей, легкие и пикирующий бомбардировщики, а также бронированный штурмовик Ильюшина, и эти "синицы в руках" накануне войны были куда ценнее, чем даже самые перспективные проекты. В сложившейся системе вооружения ВВС не нашлось места и для таких удачных самолетов как И-185, Су-6, и даже Ту-2! "Комбайну" так и не довелось собрать свою жатву на поле боя - он не был построен, а окончательную точку в истории БШ-МВ поставила начавшаяся война.

Як-2 КАББ
Экипаж 1
Геометрия
Длина самолета, м 9,34
Размах крыла, м 14,00
Площадь крыла, м² 29,40
Массы, кг
пустого 3800
нормальная взлетная, кг 5130
Силовая установка
2 × ПД М-103, мощностью, л.с. 2 × 960
Лётные данные
Max скорость, км/ч 520
Крейсерская скорость, км/ч 468
Практический потолок, м 8800
Практическая дальность, км 850

Вооружение. Две 20-мм пушки ШВАК и два 7.62-мм пулемета ШКАС боезапас 300 снарядов для пушек и 1000 патронов для пулеметов). 20 × АО-8 или АО-20 в двух кассетах КД-1-1038 или 4 × ФАБ-50 (ФАБ-100).

Подробно

Источники

  • "История конструкций самолетов в СССР,1938-1950гг." /В.Б. Шавров/
  • "Ближний бомбардировщик ББ-22 (Як-2/Як-4)" /Авиаколлекция №3 2007/
  • "Рассказы авиаконструктора" /А.С. Яковлев/
  • "Советские самолеты" /А.С. Яковлев/