Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР

2
0

Данный материал из серии моделей нашего немецкого коллеги dizzyfugu был мной переведен и немного переработан. Хочу выразить большую благодарность уважаемому коллеге redstar72 за неоценимую помощь в редактировании данной статьи.

Могучий тяжелый истребитель Су-5 (И-2М-107) начал свою жизнь в начале марта 1943 года, когда руководимое Павлом Осиповичем Сухим конструкторское бюро завершило работы по созданию проекта высокоскоростного истребителя с уникальной компоновкой силовой установки. Самолёт был цельнометаллическим свободнонесущим низкопланом с однокилевым хвостовым оперением. Состоявшее из трёх частей (центроплана и двух консолей) крыло имело постоянный угол поперечного V и в основном трапециевидную форму при виде сверху; стабилизатор имел нулевой угол поперечного V.

Силовая установка самолёта состояла из двух 12-цилиндровых V-образных двигателей жидкостного охлаждения М-107 конструкции Владимира Яковлевича Климова, взлётной мощностью по 1400 л.с. (1030 кВт) каждый, вращавших один общий винт. Двигатели устанавливались в фюзеляже вблизи центра масс – один за другим вдоль продольной оси самолёта. Передний двигатель был смещен к правому борту фюзеляжа, а задний – к левому. Таким образом, общая мощность была как у двухмоторного самолёта, а лобовое сопротивление – как у одномоторного, что должно было дать значительное увеличение скорости. Внутри ОКБ проекту присвоили обозначение И-2М-107, что означало истребитель, оснащенный двумя двигателями М-107.

Поскольку двигатели были расположены относительно друг друга с некоторым смещением, то каждый двигатель имел один ряд выхлопных патрубков на верхней поверхности фюзеляжа и один ряд на его боковой стороне (справа – для переднего двигателя и слева – для заднего). Двигатели должны были вращать трёхлопастный винт диаметром 4 метра при помощи удлинённых валов и редуктора. Водяные радиаторы двигателей были расположены бок о бок в нижней передней части фюзеляжа, в то время как маслорадиаторы располагались в корневых частях крыла. Топливо размещалось в расположенных в центре фюзеляжа четырёх баках, общая ёмкость которых составляла 1113 литров.

Выбранное расположение двигателей позволило вынести кабину пилота вперёд; она была, кроме того, смещена к левому борту, что придавало самолёту весьма необычный вид, зато обеспечивало лётчику отличный обзор на взлёте и посадке, несмотря на большой посадочный угол, необходимый для достаточного клиренса винта. Кабина была защищена пуленепробиваемым лобовым стеклом толщиной 60 мм, 10-мм передней бронеплитой и 12-мм задней бронеспинкой; общий вес брони составлял 70 кг.

Колёса основных стоек шасси, убиравшихся в центроплан по направлению к фюзеляжу, имели размеры 800×250 мм, колесо хвостовой опоры, убиравшейся внутрь фюзеляжа, имело размер 400×150 мм. Вооружение самолёта должно было состоять из трёх 20-мм пушек ШВАК: одна располагалась в фюзеляже и стреляла сквозь втулку винта, две другие устанавливались в консолях крыла вне ометаемой винтом зоны.

Полномасштабный макет был проинспектирован в декабре 1943 года. К этому времени в ходе Великой Отечественной войны произошёл коренной перелом, и Ставка Верховного Главнокомандования планировала посредством Авиации дальнего действия наносить мощные удары по тыловым объектам противника не только ночью, но и днём. Основными задачами будущего истребителя должны были стать:

  • сопровождение бомбардировщиков;
  • прорыв воздушной обороны противника;
  • ведение патрульной службы в районах, отдалённых от своих баз;
  • ведение разведки с боем в глубоком тылу противника.

Дополнительным назначением нового самолёта должно было стать выполнение функций барражирующего истребителя-перехватчика.

ОКБ Сухого получило добро на продолжение работ над проектом И-2М-107, непосредственным руководителем которого был Владимир Антонович Чижевский. Официально проекту присвоили обозначение Су-5. Двигатели заменили на более мощные ВК-107А, развивавшие по 1600 л.с. на взлёте и 1500 л.с. на высоте 4500 метров. Ещё бóльшую мощность эти моторы могли выдавать на боевом режиме, однако использование его допускалось лишь в экстренных случаях, поскольку резко уменьшало ресурс мотора.

В течение 1944 года три прототипа быстро прошли программу опытно-конструкторских работ и последовавших за ними заводских и официальных испытаний. Самолёт оказался прост в пилотировании, но испытывал проблемы с перегревом обоих двигателей и с редуктором. Если проблему охлаждения моторов удалось разрешить (для этого самолёт получил подфюзеляжный радиатор увеличенной площади, а маслорадиаторы были перепроектированы и размещены под крылом у его корневых частей), то трансмиссия стала ахиллесовой пятой Су-5.

Тем не менее, к концу 1944 года справились и с этой проблемой, и Су-5, успешно пройдя испытания, был рекомендован к серийному производству в качестве дальнего истребителя и барражирующего истребителя-перехватчика.

В конструкцию серийного самолёта был внесен ряд улучшений по сравнению с прототипом. Размах крыла был увеличен на 1,6 метра, был установлен четырёхлопастный винт увеличенного диаметра (4,3 метра!), имевший лучшие характеристики на бóльших высотах. Кабина пилота оставалась негерметизированной, зато получила новое остекление, обеспечивавшее круговой обзор.

Вооружение также претерпело изменения: фюзеляжную пушку заменили мощным 37-мм орудием НС-37 конструкции Александра Эммануиловича Нудельмана и Александра Степановича Суранова, а крыльевые – новейшими 23-мм НС-23 этих же конструкторов.

Опыт эксплуатации первых серийных Су-5 показал, что если проблему с перегреванием двигателей удалось успешно устранить, то сложный в производстве редуктор во время воздушного боя с большими перегрузками мог выйти из строя. Из-за падения качества при переходе от прототипов к серийному производству, от перегрузок в редукторе могли повреждаться подшипники и корпус, а также искривляться удлиненные валы. Считается, что ответственность за часть потерь Су-5 первых серий лежит на повреждении редукторов.

Большие крутящие моменты огромного винта также внесли свою лепту в управляемость самолёта на взлёте и посадке, которые пилотами характеризовались как «опасные», особенно при пустых топливных баках и сильном поперечном ветре.

Как следствие, пилотам Су-5 рекомендовалось не вступать в маневренный бой с одномоторными истребителями противника и использовать для атаки на них «соколиный удар» с преимуществом в высоте и скороподъёмности.

С другой стороны, мощное пушечное вооружение оставляло мало шансов самолётам противника: одной короткой очереди было достаточно, чтобы в воздухе развалился на части не только одномоторный истребитель противника (Me 109 или FW 190), но и более крупные машины, такие как, например, ночной перехватчик Ju 88G.

Помимо боевого применения дальние истребители Су-5 использовались и для проведения экспериментов, среди которых были опытные работы с двигателями и вооружением. Один Су-5 был вооружен стрелявшей сквозь втулку винта 45-мм автоматической пушкой Нудельмана-Суранова НС-45. Также предусматривалась установка на него 57-мм пушки. На Су-5 испытывали опытные двигатели ВК-108 и ВК-109. С целью увеличения дальности полёта один самолёт был переделан под установку двух дизельных двигателей Чаромского АЧ-30Б.

Для минимизации влияния крутящего момента на планер самолёта в разработке находился вариант с соосными винтами противоположного вращения диаметром 3,6 метра каждый.

До окончания боевых действий в общей сложности было изготовлено 120 дальних тяжёлых истребителей Су-5. Несмотря на указанные выше недостатки, они хорошо показали себя в качестве истребителей сопровождения. Высокие скорость и скороподъёмность, мощное вооружение и опытные экипажи конца войны, против которых издыхающие люфтваффе могли выставить лишь желторотых юнцов и небольшое количество невыбитых экспертов, позволили свести к минимуму потери подопечных. После войны Су-5 постепенно были списаны, а летавшие на них боевые части были перевооружены на дальние истребители сопровождения Ла-11. Затем наступила эпоха реактивной авиации…

Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР

Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР

схемы дальнего истребителя сопровождения И-2М-107

Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР

компоновочная схема дальнего истребителя сопровождения И-2М-107

Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
первый прототип дальнего истребителя сопровождения Су-5 (И-2М-107)


Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР

Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
Альтернативные дальние истребители сопровождения Су-5 (И-2М-107). СССР
дальний истребитель сопровождения Су-5, 1-й иап АДД, март 1945 года, Германия

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Сухой Су-5

Назначение: дальний истребитель сопровождения

Экипаж: 1 чел.

Силовая установка: два 12-цилиндровых V-образных двигателя жидкостного охлаждения ВК-107А, развивавших на уровне моря 1600 л.с. и на высоте 8300 метров 900 л.с., вращавших четырёхлопастный винт изменяемого шага диаметром 4,3 метра

Размеры:

размах крыла 13,85 м
длина 10,75 м
высота 5,30 м

Вес:

пустого 5250 кг
максимальный взлетный 8100 кг

Лётные характеристики:

максимальная скорость на высоте 720 км/ч
скороподъёмность 21 м/с
практический потолок 11 700 м
дальность полета 1750 км

Вооружение: одна 37-мм пушка НС-37 с боезапасом 50 снарядов, две 23-мм пушки НС-23 с боезапасом 120 снарядов на ствол


Примечание: Проект И-2М-107 существовал в действительности, однако разрабатывался на год позже – в феврале-марте 1944 года и не пошёл дальше чертёжной доски. Краткая информация о нём здесь: http://alternathistory.com/istrebiteli-posukhogo-perioda-vtoroi-mirovoi-voiny. Обозначение Су-5 в реальной истории носил другой самолёт, о котором можно прочитать тут: http://alternathistory.com/polureaktivnye-istrebiteli-tsagi


источники:

27
Комментировать

Пожалуйста, авторизуйтесь чтобы добавить комментарий.
12 Цепочка комментария
15 Ответы по цепочке
0 Последователи
 
Популярнейший комментарий
Цепочка актуального комментария
0 Авторы комментариев
NFBarbAlex-catredstar72Юра 27 Авторы недавних комментариев
  Подписаться  
новее старее большинство голосов
Уведомление о
Ansar02

!!!

yes!!!

станислав к

 
!
Тоже  немного думал о

 

yes!

Тоже  немного думал о двухдвигательном (М-105) истребителе, пока  есть только предварительный набросок:

 

Правда,  у меня и после/если завершения попроще будетcrying 

alex66ko
alex66ko

Одно не понял, зачем только

Одно не понял, зачем только ОДИН ВИНТ?

 

Prostak_1982

Чтобы не заморачиваться с

Чтобы не заморачиваться с соосным валом.

Тут возможны два основных решения.

1. Соосные валы. Двигатели крутятся в противофазе, стоят один за другим. Вал переднего — труба, сквозь которую пропущен длинный вал заднего двигателя. Проблема с изготовлением трубы, способной передать достаточную мощность. Это раз. Вторая. Изготовление длинного достаточно тонкого, но при этом жесткого вала, который будет идти от заднего двигателя к винтам.

2. Параллельные валы. Валы проходят один над другим. Проблему длинного вала от заднего двигателя никто не отменял. Другая проблема — рассинхронность вращения из-за зазоров и других неточностей редукторов, сопрягающих валы и винты.

Кроме того, один из двигателей можно выключить и на малом газу барражировать над местом.

alex66ko
alex66ko

На Болховитиновском И-1

На Болховитиновском И-1 проблема длинного вала вроде как была решена. Точнее на его предшественнике с моторами М-103. И ничего, крутило 2 винта в разные стороны. Сам по себе редуктор не представляет сложности. Англичане пытались на свой Нэпир ставить редукторы для соосных винтов, дурная мощь мотора требовала соответсвующих размеров винта. И вроде как прошел стендовые испытания, но двигун был и без этого дорогой.

NF

++++++++++
 
Оригинально.

++++++++++

 

Оригинально.

Prostak_1982

А почему «Е» как-то странно

А почему "Е" как-то странно написано?

А так, красиво.

Вот, только, это скорее перехватчик объектовой ПВО и противоразведчик, чем сопровождения.

Пупс

Не-119 и мне нравится. Вот

Не-119 и мне нравится. Вот только как истребитель сложноват будет. Зато ка пикировщик, торпедоносец, разведчик и особенно палубный выйдет изумительно.

NF

«Не-119 и мне

"Не-119 и мне нравится."

 

Этов теории, а на практике надежность его спаренного двигателя была не такая и высокая.

Пупс

Да и с обзором там были

Да и с обзором там были проблемы… Хотя как узко специализированный самолет ооочень интересен. Для АИ вооще находка!wink

Странно, спаренные моторы встречаются часто а тут и недовели… Можно ли их довести до терпимой надежности?

NF

«Странно, спаренные моторы "Странно, спаренные моторы встречаются часто а тут и недовели… Можно ли их довести до терпимой надежности?"   На сколько мне известноспаренные двигатели DB-606 и DB-610 которые планировалось устанавливать на средние бомбардировщики Ju-288 B и Ju-288 C были более надёжными чем эти же двигатели устанавливавшиеся на тяжелых бомбардировщиках типа Не-177 по сколько силовые установки средних бомбаржировщиков несколько отличались от тех что были использованы на Не-177. Имелись проблеммы с редукторами спаренных двигателей так как из за высокой мощности этих двигателей редукторы не редко выходили из строя. Но со временем эти поломки редукторов были устранены как были устранены и прочие недостатки силовых установок и поздние серии Не-177 А-5 уже были более менее надёжными. Но следовало бы заметить что на доведение до ума спаренных двигатеелй немцы потратили очень много времени. Если бы Удэт сразу же еще в начале 1938 года просто внимательно выслушал бы Эрнса Хейнкеля и проект Не-177 не стали бы перерабатывать под установку спаренных двигателей и отказались бы от требования согласно которому Не-177 должен был иметь возможность пикировать, то вполне возможно что Не-177 с 4-мя отдельно друг от друга установленными  двигателями с высотностью 5-6 км. уже смогли бы принять участие в налётах на Британию уже в 1940 году и еще более… Подробнее »

redstar72

Механику — 7 суток

Механику — 7 суток гауптвахты, и пусть скажет спасибо, что не трибунал! Это же уметь надо — до такого вида довести самолёт! Интересно, он мыл его хоть раз с тех пор, как принял с завода? А за техническим состоянием он тоже так же следит?

(Уважаемый коллега dizzyfugu нередко злоупотребляет "обгадингом" на своих моделях, но уж тут он сам себя превзошёл. Ужас!)

Ну, серо-зелёный камуфляж на советском "не ленд-лизовском" самолёте можно списать на альтернативность мира. Сложнее объяснить надпись "ПОБЪДА". Пилот — болгарский или сербский антифашист? Так нет, на этих языках "победа" пишется точно так же, как и на русском… Или в том мире не было реформы орфографии, и это типа ять такой?

Alex -cat

шикарно выглядит. Так понимаю

шикарно выглядит. Так понимаю автор делает ручками модель в масштабе а потом фоткает её на фоне травки-пейзажа? Или синего фона и накладывает текстуру? Оригинальный рендер smile

Касаемо вооружения- нужны ли дальнему истребителю три слонобойки? Да и жрать два движка будут как не в себя.На Мустанге 1000 литров, тут 1100. при этом у Мустанга -1500 км дальность ( без подвесных.С ними- гораздо больше)- тут 1750 км.

Ну те..скорее это перехватчик .Тяжелый. Против больших бомберов ( автор может и  брал за основу чтонить вундервафно-немецкое за 1944..45 год из малоизвестного)

redstar72

Alex-cat пишет: шикарно [quote=Alex-cat] шикарно выглядит. Так понимаю автор делает ручками модель в масштабе а потом фоткает её на фоне травки-пейзажа?  [/quote] Именно так.  Касаемо вооружения- нужны ли дальнему истребителю три слонобойки? Он не только дальний истребитель — он тяжёлый двухмоторный истребитель, и вооружение несёт соответствующее данному классу самолётов. Может выполнять различные функции, в том числе и то, о чём Вы сказали: перехватчик .Тяжелый. Против больших бомберов Да и жрать два движка будут как не в себя.На Мустанге 1000 литров, тут 1100. при этом у Мустанга -1500 км дальность (без подвесных.С ними- гораздо больше)- тут 1750 км. Дальность, во-первых, зависит от режима полёта. Даже Ла-5 с его 390 кг топлива способен на наивыгоднейшем режиме улететь на 1190 км. Вот табличка из ТО: А Ла-11 с 803 кг (1070 л) — до 2550 км. Просто в таблицах для наших истребителей времён ВОВ обычно фигурирует дальность на 0,9Vmax (для двухмоторных на 0,8); она же задавалась конструкторам в техзаданиях.  P-51D-25 имел дальность без ПТБ 950 миль (1529 км) при скорости 395 МРН (636 км/ч) на высоте 25 тыс. футов (7620 м), при том что максимальная на этой высоте — 437 МРН (703 км/ч). То есть это именно скоростная дальность на 0,9Vmax. На наивыгоднейшем режиме… Подробнее »

Пупс

Движки в центре тяжести,

Движки в центре тяжести, инерционная масса меньше, как маневренность выйдет? Вооружение, по мне 1х37(НС-37), а вот плювалок бы штуки 4 эрликончика(МГ-FF) в крыло….wink

Юра 27

 Интересная табличка :

 Интересная табличка : скорость на высоте 2000 м всего лишь 450 км/ч при 2400 об/мин мотора, что соответствует  номинальной мощности на этой высоте(1540 л/с). Т.е. Ла-5 в 42 году выдавал ту же скорость на номинале, что и И-16 с мотором М-63. Или есть какой-то "подвох" ?

redstar72

Юра 27 пишет:
Т.е. Ла-5 в 42

[quote=Юра 27]

Т.е. Ла-5 в 42 году выдавал ту же скорость на номинале, что и И-16 с мотором М-63. Или есть какой-то "подвох" ?

[/quote]

Разумеется, есть:). Это скорость по прибору, она же индикаторная, т.е. определяемая по давлению воздушного потока. Приборная скорость соответствует действительной только в полёте у земли. Чем больше высота, тем более разрежен воздух и тем больше разница между приборной и истинной скоростью. Обычно считается, что разница увеличивается на 5 % на каждые 1000 м набора высоты; т.е. на 2000 м истинная скорость на 10 % выше приборной. Хотя в данном конкретном случае разница больше (т.к. прибор несовершен­ный, занижает даже у земли). Вы можете видеть в той же табличке — дальность 420 км, продолжительность полёта 47 минут. Как не трудно посчитать, фактическая скорость 536 км/ч (т.е. на 19 % больше приборной). 

А максимальная скорость Ла-5 на 2000 м, согласно тому же ТО — 553 км/ч. Вот табличка и график:

Alex -cat

Он не только дальний Он не только дальний истребитель — он тяжёлый двухмоторный истребитель, и вооружение несёт соответствующее данному классу самолётов. Может выполнять различные функции, в том числе и то, о чём Вы сказали: тем не менее выбор вооружения для предлагаемой ипостаси ( не тяжелого двухмоторного истребителя оптом а именно дальнего истребителя сопровождения ) мягко  скажем странноват. Дальность, во-первых, зависит от режима полёта. эээ.. всё это данном контексте  такие "статистические" расчеты. А как говрится- "есть ложь, есть большая ложь и есть статистика". (Да собственно и не спорю, что манипулируя цифрами можно натянуть сову на глобус.Теоретически.) Практически сомнения присутсвуют.Ибо теж теоретические расчеты ОКБ Сухого по истребителю И 2М-71Ф ( ну а почему нет? тотже сумоист-тяжвес в 8-10 тонн) с его двумя баками по 787 кг ( не литров) — дают 1700 -2000 км ( 1700 кстати при 0,67Vmax). А тут 1100 литров ( не кг) — и тож 1750.  Возможно, Су-5 мог бы совершать крейсерский полёт и на одном двигателе. Кроме того, можно добавить в легенду, что в серии были сделаны дополнительные баки в крыле. а..ну тоесть червяк сомнения по дальности тож присутсвует? А примечание в конце для кого написано? Это реальный проект Сухого. Приведенные в статье общий вид ) и… Подробнее »

станислав к

Прочитал комментарии и понял,

Прочитал комментарии и понял, что у моего варианта (см. страшненький набросочек выше) оказывается есть кое-что положительное. 

-двигатели одинаковые (и направление вращения), без переделок,

-относительно короткие тонкие валы (только у одного вместо шестерни винт), длину реально сделать одинаковой, труба ещё короче,

Основной вариант скоростной перехватчик (2хУБ, 2хВЯ-23). Вынужденный вариант — дальний истребитель сопровождения  (4хУБ или 4хШВАК). Взлёт и атака на двух движках, сопровождение на одном. А можно попробовать и скоростной разведчик — кабину продлеваем вперёд, а вместо ВЯ фотоаппаратура.

Что скажите? cheeky

В 4-5 тонн удастся уложиться?

Terier
Terier

А я то наивный F117 уродливым

А я то наивный F117 уродливым считал…

×
Зарегистрировать новую учетную запись
Сбросить пароль
Compare items
  • Включить общее количество Поделиться (0)
Сравнить