Легкий ночной бомбардировщик У-2ВС (По-2ВС).
Разработчик: ОКБ Поликарпова
Страна: СССР
Первый полет: 1941 г.
В 1942 году заводское КБ Бакшаева вело работы по превращению самолета в бомбардировщик, определяемого как У-2ВС. Было увеличено количество балок ДЕР-7 для подвески бомб под нижним крылом с четырех до шести. Начиная с середины 1942 года такое бомбардировочное вооружение У-2ВС с общей нагрузкой 300 кг стало стандартным. В задней кабине для удобства пользования бортовым пулеметом оборудовали откидное сидение. Вместо пулемета ДА начали устанавливать пулемет ШKAC с ленточным питанием. Из двух с лишним тысяч произведенных за год самолетов 938 оснастили универсальной шкворневой установкой, из них 771 экземпляр с пулеметом ШKAC. Для обеспечения ночных полетов ввели новую приборную доску с авиагоризонтом АГ-1 или АГП, оборудовали АНО и посадочную фару ФЗС-155 (авиагоризонты, бортовые огни и фары на серийных машинах начали устанавливать только с середины 1943 года). Провели значительные работы по экономии материалов. В частности, законцовки крыльев, оперения, и обтекатели шасси стали изготавливать из дерева и фанеры, а капоты двигателя из листового железа.
Используя наработки по самолету ВОМ-1, на авиазаводе № 387 в 1942 году подготовили собственный вариант модернизации У-2. Самолет вооружили курсовым пулеметом ШКАС, смонтированным поверх правого крыла. Питание осуществлялось из патронного ящика емкостью 300 патронов, установленного в фюзеляже. У второго члена экипажа на шкворневой установке установили пулемет ДА (с четырьмя запасными магазинами).
За кабиной штурмана оборудовали отсек для двух вертикальных цилиндрических кассет, загружаемых мелкими авиабомбами. Кассеты вмещали до 68 осколочных бомб АО-2,5, или 48 зажигательных бомб ЗАБ-2,5, или 16 осколочных АО-8, или 10 АО-10, или 8 АО-15. Еще две кассеты АБКП-100 для мелких авиабомб подвешивались под нижним крылом самолета.
Полигонные испытания этого У-2, проведенные в июне 1942 года, показали реальную возможность его эффективного боевого применения. Хотя серийно такие самолеты не строились, в разных вариациях перечисленное вооружение устанавливалось на отдельных У-2ВС заводского выпуска.
В 1943 году один из серийных самолетов завода № 387 оснастили подвеской из четырех контейнеров АБКП-100, в каждом из которых размещалось 33 ПТАБ-2,5-1,5. В таком виде У-2 предполагалось использовать в борьбе против вражеских танков.
В описании боевых эпизодов времен войны довольно часто звучала фраза о бесшумном подходе У-2 к цели. Возникло даже ошибочное мнение, что летчики в самый ответственный момент выключали двигатель. На самом деле в большинстве случаев пилоты не сбрасывали газ, что позволяло им свободно маневрировать при отходе от объекта атаки. Но иногда опытные пилоты снижались к цели с задросселированным двигателем (то есть при убранном газе), а в хорошем случае и с подветренной стороны. Такая тактика, особенно на фоне непрерывной стрельбы и разрывов, оказалась вполне эффективной, но не обеспечивала необходимую скрытность. Примерно через год войны на самолетах У-2 начали использовать глушители двигателя М-11. Сначала на фронте появились самодельные, импровизированные устройства, а позднее ими начали снабжать и серийные аппараты.
Практическое использование самолетов с глушителями-пламегасителями выхлопа показало, что противник не обнаруживал их на высоте 700-800 метров. Отмечалось немало случаев, когда оборудованные такими устройствами У-2 не обнаруживались и на меньшей высоте. Командир звена 23-го Гвардейского авиаполка гвардии старшина Синяков докладывал: «…работал с мая месяца 1942 года по настоящее время (апрель 1943 года) на самолетах У-2, оборудованных глушителями АКС-2. Последние в боевой обстановке показали себя с положительной стороны. Звук мотора делается мягче, что давало возможность ходить безнаказанно на крупные объекты, защищенные всеми средствами ПВО. Мне приходилось делать много вылетов на разведку, линию фронта перелетал на высоте 800-1000 метров, закрывал заслонку глушителя, снижался до высоты 100-150 метров и чувствовал себя хозяином — идущие машины фары не выключают, железнодорожные станции, ведущие выгрузку войск, не маскируются от неожиданного налета, порой путают со своей «каракатицей» (Хеншель-126 — прим. авт.)«.
Гвардии капитан Манкевич из 23-го Гвардейского авиаполка утверждал: «Положительную роль глушитель-пламегаситель оказывает в ночных условиях, т.к. обеспечивает звуковую скрытность и внезапность подхода к цели. При наших полетах на крупные узлы сопротивления, где сосредоточены средства ПВО противника, самолеты, оборудованные глушителями-пламегасителями, подходили к цели и беспрепятственно уходили, в то время как самолеты без глушителей-пламегасителей при подходе к цели обнаруживались и встречались зенитной артиллерией.
Характерно, что при появлении самолетов, оборудованных глушителями-пламегасителями, противник не предпринимает оборонительных действий до момента бомбометания, особенно в районах, где работает авиация противника. Звук мотора с глушителем неразборчив и не отличается от звука мотора Ю-87. Были случаи, когда противник со своего аэродрома давал сигналы на посадку проходящим нашим самолетам».
В 1943 году появились глушители МАКФ-4, основанные на принципе акустического фильтра высокой частоты. В соответствии с приказом ВВС КА № 0148 от 21 июля 1943 года такие глушители установили на части У-2 М-11Д 213-й нбад, которой командовал генерал-майор В.С.Молоков (Герой Советского Союза, известный полярный летчик, сам немало летавший на У-2). Вплоть до 3 сентября 1943 года самолеты с глушителями-пламегасителями МАКФ-4 прошли войсковые испытания в боевых условиях в присутствии представителей НИИ ВВС Красной Армии. Результаты признали удовлетворительными, поэтому до 1 октября 1943 года все самолеты 213-й нбад решили оборудовать МАКФ-4.
В дальнейшем предполагалось использовать глушители на корректировщиках артогня, поэтому было решено провести более обстоятельные исследования возможностей снижения шума. В декабре 1943 года провели контрольные испытания У-2 ВС с МАКФ-4, оборудованном на заводе № 51 радиостанцией РСИ-4. Указывалось, что МАКФ-4 весил 2,5 кг, снижал мощность двигателя на 2%, а максимальную скорость — на 5 км/ч. Испытания велись на аэродроме НИИ ВВС Красной Армии в абсолютно тихую погоду, при уровне громкости внешних помех не выше 28-30 децибел.
Выяснилось, что У-2 с МАКФ-4 на режиме эксплутационных оборотов (1500 об/мин) не обнаруживался с земли по шуму на высоте 1300 метров и выше. Наблюдатели стояли неподвижно. При передвижении наблюдателей высота бесшумного полета снижалась до 700 метров.
Были сделаны выводы, что установка МАКФ-4 позволяет осуществлять на эксплуатационных режимах работы двигателя бесшумный полет на высотах 1300 м и выше при отсутствии внешних акустических помех. При наличии внешних акустических помех: стрельба, разрывы бомб, движение автомашин, ветер порядка 5 м/сек, бесшумный полет возможен на высотах 700 метров. В темные ночи при наличии интенсивной артиллерийской стрельбы возможен бесшумный полет на высотах 400 метров.
При более тщательном рассмотрении вопроса было решено совершенствование глушителей продолжить. МАКФ-4 имел много прямых углов, шероховатостей и выступов внутри, ощутимо снижал мощность двигателя. Кольцевой коллектор в летних условиях при использовании бензина Б-70 давал повышенную температуру смеси и еще более снижал мощность. Отмечалось слабое крепление коллектора, от вибрации произвольно включался подогрев смеси.
В поисках более совершенного устройства на заводе № 51 спроектировали и изготовили свой кольцевой коллектор с тремя вариантами глушителя-пламегасителя, называемого ШПГ (буквально — шумопламегаситель).
ШПГ-1 действовал по принципу трения с отражением, выхлопные газы в нем проходили по спирали.
ШПГ-2 построили по типу МАКФ-4, действующего как акустический фильтр высокой частоты, и конструктивно осуществленного по прямой схеме с воздушной подушкой.
ШПГ-3 основывался также на принципе акустического фильтра высокой частоты и конструктивно был осуществлен по обратной схеме.
Испытания всех трех устройств провели в НИИ ВВС в период 19.01.1944-15.02.1944 г. на Чкаловском аэродроме. Лучшие результаты показали ШПГ-2, установленные на У-2ВС № 017120 производства завода № 471 и У-2ВС № 640201 производства завода № 464. На расстоянии 50 м от самолетов в направлениях 0° и 120° шум по замерам снижался на 7-8 децибел. Звук выхлопа не прослушивался в суммарном шуме самолета на всех режимах работы мотора, что свидетельствовало о полной маскировке звука выхлопа шумом винта. В полете на высоте 50-100 м и на расстоянии 200-300 м слышимость самолета полностью исчезала. На более близком расстоянии прослушивался шум винта малой интенсивности в виде шороха. Пламя выхлопа гасилось полностью на всех оборотах.
На режиме полного газа ШПГ-2 снижал обороты двигателя на земле на 15 об/мин (вместо 1585 с серийными выхлопными патрубками давал 1570 об/мин). Суммарную мощность ШПГ-2 уменьшал на 3% — МАКФ-4 на 6%. Уменьшение максимальной скорости составило 4 км/ч. По сообщению летчика, ст.лейтенанта Тинякова, использование глушителя-пламегасителя ШПГ-2 «на летные данные практически не влияет».
7 марта 1944 года Главный инженер ВВС Красной Армии генерал-полковник Репин утвердил отчет испытаний глушителей-пламегасителей (ШПГ) на самолете У-2 с М-11Д. Далее рекомендовалось принять ШПГ-2 как эталон для серии взамен серийных выхлопных патрубков. Заводы обязывались уже с 1 апреля выпускать У-2 с кольцевыми коллекторами ШПГ-2. Кроме этого были заказаны дополнительные комплекты таких глушителей для последующей их установки на самолеты в ночных легкобомбардировочных полках.
Эталонный ночной бомбардировщик 1944 года У-2ВС с серийным № 4504 был построен на заводе № 387 в октябре 1943 года и предполагался в качестве эталона для серийного производства. Модернизированный самолет имел нижеперечисленные отличия:
-установлен опытный глушитель конструкции КБ завода № 387;
-смонтирована новая шкворневая установка под пулемет «ДТ» с магазинным питанием;
-установлен новый визир штурмана для ночного бомбометания;
-оборудовано питание гироприборов от всасывающего патрубка 4-го цилиндра;
-установлен триммер руля высоты; поставлен опытный центропланный бензобак;
-изменены карданные узлы передних подкосов амортстойки шасси.
Государственные испытания У-2ВС № 4504 провели в НИИ ВВС в период с 21 декабря 1943 года по 13 января 1944 года. Военные испытатели на сей раз отчетливо дали понять, что время самодеятельности закончилось, поэтому весьма придирчиво отнеслись к оценке боевых и эксплуатационных возможностей самолета. Отмечалось, что в предъявленном исполнении У-2 испытания не выдержал по ряду причин. Задняя стрелковая установка имела недостаточные углы обстрела земли, у штурмана не было надежного привязного ремня, сменять магазины с патронами во время полета оказалось весьма затруднительно. Новый вариант питания авиагоризонта и указателя поворота оказался еще далек от совершенства, бомбардировочный визир недоведен, управление элеронами тугое, нагрузки на руль высоты при нейтральном триммере высоки. При этом пустой самолет стал тяжелее на 40-50 кг, что снижало бомбовую нагрузку соответственно на 50 кг.
Для устранения недостатков самолет передали в КБ Поликарпова, на московский авиазавод № 51. Здесь в короткий срок произвели необходимые изменения.
На левом руле высоты оборудовали более эффективный триммер, вписанный в обводы оперения, штурвал триммера на левом борту кабины пилота передвинули вперед, а для штурмана оборудовали съемную ручку управления. Питание пилотажных гироприборов осуществили по замкнутому контуру через манодетандер, обеспечивавший более устойчивый перепад давления. Кстати, используемые ранее трубки Вентури, дававшие перепад давления 50-55 мм, вполне успешно раскручивали гироскопы указателей поворота, но необходимый при ночных полетах авиагоризонт АГ-1 требовал перепада давления 80-100 мм. Именно ради этого прибора и усовершенствовали воздушное питание гироскопов.
В последовавших вариантах модернизации необходимое для работы гироприборов разрежение воздушного потока получали при подключении к смесительной камере двигателя М-11. Кроме того, установили генератор ГС-50, капот доработали под установку генератора. Вместо пускового магнето использовали бобину (катушку). Доработали электропроводку: установили регулятор напряжения, смонтировали кабинную лампу с реостатом.
Пулемет ДТ передвинули назад на 100 мм. Походное положение пулемета перенесли с правого на левый борт (при испытаниях для походного крепления решили использовать оба борта). Магазины приспособили для замены в воздухе, гаргрот в районе крепления шкворня обшили металлом для предохранения от повреждений стреляными гильзами.
После произведенных доработок У-2 № 4504 вновь предъявили к проведению оценки как эталон первого полугодия 1944 года. Повторные испытания в НИИ ВВС велись с 19 февраля по 22 февраля 1944 года под руководством ст.техника-лейтенанта В.В.Часовникова и летчика инженер-капитана С.Г.Фролова.
В итоговом заключении указывалось, что У-2ВС № 4504 испытания прошел удовлетворительно, внесенные конструктивные изменения являются целесообразными, а полученные летные данные удовлетворяют требованиям, предъявляемым к эталону У-2ВС на 1944 год.
По технике пилотирования У-2ВС № 4504 ничем не отличался от серийных У-2, ранее проходивших испытания. Шкворневая установка оказалась удобной в эксплуатации и обеспечивала безотказную стрельбу из пулемета в стороны на 68°, вниз с борта 53° и вверх до 60°. Боезапас 630 патронов в 10 магазинах посчитали излишним и рекомендовали сократить до 315 патронов (5 магазинов). Предлагалось установить лампы УФО для освещения приборной доски, пилотажные приборы перекомпоновать (в который раз), изменить монтаж аккумулятора.
У-2 ВС № 4504 рекомендовался к постройке как эталон первого полугодия 1944 года для всех четырех заводов при обязательном устранении недостатков и установке шумопламегасителя ШПГ-2. Заводу № 387 предлагалось продолжить работу по совершенствованию самолета и подготовить эталон второго полугодия 1944 года. Предполагалось использовать форсированный М-11Ф, для уменьшения длины пробега и повышения маневренности при рулении основные колеса оборудовать тормозами, вместо костыльной пяты установить костыльное колесо, установить бронечашку на сиденье пилота, использовать новый бомбардировочный прицел.
Отдельные усовершенствования внедрялись на самолете незамедлительно. В апреле 1944 года на аэродром в Чкаловской вывели серийный У-2, заводской № 5986, доработанный на заводе № 51. На этом самолете испытали новый фюзеляжный бак емкостью 200 л вместо двух (фюзеляжного и центропланного общей емкостью 195 л) и опытный коллиматорный прицел НП-У-2 (чуть позднее назывался НП-По-2). Использование нового бака сместило центровку вперед — 32,1% вместо 37,3% — что расценивалось как положительный фактор увеличения устойчивости полностью нагруженного самолета.
Прицел НП-У2 позволял осуществлять бомбометание только с высот 300-500 м и выше, обеспечивал угол визирования 38-39°, далее обзор закрывался обтекателем шасси. При пользовании ночью сильный накал лампочки подсветки прицела слепил бомбардира. Однако по сравнению с применяемым штыревым прицелом НП-У2 однозначно расценивался как более совершенный, поэтому после устранения недостатков рекомендовался к использованию.
Впрочем, далеко не все предложенные и даже испытанные улучшения внедрялись в производство. При проведении контрольных испытаний У-2 ВС № 8170 завода № 387, построенного в августе 1944 года, отмечалось, что самолет оборудован ШПГ-2, одним фюзеляжным топливным баком, парными аэронавигационными огнями АБ-42, гироскопические приборы подключены через манодетандер (т.е. подавляющее большинство машин выпуска второй половины 1944 года не имело на борту трубок Вентури). Самолет не был оборудован триммером, генератором, отсутствовала бронечашка на сиденье пилота и лампы УФО в кабине.
Отмечалось, что техника пилотирования не изменилась, однако по-прежнему велики усилия на ручке и педалях. В итоговом заключении было записано: «Считать недопустимым выпуск заводами серийных самолетов, не соответствующих эталону. Форсировать постройку нового эталона».
В октябре 1944 года провели контрольные испытания еще одной серийной машины — По-2ВС № 64115 (уже По-2). Этот самолет, построенный в августе заводом № 464, оценивали как эталон второго полугодия 1944 года. На нем проверяли установку и эффективность ШПГ-2, общепроизводственное исполнение, стрелково-бомбовое вооружение, специальное оборудование.
На самолете был установлен один фюзеляжный бензобак на 150 кг топлива, козырьки из органического стекла, ракетница и патронташ, коробки для противогазов в обеих кабинах, съемная ручка у штурмана. Питание гироприборов осуществлялось от смесительной камеры двигателя через манодетандер, приборные доски имели подсветку УФО. В кабине штурмана был смонтирован указатель скорости, высотомер и компас.
Одновременно, самолет не был оборудован генератором ГС-350 и пусковой катушкой, не имел триммера руля высоты и бронечашки сидения (кстати, подтверждения установки такой брони в заводских условиях автором в официальных документах не обнаружено).
Испытания По-2ВС № 64115 в НИИ ВВС провели в период 04.10.1944-10.10.1944 гг., всего совершили 22 полета. Основные зафиксированные характеристики были таковы:
Вес пустого, кг: 767
Полетный вес нормальный, кг: 1350
Бомбовая нагрузка, кг: 300
Скорость у земли, км/ч: 136
Время набора высоты 500 м, мин: 10,4
Длина разбега с грунта, м: 300 (с полной нагрузкой).
В целом По-2ВС № 64115 прошел контрольные испытания удовлетворительно, по своим летным характеристикам не имел отличий в сравнении с другими серийными самолетами.
Пулемет ДТ действовал безотказно, однако дюралевый лист оказался недостаточной защитой от вылетающих стреляных гильз. Используемый штырьевой прицел обеспечивал прицельное бомбометание в плоскости ветра на высотах не менее 400 м. В ночных условиях пользоваться им оказалось затруднительно, так как фосфорное покрытие на визирных элементах прицела давало недостаточную подсветку. Отсутствие триммера не позволяло сбалансировать самолет, а это утомляло летчика при длительных перелетах. Отмеченные недостатки считались достаточными, чтобы оценить По-2ВС № 64115 как не соответствующий эталону.
Приведенные примеры совершенствования бомбардировщика У-2 (По-2) подтверждают, что его доработка продолжалась почти до конца войны, но одновременно и свидетельствуют, что используемые на разных участках фронта самолеты могли существенно отличаться в своих летных возможностях и оборудовании. Данное обстоятельство ощутимо влияло как на оценку У-2 летным составом, так и на результаты боевой деятельности.
Последний из известных модифицированных По-2 (с коком-обтекателем воздушного винта и улучшенным управлением), определяемый как эталон 1945 года, в серию не пошел. Упрощенно этот самолет можно определить как сухопутный вариант представленного далее однопоплавкового По-2М авиазавода № 51.
ЛТХ:
Модификация: У-2ВС
Размах крыла, м: 11,40
Длина, м: 8,17
Высота, м: 3,10
Площадь крыла, м2: 33,15
Масса, кг
-пустого самолета: 773
-нормальная взлетная: 1400
Тип двигателя: 1 х ПД М-11Д
-мощность, л.с.: 1 х 115
Максимальная скорость, км/ч: 134
Крейсерская скорость, км/ч: 100
Практическая дальность, км: 450
Максимальная скороподъемность, м/мин: 40
Практический потолок, м: 1500
Экипаж, чел: 2
Вооружение: один оборонительный 7,62-мм пулемет ШКАС или ДА
Бомбовая нагрузка: 350 кг, максимальная — 500 кг.
Опытный самолет У-2ВС завода № 387.
Полевая переделка У-2 с бомбами ФАБ-50 и кассетами АБПК-100.
У-2ВС с двигателем М-11Д на лыжном шасси с пулеметом ШКАС и бомбами ФАБ-50.
У-2ВС с двигателем М-11Д на лыжном шасси с пулеметом ШКАС и кассетами АБКП-100.
Серийный У-2ВС с ШПГ-2. Вид спереди.
Глушитель-пламегаситель ШПГ-3 на У-2ВС.
Установленный на двигателе глушитель-пламегаситель МАКФ-4.
Глушитель-пламегаситель МАКФ-4.
У-2ВС с двигателем М-11Д образца 1943 года.
У-2ВС с двигателем М-11Д образца 1943 года.
У-2ВС с двигателем М-11Д образца 1943 года.
У-2ВС с двигателем М-11Д образца 1944 года.
У-2ВС с двигателем М-11Д образца 1944 года.
У-2ВС перед боевым вылетом.
Линейка самолетов По-2. Кадр из к.ф. «Небесный тихоход».
Бомбовая кассета АБКП-100 под крылом У-2ВС.
Пулемет ДА на шкворневой установке У-2ВС.
Пулемет ПВ-1 слева на У-2ВС.
Пулемет ШКАС на правом крыле У-2ВС.
Пулемет ДТ на шкворневой установке У-2ВС.
Пулемет ШКАС на шкворневой установке У-2ВС.
Приборная панель пилота У-2ВС.
Реплика У-2ВС.
Реплика У-2ВС.
Реплика У-2ВС.
У-2ВС в музее ВВС Монино.
У-2ВС. Рисунок.
У-2ВС. Рисунок.
У-2ВС. Схема.
У-2ВС. Схема.
У-2ВС с двигателем М-11Г. Схема.
.
.
Список источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.
Б.Л.Симаков. Самолеты страны Советов. 1917-1970.
Энциклопедия-справочник. Самолеты страны Советов.
Авиация и Время. Юрий Гугля, Александр Котлобовский. Сага о небесном тихоходе.
Мир Авиации. Владимир Иванов, Андрей Коршунов, Владимир Перов, Олег Растренин. Легендарный У-2.