132. Есть лишь одна у летчика мечта - высота!
Оригинал взят у oldadmiral в 132. Есть лишь одна у летчика мечта - высота!
Привычно не в состоянии дискутировать по заявленной теме в прошлом посте (оно и понятно - там все очевидно) некоторые персонажи съехали на авиацию. Старый адмирал давно ходил вокруг этой темы, запланировав большой цикл статей. Однако надорвался по причине трудоемкости сбора данных для некоторых расчетов. Но дискуссия в прошлом посте продемонстрировала непонимание рядом юзеров некоторых базовых реалий тогдашней войны в воздухе и совершенно некритическое отношение к некоторым штампам советской пропаганды. Поэтому я возьму на себя смелость высказаться по поводу, как это явствует из названия, высотных характеристик и их влияния на ведение воздушного боя.
И для начала позвольте мне очень грубыми штрихами обозначить основные этапы появления и развития самолетов-истребителей. Сначала Ролан Гарро, в честь которого ежегодно проводится один из теннисных турниров Большого Шлема, придумал установить в передней части самолета пулемет, стреляющий прямо через диск, ометаемый винтом. Таким образом летчик получил возможность одновременно пилотировать самолет, прицеливаться и вести огонь из бортового оружия. Чтобы не отстрелить самому себе лопасти винта Гарро установил на них металлические отражатели пуль.
Немцы усовершенствовали идею, придумав механизм, синхронизирующий вращение винта и работу пулемета так, что выстрел не мог произойти в момент прохождения перед дулом пулемета лопасти винта. Истребители "Фоккер E", оснащенные несколькими синхронизированными пулеметами, буквально терроризировали авиацию союзников.
Фоккер E. С этого самолета началась регулярная война в воздухе.
Французская сторона не могла быстро скопировать и запустить в крупносерийное производство немецкий механизм, поэтому ставка была сделана на маневренность. На поле боя выставили полутораплан "Ньюпор", обладавший исключительной маневренностью. "Ньюпор XVII" считается эталоном для чуть ли не всех истребителей межвоенного периода в мире.
Ньюпор XVII. Машина еще не оснащена синхронным пулеметом. С оглядкой на этот аэроплан создавались все истребители в мире до начала 30-х!
Вскоре на ньюпоры стали устанавливать синхронизированные пулеметы, а затем появился истребитель SPAD S.VII обладавший мощным двигателем жидкостного охлаждения, обеспечивавшим высокую скорость и чаша весов качнулась в другую сторону.
SPAD VII. Двигатель жидкостного охлаждения позволил повысить летные данные.
Ситуация стала настолько тяжелой, что немцы не нашли ничего лучшего, чем скопировать "Ньюпор XVII" и запустить его в серийное производство, под маркой "Симменс-Шуккерт D.I". Однако прежде, чем такие машины стали в заметных количествах поступать на фронт проблема нашла иное решение:
Немецкую авиацию спасли "Альбатросы" - серия бипланов и полуторапланов с меньшей, чем у СПАД-VII, нагрузкой на крыло (36 кг/кв.м. против 40 кг/кв.м.). Немецкие аэропланы превосходили французские по скороподъемности и потолку. На высоте 4 тыс. м. маневренность СПАДа ухудшалась, а "Альбатрос" забирался выше и атаковал с преимуществом в высоте. (Игорь Андреев, "Боевые самолеты").
Альбатрос D.III. Превосходство этих боевых машин в высотности позволило немцам вернуть господство в воздухе.
Как мы видим, даже в условиях Первой мировой войны, с ее куда меньшими высотами боев, с куда худшей скороподъемностью самолетов, реализовать преимущество в высоте не такая уж и сложная задача.
В дискуссии под прошлой веткой обнаружилось, что существует целая секта ревизионистов, для которых Покрышкин не авторитет. Пригретый американским авиапромом этот приспособленец, по мысли сектантов, не разглядел выдающегося значения плохих высотных данных для завоевания господства в воздухе. А выстраданная им формула "высота-скорость-маневр-огонь" не более, чем оторванные от реальности измышления.
Но самый результативный ас в истории человечества Эрих Хартманн действовал точно по такой же схеме, к которой пришел и Покрышкин. Он барражировал на высоте, ожидая свою жертву. Часто использовал для маскировки облака. Обнаружив противника, как правило одиночный самолет, возвращавшийся с боевого задания (летчик устал, его внимание понижено), желательно уже поврежденный, он пикировал на него, открывая огонь в последний момент. Затем следовал выход из боя, используя созданный при пикировании задел скорости. Атаку Хартманн не повторял никогда, вне зависимости от результата, так как риск при повторной атаке значительно возрастал.
Строго говоря, Хартманн лишь довел эту тактику до совершенства, но в целом это наиболее типичный сценарий воздушного боя времен Второй мировой. Вне зависимости от нации и театра военных действий. "Собачьи схватки", то есть затяжные бои с использованием маневра, при всем при том, что в кинематографе и компьютерных играх они стали штампом, были скорее исключением.
Такая ситуация совершенно не удивительна, так как за ней стоит гранит законов мироздания. Давайте освежим в памяти школьный курс физики, и напишем формулу расчета потенциальной энергии:
E = m*g*h
Где m это масса самолета, примем ее равной 3 тоннам или 3,000 килограммам. h высота, мы рассмотрим случай превосходства в высоте в 1 км или 1,000 метров. Ну и g это гравитационная константа Земли равная ускорению свободного падения, то есть 9,8 м/(с*с). Вооружившись калькулятором перемножаем все величины и получаем результат 29,4 МДж. То есть самолет массой 3 тонны имеющий над своим противником преимущество в высоте в 1 километр имеет в начале боя запас энергии, равный 29,4 миллионам джоулей.
Давайте теперь пересчитаем эту энергию в работу. Не буду на этот раз заморачиваться с формулами, воспользуюсь конвертором величин в интернете. 29,4 МДж = 8,2 КВт/ч. Час это конечно долго. Давайте посмотрим какой буст даст запас дополнительной энергии за минуту. Для этого достаточно умножить полученную цифру на 60. Получим цифру 492 КВт.
Двигатель Даймлер-Бенц 605A-1 стандартного немецкого истребителя Bf 109G-2 развивает мощность 1,475 л.с. или 1,085 КВт. Таким образом, если я все правильно подсчитал, превосходство в высоте на 1 км позволит такому самолету в течении минуты получить 45% добавку к мощности двигателя. Или, последний раз воспользовавшись калькулятором, переведу в более привычные величины. В течении одной минуты, а это по меркам воздушного боя немало, без всякого там впрыска закиси азота или водно-метаноловой смеси, только за счет превосходства в высоте можно как бы "форсировать" двигатель до мощности 2,144 л.с! Естественно спустившись при этом на 1 км. Соответственно увеличив или уменьшив временной промежуток можно пропорционально уменьшить или увеличить буст к мощности двигателя.
Давайте скажем два слова о том, как можно этим счастьем воспользоваться. Пикируя на неприятеля вы набираете скорость, снижая этим время на принятие им контрмер. Атаковать противника, находящегося сверху довольно затруднительно. Ваша машина теряет скорость, а на меньшей скорости как правило истребитель станет менее устойчивым, что скажется на точности стрельбы. Выпущенным пулям придется преодолевать не только сопротивление атмосферы, но и земное притяжение, они быстрее потеряют скорость, что тоже скажется на точности. Но главное это потеря скорости. Ваша машина станет более удобной мишенью и при этом вы затрудните себе дальнейшие эволюции. То есть пикируя на противника сверху вы сами в относительной безопасности.
О, кей, вы спикировали на противника и с тем или иным результатом по нему отстрелялись. На этом выгоды вашего изначального преимущества в высоте не заканчиваются. За время пикирования вы накопили скорость и теперь можете с выгодой ее потратить. Как я уже упоминал в дискуссии в прошлой ветке скороподъемность истребителей времен ВМВ достигала 1000 м/мин и больше. Но это установившаяся скороподъемность, достигаемая только за счет мощности двигателя. А ведь еще у вас накоплен запас кинетической энергии, которую можно теперь конвертировать в потенциальную. В авиации такой маневр называется "горка". Горка это резкий набор высоты за счет кинетической энергии самолета.
В нашем гипотетическом воздушном бою ваш противник не сможет повторить маневр, поскольку у него нету запаса кинетической энергии. Другими словами вы безопасно оторветесь и снова займете выгодное положение. В реалиях восточного фронта ситуация усугублялась тем, что набор высоты приближал немцев к зоне комфортного преимущества, в силу неудовлетворительных высотных характеристик советских двигателей:
Одним из стандартных методов выхода из-под удара для немецких истребителей являлся резкий набор высоты "горкой" в случае опасности (немецкие самолёты имели значительное превосходство в вертикальной манёвренности перед советскими) и, за счет этого, - отрыв от преследователей.
Ладно, будем считать, что с тем какое огромное преимущество дает превосходство в высоте, и с тем, что превосходство в высотных характеристиках жестко коррелирует с возможностью такое преимущество получить мы разобрались.
Теперь буквально два слова о ситуации с высотностью истребителей на восточном фронте. Основной советский "истребительный" мотор этой войны это М-105, затем переименованный в ВК-105. Таким мотором были оснащены 68% истребителей военной постройки, больше 2/3. Сам по себе он являлся развитием французского HS 12Y. Для конца 30-х мотор был хорош, но в начале 40-х требовалась большая мощность. Однако другого мотора у СССР не было. В условиях войны можно было без проблем получить лицензию на более современные английские или американские двигатели, но развернуть их массовое производство не представлялось возможным.
Поэтому оставался единственный путь - выжать еще что-то из ВК-105. В ходе войны его "форсировали" дважды, получив соответственно ВК-105(П)Ф и ВК-105(П)Ф2. Слово "форсировали" я взял в кавычки потому, что по сути это форсирование представляло из себя перекладывание из одного кармана в другой. Увеличение мощности на низких высотах достигалось за счет уменьшения ее на средних и больших.
То есть ситуация с высотностью у советских истребителей по ходу войны даже ухудшалась! Не улучшил ситуацию и АШ-82. Финальная и самая мощная версия этого двигателя АШ-82ФН имела первую границу высотности 500м, а вторую 1000м! В таких условиях немецкие машины имели абсолютное превосходство в летных данных уже начиная с высот около 3 км если не ниже.
Я надеюсь, что обладание этой информацией поможет более трезво взглянуть на созданные советской пропагандой штампы об "особенностях" советского фронта и "ненужности" хороших высотных характеристик. В лучшем случае использование тактики, наиболее подходящей нашим самолетам, вкупе с кратным численным преимуществом, бывшим постоянным фактором войны в воздухе на советско-германском фронте, позволяло лишь частично нивелировать сильные стороны немецких истребителей. Всегда ценой тяжелых потерь.
Привычно не в состоянии дискутировать по заявленной теме в прошлом посте (оно и понятно - там все очевидно) некоторые персонажи съехали на авиацию. Старый адмирал давно ходил вокруг этой темы, запланировав большой цикл статей. Однако надорвался по причине трудоемкости сбора данных для некоторых расчетов. Но дискуссия в прошлом посте продемонстрировала непонимание рядом юзеров некоторых базовых реалий тогдашней войны в воздухе и совершенно некритическое отношение к некоторым штампам советской пропаганды. Поэтому я возьму на себя смелость высказаться по поводу, как это явствует из названия, высотных характеристик и их влияния на ведение воздушного боя.
И для начала позвольте мне очень грубыми штрихами обозначить основные этапы появления и развития самолетов-истребителей. Сначала Ролан Гарро, в честь которого ежегодно проводится один из теннисных турниров Большого Шлема, придумал установить в передней части самолета пулемет, стреляющий прямо через диск, ометаемый винтом. Таким образом летчик получил возможность одновременно пилотировать самолет, прицеливаться и вести огонь из бортового оружия. Чтобы не отстрелить самому себе лопасти винта Гарро установил на них металлические отражатели пуль.
Немцы усовершенствовали идею, придумав механизм, синхронизирующий вращение винта и работу пулемета так, что выстрел не мог произойти в момент прохождения перед дулом пулемета лопасти винта. Истребители "Фоккер E", оснащенные несколькими синхронизированными пулеметами, буквально терроризировали авиацию союзников.
Фоккер E. С этого самолета началась регулярная война в воздухе.
Французская сторона не могла быстро скопировать и запустить в крупносерийное производство немецкий механизм, поэтому ставка была сделана на маневренность. На поле боя выставили полутораплан "Ньюпор", обладавший исключительной маневренностью. "Ньюпор XVII" считается эталоном для чуть ли не всех истребителей межвоенного периода в мире.
Ньюпор XVII. Машина еще не оснащена синхронным пулеметом. С оглядкой на этот аэроплан создавались все истребители в мире до начала 30-х!
Вскоре на ньюпоры стали устанавливать синхронизированные пулеметы, а затем появился истребитель SPAD S.VII обладавший мощным двигателем жидкостного охлаждения, обеспечивавшим высокую скорость и чаша весов качнулась в другую сторону.
SPAD VII. Двигатель жидкостного охлаждения позволил повысить летные данные.
Ситуация стала настолько тяжелой, что немцы не нашли ничего лучшего, чем скопировать "Ньюпор XVII" и запустить его в серийное производство, под маркой "Симменс-Шуккерт D.I". Однако прежде, чем такие машины стали в заметных количествах поступать на фронт проблема нашла иное решение:
Немецкую авиацию спасли "Альбатросы" - серия бипланов и полуторапланов с меньшей, чем у СПАД-VII, нагрузкой на крыло (36 кг/кв.м. против 40 кг/кв.м.). Немецкие аэропланы превосходили французские по скороподъемности и потолку. На высоте 4 тыс. м. маневренность СПАДа ухудшалась, а "Альбатрос" забирался выше и атаковал с преимуществом в высоте. (Игорь Андреев, "Боевые самолеты").
Альбатрос D.III. Превосходство этих боевых машин в высотности позволило немцам вернуть господство в воздухе.
Как мы видим, даже в условиях Первой мировой войны, с ее куда меньшими высотами боев, с куда худшей скороподъемностью самолетов, реализовать преимущество в высоте не такая уж и сложная задача.
В дискуссии под прошлой веткой обнаружилось, что существует целая секта ревизионистов, для которых Покрышкин не авторитет. Пригретый американским авиапромом этот приспособленец, по мысли сектантов, не разглядел выдающегося значения плохих высотных данных для завоевания господства в воздухе. А выстраданная им формула "высота-скорость-маневр-огонь" не более, чем оторванные от реальности измышления.
Но самый результативный ас в истории человечества Эрих Хартманн действовал точно по такой же схеме, к которой пришел и Покрышкин. Он барражировал на высоте, ожидая свою жертву. Часто использовал для маскировки облака. Обнаружив противника, как правило одиночный самолет, возвращавшийся с боевого задания (летчик устал, его внимание понижено), желательно уже поврежденный, он пикировал на него, открывая огонь в последний момент. Затем следовал выход из боя, используя созданный при пикировании задел скорости. Атаку Хартманн не повторял никогда, вне зависимости от результата, так как риск при повторной атаке значительно возрастал.
Строго говоря, Хартманн лишь довел эту тактику до совершенства, но в целом это наиболее типичный сценарий воздушного боя времен Второй мировой. Вне зависимости от нации и театра военных действий. "Собачьи схватки", то есть затяжные бои с использованием маневра, при всем при том, что в кинематографе и компьютерных играх они стали штампом, были скорее исключением.
Такая ситуация совершенно не удивительна, так как за ней стоит гранит законов мироздания. Давайте освежим в памяти школьный курс физики, и напишем формулу расчета потенциальной энергии:
E = m*g*h
Где m это масса самолета, примем ее равной 3 тоннам или 3,000 килограммам. h высота, мы рассмотрим случай превосходства в высоте в 1 км или 1,000 метров. Ну и g это гравитационная константа Земли равная ускорению свободного падения, то есть 9,8 м/(с*с). Вооружившись калькулятором перемножаем все величины и получаем результат 29,4 МДж. То есть самолет массой 3 тонны имеющий над своим противником преимущество в высоте в 1 километр имеет в начале боя запас энергии, равный 29,4 миллионам джоулей.
Давайте теперь пересчитаем эту энергию в работу. Не буду на этот раз заморачиваться с формулами, воспользуюсь конвертором величин в интернете. 29,4 МДж = 8,2 КВт/ч. Час это конечно долго. Давайте посмотрим какой буст даст запас дополнительной энергии за минуту. Для этого достаточно умножить полученную цифру на 60. Получим цифру 492 КВт.
Двигатель Даймлер-Бенц 605A-1 стандартного немецкого истребителя Bf 109G-2 развивает мощность 1,475 л.с. или 1,085 КВт. Таким образом, если я все правильно подсчитал, превосходство в высоте на 1 км позволит такому самолету в течении минуты получить 45% добавку к мощности двигателя. Или, последний раз воспользовавшись калькулятором, переведу в более привычные величины. В течении одной минуты, а это по меркам воздушного боя немало, без всякого там впрыска закиси азота или водно-метаноловой смеси, только за счет превосходства в высоте можно как бы "форсировать" двигатель до мощности 2,144 л.с! Естественно спустившись при этом на 1 км. Соответственно увеличив или уменьшив временной промежуток можно пропорционально уменьшить или увеличить буст к мощности двигателя.
Давайте скажем два слова о том, как можно этим счастьем воспользоваться. Пикируя на неприятеля вы набираете скорость, снижая этим время на принятие им контрмер. Атаковать противника, находящегося сверху довольно затруднительно. Ваша машина теряет скорость, а на меньшей скорости как правило истребитель станет менее устойчивым, что скажется на точности стрельбы. Выпущенным пулям придется преодолевать не только сопротивление атмосферы, но и земное притяжение, они быстрее потеряют скорость, что тоже скажется на точности. Но главное это потеря скорости. Ваша машина станет более удобной мишенью и при этом вы затрудните себе дальнейшие эволюции. То есть пикируя на противника сверху вы сами в относительной безопасности.
О, кей, вы спикировали на противника и с тем или иным результатом по нему отстрелялись. На этом выгоды вашего изначального преимущества в высоте не заканчиваются. За время пикирования вы накопили скорость и теперь можете с выгодой ее потратить. Как я уже упоминал в дискуссии в прошлой ветке скороподъемность истребителей времен ВМВ достигала 1000 м/мин и больше. Но это установившаяся скороподъемность, достигаемая только за счет мощности двигателя. А ведь еще у вас накоплен запас кинетической энергии, которую можно теперь конвертировать в потенциальную. В авиации такой маневр называется "горка". Горка это резкий набор высоты за счет кинетической энергии самолета.
В нашем гипотетическом воздушном бою ваш противник не сможет повторить маневр, поскольку у него нету запаса кинетической энергии. Другими словами вы безопасно оторветесь и снова займете выгодное положение. В реалиях восточного фронта ситуация усугублялась тем, что набор высоты приближал немцев к зоне комфортного преимущества, в силу неудовлетворительных высотных характеристик советских двигателей:
Одним из стандартных методов выхода из-под удара для немецких истребителей являлся резкий набор высоты "горкой" в случае опасности (немецкие самолёты имели значительное превосходство в вертикальной манёвренности перед советскими) и, за счет этого, - отрыв от преследователей.
Ладно, будем считать, что с тем какое огромное преимущество дает превосходство в высоте, и с тем, что превосходство в высотных характеристиках жестко коррелирует с возможностью такое преимущество получить мы разобрались.
Теперь буквально два слова о ситуации с высотностью истребителей на восточном фронте. Основной советский "истребительный" мотор этой войны это М-105, затем переименованный в ВК-105. Таким мотором были оснащены 68% истребителей военной постройки, больше 2/3. Сам по себе он являлся развитием французского HS 12Y. Для конца 30-х мотор был хорош, но в начале 40-х требовалась большая мощность. Однако другого мотора у СССР не было. В условиях войны можно было без проблем получить лицензию на более современные английские или американские двигатели, но развернуть их массовое производство не представлялось возможным.
Поэтому оставался единственный путь - выжать еще что-то из ВК-105. В ходе войны его "форсировали" дважды, получив соответственно ВК-105(П)Ф и ВК-105(П)Ф2. Слово "форсировали" я взял в кавычки потому, что по сути это форсирование представляло из себя перекладывание из одного кармана в другой. Увеличение мощности на низких высотах достигалось за счет уменьшения ее на средних и больших.
То есть ситуация с высотностью у советских истребителей по ходу войны даже ухудшалась! Не улучшил ситуацию и АШ-82. Финальная и самая мощная версия этого двигателя АШ-82ФН имела первую границу высотности 500м, а вторую 1000м! В таких условиях немецкие машины имели абсолютное превосходство в летных данных уже начиная с высот около 3 км если не ниже.
Я надеюсь, что обладание этой информацией поможет более трезво взглянуть на созданные советской пропагандой штампы об "особенностях" советского фронта и "ненужности" хороших высотных характеристик. В лучшем случае использование тактики, наиболее подходящей нашим самолетам, вкупе с кратным численным преимуществом, бывшим постоянным фактором войны в воздухе на советско-германском фронте, позволяло лишь частично нивелировать сильные стороны немецких истребителей. Всегда ценой тяжелых потерь.