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: 767Полетный вес нормальный, кг: 1350Бомбовая нагрузка, кг: 300Скорость у земли, км/ч: 136Время набора высоты 500 м, мин: 10,4Длина 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-2ВСРазмах крыла, м: 11,40Длина, м: 8,17Высота, м: 3,10Площадь крыла, м2: 33,15Масса, кг-пустого самолета: 773-нормальная взлетная: 1400Тип двигателя: 1 х ПД М-11Д-мощность, л.с.: 1 х 115Максимальная скорость, км/ч: 134Крейсерская скорость, км/ч: 100Практическая дальность, км: 450Максимальная скороподъемность, м/мин: 40Практический потолок, м: 1500Экипаж, чел: 2Вооружение: один оборонительный 7,62-мм пулемет ШКАС или ДАБомбовая 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.
xn--80aafy5bs.xn--p1ai
У-2 или По-2 — многоцелевой биплан, созданный под руководством Н. Н. Поликарпова в 1927 году. Один из самых массовых самолётов в мире.
С 1919 года основным учебным самолётом в РСФСР являлся У-1, созданный на базе английского разведчика Авро-504, первый полёт которого состоялся ещё в 1913 году. К 1922 году встал вопрос о необходимости разработки более современной учебной машины, тем более, что к этому времени методика обучения летному делу претерпела существенные изменения. Было признано необходимым осуществлять обучение самостоятельным полетам на самолётах первоначального обучения, а отшлифовывать мастерство на тренировочных (переходных) машинах.
Николай Николаевич Поликарпов непосредственно занялся разработкой учебных самолётов в 1923 г. Одной из первых его работ в этом направлении был проект двухместного малого учебного самолёта с мотором ABC мощностью 18 л. с. Машина представляла собой свободнонесущий моноплан чистых форм с максимальной скоростью полёта до 107 км/ч. Однако малая мощность двигателя не позволяла проводить обучение фигурам высшего пилотажа. Проект реализован не был.
В октябре 1924 года НТК ВВС составил общие тактико-технические требования к самолётам первоначального обучения и переходным. Подчеркивалось желание иметь в качестве таковых биплан с небольшой посадочной скоростью.
Под эти требования Поликарпов в 1925 году спроектировал 2У-Б3 — второй учебный самолёт с мотором БМВ-3 жидкостного охлаждения мощностью 185 л. с. Предусматривалась возможность установки двигателя БМВ-IV в 240 л. с., тогда самолёт мог рассматриваться как переходный. 2У-Б3 отличался хорошими аэродинамическими формами, продуманной конструкцией. Его постройка была завершена в феврале 1926 года, а с марта начались испытания.
Однако появившиеся новые требования к машинам первоначального обучения заставили трактовать самолёт как переходный, в связи с чем его переименовали в П-1. Испытания подтвердили хорошие летные характеристики П-1 (2У-Б3), в отчёте о лётных испытаниях, в частности, отмечалось, что «выполнение штопора вялое, напоминает крутую спираль». Была заказана серия этих машин, но постройка не состоялась из-за очередного изменения требований к переходным самолётам: по указанию П. И. Баранова, тогдашнего начальника УВВС НКО, на переходном самолёте должно быть установлено вооружение, чтобы он мог пользоваться одновременно и в качестве учебно-боевой машины, и легкого корпусного разведчика. Так появился вооружённый вариант П-1 с мотором БМВ-IV, а затем П-2 с двигателем М-6.
К середине 1925 года было решено строить самолёт первоначального обучения с двигателем мощностью около 100 л. с. Предполагалось, что такой двигатель в ближайшее время смогут создать отечественные конструкторские коллективы. 27 сентября 1925 года Авиатрест письмом известил Поликарпова, что «самолёт первоначального обучения начнет проектироваться по особому распоряжению в связи с постройкой нового мотора». Однако Поликарпов ещё до этого письма выполнил несколько предварительных эскизных проектов самолёта данного типа.
К середине 1926 года конструкторским коллективам, возглавляемым А. Д. Швецовым (завод № 4) и Н. Р. Брилингом (НАМИ), удалось построить моторы М-11 и М-12 и начать их испытания. Первоначально чаша весов склонялась в сторону М-12, в связи с чем 3 июля 1926 года Авиатрест официально приказал приступить к проектированию учебного самолёта У-2 под этот двигатель. Технические требования к машине были сформулированы НТК ВВС и подписаны начальником самолётной секции С. В. Ильюшиным 15 июля 1926 года. В их разработке принимал активное участие как член НТК ВВС и сам Н. Н. Поликарпов. В требованиях, в частности, оговаривалось, что максимальная скорость полёта не должна превосходить 120 км/ч, а посадочная — 60 км/ч, самолёт должен быть только бипланной схемы и строиться из имеющихся в СССР материалов.
Поликарпов при разработке проекта постарался сиденья ученика и инструктора расположить ближе к центру тяжести (в отличие от самолёта 2У-Б3). Особое внимание уделялось простоте пилотирования самолёта. Для снижения себестоимости эксплуатации и производства верхние и нижние крылья имели одинаковую конструкцию, обеспечивающую взаимозаменяемость. Формы крыла и оперения в плане были сделаны прямоугольными для упрощения производства, что отличало первый экземпляр от всех последующих опытных и серийных вариантов У-2. Это, разумеется, ухудшало аэродинамику, но ввиду невысоких (даже по тем временам) требований к максимальной скорости считалось приемлемым.
В докладе Авиатресту Поликарпов отмечал: «В самолёте введены впервые существенные в эксплуатационном отношении усовершенствования: передвижное ножное управление, передвижные сиденья, выключаемое ножное и ручное управления, взаимозаменяемые элероны, рули высоты и пр».
6 октября 1926 года эскизный проект был рассмотрен на заседании Технического совета Авиатреста. В постановлении отмечено, что «общее направление по проектированию самолёта У2-М12, принятое сухопутным отделом, признать правильным» (в те годы КБ Н. Н. Поликарпова существовало на правах отдела сухопутного самолётостроения ЦКБ Авиатреста). Однако было предписано перенести бензобаки из фюзеляжа на верхнее крыло и вынести их из-под центроплана. Поликарпов возражал против этого пункта, считая, что такое размещение бензобаков ухудшит аэродинамику крыла, но сделать ничего не мог.
Макет У-2 построили к 5 февраля 1927 года и сразу начали строить и первый экземпляр машины. Однако полной ясности с мотором еще не было. М-12, на который руководство Авиатреста делало основную ставку, ломался на стенде. Ранее в постановлении от 2 февраля 1927 года Технический совет Авиатреста внёс предложение о проработке возможности установки на У-2 заграничных моторов «Люцифер» мощностью в 100 л. с. и «Сальмсон» в 120 л. с., по экземпляру которых находилось в СССР в различных учреждениях.
К концу марта выяснилось, что имевшийся в Серпуховской авиационной школе «Люцифер» был установлен на аэросани и разбит при пробеге. «Сальмсон» в НАМИ также стоял на аэросанях, проработал более 150 часов и был основательно изношенным. Поэтому в конце апреля 1927 года. Авиатрест дал указание установить на первом опытном экземпляре М-11 конструкции А. Д. Швецова, который к тому времени все же прошел стендовые испытания, но не прошел государственных. 23 июня 1927 года самолёт был выведен на аэродром.
Испытания начались с 24 июня 1927 года. Очень скоро выяснилось, что на М-11 в полёте перегревается масло, часто случаются отказы. Фактически проводились лётные испытания и доводка не столько самолёта, сколько двигателя. Авиатрест дал срочное указание установить на У-2 двигатель М-12, но М-12 довести до надлежащей степени надежности так и не смогли. Совместными усилиями КБ Поликарпова и Швецова многие недостатки М-11 всё же удалось устранить. 15 сентября 1927 года самолёт передали на госиспытания в НИИ ВВС. Они показали, что машина имеет неплохие лётные характеристики, в том числе штопорные и в целом удовлетворяет требованиям ВВС, за исключением скороподъёмности. На втором экземпляре Н. Н. Поликарпов существенно улучшил аэродинамику, поставив эллиптические законцовки крыла и оперения. Толстый профиль крыла «Прандтль-Р652» был заменён более тонким профилем, разработанным аэродинамиками КБ Н. Н. Поликарпова, поскольку в ЦАГИ подходящего профиля не нашлось. Для улучшения пилотажных характеристик поставили увеличенный руль направления. Машину несколько облегчили до разумных пределов. Некоторые данные говорят о том, что второй экземпляр, полностью отражавший взгляды Поликарпова на подобный самолёт, проектировался одновременно с первым, но его по разным причинам в производство решили не передавать до завершения испытаний первого экземпляра. Впрочем, проекты были очень близки: тот же шаг нервюр, шпангоутов, одинаковая конструкция всех основных элементов. Эскизный проект второго экземпляра был утверждён 28 февраля 1928 года, после начала испытаний.
Испытания, которые проводил лётчик Громов с января 1928 года, показали великолепные лётные качества У-2. Уже 29 марта 1928 года НТК ВВС постановил построить опытную серию У-2 из 6 экземпляров на заводе № 25 для опытной эксплуатации в летных школах. К 29 октября 1929 года этот завод построил 25 У-2, из которых сдал заказчику 19 машин.
Осенью 1928 года У-2 и несколько других советских самолётов экспонировались на 3-й международной авиационной выставке в Берлине.
К концу 1928 года испытания опытной серии были закончены, после чего на ленинградском заводе № 23 началось развёртывание серийного производства. Два первых У-2 были выпущены заводом в мае 1929 года. С мая по сентябрь 1929 было построено 19 У-2. В дальнейшем производство развивалось очень быстро. Например, только за 1933 год 23-й завод выпустил 1508 машин. Серийные самолёты отличались от второго экземпляра, в основном, изменённым капотом.
По схеме самолёт У-2 — одномоторный двухместный биплан расчалочной конструкции с мотором воздушного охлаждения М-11 мощностью 125 л. с.
Прямоугольного сечения фюзеляж выполнен из дерева как пространственная расчалочная ферма, обшитая спереди фанерой, а сзади — полотном. В санитарной модификации фюзеляж У-2 был рассчитан на 2 места (одно лежачее и одно сидячее), кроме того, 2 человека помещались на нижнем крыле в съёмных кабинах конструкции инженеров Бакшаева или Щербакова. Общая длина самолёта — 8170 мм. Масса пустого учебного самолёта на колёсах — 752 кг, установка лыж увеличивала вес на 6 кг. Нормальный полётный вес учебного самолёта составлял 1012 кг, бомбардировщика — 1400 кг, санитарного самолёта — 1472 кг.
Четыре одинаковые по длине и площади деревянные несущие поверхности составляли однопролётную коробку крыльев, расчаленную лентами и И-образными стойками. Коробке крыльев был придан поперечный угол 5 градусов. Верхнее крыло было вынесено вперёд на 800 мм. Размах верхнего крыла — 11420 мм, нижнего — 10655 мм, площадь — 35,4 м².
Стабилизатор и хвостовое оперение были съёмными, площадью 5,05 кв. м (стабилизатор с рулями) и 1,67 кв. м (киль с рулём направления). Шасси самолёта – трёхстоечное, неубирающееся, с амортизацией из шнуровой резины.
На У-2 установлен пятицилиндровый, воздушного охлаждения мотор М-11Д максимальной мощности у земли 125 л. с., на высоте 1670 м — 90 л. с. Бензобак общей ёмкостью 125 литров помещался за противопожарной перегородкой, маслобак ёмкостью 21,5 литров установлен позади мотора. Запас горючего обеспечивал беспосадочный полёт на расстояние 350-400 км. Мотор заводился при проворачивании рукой или помощи шнурового амортизатора, а также автостартёром. Скорость максимальная — от 130 до 150 км/ч, крейсерская — 100—120 км/ч, посадочная — 60—70 км/ч, потолок — 3800 м, разбег и пробег — 100—150 м.
У-2 имел широкий спектр применения в сельском хозяйстве, связи и других областях. Существовали штабные, санитарные, предназначенные для аэрофотосъёмки, пассажирские, поплавковые и многие другие модификации. В 1932 году был разработан учебно-боевой вариант У-2 (У-2ВС), который мог брать с собой шесть 8-килограммовых бомб на держателях, а в задней кабине машины располагалась стрелковая точка с пулемётом ПВ-1.
С началом Великой Отечественной войны производство У-2 организовано на авиазаводе № 387. Имевшиеся стандартные варианты У-2 стали переделывать в лёгкие ночные бомбардировщики. Доработка проводилась как в ОКБ Поликарпова, так и на серийных заводах и в действующей армии силами инженерно-технического состава строевых частей и авиаремонтных мастерских. Вследствие этого конструкция боевого У-2 имела большое количество различных вариантов. Бомбовая нагрузка варьировалась от 100 кг до 350 кг.
Лётные качества У-2 в зависимости от того, для каких целей применялся самолёт, и какие изменения вносились в его оборудование, колебались. Но во всех случаях самолёт оставался надёжным, лёгким и послушным в управлении. У-2 мог совершать взлёт и посадку на самых малых аэродромах и даже на неподготовленных площадках. Для улучшения пилотажных характеристик на самолёте был применён увеличенный руль направления.
В 1930-х годах производили и ремонтировали У-2 ленинградские заводы № 23 и № 47. В связи с освоением новых типов самолётов заводом № 23, производство У-2 было передано на новый ленинградский авиационный завод № 387, который с апреля 1941 года стал выпускать У-2.
В годы ВОВ У-2 и его модификации производились на заводе № 387, эвакуированном в Казань, а также на заводах: № 464 (г. Долгопрудный), № 471 (г. Шумерля), № 494 (г. Козловка). В Москве на авиазаводе № 51 строились модифицированные самолёты У-2: на поплавках, и также специальные — для ведения радиопередач с воздуха.
После смерти Н. Н. Поликарпова в 1944 году самолёт в честь его создателя переименовали в По-2. У-2 строился серийно до 1953 года, было построено 33 000 машин.
У-2ЛШ — лёгкий штурмовик; большое количество предвоенных самолётов было переделано в этот стандарт; вооружён одним пулемётом ШКАС калибра 7,62 мм, имел крепления для 120 кг бомб плюс рельсовые направляющие для четырёх реактивных снарядов РС-82.
У-2ЛНБ — лёгкий ночной бомбардировщик, производился начиная с 1941 г.
У-2ВС — основной самолёт связи советских ВВС, также использовался старшим командным составом; более 9000 экземпляров находилось на службе в 1945 г. под новым обозначением По-2ВС.
У-2АП — сельскохозяйственная модификация на который устанавливался аэроопылитель для распыления удобрений и ядохимикатов.
Гидросамолёт У-2М (По-2М)
У-2М — выпущенный небольшой серией гидросамолёт.
У-2СП — трёхместный (2 пассажира) самолёт специального применения.
У-2Л — вариант с комфортабельной закрытой кабиной.
У-2С (С-1) — самолёт санавиации с отсеком для больного на носилках в фюзеляже (1934—1938 гг., М-11А).
С-2 — вторая версия самолёта санавиации (1940—1945 гг., М-11Д).
У-2 имел ряд достоинств. Во-первых, он был исключительно простым и дешёвым в производстве и эксплуатации, легко ремонтировался, что делало его производство крайне выгодным для СССР, в котором именно дешевизна и простота техники имели особое значение. Во-вторых, самолёт был очень прост в управлении и даже неопытный лётчик мог свободно летать на нем. У-2 «прощал» пилоту многие ошибки, которые на другом самолёте неизбежно привели бы к аварии. По этой причине именно У-2 был основным учебным самолётом советских ВВС. Например, машину почти невозможно было ввести в штопор; в случае, если лётчик отпускал рули управления, самолёт начинал планировать со скоростью снижения 1 метр в секунду и, если внизу оказывалась ровная поверхность, мог самостоятельно сесть на неё. Наконец, У-2 мог совершать посадку и подниматься в воздух буквально с грунтового «пятачка» — крайне малым местом для разбега, что делало его незаменимым для связи с партизанами. В-третьих, У-2 обладал низкой скоростью и поэтому мог летать на небольших высотах, тогда как более скоростные самолёты рисковали при этом врезаться в холмы, деревья, складки местности. Пилоты люфтваффе вскоре выяснили, что кукурузник чрезвычайно трудно сбить из-за двух основных факторов: пилоты У-2 летали на уровне верхушек деревьев, где они были трудно различимы и труднодоступны и также скорость сваливания немецких истребителей таких как например Messerschmitt Bf 109 и Фокке-Вульф Fw 190 была аналогична максимальной скорости У-2, что усложняло задачу удерживания У-2 в диапазоне оружия истребителя в течение достаточного времени.
Это позволяло использовать машину для штурмовок и бомбардировок вражеских позиций, хотя боевые вылеты производили, как правило, ночью, так как днем самолёт становился лёгкой добычей для истребителей противника и мог быть сбит наземным огнём даже из стрелкового оружия. Все эти достоинства У-2 привели к тому, что он широко применялся в ВВС СССР в качестве ночного бомбардировщика, самолёта разведки и связи.
В 1943 г. немецкие разведывательные самолёты часто сталкивались с русскими самолётами связи в районах железных дорог, служивших для них хорошим ориентиром. Грязная серо-зелёная окраска отлично маскировала такие машины, особенно в сложных метеоусловиях, когда небо было затянуто тучами. В ясную погоду их можно было идентифицировать по резко очерченным формам.
Русские пилоты умело использовали наземные ориентиры для прокладки курса. На таких самолётах задняя кабина часто оснащалась пулемётом на вращающейся турели для защиты от атак немецких истребителей с хвостовой части. При обнаружении немецких истребителей, русские лётчики пытались уйти резкими маневрами, скрыться среди просек леса, прятаться позади деревьев или деревень. Немцам удавалось сбивать такие самолёты, только если они застигали русского пилота врасплох, зайдя с хвоста и резко снижая высоту и скорость.
Личный состав 45-го гвардейского истребительно-бомбардировочного авиационного полка и мирные жители у самолета У-2, получившего боевые повреждения. Центральный фронт
Впервые У-2 использовал в качестве бомбардировщика пилот ГВФ Юго-Западной авиагруппы П. С. Бевз, воевавший под Одессой. Осталось неизвестным, проводилось ли при этом дооборудование самолёта бомбовооружением, либо сброс мелких осколочных бомб и гранат производился вручную; и кем производился сброс — самим пилотом или бомбардиром, находившимся во второй кабине.
У-2 широко применялись для так называемых «беспокоящих налётов» по ночам на прифронтовые расположения войск противника.
Места базирования У-2 лежали на удалении до 150 км от линии фронта и совершать с них интенсивные полёты чаще всего было неудобно. Поэтому всю боевую работу ночные бомбардировочные полки выполняли с аэродромов подскока, располагавшихся в 20-35 км от передовой. Днем эти площадки пустовали, а к вечеру на них перелетали самолёты.
Основными боеприпасами, сбрасываемыми с У-2, были фугасные бомбы ФАБ-100 и ФАБ-50. На бомбардировщик подвешивалось либо две «сотки», либо 4 бомбы калибра 50 кг. Кроме того, при бомбометании использовались ампулы, снаряжённые смесью «КС». Их загружали в фанерные кассеты со взрывателем. На заданной высоте после сброса взрыватель срабатывал, кассета открывалась и шарики рассеивались на значительной площади, выжигая всё при падении на землю. Кроме этого, использовались зажигательные бомбы ЗАБТООтш (с термитными шарами) и ЗАБ-50 (с твёрдым горючим). Из осколочных бомб применялись АО-2,5; АО-10 и с 1943 АО-25-35, особенно активно в начале войны и при полётах на дальние расстояния. Из нелетальных боеприпасов применялись осветительная авиабомба САБ-100 и агитационная АГБ-100.
Подвеска 50-кг бомбы ФАБ-50 на бомбодержатель самолета У-2
Одна из тактик заключалась в том, что лёгкие бомбардировщики подходили к цели с установленными на малый газ двигателями или на сверхмалой высоте, благодаря чему оставались незаметными для средств ПВО противника до самого последнего момента.
Стремясь избежать потерь от зенитного огня, в полках У-2 опробовали новую тактику. Головной самолёт, ведомый лётчиком с отличной техникой пилотирования, провоцировал немецкую ПВО на обстрел. Когда же зажигались прожектора и зенитки открывали огонь по маневрирующему У-2, экипаж второго бомбардировщика заходил на позиции ПВО с тыла, приглушал мотор и, идя со снижением, сбрасывал на прожектористов и зенитчиков осколочные бомбы либо обстреливал их из ШКАСа. В 271 НБАД, кроме того, была разработана и применялась в бою бортовая установка PC для стрельбы по зенитным средствам противника. После подобной «обработки» бомбардировщики, следовавшие за ведущей парой, имели над целью меньше трудностей.
Несмотря на небольшую бомбовую нагрузку, подобные бомбардировки имели определённый эффект. С малой высоты бомбометание производилось с очень высокой точностью, несмотря даже на тёмное время суток и примитивные средства прицеливания. После сброса бомб бомбардировщик пытался быстро уйти, набирая максимальную скорость.
Результаты боевой деятельности У-2 впечатляли. К примеру, штурман звена 97-го гвардейского ночного бомбардировочного авиационного полка гвардии лейтенант Герой Советского Союза Василий Дмитриевич Кизь совершил 640 боевых вылетов, взорвал 27 складов с горючим и боеприпасами, разрушил 7 ДОТов, наблюдательный пункт, 168 зданий и сооружений, уничтожил 24 автомашины и 4 самолёта на земле. При этом отдельные лётчики имели на своём счету более 800 боевых вылетов, а некоторые (Герой Советского Союза Ирина Фёдоровна Себрова) — более тысячи.
Погрузка раненого красноармейца в санитарный самолет С-3 (модификация самолета У-2 для перевозки раненых) для эвакуации в тыл
В особо напряжённые ночи наземные команды обеспечивали до 12 боевых вылетов каждого У-2. Число полётов зависело от продолжительности тёмного времени суток.
По воспоминаниям советских пилотов, летавших на У-2, после заводской доработки самолёта в 1942 году бомбовая нагрузка была существенно увеличена — до 250 кг (в отдельных случаях — до 500 кг), вылеты производились иногда до четырнадцати раз за ночь. «Kaffeemühle» (кофемолка), «Nähmaschine» (швейная машина, из-за типичного звука мотора) — так солдаты вермахта называли У-2, доставлявшие массу хлопот для противника в прифронтовой полосе.
У-2 мог действовать и в самых неблагоприятных погодных условиях. Так, в феврале 1944 года в крайне сложных погодных условиях У-2 нанесли удар противотанковыми бомбами по колонне бронетехники противника в районе города Корсунь-Шевченковский. В результате этого авиаудара была сорвана последняя попытка немцев вырваться из окружения.
Во время боев на Таманском полуострове для борьбы с «женскими советскими ночниками» была переброшена целая эскадрилья фашистских асов. За каждый сбитый самолет немецкие пилоты получали высшую награду – «железный крест».
Советские летчики в кабине самолета У-2 перед вылетом на боевое задание.
Но основными по использованию, конечно, были функции разведчика и самолёта связи. Также имелся и санитарный вариант самолёта.
Благодаря способности взлетать с любой площадки, самолёт широко использовался при работе с партизанами. Активно он применялся для эвакуации населения. В феврале 1943 года во время «Освейской трагедии» на У-2 вывозилось до нескольких десятков пассажиров за рейс (в основном, детей).
Кроме того, самолёты У-2 использовались для сброса с парашютом небольших диверсионных и разведывательных групп.
У-2 активно использовался в Корейской войне в качестве лёгкого бомбардировщика и штурмовика.
Осенью 1941-го в ВВС СССР было начато формирование авиационных частей, укомплектованных женщинами.
Один из женских авиаполков имел на вооружении самолёты У-2:
– 46-й («Таманский») гвардейский ночной бомбардировочный авиаполк
23 лётчицам, воевавшим на У-2, было присвоено звание Герой Советского Союза.
Группа легких бомбардировщиков У-2 271-й ночной бомбардировочной авиационной дивизии летит на задание. Командир дивизии полковник Константин Павлович Рассказов
– Экипаж: 2 чел.
Размеры У-2 (По-2)
– Длина самолёта: 8,17 м– Размах крыла: 11,4 м– Высота, м: 3,10– Площадь крыла, м2: 33,15
Вес У-2 (По-2)
– Масса пустого самолета, кг: 770– Масса нормальная взлетная, кг: 1350
Скорость У-2 (По-2)
– Максимальная скорость: 150 км/ч– Крейсерская скорость: 131 км/ч
Практический потолок У-2 (По-2)
– 3820 м
Дальность полёта У-2 (По-2)
– 430 км
Двигатель У-2 (По-2)
– Тип двигателя: 1 ПД М-11А– Мощность: 110 л. с.– Запас топлива: 90 кг
– один 7,62-мм пулемет ШКАС– фугасные бомбы ФАБ-100 и ФАБ-50 подвешивалось либо две «сотки», либо 4 бомбы калибра 50 кг.– зажигательные бомбы ЗАБТООтш (с термитными шарами) и ЗАБ-50 (с твёрдым горючим)– осколочные бомбы АО-2,5; АО-10 и с 1943 АО-25-35
Построение экипажей самолетов У-2 на аэродроме у своих машин
Советский авиатехник производит обслуживание двигателя М-11 на самолете У-2
Экспериментальный У-2 на гусеничном шасси Чечубалина
Погрузка раненых в советский самолет У-2 для эвакуации с южного берега озера Сиваш. Самолет оборудован кассетами Бакшаева, вмещавшими одного раненого на носилках
Советский пассажирско-связной самолет У-2СП (специального применения) одной из частей ГВФ (Гражданского воздушного флота), мобилизованный для полетов к партизанам. На борту самолета надпись «Партизан»
Советские летчики готовятся к вылету на бомбардировщике У-2ЛНБ
soldat.pro
Ракетный двигатель
РДК-2,
разработанный для проекта РК-2,
в-принципе, мотор начального уровня. В то же время, для его изготовления надо освоить работу с керамикой,
вытачивание цилиндрических деталей, сделать оснастку для прессования заряда. Все это не слишком
простые операции, что заставило меня задуматься над возможностью упрощения технологии. По мере накопления
опыта работы с разными моторами, в том числе и более серьезными, удалось придумать методику, позволяющую сильно упростить
сборку мотора этого класса. Новый мотор получил название РДК-2У. Причем, важно отметить, что использованные
технологические приемы и некоторые новые материалы ничуть не ухудшили характеристики мощности и надежности.
Схема мотора, рис.1, не претерпела принципиальных изменений. Хочу обратить внимание только на то, что внутренний диаметр корпуса мотора может быть изменен в диапазоне 16,0-16,5 мм в зависимости от имеющейся оправки. Внешний диаметр, соответственно, может иметь диаметр от 20,0 мм до 20,5 мм. Соответственно - это значит, что толщину стенки мотора надо сохранить.
Топливо такое же, как для РДК-2 - плавленая сорбитовая карамель. В двигатель влезает 28,5 г топлива, с учетом трассера. В тяге участвует примерно 23г.
Корпус делается из 2-х полос рисовальной бумаги формата А3. Альбомы для рисования такого формата есть в каждом магазине канцтоваров. Эта бумага толще офисной, но тоньше ватмана.
Отрезаем 2 полосы вдоль листа и мотаем на оправку Ø16,5 мм на силикатном клею.
Ширина полос 120 мм. В качестве оправки надо взять подходящий металлический стержень. Например,
я приобрел в магазине автозапчастей стальной болт длиной ~40 см и распилил его на две части.
Одну часть использую для оправки, вторую для трамбовки. Трамбовка понадобится нам для формирования сопла.
Для того, чтобы клей не лип к оправке и чтобы обеспечить небольшой зазор между корпусом и трамбовкой,
на оправку надо намотать два слоя скотча.
Еще один нюанс, пожалуй, единственное небольшое технологическое усложнение - необходимо подобрать металлическую трубу для внешней оправки корпуса. Она нужна, чтобы не порвался корпус в месте запрессовки сопла, поэтому длина внешней оправки может быть и меньше длины корпуса, но желательно не менее 40 мм. Сразу после накрутки корпуса, пока он еще сырой и слои не схватились, надо подогнать его внешний диаметр под внешнюю оправку. При необходимости отрезать лишнюю намотку. В оправку корпус должен входить свободно, но без люфта.
Чтобы корпус не повело, лучше сушить прямо на оправке.
После высыхания, желательно торцануть шкуркой, чтобы сделать четкий срез без клея и без сдвига слоев со стороны сопла. Это усилит сцепление сопла с корпусом.
Сопло в моторе РДК-2У имеет мало общего с соплом прототипа. Технология упрощена до предела. Впрочем, ничего нового я тут не предлагаю, поскольку прессованные из сухой глины сопла давно известны. Но я бы никогда не отнесся серьезно к этой методике, если бы не один интересный нюанс, который обнаружил в своих экспериментах - разгар сопел, прессованных из необожженной глины практически отсутствует в ракетных моторах на карамельном топливе. В соплах из обожженной глины достичь этого не удавалось. Получается, что простая технология оказалась значительно эффективнее.
Что касается материала, то здесь оказалось все еще проще. Заходим в любой зоомагазин и покупаем наполнитель для кошачьих туалетов. Надо только проследить, чтобы на упаковке было указано, что он содержит 100% чистой глины. У кого в доме есть кошак, тому и ходить никуда не придется. На одно сопло нам понадобится 7 г наполнителя. Пробовал косметическую белую глину и голубую для лепки, тоже годятся.
Короче, берем подсохший корпус, вставляем его в оправку, ставим на твердую поверхность. Засыпаем
наполнитель вставляем трамбовку и начинаем нещадно долбить молотком, формируя в корпусе пробку из глины...
Можно конечно и так, но такое сопло может вышибить. Чтобы этого не случилось,
прежде чем прессовать, надо проделать несложную, но очень ответственную операцию. Разводим немного
эпоксидки и промазываем ею торец и внутреннюю часть корпуса в районе будущего сопла. А вот теперь
берем корпус, вставляем в оправку, засыпаем, долбим по вышеуказанной схеме.
После засыхания эпоксидки, контакт сопла с корпусом становится очень надежным.
Но мы не будем ждать, когда смола засохнет и приступим к заполнению мотора топливом. Как это делается,
расскажу ниже. После заправки надо будет подождать, когда топливо застынет.
Теперь приступаем к формированию канала в сопле и, одновременно в заряде. Берем сверло Ø4 мм и
высверливаем со стороны сопла канал длинной 73 мм, т.е. 18 мм на сопло и 55 мм в заряде. Чтобы
сверление было четко по центру, применяем простой кондуктор, намотанный из бумаги на клею. Думаю из
фотки понятно, как он работает. Конечно, у кого есть токарный станок, тот может обойтись без кондуктора
и засверлить канал на станке.
Собственно, сопло сформировано и может быть использовано в таком виде. Но чтобы снять с него максимум тяги надо сделать диффузор - расширяющуюся выходную часть. Это можно сделать с помощью конусной шарошки с углом при вершине 24-28°, аккуратно рассверлив выход до диаметра 8 мм. Я делаю еще проще - перед прессовкой сопла во внешнюю оправку подкладываю стальную вставку-матрицу, имеющую форму диффузора и получаю заготовку с расширением.
Еще одно замечание. Перед тем как закладывать топливо, проконтролируйте длину получившегося сопла. Она может немного отличаться от планируемой и это надо учесть при формировании канала.
Закладка топлива делается после того, как в корпусе будет сформирована глиняная пробка под будущее сопло, пока без канала. С внутренней стороны корпуса отмечаем карандашом уровень, до которого надо заложить заряд. Расплавленная сорбитовая карамель аккуратно закладывается небольшими порциями маленьким шпателем из алюминиевой проволоки. После закладки каждой порции корпус обстукивается каким-нибудь стержнем или, например, чайной ложкой, для того, чтобы порция топлива растеклась по диаметру корпуса и заполнила все пустоты. Стараемся не заляпать корпус выше отметки уровня топлива. Если твердости рук не хватает, используем защитную муфту из бумаги, как делалось при зарядке мотора РДК-2. Заполняем топливом до отметки. Если все будет сделано четко, то заряд получится без пузырей, что очень важно. Оставляем мотор в покое до застывания топлива. На это может потребоваться от 4-х часов до суток. После затвердевания заряда приступаем к формированию канала (см. раздел "Сопло"). Можно сначала сформировать заглушку.
Заглушку формируем после закладки и застывания топлива. Это можно делать как до высверливания канала, так и после - без разницы. Точнее разница только в том, что для того, кто делает канал на станке, лучше сначала сформировать заглушку. Однако, прежде надо обязательно пометить на внешней стороне корпуса верхнюю границу топлива.
Заглушка делается из эпоксидной смолы. Чтобы обеспечить надежное крепление такой заглушки высверливаем в корпусе выше границы топлива на 10 мм пять отверстий Ø4 мм по периметру. Наматываем на корпус полоску скотча липкой стороной вверх, так, чтобы он не прилип к корпусу, но закрыл снаружи эти отверстия. Теперь заливаем эпоксидку до нужного уровня и оставляем застывать.
Вот и вся заглушка. Просто, но надежно.
Последняя операция сборки двигателя РДК-2У - организация пиросистемы выброса парашюта, конечно, если таковая необходима. В противном случае данный раздел можно пропустить.
Организовав трассер диной 18 мм, мы, в-принципе, уже сделали полдела. Он будет работать замедлителем на 5-6 секунд. Нам осталось передать зажигание от трассера на вышибной заряд. Для этого высверливаем в заглушке канал диаметром 3 мм до начала топлива. Для этого нам и нужна была отметка верхней границы заряда. Засверлиться надо аккуратно, только-только зацепив край топлива. Углубиться можно не более чем на 1-2 мм.
В канал засыпаем дымный порох и подтрамбовываем его тонким стержнем. В верхнюю часть корпуса над заглушкой засыпаем вышибной заряд, к примеру, тот же порох. Количество вышибного заряда определяется экспериментально для конкретной ракеты. Для небольших ракет обычно требуется 0,3-1,0 г.
Осталось закрыть и плотно поджать сверху вышибной заряд кружком толстого картона, вставленного в натяг - и система готова.
Для двигателя подходит любое зажигание, работающее через сопло и обеспечивающее воспламенение заряда в верхней точке канала. Это может быть и простейшее из проекта РК-2 и более продвинутое типа ВЗК.
Что касается характеристик, то они были получены в испытании от 13.08.2011г на стенде ТСК-2 в пятикилограммовом варианте. График тяги показан на рисунке 2.
Мотор имел следующую конфигурацию:
Мотор выдал все, что от него и ожидалось, т.е. приличный результат. Тяга около 4-х кг и неплохой удельный импульс 112 с.
Разгар сопла, как я и говорил, не обнаружен.
Один небольшой косяк, раннее срабатывание вышибного заряда, связан скорее всего с небольшой ошибкой при изготовлении мотора. Он был устранен и в повторном испытании от 24.08.2011 мотор отработал четко и показал расчетное замедление - примерно 5 секунд.
Расчетные характеристики ракеты c данным мотором в программе ALTIMMEX приведены на рис.3.
Хочу обратить внимание начинающих ракетчиков на то, что при использовании простого стопинного зажигания, мотор выходит на режим не резко, а в течении 0,2-0,3 секунды. Это означает, что ракета будет разгоняться относительно плавно и, чтобы обеспечить её выход на скорость стабилизации, необходимо выбрать правильно длину направляющей. Рекомендуемый максимальный взлетный вес для ракеты с мотором РДК-2У 200 г. Длина направляющей должна быть не менее 0,5 м. Имеется ввиду рабочая часть направляющей.
В заключение, хочу сказать, что давно хотел предложить любителям простую конструкцию полноценного ракетного мотора. Не скажу, что это была простая задача, но наконец могу это сделать. Действительно, что прежде всего любитель хочет от мотора? Наверное, чтобы он мог быть изготовлен быстро, без сложного оборудования и труднодоступных материалов. При этом важно, чтобы мотор выдавал полноценные характеристики, не имел разгара критики. Думаю, двигатель РДК-2У отвечает таким требованиям. Действительно, что нужно для изготовления? Бумага, канцелярский клей, эпоксидка, кошачий наполнитель - из материалов вроде все. Из оборудования самое сложное подобрать оправки, и то в наше время не раздобыть пару простых железок - надо очень постараться.
Что касается характеристик, то повторюсь, они не пострадали.
Все технологические находки, использованные в конструкции РДК-2У с успехом могут быть использованы и в других конструкциях.
Мотор еще будет тестироваться, чтобы снять все возможные вопросы. /15.08.2011 kia-soft/
P.S. Содержание может корректироваться по мере накопления экспериментальных данных.
***kia-soft.narod.ru
