ПБШ-1

Пикирующий бронированный штурмовик Проект

ПБШ-1

Идеальным самолетом поля боя был бы тот, который сочетал в себе качества пикирующего бомбардировщика и штурмовика. Проект подобного самолета ОПБ с двигателем АМ-37 в конце 1940 г. предложил С.А.Кочеригин. Он являлся развитием создаваемого им одномоторного пикирующего бомбардировщика ОПБ с двигателем М-90. Для более эффективного использования его в качестве штурмовика предусмотрели усиление стрелково-пушечного вооружения, улучшили обзор вперед-вниз, несколько усилили бронирование. Но все же последнее оказывалось недостаточным для штурмовика. При его же дальнейшем усилении снижался запас прочности, что исключало бы использование самолета в качестве пикирующего бомбардировщика. Это противоречие в рамках одномоторного самолета до конца 40-х, начала 50-х годов разрешить не удавалось. Не случайно в силу этой же причины С.В. Ильюшин не смог выполнить своего обещания превратить Ил-2 в пикирующий бомбардировщик-штурмовик. Созданный немцами на базе классического пикирующего бомбардировщика Ju-87B штурмовик с несколько усиленным бронированием Ju-87G мог по существу осуществлять только пологое планирование под углами всего 20-25°.

Тем не менее, в июле 1940 г. коллектив ОКО завода №1 им. Авиахима, возглавляемый А.И.Микояном, предложил для рассмотрения инициативный эскизный проект одноместного пикирующего бронированного штурмовика ПБШ-1 с мотором АМ-38. Известно, что еще в начале 30-х годов М.И. Гу- ревич участвовал в разработке создаваемого под руководством С.А.Кочеригина одномоторного бронированного штурмовика ТШ-3 с мотором М-34. Опираясь на этот опыт, и создавался новый самолет ОКО. Непосредственную разработку общего вида ПБШ-1, его компоновки и компоновки вооружения, а также схемы бронекорпуса выполнил Н.И.Андрианов, который также в начале 30-х работал у С.А. Кочеригина и принимал участие в создании ТШ-3. При проектировании новой машины проводилась технологическая разбивка на агрегаты, которая соответствовала условиям серийного производства завода №1.

Пикирующий бронированный штурмовик ПБШ-1 предназначался для действий по наземным целям непосредственно на линии фронта. Он создавался исходя из следующих условий, позволяющих выполнять поставленные перед ним задачи:

– полная защита экипажа, мотора и топлива;

– мощное вооружение;

– хорошая устойчивость;

– хороший обзор вперед и вниз;

– максимально возможная скорость на малых высотах;

– пикирование для прицельного огня и бомбометания по танкам и огневым точкам противника.

По расчетам штурмовик должен был иметь максимальную скорость у земли 449 км/ч, а на высоте 1250 м – 472 км/ ч. Посадочная скорость со щитками, отклоненными на 60°, без боезапаса и при остатке горючего 25% – 121 км/ч. Практический потолок должен был составлять 7600 м. Дальность полета у земли при 0,9Vmax – 813 км, а с подвесными баками – 1013 км. Максимальная полетная масса ПБШ-1 составляла 6024 кг.

По схеме ПБШ-1 представлял собой низкоплан с относительно хорошими аэродинамическими формами, в известной мере заимствованными у истребителя И-200.

Переднюю часть фюзеляжа выполнили в виде бронеотсека. Он состоял из двух бортовых щитов в районе кабины летчика (7,5 мм), нижнего щита (5,5 мм), бронещита сзади летчика (15,5 мм), а также броневого диска (15,5 мм) спереди мотора, щитов сверху (4,5 мм), снизу и с боков мотора (7,5 мм). Бронещиты были включены в силовую схему самолета, их крепили на каркасе, а с внутренней стороны соединяли между собой болтами. Толщину брони для защиты пилота и винтомоторной группы выбирали в зависимости от траектории пули по отношению к броне. Места, в которых вероятность попадания под углами, близкими к прямому, была велика, защищали цементированной броней толщиной 15,5 мм. Там же, где попадания были вероятны под малыми углами, устанавливали гомогенную броню в 4,5-7,5 мм. При проектировании учитывали и то обстоятельство, что самолет, летящий со скоростью 120-125 м/с на малой высоте, обстрелять с дистанции ближе чем 200-300 метров весьма проблематично.

Козырек и фонарь делали полностью из броневого стекла толщиной 60 мм и 40 мм соответственно. Фонарь пилота сдвигался назад, для чего имелось пневматическое управление. Он также имел систему аварийного сбрасывания.

Обводы бронекорпуса выбирали таким образом, чтобы свести к минимуму наличие криволинейных поверхностей, что значительно упрощало технологию производства брони и ее сборку. Крепление бронещитов осуществляли посредством ушков, приваренных к броне с внутренней стороны. Такое соединение обеспечивало не только простоту сборки и ремонта бронеотсека в полевых условиях, но и устраняло возможность вылета головок болтов (болты работали только на срез) при попадании снарядов в броню, и как следствие поражение летчика.

Хвостовая часть фюзеляжа представляла собой сваренную из хромансилевых труб ферму, которая имела полотняную обшивку, прикрепленную к дюралевому каркасу. Стабилизатор и киль дюралевые. Рули направления и высоты имели дюралевый каркас и полотняную обшивку. На всех рулях устанавливали триммеры.

Крыло двухлонжеронное, трапециевидной формы. Оно состояло из центроплана и двух отъемных консолей. Лонжероны были стальные, нервюры, стрингеры и обшивка – дюралевые. В дальнейшем, с целью экономии "крылатого металла", предусматривали использование обшивки из бакелитовой фанеры. Каркас элеронов дюралевый, обшивка полотняная. Имелись щитки- закрылки типа Шренк с пневматическим управлением. Управление элеронами и рулем высоты жесткое, рулем направления – тросовое. Педали и сидение летчика могли регулироваться по его росту.

Схема размещения вооружения в крыле ПБШ-1

Шасси одностоечное, убираемое в полете. Амортизация масляно-пневма- тическая, впоследствии для повышения неуязвимости ПБШ-1 предполагали перейти к пружинно-масляной. В случае необходимости, с целью увеличения живучести, основные колеса 700x300 полубаллонного типа можно было заменить на грузошину, для чего предусмотрели необходимый ход шасси. Уборка и выпуск осуществлялась от пневматической системы.

Винтомоторная группа включала в себя двигатель жидкостного охлаждения АМ-38 со степенью редукции 0,902 и металлический винт-автомат типа ЗСМВ-5 диаметром 3 метра. Моторамы в обычном смысле не было, так как двигатель крепили с помощью кронштейнов с подмоторными брусьями непосредственно к стенкам бронекорпуса. Во всех местах, где необходим был доступ к силовой установке, в броне сделали люки. Запуск мотора осуществлялся сжатым воздухом.

Водорадиатор разместили в броне- отсеке за сидением летчика. Его входные и выходные воздушные каналы были бронированные и имели форму, предохраняющую от рикошетных попаданий в радиатор. Маслосистема имела водомасляный радиатор, который также разместили под броней, с левой стороны мотора, а маслобак установили на редукторе мотора.

Самолет имел два протектированных бензобака. Главный бензобак емкостью 650 л находился в бронеотсеке под сидением летчика, второй бензобак емкостью 110 л – между мотором и приборной доской.

Стрелковое вооружение ПБШ-1 включало в себя две 23-мм пушки МП- 3 с магазинным питанием конструкции Я.Г.Таубина и шесть пулеметов ШКАС. Пушки с боезапасом по 96 патронов разместили в обтекателях под консолями крыла. Они в первую очередь предназначались для борьбы с бронетанковыми частями и самолетами противника на земле. Для поражения живой силы противника в каждой консоли установили по три пулемета ШКАС с боезапасом по 750 патронов. Все стрелково-пушечное вооружение разместили вне плоскости ометаемой винтом. Управление огнем и перезарядкой было пневматическое.

Бомбардировочное вооружение состояло из двух бомбоотсеков, расположенных в центроплане между лонжеронами крыла. Правда, бомбовую нагрузку предполагали брать только в перегрузку. Каждый отсек состоял из пяти изолированных друг от друга секций. Загрузку бомб производили через верхний съемный силовой люк. Бомбы укладывали рядами без кассет. Их сброс мог осуществляться залпом или попарно из любой секции, причем только с горизонтального полета. Предусматривались следующие варианты загрузки:

1. ФАБ-10 – 24 шт. – 240 кг.

2. ФАБ-8 – 24 шт. – 192 кг.

3. ЗАБ-1 – 120 шт. – 120 кг.

4. АОБ-2,5 – 280 шт. – 700 кг.

5. Ампулы-1 – 190 шт. – 257 кг.

Кроме того, под каждой консолью установили по одной бомбовой балке. Их разместили вне плоскости, ометаемой винтом, что позволяло осуществлять бомбометание с пикирования. Помимо бомб, на балках была возможна подвеска двух сбрасываемых бензобаков емкостью по 150 л каждый. Были возможны следующие варианты подвески:

1. ФАБ-100 – 2 шт. – 200 кг.

2. ФАБ-50 – 2 шт. – 100 кг.

3. АО-25 – 2 шт. – 50 кг.

4. ВАП-6М – 2шт. – 140 кг.

Однако в заключении НИИ ВВС, утвержденном 5 августа 1940 г. Врио заместителя начальника ВВС КА бригадным инженером Федоровым, отмечалось, что самолет не имеет никаких приспособлений для ограничения скорости при пикировании, в связи с чем такое бомбометание будет затруднено, поэтому ПБШ-1 не может соответствовать типу пикирующего бомбардировщика. Материалов, подтверждающих, что его конструкция рассчитана на 11- ти – 13-ти кратную перегрузку, что требовалось для подобного самолета, также представлено не было. Вполне очевидно, что при массе пустого самолета около 4000 кг его прочность на такую перегрузку не обеспечивалась. Как отмечалось выше, для бомбометания с пикирования на ПБШ-1 предусматривали использование двух бомб калибром не более 100 кг. Для фронтового пикирующего бомбардировщика нужны были бомбы калибра 250 и 500 кг. Таким образом, ПБШ-1 мог рассматриваться только как одноместный бронированный штурмовик.

Летно-тактические данные проекта в отношении весовых характеристик, дальности, посадочной скорости, длины разбега и пробега, по мнению военных, были недостаточно обоснованы и требовали дополнительной проработки. В анализе запроектированных данных они отмечали, что весовая сводка составлена недостаточно полно и ожидаемая взлетная масса будет на 400 кг больше и составит около 5254 кг. Кроме того, совершенно не проработан вопрос спецоборудования.

При расчете скоростей полета ПБШ-1 использовали результаты аэродинамического расчета истребителя И- 200. Специалисты НИИ ВВС полагали, что расчет максимальной скорости составлен правильно и снижение скорости на 2-3 % произойдет только из- за возрастания взлетной массы. Однако следовало ожидать более заметного снижения максимальной скорости за счет учета реального к.п.д. винта (в расчете, в отличие от И-200, принято значение к.п.д., равное 0,801, а реально он мог быть не более 0,75) и разницы в лобовых сопротивлениях фонаря истребителя И-200 и штурмовика ПБШ-1. В итоге максимальная скорость у земли реально могла быть около 420 км/час. Соответственно, время набора 5000 м могло составить 11,5- 12,0 мин.

Выбранная конструктивная схема в отношении обзора, размещения стрелкового вооружения и бронирования являлась удовлетворительной. Угол обзора из кабины пилота вперед-прямо-вниз составлял 9, что признано военными вполне достаточным. Например, у Ил-2 этот угол составлял 8. Но если стрелково-пушечное вооружение ПБШ-1 признали достаточно мощным, то бомбардировочное очень слабым.

Относительно высокая оценка была дана бронированию самолета. В заключении было отмечено, что схема бронирования является удовлетворительной, так как броней защищаются все наиболее жизненные части самолета, в том числе летчик, мотор, радиаторы, бензобаки и основные агрегаты оборудования. Броневые плиты толщиной в 15 мм, установленные впереди мотора и сзади кабины летчика, могли защищать от бронебойных пуль калибра 12- 13 мм включительно с дистанции обстрела до 200 м при высоте полета 25 м. Броневые плиты толщиной 7,5 мм, установленные на бортах кабины и

мотоотсека, при тех же условиях обстрела обеспечивали защиту только от бронебойных пуль калибра 7-8 мм. То же относилось и к броневым щитам толщиной 5,5 мм, установленным снизу.

В связи с вышесказанным, специалисты НИИ ВВС отметили, что ПБШ- 1 представляет особый интерес для ВВС КА как самолет, имеющий мощное бронирование, мощное стрелковое вооружение и хороший обзор вперед. Однако по взлетно-посадочным свойствам самолет не отвечает тактико-техничес- ким требованиям, и поэтому они предложили конструкторам к 10 августа 1940 г. вторично представить проект на рассмотрение, обеспечив в нем соответствие ТТТ данных по разбегу, пробегу и посадочной скорости. Кроме того, необходимо было проработать мероприятия по обеспечению устойчивости, весовые характеристики самолета и нагрузки, расчеты бронирования, спецоборудование, данные маневренности самолета и схему загрузки бомбовых секций бомбами различного калибра. Также ОКО предложили разработать специальные приспособления для ограничения скорости пикирования. Одновременно с этим военные разрешили постройку макета самолета.

Помимо военных, с эскизным проектом ПБШ-1 13 июля 1940 г. ознакомились в постоянной комиссии по рассмотрению инициативных проектов, не вошедших в план 1940 г., которую возглавлял академик Б.И.Юрьев. Предварительную экспертизу провел инженер 7-го ГУ НКАП И.И.Машкевич, который сделал вывод, что летно-тактические данные самолета вполне осуществимы. Из условий обеспечения устойчивости он рекомендовал увеличить площадь горизонтального оперения, доведя ее до 6,0 м2 вместо 5,5 м2 . При разработке самолета ОКО также рекомендовали обратить внимание на обеспечение надежной работы ВМГ. Вооружение оценили как достаточно мощное и соответствующее поставленной цели.

В целом комиссия пришла к следующему выводу: "Максимальную скорость для данного типа машины с учетом срока выпуска самолета следует считать недостаточной. Принимая во внимание, что по аналогичному типу самолета дано задание тов. Сухому, но с меньшей мощностью огня и большей скоростью полета у земли (500 км/час), комиссия считает, что самолет целесообразно строить в том случае, если авторы смогут повысить скорость полета у земли до 550 км/час". Выводы подписали председатель комиссии Б.И.Юрьев, а также ее члены В.И.Поликовс- кий, И.И.Машкевич, В.Н.Беляев и П.Я.Залесский.

31 июля 1940 г Протокол утвердил заместитель Наркома авиационной промышленности А.С.Яковлев. При этом он зачеркнул слова, упоминающие задание, данное П.О.Сухому. Кроме того, 29 июля на втором экземпляре протокола И.И.Машкевич сделал запись: "По заключению ВВС: "от реализации проекта следует воздержаться" по мотивам, указанным в выводах комиссии".

Тем не менее, уже к 30 августа был построен макет самолета и 5 сентября 1940 г. его предъявили ВВС. Примерно в это же время НИИ ВВС дало заключение по дополнительным материалам ОКО относительно второго варианта ПБШ-1, в который были внесены следующие основные изменения:

1. Толщину брони, защищающую мотор, увеличили с 4,5 мм до 5,5 мм, а часть 5,5 мм брони до 7,5 мм. При этом масса бронеотсека достигала 1390 кг.

2. Площадь крыла увеличили с 30,5 м2 до 33,0 м2 . На участке размаха элеронов предусмотрели установку автоматических предкрылков.

3. Основные колеса шасси 700x300 заменили спаренными 650x200.

4. Изменили расположение водорадиатора. Теперь его разместили под полом кабины летчика, а вход и выход – под фюзеляжем.

5. На 120 л увеличили запас топлива. Вместо бензобаков емкостью 650 и 110 л. установили бензобаки емкостью 430 и 450 л.

6. Усилили бомбардировочное вооружение. Бомбоотсек теперь включал 4 секции, в каждую из которых можно было загружать бомбы калибром до 100 кг. Снаружи обеспечена возможность подвески двух бомб массой до 250 кг. Правда, и в этом случае бомбы использовались только в перегрузку.

7. Масса пустого самолета увеличилась на 536,5 кг, а нормальная взлетная масса возросла на 550 кг и достигла 5400 кг. Центровка стала более передней и составила 23,2% САХ вместо 26,7%. Перегрузочная взлетная масса – 6175 кг, при этом центровка 26,5% вместо 29,5%.

Несмотря на проведенные ОКО мероприятия, военные отметили, что улучшение взлетно-посадочных свойств не достигнуто, так как увеличение механизации крыла невозможно из-за размещения в консолях стрелково-пушечного вооружения. Увеличение же площади крыла приведет к снижению максимальной скорости, которая и так была невелика. В связи с этим ОКО рекомендовалось использовать редукцию мотора 0,732 или даже 0,550 вместо 0,902, а также использовать винт диаметром 3,3 м.

Эскизный проект был рекомендован для утверждения. Но Начальник ВВС П.В.Рычагов его не утвердил, а 20 сентября 1940 г. написал резолюцию: "Мое мнение, что тов. Микояну новой машины не давать, а требовать доводки самолета И-200 до требуемых нам норм".

Схема бронирования ПБШ-1

1. Диск – цементированная -15,5 мм.

2. Крышка для маслобака и носка мотора – гомогенная -4,5 мм.

3. Крышка для подхода к карбюраторам – гомогенная -4,5 мм.

4. Люк для бензобака – гомогенная -4,5 мм.

5. Нижняя броня – гомогенная -7,5 мм.

6. Крышка для подхода к свечам, магнето, управлению газом, водомасля/юму радиатору и расширительному бачку – гомогенная -7,5 мм.

7. Люк для подхода к помпам и задней части мотора – гомогенная -7,5 мм.

8. Люк для бензобака – гомогенная -5,5 мм.

9. Люк для водорадиатора – гомогенная -7,5 мм.

10. Стенка – гомогенная – 7,5 мм.

11. Туннель – гомогенная -5,5 мм.

12. Стенка – цементированная – 15,5 мм.

В адрес НКАП было выслано краткое заключение по эскизному проекту ПБШ-1, утвержденное П.В.Рычаговым, следующего содержания:

"1. Удовлетворяет программе 1941 г. только по следующим показателям.

а) Бронированный, одноместный. Толщина брони 15,5 мм защищает от пробивания 20-мм снарядом.

б) Имеет мощное вооружение две МП-3 и шесть ШКАС в крыльях вместо требуемого: две пушки и два пулемета ШКАС или одна пушка и четыре ШКАС.

2. В отношении полетных данных ПБШ-1 программе 1941 г. не удовлетворяет

а) Посадочная скорость 146-127 и 138-121 км/час. Требование 130-135 км/час.

б) Наибольшая скорость 472 км/час. Программа – 500-550 км/час.

в) Дальность полета на скорости 0,9 от максимальной 800 км. Требуемая – 1000 км.

г) Бомб нет. Требование – 250 кг. Бомбовая нагрузка берется по проекту за счет перегрузки.

3. В постройке находится и должен быть готов к 15 ноября 1940 г. аналогичный самолет конструктора Сухого, проектные данные выше, чем у ПБШ- 1, а именно:

Проект ПБШ-1 Сухого

Скорость у земли, км/ч 510 449

Дальность

полета, км 800 800

Вооружение 6 ШКАС 6 ШКАС

и 2 пушки Бомбы, кг 120 нет

Дальность полета с перегрузкой, км 1200 1000

Выводы:

По своим полетным данным самолет ПБШ-1 не удовлетворяет программе 1941 г.

В постройке находится аналогичный образец бронированного штурмовика Сухого с более высокими полетными данными, чем ПБШ-1. Поэтому от реализации проекта ПБШ-1 следует воздержаться.

Зам. председателя НТК при Начальнике ВВС КА военинженер 1 ранга Знаменский".

И все-таки главной причиной отклонения проекта ПБШ-1 была необходимость доводки И-200, которая усугублялась не только объективными причинами, необходимостью торопиться в завершении работ по И-200, но и еще недостаточной к тому времени зрелостью коллектива ОКО при заводе №1. Тем не менее, благодаря тому, что силы коллектива не были оторваны на реализацию проекта ПБШ-1 на заседании технического совета при НИИ ВВС, где рассматривали результаты госиспытаний И-200, было отмечено, что он является самым доведенным самолетом при поступлении на государственные испытания, которые прошел хорошо. Кроме того, за время заводских и государственных испытаний не было потеряно ни одного самолета и ни одного летчика.

Между тем, заметное улучшение летных характеристик ПБШ-1, прежде всего взлетно-посадочных, и запасов устойчивости можно было получить за счет уменьшения массы брони до 850-900 кг, что было вполне достаточно для одноместного бронированного штурмовика, а также за счет снятия четырех пулеметов ШКАС. Последнее позволило бы не только снизить массу самолета примерно на 700-800 кг, но и расширить возможности использования средств механизации крыла.

Для получения более полной оценки достоинств и недостатков проекта ПБШ-1 в таблице дополнительно приведены данные второго варианта ПБШ- 1, одноместного варианта Су-6, одноместного варианта Ил-2 и ОПБ с двигателем АМ-37. Данные по Су-6 приведены по результатам заводских испытаний первого и второго опытных экземпляров. Данные по Ил-2 – по результатам госиспытаний второго серийного экземпляра, изготовленного заводом №18, и опытного образца завода №39, испытанных в НИИ ВВС в начале 1941 г. Данные по ОПБ АМ-37 С.А. Кочеригина взяты из эскизного проекта.