Saab-J-21 – Особый путь викингов

Шведский истребитель SAAB J 21 является блестящим примером того, как при достаточно скудном опыте проектирования можно создать весьма оригинальную конструкцию, а затем и радикально модернизировать ее. Это один из немногих примеров серийно выпускаемых самолетов с поршневой и реактивной силовой установкой на базе единого планера.

Компания SAAB (Svenska Aeroplan Aktiebolaget) была образована 2 апреля 1937 г., когда предвоенная гонка вооружений заставила даже нейтральную Швецию создавать высокоразвитую оборонную промышленность. Неподалеку от Тролльхаттана (Trollhattan) был построен современный авиазавод, а в г. Линкёпинг (Linkoping) – его филиал. Производство началось со сборки по германской лицензии двухмоторных бомбардировщиков Junkers Ju 86К (шведское обозначение – SAAB В 3) и по американской – одномоторных Northrop 8-А (SAAB В 5), а также учебно-тренировочного North American NA-16 (SAAB Sk 14).

Однако роль «ведомых» не устраивала амбициозных шведов. К лету 1939 г. инженеры SAAB при помощи американских специалистов, помогавших в освоении «Нортропа», спроектировали свой первый истребитель SAAB J 19. Цельнометаллический моноплан должен был сменить находившиеся на вооружении шведских ВВС (Flygvapnet) британские бипланы Gloster Gladiator. Одновременно инженер компании Фрид Вёнстрём (Frid Wonstrom) в инициативном порядке предложил свою разработку – двухбалочный истребитель J 21 с установленным позади кабины пилота двигателем, оснащенным толкающим винтом, и шасси с носовой опорой. Тогда этот проект хода не получил. Зато более консервативный J 19 вызвал интерес военных, однако в условиях начавшейся в Европе войны его запустить в серию не удалось. В конечном итоге шведы вернулись к проекту истребителя J 21.

SAAB J 21 конструктивно представлял собой свободнонесущий цельнометаллический низкоплан. Двухлонжеронное крыло с ламинарным профилем имело небольшую стреловидность. Центроплан был выполнен зацело с фюзеляжем. Балки полумонококовой конструкции стыковались с центропланом. На концах балок располагались кили с рулями поворота. Между килями – стабилизатор с рулем высоты. Масло- и водорадиаторы размещались в крыле. Топливные баки – в фюзеляже и центроплане крыла. Пушка и два крупнокалиберных пулемета располагались в носовой части фюзеляжа, еще два пулемета – в центроплане. Двухбалочная схема была сложной инженерной задачей для конструкторов «СААБа», но сулила существенные преимущества. Расположение основного вооружения в носовой части давало высокую концентрацию огня и не требовало применения синхронизатора. Пилоту был гарантирован прекрасный обзор вперед. Однако обзор назад оказался почти полностью закрыт двигателем, поэтому боковые поверхности остекления фонаря пришлось сделать выпуклыми.

Расчеты показали, что первоначально выбранный для проекта J 21 двигатель STW С-3 (лицензионный Pratt amp; Whitney R-1830) не обеспечивает максимальную скорость более 600 км/ч. Альтернативой стал другой «иностранец» – лицензионно выпускаемый на фирме Svenska Flugmotor АВ немецкий Daimler-Benz DB 601. В 1943 г. ему на смену пришли купленные в Германии DB 605В, которые после войны стали производить сами шведы.

При разработке шасси для проверки теоретических расчетов была построена металлическая платформа с укрепленными на ней тремя стойками. На испытаниях ее буксировал грузовик. После этого экспериментальная носовая стойка была испытана на самолете Sk 14.

Наиболее серьезной технической проблемой стало обеспечение безопасности пилота в аварийной ситуации. При классической технике покидания машины летчик не имел никаких шансов миновать вращавшийся воздушный винт. Инженерам пришлось проявить немалую изобретательность. Рассматривались аварийный сброс пропеллера, использование поворотной рамы, выводящей кресло пилота за пределы плоскости винта, и даже экстренная остановка двигателя с помощью пиропатронов. В конце концов, в качестве средства спасения приняли катапультное кресло, что стало одним из первых в мире случаев его применения. Разработкой такой системы шведские конструкторы занимались самостоятельно в условиях полного информационного вакуума. Поначалу в качестве источника энергии приняли сжатый воздух. 17 октября 1941 г. был выдан патент на такое устройство. До конца года прошли его статиспытания, а затем настала очередь серии тестов на наземном стенде, включавшем направляющую, по которой двигалось кресло (до полной остановки). Для отработки оптимальных углов выхода кресла и давления сжатого воздуха потребовалось более 140 пусков. 16 из них провели с участием добровольцев-испытателей, по отзывам которых выяснилось, что нагрузки на человека вполне приемлемы. Параллельно шли летные испытания с использованием доработанного бомбардировщика SAAB В 3. Опытное оборудование разместили за крылом в верхней кабине стрелка, а на одной из плоскостей крыла установили кинокамеры. В ходе первого эксперимента из самолета, летевшего со скоростью 350 км/ч, на высоту 4 м выстрелили шар. 8 января 1942 г. впервые катапультировали кресло с 80-килограммовым манекеном. К сожалению, съемочная группа не успела зафиксировать этот исторический момент.

Но в активе оказались не только успехи. Пневматическая система получилась слишком громоздкой и весьма не надежной, и шведы одновременно с немцами пришли к выводу о необходимости использования в качестве источника энергии пороховых зарядов. Для решения этой задачи фирма АВ Bofors сконструировала на основе 25-мм снарядной гильзы специальный патрон NK 490. Новинку испытали в два захода: 14-16 декабря 1942 г. и 4-5 февраля 1943 г. на фирме АВ Nobelkrut, а 1-10 марта и 5-13 мая 1943 г. на «СААБе». Кроме того, на стенде, созданном с использованием макета кабины истребителя J 21, провели 35 наземных пусков доработанного кресла, которое получило обозначение SAAB Mk.I. Его первое летное испытание с манекеном провели с борта самолета SAAB В 17 лишь 27 февраля 1944 г.

SAAB J 21А-1 из 8-го авиакрыла ВВС Швеции. Линкёпинг, первая половина 1946 г.

В полете SAAB J 21А-1 из 9-го авиакрыла ВВС Швеции

Первый прототип истребителя SAAB J 21R

Основу конструкции кресла Мк.1 составляла трубчатая рама, установленная на направляющих роликах. На ней были смонтированы заголовник, спинка, подножка и чашка сиденья, в которую укладывали парашют «Ирвин». Катапульта приводилась в действие ручкой на правой стороне приборной панели. Перед выходом кресла из кабины происходило автоматическое притягивание пилота поясным ремнем, а специальная гильотина перерезала кислородный шланг и радиошнур. Позже кресло доработали: уменьшили мощность пиропатронов, изменили конструкцию привязных ремней, ввели их автоматическое расстегивание после выхода кресла из кабины, пусковую ручку заменили на кожаный ремень возле левого плеча пилота, что практически избавило его от угрозы получения тяжелых травм руки. При катапультировании после отделения от кресла летчик должен был открыть парашют самостоятельно. Кроме того, предусматривалось покидание самолета без использования кресла, что пригодилось 28 марта 1949 г. летчику-испытателю Олле Клинкеру (Olle Klinker), который благополучно выбрался в аварийной ситуации из реактивного J 21R после того, как катапульта не сработала. Впервые в «боевой» обстановке кресла Mk.I были успешно применены 29 июля 1946 г. при столкновении в воздухе двух J 21 А. Всего за время эксплуатации самолетов семейства J 21 состоялось 25 катапультирований, из них – 23 успешно.

Три первых «двадцать первых» имели серийные №№ 21001, 21002, 21003. Два предназначались для летных испытаний, третий – для прочностных. Первый полет нового истребителя состоялся 30 июля 1943 г. Разбег на взлете оказался очень длинным, и пилот Клэс Смит (Claes Smith) едва оторвал машину от ВПП, повредив шасси самолета о забор аэродрома. Однако в целом полет прошел вполне успешно и завершился благополучной посадкой при минимальных повреждениях истребителя. В дальнейшем испытания прошли без особых проблем, если не считать хлопот с доводкой системы охлаждения двигателя. После этого ВВС Швеции заказали первую партию истребителей, получивших обозначение J 21А-1. Серийное производство самолетов началось на заводе Тролльхаттане. Общий заказ поначалу составил 484 экземпляра, но в связи с закупкой американских «Мустангов» его сначала уменьшили до 422, а затем и до 298 машин, которые построили в следующих вариантах:

J 21А-1 – 54 шт., выпущенные с 1 декабря 1945 г. по 5 декабря 1946 г., были вооружены четырьмя 13,2-мм пулеметами и одной 20-мм пушкой Hispano;

J 21А-2 – 2 партии по 62 самолета, выпущенные с 13 июля 1946 г. по 14 ноября 1947 г., отличались установкой шведской пушки Bofors М.45 и наличием авиагоризонта;

J 21А-3 (другое обозначение В 21А-3) – 120 машин, поставленных с 22 мая 1947 г. по 17 января 1949 г. По сути, это были истребители-бомбардировщики, оборудованные пилонами для подвески НАР, авиабомб или топливных баков. Предусматривалось использование одной 500- либо 250-кг бомбы, или четырех 50-кг бомб, либо восьми 180-мм НАР.

В 1945 г. на «СААБе» вели проектирование истребителя-перехватчика J 21В с улучшенной аэродинамикой, мотором DB 605Е мощностью 2000 л.с., вооруженного тремя 20-мм пушками и оснащенного РЛС. Этот проект в силу ряда причин так и не был реализован.

Весной 1945 г. моторостроительные фирмы Svenska Flugmotor АВ, АВ Lundstroms Angturbin и АВ Ljungstrom занялись разработкой реактивного двигателя собственной конструкции. Параллельно и SAAB начала исследования в области реактивной авиации. В конце 1945 г. было решено, что для быстрейшего освоения реактивной техники следует переоборудовать соответствующим образом несколько серийных J 21 А. Эти машины виделись в качестве переходных при грядущем перевооружении на британские «Вампиры». 4 самолета (сер. №№ 21116, 21119, 21121 и 21123), взятые прямо со сборочной линии, переоборудовали под британские моторы D.H. Goblin-II. Новый истребитель получил обозначение J 21R. Первый полет на нем совершил летчик-испытатель Аке Сунден (Ake Sunden) 10 марта 1947 г.

SAAB J 21R из 7-го авиакрыла ВВС Швеции

Доступ в кабину истребителя осуществлялся с помощью выдвижной стремянки

Аварийная посадка SAAB J 21R из 10-го авиакрыла ВВС Швеции. Начало 1950-х гг.

Подвеска НАР под центропланом SAAB J 21R

Как это часто бывает, временное решение приобрело характер постоянного. Поскольку с новым самолетом серьезных проблем не возникло, ВВС Швеции не ограничились четырьмя экземплярами и заказали 120 таких машин, хотя затем их число уменьшили до 64, включая четыре прототипа.

При подготовке серийного производства оказалось, что минимальными доработками базовой конструкции не обойтись. Если вначале предполагали изменить лишь около 20% деталей и узлов самолета, то реально пришлось переделать почти 50% конструкции планера. Существенным изменениям подверглись хвостовые части балок и кили, а стабилизатор вынесли вверх, подняв над реактивной струей двигателя. Все мало-мальски свободное пространство фюзеляжа отдали под топливные баки, кроме того, самолет оснастили двумя 400-л подвесными баками на концах крыла. Профиль крыла модифицировали, чуть заострив его переднюю кромку. Изменили стояночные углы шасси. Состав вооружения не претерпел существенных изменений по сравнению с исходным J 21 А.

Самолеты выпускались в Линкёпинге в двух версиях:

J 21RA -30 шт., оснащенных двигателями D.H. Goblin-ll (шведское обозначение – RM 1) тягой 1360 кгс, были поставлены в период с 2 августа 1949 г. по 21 августа 1950 г.;

J 21RB – 30 шт., оснащенных двигателями RM 1A(D.H. Goblin-Ill) шведской постройки тягой 1500 кгс. Поставлены в период с 1 июля 1950 г. по 24 января 1951 г.

Примерно через год после появления J 21R был создан новый реактивный истребитель SAAB J 29. По мере увеличения парка этих машин «двадцать первые» стали переоборудовать из истребителей в ударные самолеты, используя подвесное вооружение.

Первые истребители J 21 А-1 в декабре 1945 г. получило авиакрыло F8 (Flygflottilj 8) в Баркарби (Barkarby). В 1946 г. «двадцать первые» приняли на вооружение авиакрылья F9 в Гётеборге (Goteborg) и F15 в Содерхамне (Soderhamn). В 1947 г. истребители J 21А-2 приняло авиакрыло F12 в Кальмаре (Kalmar), a F6 в Карлсборге (Karlsborg) и F7 в Сатена- се (Satenas) получили уже новые J 21А-3.

При использовании в строевых частях SAAB J 21А показал себя довольно надежным самолетом с хорошими взлетно-посадочными характеристиками. Однако как истребитель он имел существенный недостаток – чрезмерную продольную устойчивость. Правда, для пилотов J 21 А-3 это качество оказалось скорее положительным – самолет был устойчив при стрельбе по наземным целям.

С 1949 г. в истребительных частях ВВС Швеции новая реактивная техника стала вытеснять самолеты с поршневыми двигателями. Так, в том году крыло F9 перевооружили с «двадцать первых» на британские D.H. Vampire FB Mk.50, которые позднее получили шведское обозначение J 28. Дольше всех на J 21А летали крылья F9 и F15, перешедшие на «Вампиры» в 1953 г.

Первыми реактивные SAAB J 21R освоили в 1949 г, летчики авиакрыла F10 из Энгельхольма (Angelholm). Уже через год эти самолеты передали в Сатенас авиакрылу F7, где их использовали до перевооружения в 1954 г, на SAAB J 29В. Еще одно авиакрыло F17, базировавшееся в Каллинге (Kallinge), использовало J 21R одновременно с SAAB Т 18В, а позже было перевооружено на SAAB J 32А.

Реактивный «двадцать первый» обладал теми же преимуществами и недостатками, что и его поршневой предшественник – он был маломаневренным для воздушного боя, но устойчив, как «платформа для стрельбы». Кроме того, самолет имел малый боевой радиус действия – с подвешенными ракетами на малой высоте он составлял всего 190 км. Без подвесных баков J 21R мог продержаться в воздухе до 45 минут, а с ними – 100 минут. По оценке самих же шведов, «…J21RHe был шедевром, но его проектирование и строительство обеспечили уникальный опыт, имевший неоценимое значение для более поздних проектов SAAB».

Пара SAAB J 21A-3 ведет огонь НАРами

В настоящее время сохранились 4 экземпляра «двадцать первого»: J 21А-3 сер. № 21286 (из авиакрыла F8) – в Стокгольмском музее технологии; J 21А-3 сер. № 21311 (из авиакрыла F9) – на авиабазе в Гётеборге; J 21А-3 сер. № 21364 (из авиакрыла F12) – в Музее шведских ВВС (lygvapenmuseum) на авиабазе авиакрыла F13 в Мальмслатте (Malmslatt). Ни один J 21R не сохранился, однако шведские энтузиасты восстановили один такой самолет, переделав его из J 21А (сер. № 21463). Этот экземпляр также находится в Мальмслатте.

SAAB J 21A-1 из авиакрыла F9 ВВС Швеции. Гетеборг, конец 1940-х гг.

SAAB J 21RA из авиакрыла F10 ВВС Швеции. Энгельхольм, начало 1950-х гг.

ХудожникА. Игнатий