Самолет с вертикальными взлетом и посадкой имеет много ограничений по массе вооружения и дальности полета. А обычному требуется длинная взлетно-посадочная полоса. Как совместить достоинства того и другого, не перенимая недостатки? Так родилась идея самолетов с укороченным взлетом

Практика первых столкновений Второй мировой показала, что проблему объектовой ПВО, то есть защиты завода, корабля, склада или населенного пункта от авиаудара, не удавалось полностью решить за счет установки батарей из зенитных орудий: даже очень плотный огонь с земли зачастую оказывался малоэффективным против бомбардировщиков. Причиной тому была низкая точность зенитных орудий — стрельба по самолету требовала от наводчика мгновенного расчета курса самолета, высоты, расстояния до него и т. д. и ввода соответствующих поправок и упреждений. Поэтому стрельба с земли использовалась только для создания плотного заградительного огня, основной целью которого было не сбить самолет, а заставить его сойти с боевого курса, то есть прекратить атаку. Наиболее надежным способом уберечь наземный объект от бомбардировки осталось прикрытие с воздуха истребителями. Но, к сожалению, построить рядом с объектом аэродром с полноразмерной взлетно-посадочной полосой возможно далеко не всегда.

«Морской ураган»

Вторая мировая война требовала от Великобритании непрерывных поставок оружия и продовольствия находящимся далеко от туманного Альбиона войскам. Единственным способом снабжения были морские конвои. Не имевшие практически никакого прикрытия с воздуха транспорты становились легкой добычей бомбардировщиков и торпедоносцев люфтваффе. Но это было еще полбеды: непрерывно барражирующие немецкие разведывательные самолеты с успехом наводили на цель главных морских «охотников» — подводные лодки. Британские военные, чрезвычайно озадаченные неприемлемыми потерями транспортных кораблей, одними из первых задумались о создании истребителя-перехватчика, способного взлететь со специальной малогабаритной установки, смонтированной на обыкновенном сухогрузе. Идея взлета с короткой катапульты была не новой, но применялась она только на легких и тихоходных морских самолетах-разведчиках. Взлет же истребителя предлагался впервые. Такие экстренные меры были необходимы потому, что эскортных авианосцев, идеально приспособленных для прикрытия транспортов с воздуха, катастрофически не хватало.

Начавшиеся эксперименты с катапультным стартом истребителя Fulmar показали его низкую эффективность, и единственным пригодным английским самолетом оказался истребитель Hurricane Mk. I фирмы Hawker, обладавший достаточно прочной конструкцией и мощным двигателем Rolls-Royce Merlin II. Hurricane продемонстрировали свою эффективность в борьбе с бомбардировщиками еще во время Битвы за Британию. К тому же к 1941 году их производство было полностью освоено и поставлено на поток, а серийная машина требовала минимума доработок. Планер самолета дополнительно усилили, а под фюзеляжем разместили крепления для установки на подвижные салазки катапульты. Всего было переоборудовано 50 машин. Разгон самолета, названного Sea Hurricane («Морской ураган»), осуществлялся мощными пороховыми ускорителями. Катапульты монтировались на носу простых транспортных кораблей, получивших индекс САМ (Catapult Armed Merchantman — «Вооруженное катапультой торговое судно»).

Обслуживанием установок управляли старшие механики переоборудованных кораблей, а запуск осуществлял ответственный за катапульту офицер. Ферменная направляющая длиной 21,3 м устанавливалась в носовой части судна: это давало кораблю возможность маневрировать и за счет этого запускать самолет при встречном ветре, то есть в максимально выгодных для взлета условиях. Старт происходил следующим образом: механик самолета запускал и прогревал двигатель, тем временем команда освобождала самолет, зачаленный на случай шторма. После этого летчик забирался в кабину и пристегивался. Механик освобождал последнее крепление — контровочные штифты — и демонстрировал их пилоту и ответственному за запуск офицеру. Летчик выпускал закрылки, давал полный газ и, держа самолет на тормозах, поплотнее прижимался затылком к заголовнику кресла: перегрузка при старте достигала трех единиц. После условного сигнала, взмаха руки летчика, офицер считал до трех и включал зажигание твердотопливных ускорителей…

Одноразовый защитник

Вернуться на корабль самолет уже не мог. После выполнения боевой задачи пилот должен был дотянуть на остатках топлива до ближайшего аэродрома. Если такой возможности не представлялось, то после израсходования горючего летчику оставалось выброситься с парашютом или приводнить Sea Hurricane поблизости от конвоя. Таким образом, истребитель был полностью «одноразовым». При этом в случае успешного выполнения задания затея себя полностью окупала. Первый запуск Sea Hurricane состоялся 3 августа 1941 года, когда лейтенант Эверетт сбил над Атлантикой немецкий разведчик Fw 200 Condor. Сам Эверетт при этом чуть не погиб: во время приводнения заклинило фонарь кабины. Летчик чудом сумел выбраться из тонущего самолета, после чего был подобран спасательной командой с эсминца Wanderer. Всего было осуществлено восемь боевых пусков Hurricat (смесь слов Hurricane и Catapult — одно из прозвищ самолета). Ими было уничтожено шесть немецких самолетов, при этом погиб один британский летчик: во время покидания подбитого Sea Hurricane у летного офицера Кенделла не раскрылся парашют. Тем не менее результат действий катапультных истребителей был неплохим: об этом говорит и то, что несколько транспортных кораблей даже были оборудованы муляжами катапульт, предназначенных для отпугивания асов Геринга. С 1943 года, когда количество эскортных авианосцев было уже достаточным, использование Hurricat прекратили.

Второе рождение

Идея безаэродромного взлета не осталась забытой: в 1950-х годах холодная война заставила СССР и США задуматься о возможных способах перехвата бомбардировщиков, идущих к цели через Северный полюс. Обе страны начали разработку катапультных устройств для серийных истребителей. Причиной тому было слабое развитие военных аэродромов в районах севера, необходимых для базирования перехватчиков — ни одна из враждующих стран не готовилась к отражению воздушного удара с этого направления. Проведенные расчеты показали, что при условии применения мощного твердотопливного ускорителя взлет реактивного истребителя возможен практически с места.

Соединенные Штаты приступили к разработке подобной системы на базе истребителя F-84 Thunderjet со сбрасываемым пороховым ускорителем. Выбор самолета был неслучаен: прямое крыло F-84 — одного из первых реактивных истребителей ВВС США — создавало на малых скоростях значительно бóльшую подъемную силу, чем крылья стреловидной формы, выгодные для полетов на больших скоростях. Таким образом, самолет, не обладавший даже форсажной камерой, получал возможность взлететь с автомобильного трейлера. Конструкция пусковой установки была позаимствована у крылатой ракеты, а посадку предполагалось осуществлять… на гигантский надувной мат. Программа получила название ZEL — Zero Length Launch (Взлет с нулевым разбегом). Испытания начались в 1953 году, и все взлеты F-84 прошли успешно, но во время пробной посадки на надувную полосу самолет получил сильные повреждения и был списан, а летчик-испытатель Роберт Тернер получил серьезные травмы и долгое время провел в госпитале.

Требования к характеристикам истребителя менялись с огромной скоростью, и конструкторам пришлось задуматься о замене дозвукового F-84 более современной машиной. Такой машиной оказался сверхзвуковой истребитель F-100 Super Saber. Одной из задач усовершенствованного комплекса стала доставка тактического ядерного заряда. За счет применения взлета с нулевым разбегом повышалась живучесть самолета: он больше не нуждался в уязвимой с воздуха взлетной полосе. F-100 с подвешенным ядерным боеприпасом был способен вылететь по тревоге прямо из дверей укрытия. После атаки летчик должен был совершить посадку на дружественной территории. Испытания комплекса начались в 1957 году. Первый полет прошел успешно, но во время второго взлета крепления ускорителя не расцепились. Летчик Эл Блэкберн до последнего пытался спасти машину, но все попытки выровнять самолет с нарушенной центровкой были безуспешны, и Блэкберну ничего не оставалось, как потянуть за рукоятки катапультного кресла.

ВВС Германии проводили собственные испытания с истребителем F-104G Starfighter. Все полеты прошли успешно: летчик-испытатель Эд Браун говорил, что взлет на ZEL — гораздо более плавная и спокойная процедура, чем взлет с паровой катапульты авианосца.

Безаэродромный МиГ

Подобные работы шли полным ходом и в СССР, обладавшем протяженной северной границей, практически не прикрытой с воздуха по причине неравномерного развития сети военных аэродромов. Проектированием советского ZEL на базе сверхзвукового истребителя МиГ-19 занялось ОКБ-155, руководил которым Михаил Гуревич. В конструкцию серийного истребителя внесли ряд доработок: планер был дополнительно усилен, а под фюзеляжем разместился мощный твердотопливный ускоритель ПРД-22. Изменения коснулись даже кресла летчика: заголовник новой формы стал плотно фиксировать голову: взлет происходил с перегрузкой 4,5 единицы, и стандартное кресло КС-4−4-22 могло травмировать летчика. Ускоритель ПРД- 22 развивал в течение 2,5 с тягу 40 т (за это время машина должна была успеть разогнаться до скорости 250 км/ч), а после сгорания топлива он автоматически сбрасывался. Во время взлета органы управления самолетом фиксировались, а после перехода в нормальный режим набора высоты автоматически освобождались (позже, по просьбам летчиков, от этого отказались). Стартовой установкой служила специально сконструированная направляющая, с помощью которой производилась и транспортировка комплекса.

Испытания состоялись уже в 1956 году. По воспоминаниям очевидцев, факел от ускорителя был в несколько раз длиннее самого самолета. Старт беспилотного СМ-30 прошел успешно, но стартовая направляющая была сильно деформирована реактивными струями двигателей и ремонту не подлежала. После этого ее конструкцию изменили, а за комплексом стали выкапывать специальную яму, предназначенную для отвода газовых струй и снижения их воздействия на установку. На испытаниях комплекса присутствовал высший генералитет во главе с маршалом Георгием Жуковым. По окончании был сделан вывод о целесообразности выпуска малой серии для отработки боевого применения комплекса. При этом надежная система безаэродромной посадки так и не была отработана. Затормозить оказалось сложнее, чем разогнаться… Самым необычным предложением стало использование натянутого поперек аэродрома троса с прикрепленными к нему парашютами. Коснувшись земли, самолет должен был зацепиться за нее носовой стойкой шасси. Торможение при этом было довольно эффективным, но обслуживание этой системы оказалось слишком хлопотным. При этом традиционные системы, подобные корабельным аэрофинишерам, в полевых условиях оказались громоздкими и неудобными.

Нерешенный вопрос безаэродромной посадки в основном и послужил причиной отказа от СМ-30 в СССР и программы ZEL в США. Самолету все же нужен аэродром. Тем более что доставка громоздких установок по железным и автомобильным дорогам была крайне затруднена из-за больших габаритов. Поступившие на вооружение мобильные зенитно-ракетные комплексы только подтолкнули военных и инженеров по обе стороны океана к принятию решения о прекращении дальнейших работ, даже несмотря на то, что ЗРК не в состоянии полностью заменить истребитель. Тем не менее идея короткого старта с пороховой катапульты нашла широчайшее применение в беспилотных летательных аппаратах и крылатых ракетах.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№3, Март 2009).