?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

North American P-51C и B Mustang это версия самолета с двигателем Packard V-1650-3 вместо Allison V-1710. Капот двигателя был полностью переработан. И установлен четырехлопастной винт диаметром 3.40 m Hamilton Standard. Версии B и C отличались лишь заводом, где они строились.

National air and space museum, Steven f udvar-hazy center,2018 год.
Национальный Аэрокосмический музей в Вашингтоне
все, что у меня есть по P-51
 Как всегда использую информацию с сайтов
http://www.airwar.ru
http://ru.wikipedia.org/wiki
и других источников найденных мною в инете и литературе.


Наш самолет это North American P-51C-10NT Mustang он же AL61A-385 с военным номером 44-10947, заводским 111-29080 и гражданскими регистрационными N1202 и NX1202. Это рекордный самолет, установивший массу рекордов... Если вы думаете, что рекордный самолет это просто двигатель помощнее, то вы глубоко ошибаетесь. Очень хорошо основные проблемы таких рекордов описал Михаил Николаевич Болдырев:
"Доброе утро. Процесс окраски истребителя требовал финишного покрытия лаком - тогда аэродинамика была эквивалентной полированному алюминию, Но это удорожало и удлиняло процесс производства.

В СССР по этому пути пошли создатели ЛаГГ-3 и развернулся целый скандал с обвинениями в пособничестве врагу и т.п., когда выяснилось, что серийные самолеты недодают 30-50 км/ч к максималу (много!).

Изучение вопроса показало, что технология предусматривала финишное покрытие лаком - и опытные машины для гос. испытаний были сделаны именно так. Однако в военной обстановке лак был дефицитным материалом, а авиазаводы перебазировались зачастую "в чисто поле" (см. "Ильюшин" Феликса Чуева), и самолетов требовалось производить очень много - так что поверхности ЛаГГ-3 не только не лакировали, но даже и красили кое-как. Ценой максимальной скорости.

Разобрались, в общем, никого не расстреляли. Но в дальнейшем эта практика была учтена и Лавочкиным, и Яковлевым при создании Ла-5 (7,9) и Як-1 (7,9,3)"
Максимальная скорость требовалась для преследования противника на виражах - собственно, из-за потери в максимале противник в процессе виража мог зайти в хвост и влепить из пулеметов или пушки. То же касалось преследования в пикировани: у кого больше максимал - тот догонял противника.

Кстати, именно на Р-51D столкнулись с эффектом "волнового кризиса", когда в пикировании при превышении скорости M>0.6 - начиналась сильная тряска и перебалансировка самолета ("затягивание в пикирование") - то есть пилот прилагал огромные усилия, но самолет из пикирования не выходил; единственным шансом было сбросить газ и выпустить шасси, но до этого додумались считанные единицы, кто и остался в живых и донес до конструкторов жизненно важную информацию
Немцы, кстати, так потеряли немало Ме-262 вместе с пилотами - в рушащемся Рейхе было не до аэродинамики, и Ме-262 из пикирования не выходили, увы..

"Тот самый рекорд скорости для поршневого винтового самолета - был недостижим не потому, что не хватало мощности - а потому, что самолет влетал в зону волнового кризиса на определенной границе скорости (M>0,6) - так что существовала очень серьезная вероятность перебалансировки конструкции, что на низкой высоте означало катастрофу.

Авторы рекорда прекрасно это знали, поэтому установили сотрудничество с фирмой Aviation Partners, которая специализируется на винглетах для бизнес-джетов и лёгких Боингов.

Фирма имеет немалые наработки в CFD (Computation Fluid Dynamic) в области аэродинамики - моделирование процессов на компьютере. Так что идея преодоления зоны волнового кризиса была для фирмы неким "вызовом" и поводом показать и рассказать миру о своих наработках и результатах. В итоге были сделаны "цифровые продувки", где были:
- оптимизирован винт - доработаны лопасти для схемы Scimitar - саблевидные лопасти известны давно, но здесь они были рассчитаны для конкретного мотора и конкретной скорости, в единственном экземпляер

- оптимизировано крыло - это именно та самая малозаметная доработка, которая решила всё, по сути... то есть доставила на землю пилота живым и здоровым - после того, как он прогулялся туда, где мало кто гулял в принципе

- оптимизирован фюзеляж с точки зрения путевой устойчивости.

В итоге мы увидели красивый фильм о том, как был этот рекорд установлен.

На съемках видно, что самолет разгоняется в пологом пикировании и проходит 3-километровую мерную дистанцию горизонтально. Если обратили внимание, после самого быстрого прохода - следующие три шли всё медленнее и медленнее. И далее видно, что после последнего прохода из самолета что-то вытекает... Думаю, что мотор начал выбрасывать масло - видимо, его тоже "оптимизировали" для выдачи максимальной мощности в одном полёте. И масляные уплотнения стали не выдерживать...

Примечательны слова матери пилота в интервью: не хотела бы видеть это всё ещё раз.

То есть всё происходило настолько "на грани", что никто не знал до самого конца, сможет ли пилот после посадки уйти своими ногами... Но в фильме этого всего не видно - видны только красивые виды."
"Из двигателя на последнем проходе могло выбрасываться не только масло, но и охлаждающая жидкость. Помпа тоже работала за пределом возможностей."

Здесь фильм о подобном рекорде:






тут сайт про подобный P-51



Немного истории рекордного самолета:
1944: построен как P-51C-10-NT компанией North American в Tulsa, Oklahoma, USA с s/n 44-10947 USAAF.
1946: с номерами NX1202, Paul Mantz, 46 "Excalibur" гоночный самолет
1946: Bendix Race 2,048 miles: 1 место с результатом 435 mph, пилот Paul Mantz
1947: Bendix Race 2,048 miles: 1 место с результатом 460 mph, пилот Paul Mantz
1947: установил рекорд побережье-побережье (в обеих направлениях) как "Blaze of Noon"
1948: 60 "The Houstonian"
1948: Bendix Race 2,044 miles: 2 место с 446 mph. Летал с Linton Carny, Mantz flew 1st Place N1204
1949: 60 Bendix Race 2,008 miles: 3 место с 449mph. Пилот Herman Salmon
1950: N1202, Charles Blair / Pan American World Airways, летал как "Excalibur III"
1951: 31 января - рекордный полет из Нью-Йорка в Лондон, 7 часов 48 минут
1951: 29 мая - рекордный полет из Bardufoss Норвегия через Северный полюс в Fairbanks AK за 10 часов 27 минут
1951: рекордный полет из Fairbanks AK в Нью-Йорк, 9.5 часов
1952: Charles Blair выиграл Harmon International Trophy by President Harry Truman
1953: куплен Pan American
1953: подарен Smithsonian Institution, NASM
1977: реставрация
1988: в экспозиции California Museum of Science/Industry
2000: перевезен в NASM, Washington DC
2004: в экспозиции Udvar-Hazy Center, NASM


Американцам срочно требовался новый дальний истребитель. На эту роль подошел бы Mustang, если бы удалось выправить положение с его высотными характеристиками.
В мае 1942 года помощник военного атташе США в Лондоне майор Т. Хичкок сообщил в Вашингтон о том, что англичане рассматривают возможность монтажа двигателя Merlin на Mustang и рекомендовал тоже поработать в этом направлении. Его поддержал советник президента Рузвельта по авиации Э. Рикенбейкер, бывший летчик-истребитель, ас Первой мировой войны. На их стороне оказался и начальник штаба ВВС генерал X. Арнольд.


В Америке к этому времени имелся свой вариант Merlin. В сентябре 1940 года автомобилестроительная компания "Packard motor car", и ранее выпускавшая авиамоторы, приобрела лицензию на выпуск двигателя Merlin XX. Освоение его производства оказалось нелегкой задачей. Английский мотор был легок, экономичен, надежен, но отличался сложностью сборки и регулировки. Наши механики, наковырявшиеся в войну с двигателями Huricane и Spitfire, переиначили Rolls-Royce в "Ройсь, ройсь, копайсь". С кувалдой и соответствующей матерью делать там было нечего. Но в наши школы младших авиационных специалистов брали парней с шестью классами образования. А у компании Packard имелись и многолетние традиции, и опытные специалисты, и культура производства. Однако и ей Merlin поначалу "вышел боком". Американцам пришлось пригласить из Англии не только инженеров и мастеров, но даже квалифицированных рабочих. Только после этого завод Packard стал давать качественную продукцию. Американский вариант "двадцатого" не был идентичен английскому. На двигателе, получившем обозначение V-1650-1, внедрили вкладыши коренных подшипников с покрытием из так называемого "белого сплава", содержавшего большую долю серебра. Они позволили дальнейшее форсирование по оборотам и увеличили межремонтный ресурс. Для выхлопных клапанов американцы использовали жаростойкий хромоникелевый сплав.


Первоначально компания Packard выпускала V-1650-1 для экспорта в Канаду, где они именовались Merlin 28. Канадские заводы ставили их на местные модификации Huricane, Mosquito и Lancaster. Весной 1942 года представители Packard начали переговоры с Rolls-Royce о лицензии на 60-ю серию Merlin.
25 июля 1942 года компания North American получила от командования ВВС контракт на пробную переделку двух Mustang под двигатели Merlin 65, купленные в Англии.


Выполненный американскими инженерами проект NA-101 существенно отличался от английской "десятки". Объем переделок у них возрос, но зато сохранялась отличная аэродинамика фюзеляжа. Merlin был уже и длиннее Allison. Потребовались новые моторама и капот. Воздухозаборник двигателя конструкторы North American, как и англичане, перенесли вниз, разместив его сразу за коком винта. А вот с радиаторами поступили иначе. Как и у англичан, рядом с двигателем разместили промежуточный радиатор, где нагретый до почти 400 градусов воздух охлаждался "престоном". Жидкость затем отводилась в другой радиатор, где, в свою очередь, охлаждалась потоком холодного воздуха. Но этот второй радиатор разместили не под двигателем, а между двумя секциями основного радиатора в обтекателе под фюзеляжем. Поскольку он занял место, где раньше находился маслорадиатор, то последний выдвинули вперед. Увеличившаяся мощность двигателя потребовала большей производительности основного радиатора - пришлось сделать его побольше. Габариты капота блока радиаторов при этом увеличились, а нижняя кромка входного отверстия опустилась на 50 мм. Переделали выходную створку канала. Двигатель вращал четырехлопастной винт-автомат Hamilton standart диаметром 3,4 м. Кроме того, на самолете внедрили элероны новой конструкции.


С учетом возросшей тяги многие элементы конструкции планера усилили. Заменили бомбодержатели: теперь истребитель мог увезти вдвое большую бомбовую нагрузку. Под каждым крылом теперь подвешивалась 454-кг бомба. Стрелковое вооружение осталось тем же, что у Р-51А- четыре 12,7-мм пулемета в крыле за пределами диска ометания винта; общий боезапас составлял 1260 патронов.
Обилие внесенных в машину изменений можно оценить по тому, что на проектирование новой модификации затратили втрое больше человеко-часов, чем на создание исходного NA-73. Поэтому военные поначалу дали истребителю совершенно новое обозначение ХР-78. Позже приняли решение все-таки считать его еще одной модификацией Mustang.

Опытные образцы с английскими Merlin строились под маркой ХР-51В. Две первых машины переделали из экспортных истребителей для Англии, задержанных на заводе. Два экземпляра ХР-51В завершили в конце ноября 1942 года. Первая машина не имела никакого вооружения, на второй стояли четыре пулемета. Та, что без вооружения, поднялась в воздух первой, 30 ноября на ней совершил полет Р. Чилтон. Через 45 минут ему пришлось поспешно приземлиться из-за перегрева двигателя. Оказалось, что этиленгликоль реагирует с использованными в конструкции системы охлаждения сплавами. Образовавшийся осадок закупорил соты радиатора.


Конструкторы предусмотрели радиатор большей площади, заключенный в увеличенный обтекатель. Пришлось увеличивать и размеры входа в канал. Но в полете этот вариант создал такой громкий и отвратительный шум, что вход решили опять переделать.


На втором ХР-51В появился полностью переделанный блок радиаторов. Теперь они стояли "в два этажа". Маслорадиатор стоял впереди и внизу. Он имел отдельный выходной канал с собственной регулирующей створкой с гидроприводом. Три секции основного радиатора (две боковых - для рубашек блоков мотора, центральная - для интеркулера) находились сзади и выше. Переднюю кромку воздухозаборника вытянули вперед и срезали наискосок. Результаты первых же полетов продемонстрировали, что "игра стоит свеч". Скороподъемность практически во всех диапазонах высот примерно удвоилась. На 9000 м прибавка в скорости по сравнению с серийным Р-51А составила 160 км/ч, значительно увеличился практический потолок.


Но эти цифры лишь служили подтверждением правильности уже принятого решения. Дело в том, что еще за три месяца до первого полета ХР-51В North American получила заказ от ВВС на 400 машин с Merlin и еще 1000 намеревались приобрести англичане. Последних вполне устраивало то, что делиться с американцами собственными двигателями не придется. По оценкам генерала Арнольда, содержавшимся в докладе президенту Рузвельту, только ВВС армии США могли бы поглотить до 2200 новых P-51 Mustang. В результате ранее выданные заказы на Р-51А аннулировали, заменив их контрактами на Р-51В. Чуть позже добавили заказы еще на 1350 машин.


Их намеревались комплектовать моторами V-1650-3 с двухступенчатыми двухскоростными нагнетателями. Этот вариант двигателя был ближе к английскому Merlin 68, чем к типу 65. Конструкция V-1650-3 включала те же отличия от британского прототипа, что и у V-1650-1, плюс механизм переключения скоростей, разработанный компанией Wright. Максимальная длительная мощность равнялась 1450 л.с., а на так называемом чрезвычайном боевом режиме (пятиминутном, дальше выходили из строя перегретые подшипники) двигатель мог развить 1650 л.с.


Мощностей завода в Инглвуде для столь массового производства было явно недостаточно. У North American имелось еще одно предприятие в Далласе; там по лицензии собирали тяжелые бомбардировщики В-24. Руководство компании решило параллельно развернуть выпуск истребителей с Merlin и в Инглвуде, и в Далласе. Поскольку целесообразно было приобретать некоторые комплектующие, такие как аккумуляторы, приборы, арматуру, у местных компаний, а не везти через пол страны, варианты, собираемые на двух предприятиях, немного отличались. В связи с этим истребители из Инглвуда именовались Р-51В (NA-101), а из Далласа Р-51С (NA-103, а с 1944 года - NA-111).

Первый серийный Р-51В облетали 5 мая 1943 года, а первый Р-51С поднялся в небо 5 августа 1943 года. Самолеты и того, и другого варианта попали в строевые части ВВС в конце лета.


Серийные Р-51В и Р-51С имели вытянутый вперед и скошенный воздухозаборник блока радиаторов. Форточка на левой стороне козырька кабины отсутствовала. Эти машины демонстрировали весьма высокие летные данные. При взлетном весе 3841 кг на контрольных испытаниях истребитель Р-51В показал скорость 729 км/ч и практический потолок 13 500 м.

Интересно, что после внедрения Merlin общая длина машины почти не изменилась, лишь носовая часть стала длиннее... на 10 мм.


Первые серийные машины именовались Р-51В-1 и Р-51С-1. Первых изготовили 400, вторых 250. Затем последовали первоначально незначительно отличавшиеся от них Р51-В-5. Однако военные постоянно требовали увеличение радиуса действия истребителей. Поэтому за местом летчика разместили дополнительный протестированный бензобак емкостью 322 л. Внешне он выглядел как невысокая прямоугольная пирамида. Завод в Инглвуде изготовлял специальные переделочные комплекты для его монтажа, отправлявшиеся в мастерские ВВС или непосредственно в строевые части. Последние 550 выпущенных В-5 (всего их построили 800) доработали еще до сдачи военным; они получили обозначение В-7. Аналогичным образом переделанные С-1 превратились в С-3.


Вообще действовавшая тогда в США система обозначений военных самолетов предусматривала применение в качестве номеров базовых серий чисел, кратных пяти. Счет начинался с единицы (например, В-1), а далее шли 5, 10, 15, 20 и так далее. Самолеты, у которых номера серий в эту систему не укладывались, представляли собой переделки, выполненные уже после постройки машины в базовом варианте на заводе, в ремонтных мастерских или непосредственно на фронте. Номер серии переделки обычно был немного больше, чем у исходного типа.


Общий запас топлива при подвеске двух сбрасываемых баков возрос до 1588 л. Из-за этого Mustang модификаций В-7 и С-5, естественно, стали тяжелее. При полной заправке взлетный вес поднялся до 4450 кг, а с бомбами или подвесными баками равнялся 5357 кг. Кроме того, дополнительный бак сдвинул центровку самолета назад, что привело к некоторой курсовой неустойчивости.


Бак переделывать не стали, но в инструкцию записали запрещение заправлять в него больше 246 л бензина. Тем не менее, поведение самолетов с дополнительными фюзеляжными баками в полете было неприятным. Топливо из этой емкости стремились израсходовать в первую очередь, на это уходил примерно час, в течение которого летчик боролся со стремлением машины постоянно уйти в сторону. Особенно боялись за молодых пилотов, не имевших достаточного опыта. Но увеличение радиуса действия было настолько ценно, что командование было готово мириться с возможными потерями. С дополнительным баком в фюзеляже самолет мог пролететь 1310 км. При подвеске двух американских металлических каплевидных баков по 284 л дальность возрастала до 1995 км, а если брали английские фибровые баки по 409 л - до 2320 км. Самолет мог продержаться в воздухе до шести часов.


Следующим шагом в модернизации Mustang стало внедрение двигателя V-1650-7 с улучшенными высотными характеристиками. За счет изменения регулировки мощность на средних высотах немного упала, зато выше 6500 м - возросла. Максимально можно было "выжать" 1695 л.с. Соответственно изменилась и скорость, максимум теперь достигался на 7600 м - 703 км/ч. Эти двигатели монтировали на все серии, начиная с В-15 и С-5 (причем последняя пошла немного раньше). Всего собрали 398 истребителей с V-1650-7.


Последние серии Р-51В и Р-51C оснастили РЛС предупреждения об атаке сзади AN/APS-13. Ее штыревые антенны торчали "усиками" вправо и влево из средней части киля. Некоторое количество машин укомплектовали радиополукомпасами; их можно было отличить по круглой рамке пеленгационной антенны на кронштейне над гаргротом.


71 Р-51 В-10 и 20 Р-51C-10 переделали в скоростные фоторазведчики под общим названием F-6C. На них монтировались перспективные фотоаппараты типов К17, К22 или К24. Один из них стоял за кабиной пилота, а второй - в фюзеляже за выходными створками радиаторов. Объективы у обоих смотрели влево.
Вооружение у F-6C сохранили, но позднее на фронте для облегчения снимали два пулемета или вообще все четыре.
Несколько Р-51В превратили в двухместные учебно-тренировочные машины. Вторая кабина, в которой сидел инструктор, размещалась на месте фюзеляжного бензобака. Большого распространения "спарки" на базе Р-51В не получили, поскольку также страдали от чрезмерно задней центровки и были сложны в пилотировании.

ЛТХ:
Модификация P-51B-1-NA
Размах крыла, м 11.28
Длина, м 9.82
Высота, м 3.71
Площадь крыла, м2 21.65
Масса, кг
пустого самолета 3103
нормальная взлетная 4173
максимальная взлетная 5080
Тип двигателя 1 ПД Packard Merlin V-1650-3
Мощность, л.с. 1 х 1620
Максимальная скорость , км/ч 708
Практическая дальность, км
без ПТБ 1304
с ПТБ 3540
Скороподъемность, м/мин 847
Практический потолок, м 12740
Экипаж, чел 1
Вооружение: четыре 12.7-мм пулемета
одна 227-кг бомба

Tags

Powered by LiveJournal.com
Designed by Tiffany Chow