Производимые сегодня истребители – довольно тяжелые машины, взлетный вес которых, в зависимости от модели, варьируется в пределах от десяти до пятидесяти тонн. Рекордными показателями обладает перехватчик МиГ-31,  максимальная взлетная масса которого составляет 46750 кг, а отдельных модификаций – около 50 тысяч. Для сравнения: почти столько же (49 450 кг) весит стоместный пассажирский авиалайнер «Суперджет» варианта SSJ-100-95LR. Однако в первом случае крылатая машина «везет» только летчика и штурмана-оператора, а во втором – ещё около сотни пассажиров.

«Высота - скорость – маневр – огонь»

Это формула воздушного боя, выведенная Трижды Героем Советского Союза, прославленным летчиком-асом Александром Ивановичем Покрышкиным. Она то и дает ключ к пониманию, почему современные истребители столь увесистые? Да потому, что для достижения высоких скоростей и высот полета, а также заданных заказчиком значений дальности с указанной боевой нагрузкой, требуется мощная силовая установка и емкие резервуары с авиационным керосином.

МиГ-31К с ракетами "Кинжал"

Так, внутренние емкости МиГ-31 вмещают 21900 литров топлива (основной запас – в семи баках внутри фюзеляжа, занимающих около 70% его полезного объема) против 15800 литров у того же «Суперджета». Но и такого, казалось бы, огромного литража бывает мало для выполнения поставленной боевой задачи. Тогда военные закрепляют на внешних узлах дополнительные подвесные топливные баки. Крыльевые пилоны вместо ракет могут нести 2500-литровые ПТБ. А на экспериментальном Е-266М отработан вариант с 5300-литровым ПТБ на центральном пилоне. Таким образом, в случае необходимости «МиГ» может дополнительно взять в сбрасываемых баках ещё около десяти тонн керосина.

Неся гораздо больше горючего, перехватчик обладает радиусом действия, сопоставимым с дальностью полета авиалайнера региональных линий. По данным разработчика, «Суперджет» варианта SSJ-100-75B перевозит полный салон пассажиров на максимальное расстояние - 3048 км (SSJ-100-75LR - 4578 км). Практическая дальность полета МиГ-31 без ПТБ составляет: без оружия — 2480 км, с четырьмя ракетами Р-33 — 2240 км, а если под крылом пара ПТБ – 3000 км.

Перекрыть показатели «суперджета» можно с применением аппаратуры дозаправки в воздухе. В 2013 году экипажи МиГ-31БМ выполнили перелет на расстояние свыше 8 тысяч километров, трижды пополнив баки благодаря стыковкам с самолетами-топливозаправщиками Ил-78. Заметим, что приведенные цифры даны для оптимальных режимов, и значительно сокращаются в случае использования форсажа.

Тяжелая ноша

Заключительное слагаемое в формуле Покрышкина относится к вооружению. Применительно к МиГ-31, основным видом боевой нагрузки является комбинация ракет «воздух-воздух»: четыре Р-33, каждая по 490 кг (под фюзеляжем), и четырех Р-74М, по 110 кг (на крыльевых пилонах), суммарно – 2400 кг. К этому следует прибавить встроенную шестиствольную пушку (76 кг) и 260 выстрелов к ней (по 0,2 кг), а это еще 128 кг. Словом, тяжела ноша истребителя! Чтобы нести ее с честью, машина должна быть крепкая и выносливая.

А еще, истребитель должен обладать способностью маневрировать с высокими перегрузками. Для этого конструкция дополнительно усиливается. Как ни крути, за все это приходится «платить массой».

Снизить вес конструкции самолета можно применив соответствующие материалы. Когда же проектировался МиГ-31, конструкторы, прежде всего, заботились о скорости. Поэтому выбрали свариваемые сорта стали (половина веса конструкции) и титан (17%). Сварной планер позволяет МиГ-31 разгоняться до скорости, в три раза превышающую звуковую, и долговременно выдерживать М=2,83.

Это – рекордные показатели для истребителей, обусловленные выбором конструкционных материалов. Если использовать алюминий, и, тем паче, композиционные материалы, выигрыш по массе получится значительный. Однако на повышенных скоростях возникнут трудности с термодинамическим нагревом от аэродинамического трения. Отсюда – вынужденное ограничение по максимальной скорости и продолжительности полета на ней. Поэтому военные самолеты с большой долей алюминиевых сплавов в конструкции рассчитывают на максимальные скорости М=2, с кратковременным выходом на 2,3-2,5.

Помнишь, как все начиналось?

Истребители как обособленный вид военной авиационной техники появились в Первую Мировую Войну. Первым самолетом, специально спроектированным для воздушного боя, стал французский Nieuport II Bebe, на фронте – с осени 2015 года. К концу войны в действующих армиях было более десяти тысяч самолетов, доля истребителей – свыше 40%.

Все серийные машины данного класса оснащались силовой установки из одного поршневого мотора с тянущим (реже – толкающим) винтом, и пулеметами винтовочного калибра скорострельностью по 400-500 пуль в минуту. Это был некий стандарт для всех. Соревнование между различными странами и конструкторами шло, в основном, по линии аэродинамики (использовались компоновочные схемы «моноплан», «биплан» и «триплан») и весового совершенства конструкции, с целью придать крылатой машине как можно лучшую маневренность.

Выдающийся авиатор того времени Петр Николаевич Нестеров писал: «Военный летчик никак не может обойтись без умения делать фигуры высшего пилотажа. Вертикальные виражи, перевороты и петли должны быть обязательной программой для того летчика, который не захочет на войне играть роль курицы или мирного голубя… Неизбежные воздушные бои будут схожи с нападением ястребов на ворон… А кто из нас хочет быть вороной?!»

Его французский коллега Жан Дюваль напутствовал: «Выполняйте перевороты через крыло, штопор, пике и другие номера по отношению к противнику делающему тоже самое. Точно рассчитывайте расстояние, откуда Вы вышли, амплитуду вольта и где вольт закончится. Занимайте позицию для стрельбы так, чтобы пулемет уже был направлен на цель, и все это – за четверть секунды – только тогда Вам будет сопутствовать успех… В это мгновение проявляются ум, ловкость, глазомер, рефлективная способность, одним словом – весь человек. Летчик-истребитель является фехтовальщиком в воздухе, а его самолет – рапирой. Бой между двумя ловкими соперниками объясняет все летное искусство. Это ослепительная джигитовка, головокружительная карусель в смертельной дуэли».

Из-за необходимости обеспечить наилучшую маневренность при малой мощности мотора (а более 250 л.с. они не развивали), все тогдашние истребители делали легкими, весом менее тонны. Например, германский Albatros варианта D.Va постройки 1917 года с мотором мощностью 180 л.с. и парой пулеметов обладал взлетной массой 915 кг, максимальной скоростью 190 км/ч, практическим потолком 5500 метров и двумя пулеметами. Несмотря на преимущество в скорости, он уступил первенство по числу воздушных побед (1294) британскому Sopwith Сamel – самому результативному истребителю того времени. У того были не самые мощные моторы (130-160 л.с.), зато взлетный вес составлял всего-навсего 660 кг, и очень низкая нагрузка на крыло, около 30 кг/кв. метр.

За одной войной – другая

Между мировыми войнами битва за жизнь шла между маневренными бипланами и скоростными монопланами. Последние окончательно победили лишь к концу тридцатых годов. Основной тенденцией было увеличение скорости – до 500 км/ч и более, из-за чего нагрузка на крыло выросла в четыре раза, до 122 кг/кв. метр у И-16 тип 29.

Различаясь внешними очертаниями, все серийные истребители того времени сохраняли некое подобие по составу силовой установки (один поршневой двигатель, тянущий винт) и вооружения (мелкокалиберные пулеметы). Как следствие, самолеты разных стран и конструкторов мало отличались по взлетной массе, которая варьировалась в пределах от полутора до четырех тонн.

Общий рост массы шел, в том числе, за счет силовой установки, мощность которой в тридцатые годы перевалила за 1000 л.с. Так, вес конструкции опытного И-16 (ЦКБ-12, 1934 год) составлял 445 кг, силовой установки – 440 кг (включая двигатель М-22 мощностью 435 л.с. - 330 кг), взлетный – 1311 кг. Серийный И-16 тип 29 выпуска 1940 года оснащался 1100-сильным мотором М-63 массой 515 кг, взлетный вес – 1780 кг.

Самолеты И-16

Предпосылки к расколу единого класса истребителей возникли по причине резкого роста массы авиационного оружия и боеприпасов к ним. Вес залпа (пуль выпущенных бортовым оружием в единицу времени) вырос с 25 килограмм в минуту в 1917 году до 200 и более. На итальянском CR.32 периода Гражданской Войны в Испании пулеметы 7,7 мм пулеметы Breda-SAFAT заменили на 12,7-мм той же фирмы, превосходящие по весу в 2,3 раза. Скорострельность сократилась на 20%, но, за счет более тяжелых пуль вес залпа увеличился четырехкратно.

Подобное оружие вскоре появилось и у советских самолетов. Наиболее популярной отечественной моделью стал пулемет Березина. Сначала его устанавливали на истребители Поликарпова: в дополнение к паре крыльевых ШКАСов калибра 7,62мм, И-16 тип 29 нес один УБС. Аналогичный состав вооружения получил и первенец конструкторского бюро Микояна и Гуревича – МиГ-1 (1940г.).

Как показали боевые действия, война, сила огня наших самолетов оказалось недостаточной, поэтому на несколько сотен собранных в 1941 году МиГ-3 дополнительно устанавливали по два БС в гондолах под крылом.

Автоматические пушки

Практически одновременно с тяжелыми пулеметами появились и автоматические авиационные пушки, причем, некоторые создавались как масштабные копии, другие – путем замены ствола. Самой массовой советской авиапушкой стал ШВАК калибра 20 мм, впервые опробованный летчиками И-16 тип 17 в боях на Халхин-Голе. Вариант, установленный в развале цилиндров V-образных поршневых двигателей (как то М-105П конструкции В.Я. Климова на Як-1 и ЛаГГ-3) называли «мотор-пушкой».

Многие оружейники предпочли работать с калибром 20-25 мм. Американские пошли дальше, создав стокилограммовую Т-9 калибра 37 мм (для сравнения, масса 12,7-мм Breda-SAFAT – 29 кг). Проведя в разработке почти десятилетие, эта «супер-пушка» в 1941-м пошла в серию под обозначением «М-4». Ее, в частности, устанавливали на снискавший огромную популярность у советских асов самолет Bell Р-39 Aeracobra. Вес пушки М-4 плюс магазином с 30 патронами – 137 кг, темп стрельбы - до 150 выстрелов в минуту.

Разработка подобных супер-пушек стала ответом на появление тяжелых дальних бомбардировщиков, согласно доктрине Дуэ предназначенных для достижения победы путем разрушения военно-промышленных центров противника.

Научно-технический прогресс привел к созданию двигателей с турбонаддувом и гермокабин, благодаря чему бомбардировочная авиация перешла с малых и средних высот на высокие (8 км и более). Тем самым повысился радиус действия, и снизилась уязвимость к огню ПВО.

Главный противник

По мнению советских летчиков-испытателей, изложенном в заключении НИИ ВВС по четырехмоторному ТБ-7 (Пе-8), высотно-скоростные характеристики бомбардировщика делали его мало уязвимым для истребителей. Достичь это получилось благодаря планеру с крылом большой площади и удлинения, а также комбинации из турбокомпрессора на базе М-100А и четырех моторов АМ-34ФРНБ.

Понимая, что АМ-34 тяжеловат для истребителя, главный конструктор Александр Микулин предложил использовать его «половинку» в качестве основы для нового мотора к легкому истребителю. Против этой идеи выступил Николай Поликарпов, справедливо указав на отчетливо проявившийся к тому времени рост массы авиационного вооружения. Вместе с повышением требований заказчика к скорости и высотности, это требовало повышения абсолютных и удельных характеристик силовой установки.

Соответственно, приоритет в дальнем развитии линейки двигателей Микулина отдали разработке форсированных по мощности АМ-35А, которые ставились не только на бомбардировщики, но и истребители МиГ-3.

Вооружение советских самолетов времён Великой Отечественной войны

Выше отмечалось, что штатное вооружение «МиГа» из одного пулемета 12,7мм и пары 7,62мм оказалось слабоватым для борьбы с германскими бомбардировщиками He-111 и Ju-88. Особенно когда бомбардировщики летали не поодиночке, а группами, давая стрелкам возможность сосредотачивать огонь на приближающемся перехватчике, представляющим наибольшую опасность.

Британские военные провели расчеты, согласно которым для уничтожения «хейнкеля» или «юнкерса» истребитель следовало вооружить двенадцатью пулеметами винтовочного калибра. Именно столько и ставили на «Харрикейны» (например, модификации Mk.IIB). Иными словами, потребовалось шестикратное увеличение количества стволов и, соответственно, боеприпасов к ним.

Двухмоторные перехватчики

Изыскивая способы достать высотный бомбардировщик, авиаконструкторы стали ставить на истребители гермокабины и авиадвигатели с поддержанием мощности на высоте за счет агрегатов турбо-наддува и приводных центробежных нагнетателей с двумя и более режимами работы.

Рост массы авиационного вооружения и силовой установки, а также запаса топлива, требуемого для набора высоты 11-12 км (на что порой уходил час времени!) привело авиаконструкторов к идее двухмоторного перехватчика, а вскоре – и дальнего истребителя сопровождения бомбардировщиков.

Накануне войны журнал «Техника Воздушного Флота» опубликовал ряд статей видного организатора и теоретика генерал-майора авиации Михаила Павловича Строева. В одной, в частности, говорилось: «На данном этапе необходимо иметь три вида истребителей: одноместный скоростной и маневренный моноплан и двухместный двухмоторный самолет широкого радиуса действия».

Перед войной проектированием тяжелого истребителя занимались Поликарпов, Микоян и Яковлев, но ничего путного не получилось. По технике, лучшее решение предложил Петляков, вместе со своими товарищами угодивший в «шарашку» за срыв сроков и недобор характеристик ТБ-7. Словом, созданием перехватчика ВИ-100 занимались те авиаконструкторы, кто ранее работал над тяжелыми высотными бомбардировщиками а, значит, прекрасно понимали все сложности борьбы с ними.

Необходимость двухмоторной схемы стала очевидной ввиду многочисленных трудностей, с которыми в конце тридцатых годов столкнулись конструкторы при доведении новых высотных двигателей мощностью свыше 1350 лошадиных сил (моторы мощностью 2 тыс. л.с. и более ставились на гоночные самолеты, но выдерживали лишь несколько часов работы). Большие надежды возлагались на АМ-37 и АМ-39 с «интер-кулерами» конструкции Микулина. Однако их так и не удалось довести до приемлемого уровня надежности.

К слову, МиГ-1 с одним двигателем АМ-35А (вместо планируемого АМ-37), хотя и получился самым скоростным (640 км/ч) и высотным (12 км) истребителем 1940 года, не смог эффективно бороться с разведчиками Ju-86P изредка появлявшимися над Москвой. За счет нагнетателей, их высотность выросла до 14 км.

Самолеты Пе-2

Что же до ВИ-100 (силовая установка из двух М-105 с турбокомпрессорами ТК-3 и приводного центробежного нагнетателя), то самолет получился интересным и многообещающим. Однако заказчик велел доработать его в пикирующий бомбардировщик, и в таком виде запустить в производство под обозначением «Пе-2». Вскоре после нападения фашистской Германии, на основе Пе-2 малой серией выпустили тяжелый истребитель Пе-3, а затем - Пе-3бис с бортовым радиолокатором «Гнейс-2».

Европейский опыт

Идея двухмоторного истребителя набирала популярность и в Европе. Небольшим тиражом (считанными десятками) выпускались французский Potez 631, голландский Fokker G.I, итальянский Meridionalli Ro.57 и британский Westland Whirlwind. Они использовались в начальный период войны в Европе, но никакого влияния на ее ход не произвели.

Первым поступившим в массовое производство двухмоторным истребителем-монопланом стал германский Bf.110, выпуск составил около 6 тыс. экземпляров. Кроме того, немцы собрали 550 Me.210 и 1160 Ме.410, представлявших дальнейшее развитие линейки. Люфтваффе попыталось использовать «сто десятый» для изоляции района боевых действий, но самолет не оправдал возлагавшихся на него надежд и впоследствии использовался в качестве бомбардировщика и перехватчика системы ПВО.

Попытка англичан внедрить двухмоторные истребители Bristol Beaufighter (около 6 тысяч) и de Havilland Mosquito (около 8 тысяч, в основном – разведчики и бомбардировщики) также окончилась неудачей, и им тоже пришлось искать иное применение. Однако эти германские и английские самолеты помогли дать старт новому интересному направлению – ночным перехватчикам, ведущим поиск целей при помощи бортовой радиолокационной станции.

Радиолокатор в помощь

Первый успешный перехват вражеских самолетов с наведением по данным бортового радиолокатора выполнил переделанный в ночной истребитель Dornier Do-215. Более успешной переделкой бомбардировщика в перехватчик ПВО в варианте с БРЛС оказался Junkers Ju-88G, размноженный в 2800 экземплярах. Помимо Германии, подобными работами занималась и Великобритания. Однако «переделки» оказались хороши лишь как временное решение, пока не появились специально спроектированные самолеты.

Первым таким стал Heinkel He 219 Uhu (собрано около трехсот) с БРЛС FuG 212 Lichtenstein. Взлетная масса - 13,5 тонн, силовая установка – пара моторов DB603E по 1800 л.с., вооружение – от четырех до восьми авиационных пушек.

Ближе к концу войны специальный ночной истребитель разработали и американцы. Им стал Northrop P-61 Black Widow двухбалочной схемы с передней стойкой шасси. Он использовался как на европейском, так и тихоокеанском театрах военных действий начиная с 1944 года. Всего было выпущено 742 экземпляра.

Довольно тяжелая (взлетный вес 17 тонн), «черная вдова» для своего времени летала низко (практический потолок – 10 км) и медленно (600 км/ч), но несла очень мощное вооружение: четыре 20-мм пушки для стрельбы вперед по курсу и еще четыре – в поворотной стрелковой башне смонтированной поверх фюзеляжа. Носовая часть была специально спроектирована для расположения в ней БРЛС, что впоследствии стало классическим решением для всех истребителей.

… и на Тихом океане свой закончили поход

А самым массовым двухмоторным истребителем Второй Мировой Войны, выпущенном в количестве около 9400 экземпляров, стал Lockheed Р-38 Lightning («Молния»). Важным отличием от других серийных американских истребителей начала войны Р-39 Aerocobra и P-40 Kittyhawk (оба однодвигательные) было то, что вариант двигателя Allison V1710 для «молнии» комплектовался турбокомпрессором для поддержания мощности на больших высотах. Благодаря этому, он оказался единственным истребителем Армии США, способным эффективно бороться с более маневренными японскими «зеро».

Lockheed Р-38 Lightning

Хотя машина вышла тяжелой (под десять тонн), по скорости (670 км/ч), высотности (практический потолок 11,5-13,5 тысяч метров в зависимости от модификации) и огневой мощи (пушка калибра 37 или 20 мм, четыре пулемета 12,7 мм), она превосходила все японские самолеты выпуска 1941-1943 годов.

Ввод в бой P-38 переломил ход воздушного сражения над Тихим Океаном. Пересев с одномоторных истребителей на «молнии», американские летчики перешли с прежней тактики боя на виражах (более выгодных японцам) к таковому на вертикалях. Пикируя с большой высоты, они расстреливали попавший в прицел японский самолет и, выполнив крутую горку, на скорости легко отрывались от преследовавших их вражеских истребителей. На Р-38 летал Ричард Бонг - лучший ас США, сбивший 40 самолетов противника.

Япония тоже располагала двухмоторными истребителями, но не столь скоростными и высотными. Благодаря связям с Германией, она получила доступ к документации по Bf.110 и на ее основе разработала собственный двухмоторный истребитель армейской авиации. Во главу угла ставилась повышенная дальность полета - две тысячи километров. Ki-45 пошли в бой в 1942-м, когда пошла отчаянная борьба за острова в юго-восточной части Тихого Океана.

Помимо армейских самолетов, задействовала свои двухмоторные истребители и морская авиация, всего около полутысячи J1N «Гекко» (включая модификации разведчика). Под конец войны на основе бомбардировщика Р1Y сделали около сотни ночных истребителей P1Y2 вооруженных 20-мм пушками.

С началом налетов американских бомбардировщиков на японские острова в 1944 году, дальние истребители пришлось срочно переделывать под новые задачи. Действуя в составе ПВО Японии, Ki-45 KAI в первом же бою сбили 8 B-29. Последние из 1700 самолетов данной марки получили мощное вооружение из трех пушек, включая одну калибра 37 мм, а также бортовой радиолокатор.

Японцы переоборудовали под задачи ПВО некоторое количество штурмовиков Ki-102 (выпущено 238 штук). На платформе бомбардировщика Ki-46 (всего построено 1742) сделали Ki-46-III KAI с 37-мм пушкой – единственный двухмоторный перехватчик с максимальной скоростью полета свыше 600 км/ч. На базе другого бомбардировщика (Ki-67) создали Ki-109 (22 единицы) для работы парами: один нес радар и прожектор, другой – 75-мм пушку, однако эта комбинация оказалась неудачной.

Поскольку Япония не смогла создать систему ПВО, способную отразить налеты американских бомбардировщиков, все вышеперечисленные программы двухмоторных перехватчиков можно считать провальными.

Право на жизнь

Большинство программ двухдвигательных истребителей разработки конца тридцатых – начала сороковых годов потерпели фиаско. Даже самые удачные американские разработки не получили дальнейшего развития. В контексте же нашего повествования важен сам факт, что в это время произошел раскол некогда единого класса истребителей на легкие и тяжелые.

Вместе с тем, опыт Второй Мировой Войны убедительно показал: тяжелые истребители имеют право на жизнь. Среди главных решаемых ими задач стала борьба со стратегическими бомбардировщиками. По иронии судьбы, лучший образец перехватчика нового типа сформировался не у стран-победительниц, а у проигравшей Германии.

Me-262 в музее (г. Мюнхен)

Первый в мире серийный реактивный самолет был двухмоторным. Me262 с моторами Jumo или BMW выпушен в конце войны тиражом более тысячи экземпляров. Взлетный вес - около 7 тонн, максимальная скорость - 900 км/ч, потолок - 11,5 км. Вильгельм (Вилли) Мессершмитт задумал его как скоростной истребитель, но Гитлер потребовал переделать самолет для нанесения бомбовых ударов.

В таком качестве машина начала использоваться летом 1944 года. Однако массированные налеты авиации союзников на немецкие города заставили снова перепрофилировать Me-262 - в перехватчик. С февраля 1945-го он применялся в ПВО Берлина. Дополнительно к четырем встроенным пушкам калибра 30мм, на самолет подвешивали и контейнерного исполнения, а также неуправляемые ракеты. Отдельные экземпляры оснащались БРЛС FuG 218 Neptun или FuG 350 Naxos.

Словом, Me-262 обладал всеми отличительными признаками самолета нового класса – реактивного перехватчика: стреловидное крыло, мощное ракетно-пушечное вооружение, бортовой радиолокатор, трех опорное шасси с носовой стойкой.

Так сформировался некий облик тяжелого двухмоторного перехватчика, который в послевоенные годы нашел развитие в США, Великобритании, Франции и Советском Союзе.

Появление реактивных двигателей дало новый толчок и развитию легких истребителей фронтовой авиации. Лидером по данному направлению стало ОКБ Микояна и Гуревича, последовательно создавшее МиГ-15, МиГ-17 и МиГ-21, снискавшие мировую славу и ставшие бестселлерами на глобальном рынке боевой авиатехники. Большой успех также получили американские F-86, F-104 и F-16, французские «Миражи» модели III, V, F.1 и 2000.

Вместе с тем, появление Me-262 открыло дорогу и более тяжелым двухмоторным истребителям. Отдельные решения Мессершмитта использовались в МиГ-9 и МиГ-19. Наиболее сильно влияние Me-262 прослеживается в компоновочных решениях Александра Сергеевича Яковлева. Двухмоторные перехватчики Як-25П и Як-28П долгое время находились в составе ПВО страны. Эти самолеты получились довольно тяжелыми из-за двухмоторной схемы, наличия мощного радиолокатора и наводившихся по его лучу ракет класса «воздух-воздух». Продолжением данного направления стали Ту-128, Су-15, МиГ-25 и МиГ-31.

И сегодня мало кто ставит под сомнение необходимость дальнейшего развития направления создания отечественного перехватчика тяжелого класса. Его воплощением призван стать МиГ-41.