Heinkel He 178
Разработчик: Heinkel
Страна: Германия
Первый полет: 1939
Тип: Экспериментальный самолет
Размах крыла, м 7.20
Длина, м 7.48
Высота, м 2.10
Площадь крыла, м2 9.10
Масса, кг
пустого самолета 1616
нормальная взлетная 1995
Тип двигателя 1 ТРД Heinkel-Hirth HeS 3b
Тяга, кгс 1 х 500
Максимальная скорость, км/ч 700
Крейсерская скорость , км/ч 580
Практическая дальность, км 200
Экипаж, чел 1
Heinkel He 178 — первый в мире самолёт с турбореактивным двигателем. Первый раз взлетел 27 августа 1939 года. Разработка самолёта He 178 производились компанией Ernst Heinkel Flugzeugwerke в Варнемюнде на севере Германии, которой руководил Эрнст Хейнкель. Его основной идеей была разработка новых технологий и производство авиадвигателей нового поколения. Первым пилотом на He 178 был Эрих Варзиц. Несмотря на то, что самолёт показал выдающиеся результаты при первых испытаниях, Рейхсминистерство авиации не выказало заинтересованности в этом проекте.
Технология использовалась позднее, при разработке Me 262 и He 280 Модель разрабатывалась на основе Не-176 с ракетным двигателем. He 178 был оснащен реактивным двигателем Не S-3b. 27 августа 1939 года этот самолет (точнее экспериментальный образец) вписал свою страницу в историю. В этот день флаг капитан Эрих Варзиц первым поднял в воздух реактивный (с турбореактивным а не ракетным двигателем) самолет и сделал круг в воздухе над фабрикой в Ростоке. Официальные представители Министерства авиации Третьего рейха осмотрели самолет в октябре 1939 года, но не проявили к нему особого интереса и проект был остановлен; фирма получила заказ на разработку более крупного He 280. Необходимо отметить, что к моменту появления первого английского реактивного самолета Е-28/39 ("Gloster") He 178 летал уже почти два года, при том, что ранее Великобритания занимала лидирующее положение в области реактивных технологий. Следует обратить внимание на обтянутые тканью хвост и верхнее расположение крыльев. Шасси убирались в фюзеляж прямо перед крылом. Эта история началась в марте 1936 года с письма профессора Геттингенского университета Поля к Эрнсту Хейнкелю, проявлявшему интерес к реактивным двигателям, в котором он просил принять на работу своего 24-летнего ассистента Ганса-Йохима Пабста фон Охайна и предоставить ему шанс в создании собственного газотурбинного двигателя.
Концепция газотурбинного двигателя тогда уже была новой, но еще не было ее реального воплощения. Интересно, что Хейнкель имел тот же возраст, что и Пабст фон Охайн, когда в сентябре 1911-го он был принят на работу в старейшую самолетостроительную фирму LVG, где ему дали шанс проявить себя, как конструктору самолетов. Два этих человека вошли в историю за свои пионерские работы по созданию реактивных самолетов и двигателей. Если теория газовой турбины применительно к реактивному двигателю не была засекреченной, то сами работы по созданию таких двигателей имели очень высокий уровень секретности. Тем не менее, другие немецкие фирмы также проявляли интерес к радикальной и революционной идее реактивного двигателя, и Хейнкель стремился реализовать потенциал работы Пабста фон Охайна как можно быстрее.
Тем временем разработка реактивного двигателя в Германии продолжалась. Пабст фон Охайн перебрался к Хейнкелю и занял помещение в специальном ангаре на аэродроме в Мариенехе. Через несколько месяцев работы Охайн запантетовал турбореактивный двигатель с центробежным компрессором, кольцевой камерой сгорания и внутренней радиальной турбиной. Месяц спустя после перехода Пабста фон Охайна к Хенкелю на "Юнкерс" началась разработка силовой установки для все еще неопределенного Me 262. Глава отдела планеров самолетов на "Junkers Flugzeugwerke" А.С.Гебребрг Вагнер осознавал важность характеристик двигателя, его надежности, эффективности и подготовленности самой конструкции самолета. Связанный в текущих нуждах Junkers Motorenbau GmbH и консерватизм ее главы Отто Мадера вынудили Вагнера в апреле 1936-го организовать специальную исследовательскую группу по разработке газотурбинного двигателя (ГТД) в Магдебурге.
Вагнер еще, будучи профессором Технического университета, в Берлине понимал, что в его руках оказалась суть крупного технического прорыва, когда он разработал первый турбовинтовой двигатель, который мог дать боевому самолету высочайшие ЛТХ.
Раздосадованный устойчивым консерватизмом Отто Мадера и фирмой ╚unkers Motorenbau GmbH Вагнер старается разделить компании "Junkers Flugzeugwerke AG" и "Junkers Motorenbau GmbH, слившиеся в июле 1936-го в надежде получить столь необходимые ему ресурсы для разработки перспективных реактивных двигателей. В это время Макс Адольф Мюллер, инженер-энтузиаст реактивной концепции, запустил проект Вагнера в Магдебурге.
Другая конкурирующая компания BMW сначала имела слабый интерес к газовым турбинам, но все же сделала скачок от турбонагнетателей, которые она разрабатывала с 1934-го, к реальным пульсирующим двигателям. В течение трех лет они втянулись в создание ТРД 109-003, позднее ставшего первым типом двигателей для прототипов Me 262.
Пабст фон Охайн получил от Хейнкеля все необходимое и стал первым немецким инженером, который продемонстрировал в работе ГТД. В сентябре 1937-го он успешно запустил свой двигатель, обозначенный как HeS1 (S от Strahi - реактивный). Испытания проходили в течение пяти месяцев, слишком долго, чтобы стать первым в мире, поскольку пальму первенства захватил двигатель англичанина Франка Уиттла, начавший первую серию испытаний в апреле 1937-го. Кроме того, двигатель Охайна был сырым и плохо регулируемым в отличие от уиттловского, но в то же время работа в Англии продолжалась неторопливо, а в Германии она раскручивалась по спирали.
Охайн продолжал работать с HeS1, который в конце показал тягу в 250 кгс. Убедившись, что этот двигатель больше не улучшит свои показатели, Охайн приступил к работе над его преемником HeS2 с газовыми потоками, направленными в 16 раздельных камер сгорания.
Надежды Охайна не увенчались успехом. HeS2 развивал только 90кгс тяги вместо ожидаемых 500кгс, и он его переделал в HeS3, добавив большой компрессор и большие камеры сгорания. Двигатель имел довольно громоздкую внешность. В марте 1938-го HeS демонстрировал устойчивую работу по сравнению с HeS1. В январе 1939-го началась программа испытаний HeS3, на которых он показал 440кгс тяги, имея вес - 360 кг и диаметр 1,2м.
На тот момент Хейнкель был в авангарде исследования реактивного полета, единственный в мире промышленник, параллельно разрабатывающий программы по реактивному и ракетному самолетам. В инициативном порядке Хейнкель разработал и построил первый в мире самолет, оснащенный только ЖРД - Не-176. Летные испытания HeS3а под брюхом He-118V2 начались в мае 1939-го за месяц до полета Не-176. До начала испытаний HeS3а претерпел некоторые изменения, что повысило тягу до 450 кг. В полете на скорости 200 км/ч тяга падала до 370кгс, а на 400 км/ч - до 345кгс. Тем не менее, как и ожидалось, HeS3а сформировал основу для создания первого в мире самолета с ТРД.
Хейнкель хотел показать потенциал своего двигателя, и КБ разработало для этих целей самолет, получивший обозначение Не-178 . На нем планировали поставить усовершенствованный вариант двигателя HeS3b тягой 500кгс. строился в строжайшем секрете на заводе в Мариенехе. RLM не знало о намерениях Хейнкеля вплоть до конца 1938 г., когда он заявил чиновникам министерства, что им проводится исследовательская работа по реактивному двигателю и что он готов к постройке экспериментального самолета, оснащенного таким двигателем.
У министерских чинуш это заявление не вызвало большого интереса, но Хейнкеля это не остановило, и в начале 1939-го он поручил Роберту Лусееру начать детальную проработку реактивного истребителя Не-80, который впоследствии и стал He 280 RLM оказало Хейнкелю равнодушный прием, т.к. его компания была самолетной фирмой, и оно не советовало влезать в двигательный бизнес. Но уже был избыток интереса в целом к концепции ракетных, реактивных и турбореактивных двигателей. Только после того, как Хейнкель предъявил убедительный факт в виде реального самолета с ТРД, Технический комитет RLM начал дискуссию о потенциале применения таких конструкций.
В начале 1938-го Мессершмитт обратил внимание на потенциал самолета с ТРД, а осенью того же года предложил свои услуги RLM в создании боевого самолета с ТРД и запросил расчеты по оптимальным мощностным требованиям для реактивного истребителя. Компании были переданы расчеты, подготовленные фирмой BMW, которые они выполнили в сентябре 1938-го для министерства авиации. Ключевой фигурой в этих расчетах был Вальдемар Фойт, блестящий молодой инженер, работающий у Мессершмитта с 1933-го. Это было фойгтоское задание, чтобы скоординировать существующую работу над ГТД.
Это было новым для аэродинамиков, ведь абсолютная скорость была только одним из потенциальных преимуществ использования ГТД. Но скорость была основным аспектом любого предполагаемого проекта. Теперь они должны были вычислять то, что может произойти в околозвуковой области полета. На трансзвуковой скорости проявляется эффект сжигаемости воздуха - потенциально большая проблема для аэродинамики того времени. Подробности того, как реактивные двигатели преобразовать для силовой установки боевого самолета, были представлены фирмами BMW и "Bramo", которой подобно BMW в сентябре были сделаны Г.Махом из RLM предложения.
Прогнозы вышеназванных компаний не были оптимистичны относительно мощности ГТД. BMW и "Bramo" начали сотрудничество в октябре 1938-го. Последовавшее слияние компаний в июле 1939-го позволило сосредоточить всю работу по тематике ГТД на BMW. И именно из этого ядра Мессершмитт получил первоначальные данные о газотурбинных силовых установках.
Сначала расчеты относительно технической разработки на Мессершмитте были оптимистичны, но консервативны в требованиях к двигателю. Отдел Фойгта остановился на полной тяге в 612кгс для одноместного истребителя, способного вести 30 мин. воздушный бой на высоте. Фойгт использовал критерии, установленные в широких пределах для предшествующих месершмиттовских конструкций самолетов и стремился к интеграции коэффициентов подъемной силы и сопротивления с инертной массой, чтобы рассчитать эффективность аэродинамической схемы и характеристик.
Поскольку, рассуждал Фойт, технические и технологические требования будут уменьшены из-за небольших размеров ГТД, то для предполагаемого реактивного истребителя хватит двух двигателей с тягой по 306кгс. В фойгтовские полномочия сознательно не входило создание конфигурационного эскиза, вместо этого он должен был разработать границы характеристик самолета и двигателя, отдельно и вместе.
Между тем, Хейнкель закончил постройку Не-178 и в августе 1939-го он совершил первый в мире реактивный полет, опередив английский "Глостер" Е 28/39 почти на 21 месяц (15 мая 1941 г.). Не-178 имел простую конструкцию, состоящую из деревянного высокорасположенного крыла с симметричным конусообразным умеренной толщины профилем, дюралюминиевого фюзеляжа - монокока с почти круглым сечением. Кабина летчика располагалась перед крылом.
Двигатель HeS3b был размещен в задней части фюзеляжа. Воздух для него поступал от лобового воздухозаборника по изогнутому каналу, проходившему под креслом летчика и топливным баком. Такая изогнутая система воздуховода привела к значительному снижению тяги двигателя, по сравнению с показанными на стенде.
Пробежки Не-178 начались летом, и вскоре Эрих Варзин произвел на нем первый подлет. Через несколько дней он же совершил первый полет. Время полета было сокращено из-за не уборки шасси, летчик покружил над аэродромом в Мариенехе и попробовал простые маневры. При заходе на посадку в воздухозаборник попала птица. Тем не менее, полет закончился успешно.
Итак, успех был достигнут. Хейнкель начинает рекламировать свое изделие и пытается воздействовать на чиновников RLM, ища у них поддержки. И снова интерес был незначительным. Осенью 1939-го в RLM были совсем другие мысли, ведь через несколько дней после первого полета Не-178 началась Вторая мировая война! Тем не менее, Хейнкелю удалось уговорить Удета и Мильха посмотреть демонстрационный полет Не-178 , который был назначен на 28 октября. Перед высокопоставленными чиновниками был разыгран настоящий спектакль, ведь характеристики самолета едва ли можно назвать ошеломляющими. Летчику не позволялось превышать скорость 300 км/ч из-за ограничений по двигателю и конструкции самолета, а расчетная максимальная скорость равнялась 700 км/ч.
К началу следующего месяца в Мариенехе закончили сборку второго образца Не-178, отличавшегося от первенца в основном размерами: размах крыла - 8,6 м против 7,2 у V1 и площадь крыла -11,05 м2 против 9,1 м2 у Не-178 V1. RLM отметило демонстрацию с интересом, но без энтузиазма. Однако Хейнкель получил небольшое одобрение для продолжения своей работы над реактивным самолетом и ТРД. Он все ближе и ближе подходил к своей великой идее - созданию двухдвигательного реактивного истребителя.
