Junkers „od tyłu do przodu”. Ju-287
Opracowanie aerodynamicznego wyglądu nowego samochodu zostało powierzone działowi aerodynamiki Junkers pod kierownictwem Hansa Wokke. Wymagania dotyczące prędkości zmusiły nas do zastosowania specjalnego podejścia do aerodynamiki samolotu. Kadłub wykonano jednak bez większych badań. Znacznie większe trudności sprawiał ogon i skrzydło. Wymagana duża prędkość lotu zmusiła konstruktorów do zastosowania skośnego skrzydła. Ze względu na cechy przepływu zwiększył teoretycznie możliwe prędkości lotu. Jednocześnie optymalny dla takiej prędkości zamach znacznie pogorszył charakterystykę startu i lądowania samolotu. Dlatego inżynierowie Junkersa, po wielu dyskusjach, postanowili zastosować jeden pomysł, który był w powietrzu od dawna, ale nie znalazł praktycznego zastosowania. Zdecydowali się na użycie odwróconego skrzydła (KOS). Niemieccy naukowcy zajmujący się aerodynamiką znali już zalety takiego skrzydła. Ze względu na specyficzny przepływ wzdłuż skrzydła, nie na zewnątrz, ale do wewnątrz kadłuba, ma większą siłę nośną niż skrzydło z prostym skosem o tej samej rozpiętości, powierzchni itp. Jednocześnie poprawia się jakość aerodynamiczna, a w rezultacie zwiększa się zwrotność.
Wykonano kilka modeli przyszłego samolotu z KOS. Zgodnie z wynikami kilkudziesięciu oddmuchów w tunelach aerodynamicznych, za optymalny uznano przechylenie -23°. Dało to jednocześnie dobry wzrost wydajności i nie komplikowało projektu. Jednak badania wykazały, że samolot z odwróconym skrzydłem może latać tylko w pewnym zakresie kątów natarcia. Wychodząc poza jej granice, skrzydło zostało poddane rozbieżności – konsola zaczęła się dosłownie skręcać. Z braku terminowych środków skrzydło się załamało. W związku z tym już na etapie oczyszczania opracowano zalecenia dotyczące dopuszczalnych trybów lotu. Ponieważ najpierw trzeba było w praktyce opracować stworzone skrzydło, a dopiero potem zaangażować się w tworzenie samolotu bojowego, postanowiono zbudować swego rodzaju „mieszankę” prototypu i latającego laboratorium. W tym celu zabrali kadłub z samolotu He-177 i ogon z bombowca Ju-188. Mając skrzydło do tego latającego cudu, musiałem cierpieć. Faktem jest, że w konstrukcji opracowanego skrzydła o wystarczającej sztywności po prostu nie było miejsca na czyszczenie podwozia. Dlatego podwozie eksperymentalnego samolotu musiało być nie chowane. Przednia kolumna została zapożyczona z przechwyconego amerykańskiego Liberatora B-24, a głównymi z nich były przerobione jednostki z transportera Ju-52. Wszystkie koła zostały pokryte owiewkami jak „łykowe buty” Ju-87. Cztery turboodrzutowe silniki Jumo-004 musiały zostać umieszczone, jak mówią, tam, gdzie było miejsce. Dwóm udało się zainstalować pod skrzydłem, a dwa pozostałe zostały przymocowane do przedniego kadłuba. Wszystkie prace nad przebudową istniejącego sprzętu na latające laboratorium o indeksie Ju-287V1 prowadzono wiosną i wczesnym latem 1944 roku.
W sierpniu tego samego roku pilot doświadczalny Z. Holzbauer po raz pierwszy wzbił się w powietrze Ju-287V1. Start nie był łatwy. Normalna masa startowa samolotu oscylowała wokół znaku dwudziestu ton. Z czterema silnikami o ciągu 800-900 kgf każdy start takiej maszyny zamieniał się w długą i trudną imprezę. Dlatego w pierwszym locie pod gondolami samolotu Ju-287V1 zawieszono akcelerator cieczy Walter HVK109-502 (500 kgf). Nawet przy dodatkowej tonie ciągu samolot dość długo przyspieszał po pasie startowym i nie chciał wystartować. Niemniej jednak, uzyskawszy niezbędną prędkość, wzniósł się jeszcze szybciej niż jego bracia z prostym skrzydłem. Według Holzbauera nowe skrzydło dało Ju-287V1 niezwykłą kontrolę przechyłów. Kolejna niespodzianka czekała na pilota przed lądowaniem. Wysunięte klapy nie miały prawie żadnego wpływu na przebieg zjazdu. Specyficzne obciążenie skrzydła Ju-287V1 przekraczało 300 kilogramów na metr kwadratowy. Mimo to przy lądowaniu z prędkością około 240 km/h samolot zachowywał się pewnie i nie wykazywał tendencji do przeciągnięcia. Dotyk został wykonany z prędkością około 180-190 km/h.
Pierwszy lot miał na celu wstępne zbadanie charakterystyki samolotu z KOS. Począwszy od drugiej Ju-287V1 otrzymał cały zestaw sprzętu badawczego - rejestratory itp. Ponadto cała powierzchnia skrzydeł była pokryta jedwabnymi nićmi (małe nitki przymocowane do samolotu na jednym końcu), a w kadłubie, między skrzydłem a upierzeniem, umieścili kamerę filmową i przezroczystą owiewkę. Dzięki temu inżynierowie i aerodynamicy Junkersa zebrali wizualne informacje o cechach przepływu wzdłuż powierzchni nowego, rewolucyjnego skrzydła. Podczas pierwszych 17 lotów testowych Ju-287V1 uzyskano wystarczającą ilość informacji, aby ulepszyć konstrukcję. Okazało się, że przy wykonywaniu głębokich zakrętów, a także przy wyjściu z nurkowania stery wysokości i stery zaczęły tracić na skuteczności. Dzięki jedwabnym nitom i kamerze udało się ustalić przyczynę takiego stanu rzeczy: ogon wraz ze sterami znalazł się w ślad za skrzydłem. Problem ten nie był jednak obserwowany we wszystkich zakresach kątów natarcia. Zmniejszenie skuteczności sterów zostało ostatecznie uznane za jeden ze sposobów kontrolowania kąta natarcia - gdy tylko manewry zaczną się zacinać, konieczne jest wypoziomowanie samolotu, w przeciwnym razie wkrótce zacznie się rozbieżność i skrzydło zapadnie się w prawo lot. Druga wada Ju-287V1 polegała na umiejscowieniu silników. Jak się okazało, dwa silniki w przednim kadłubie nie tylko zwiększyły ogólny ciąg, ale także wytworzyły moment skoku. Aby uniknąć uszkodzenia skrzydła i kadłuba przez podmuch odrzutowy z przednich silników, te ostatnie zostały umieszczone z lekkim wygięciem na zewnątrz i pod kątem do poziomu. Chroniło to konstrukcję przed przegrzaniem, ale komplikowało wyważanie wzdłużne, a dodatkowo prowokowało uniesienie nosa i zwiększenie kąta natarcia. Jednocześnie nie można nie przyznać, że mimo wszystkich swoich niedociągnięć i stałego nie chowanego podwozia, pierwszy prototyp Ju-287 był w stanie pokonać ograniczenie prędkości do 650 km/h. Niezły wynik jak na maszynę zaprojektowaną do lotów badawczych z małą prędkością.
Do pełnoprawnych testów w całym dopuszczalnym zakresie prędkości latem 44 roku zbudowano drugi prototypowy samolot o nazwie Ju-287V2. W przeciwieństwie do samolotu V1, drugi egzemplarz był zupełnie nową konstrukcją. Dzięki temu możliwe było na przykład wykonanie pełnowartościowego chowanego podwozia. A na zewnątrz nowy samolot wyglądał znacznie lepiej niż jego poprzednik. To prawda, że dobry wygląd zewnętrzny nowego samochodu został „zrekompensowany” jego trudnym losem. Szybowiec Ju-287V2 powstał dość szybko. Ale potem był szkopuł z silnikami. Teoretycznie na Ju-287V2 można było umieścić wszystko - od BMW-003 po HeS-011. Równie duża była rozpiętość władzy „wnioskodawców”. Wydawałoby się, że wybrać najlepszy, najmocniejszy i najwygodniejszy silnik i umieścić go w samolocie. Dopiero na podwórku była druga połowa 44 roku, a alianci od dawna aktywnie bombardowali fabryki w Niemczech. Wybór silnika do Ju-287V2 komplikowały niedobory i niskie tempo produkcji. Ze względu na niewystarczający ciąg silników Jumo-004 postanowiono wyposażyć Ju-287V2 w dwa silniki Jumo-012 o ciągu 3000 kg każdy. Postanowili umieścić je tylko pod skrzydłem. Ale tutaj deficyt dotknął - problemy z dopracowaniem silnika wraz z trudnościami produkcyjnymi zmusiły konstruktorów Junkersa do rezygnacji z silników Yumo-012. Drugim pretendentem do tytułu elektrowni nowego samolotu był silnik HeS-011. Przy wystarczającej prostocie i taniości silnik ten miał mniejszy ciąg - tylko 1300 kgf. Dlatego konieczne było powrót do schematu czterosilnikowego z umieszczeniem silników pod skrzydłem i w przednim kadłubie. Jednocześnie mocniejsze od Jumo-004 silniki dawały większy hałas. Ale ze względu na wojskowy cel Ju-287, praca na wysokim szczeblu została uznana za znośną i znośną dla pilotów bojowych. Opcja przeprojektowania konstrukcji samolotu pod nowe silniki była już gotowa, ponieważ złe wieści nadeszły od podwykonawców. Nie można było również oczekiwać silników od „Heinkela”. Pozostały tylko BMW-003 i Jumo-004. Ich moc była jeszcze mniejsza, więc dla normalnego stosunku ciągu do masy w Ju-287V2 konieczne było zainstalowanie sześciu silników. Dodanie dwóch dodatkowych silników nie było łatwe. Początkowo proponowano zamontowanie dwóch gondoli silnikowych pod skrzydłem (po trzy silniki każda), ale potem postanowiono zostawić wszystko tak, jak jest, i umieścić pod skrzydłem dodatkowe silniki obok już istniejących.
Ju-287V2 oprócz sześciu silników otrzymał dużą komorę bombową o długości 4,6 metra. Oprócz dużej objętości miał dobrą praktyczną pojemność: do czterech ton bomb bez większych szkód w ustawieniu samolotu. Osiągnięto to dzięki lokalizacji przedziału ładunkowego w pobliżu środka ciężkości całej konstrukcji. Również możliwość zawieszenia broni bombowej wymagała zwiększenia załogi z dwóch do trzech osób. Testy Ju-287V2 zaplanowano na jesień 1944 roku. Z fabryki w Dessau samochód został dostarczony na lotnisko Brandis, gdzie miały odbywać się loty. Jednak na kilka dni przed rozpoczęciem, w miesiącu październiku, z Ministerstwa Rzeszy lotnictwo przyszło rozkaz wstrzymania wszelkich prac nad Ju-287. Niemcy potrzebowały teraz nie bombowców, ale myśliwców. Jednak już kilka miesięcy później – na początku 45. – równie nagle nadeszło nowe zamówienie. Poglądy dowódców wojskowych uległy zmianie i zażądali przygotowania na dużą skalę produkcji nowego szybkiego bombowca. Jednak produkcja nigdy się nie rozpoczęła. Jedyny egzemplarz Ju-287V2 poleciał w Brandis, po czym silniki musiały zostać usunięte w celu zainstalowania na nowocześniejszym sprzęcie. Licząc na kontynuację prac, testerzy „zakamuflowali” Ju-287V2: przetransportowali go na skraj lasu w pobliżu lotniska i umieścili ogonem na lotnisku. W ten sposób udało się nie tylko uratować jedynego Ju-287 wersji V2, ale także zmylić wroga. Amerykański samolot zwiadowczy był w stanie sfotografować lotnisko Brandis i jego najbliższe otoczenie, ale analizując obraz, Amerykanie uznali, że jest to jakiś eksperymentalny samolot canard z wysuniętym do przodu skrzydłem.
W ostatnich miesiącach wojny niemieckim inżynierom udało się opracować modyfikację Ju-287V3. Od poprzednich samolotów wyróżniał się kokpitem ciśnieniowym, mocowaniem działa w części ogonowej (dwa 13-mm karabiny maszynowe MG-131) i kilkoma drobnymi zmianami. Poza tym był to ten sam Ju-287V2. Zanim wojska amerykańskie przejęły fabrykę w mieście Dessau, Ju-287V3 był na etapie montażu. Podczas bitwy o miasto warsztat, w którym znajdował się niedokończony bombowiec, został poważnie uszkodzony. Warto zauważyć, że sam samolot otrzymał niewielkie uszkodzenia, ale Amerykanie nie byli zainteresowani. Jednak z biegiem czasu komisja inżynierów ze Stanów Zjednoczonych dokładnie przestudiowała zarówno Ju-287V2, jak i Ju-287V3, które dostali jako trofea. Po tym, jak wojska amerykańskie opuściły Dessau i Brandis i opuściły miasto pod odpowiedzialność ZSRR, do fabryki przybyli radzieccy inżynierowie. Zauważalnie uszkodzony Ju-287V2 z lotniska Brandis został odrestaurowany i wysłany do FRI. W 1947 r. odrestaurowany samolot oblatali piloci niemieccy i radzieccy. Podczas lotów testowych potwierdzono zalety konstrukcji, ale zdaniem pracowników Instytutu Badań Lotów wszystkie zalety skośnego skrzydła zostały w pełni zniwelowane przez złożoność konstrukcji i ograniczenia w pilotażu.
Na podstawie materiałów z witryn:
http://airwar.ru/
http://airpages.ru/
http://warbirdsresourcegroup.org/
informacja