Дзиро Хорикоси: Рэйсэн - история истребителя «Зеро»
Предисловие автора
«Зеро» – это прозвище, что получил наш палубный истребитель образца нулевого года.* Этот самолёт стал главной ударной силой авиации Императорского флота Японии и сражался с первого и до последнего дня Второй мировой войны. Как главный конструктор «Зеро», я участвовал в его разработке с самого начала, с 1937 года. С момента окончания войны прошло уже более двадцати пяти лет, и за это время Япония совершила чудо экономического восстановления. О войне теперь вспоминают лишь изредка, возможно, из-за естественного желания большинства японцев забыть те дни, как страшный сон.
Но, несмотря на неприятные воспоминания, люди как в Японии, так и за её пределами всё ещё говорят об истребителе «Зеро». Несколько лет назад один «Зеро» был доставлен в Японию для восстановления после того, как его обломки были обнаружены на одном из южных островов. Мне также сообщили, что в Канаде ведутся работы по восстановлению ещё трех «Зеро».
Почему же легенда о «Зеро» жива в умах стольких людей по сей день? Покойный капитан 2-го ранга Эйити Ивая, отвечавший за разработку истребителей в Управлении морской авиации, написал в своей послевоенной книге: «Если в умах иностранцев и осталось какое-то уважение к потерявшему всё на той войне народу Японии, то разве что благодаря тем людям, что смогли создать и пилотировать истребители «Зеро», господствовавшие над двумя океанами».
Возможно, с моей стороны не очень тактично это говорить, но если, как некоторые полагают, японцы успешны лишь в подражании и создании всяких мелких гаджетов, то «Зеро» не существовало бы. «Зеро» был чисто японским самолётом в том смысле, что его дизайн отражал нашу философию независимого мышления. Мы стремились не «догнать» технологии остального мира, а превзойти их. Такова была цель, что я ставил перед собой, проектируя «Зеро». В этом, возможно, и кроется причина живучести легенды об этом самолёте.
Дзиро Хорикоси рядом со своим легендарным истребителем, 1970 год.
Техническое задание флота по новому морскому истребителю было чрезвычайно жёстким и поначалу казалось невыполнимым. Но наш коллектив конструкторов постарался сделать невозможное возможным. А ещё, говоря о создании «Зеро», мы всегда должны помнить о жертве, принесённой двумя смелыми морскими лётчиками, погибшими во время его лётных испытаний, а также о вкладе многих других людей и связанных с нами отраслей промышленности.
Мы также должны быть благодарны тем японским первопроходцам, что переняли технологии передовых стран и, в свою очередь, передали их нам вместе с собственными инновациями. Кроме того, мы выражаем благодарность Военно-морским силам и нашей компании «Мицубиси», что создали условия для реализации этого проекта. Безусловно, в более широком смысле «Зеро» стал продуктом усилий и идей всех японцев того времени, а не только тех, кто был непосредственно связан с его проектированием.
Говорят, что японские технологии сейчас прогрессируют с каждым днём, но наша промышленная история всё ещё очень коротка по сравнению с двухсотлетним опытом Америки и Европы. Да и отсутствие природных ресурсов в Японии тоже является очень серьёзной проблемой. В результате наш уровень технологий и количество людей, что их поддерживают, ещё очень далеки от достаточных. Я писал эту книгу с надеждой, что современная молодёжь с гордостью, мужеством и искренностью будет прилагать все усилия, чтобы строить и улучшать будущее Японии во всех сферах, а не только в области технологий.
В то же время хотел бы добавить, что при выполнении большой задачи приходится сталкиваться с трудностями и проблемами, которые представляются одновременно и пугающими, и бесконечными. Но вот что написал «отец вертолётов» Игорь Сикорский, которым я бесконечно восхищаюсь: «Жизнь человека, всецело преданного своей работе, – это череда гораздо более резких взлётов и падений, чем у обычного человека». Я буду очень счастлив, если и другие люди осознают, что именно те короткие периоды радости, возникающие между этими взлётами и падениями в их жизни, дают им чувство, что эта жизнь прожита не зря.
Дзиро Хорикоси, март 1970 года.
Вступление
Это началось 6 октября 1937 года. В тот день я пришёл на работу немного раньше, так как мы дорабатывали детали истребителей, уже находившихся в производстве. В течение десяти лет, проведённых в компании «Тяжёлая промышленность Мицубиси» моим местом работы был авиационный завод в Нагое.* Хотя мы уже спроектировали несколько самолётов-истребителей и накопили значительный опыт, я и понятия не имел о том, какая сложная задача будет возложена на меня в тот незабываемый день.
Взглянув на часы, я вошёл в здание и поднялся в конструкторское бюро на третьем этаже. Там я увидел господина Хаттори, начальника конструкторского отдела, и примерно половину конструкторов. Он взволнованно подозвал меня к своему столу, словно ждал только меня, и сказал: «Наконец-то оно здесь». И я увидел документ, озаглавленный «Лётно-технические требования к палубному истребителю программы Прототип 12».* «Ну вот и началось», – подумал я. В те дни у ВМС было принято выпускать такие бумаги с лётно-техническими заданиями, когда они заказывали разработку нового боевого самолёта силами частных компаний. Ещё в мае 1937 года нам в «Мицубиси» уже выдали предварительное техзадание по истребителю «Прототип 12», и я даже принимал участие в совещаниях в Управлении морской авиации, посвящённых этому новому проекту.
Новый истребитель, что мне предстояло создать, был шагом вперёд по сравнению с существующими конструкциями, и я был уверен, что справлюсь с проектированием «Прототипа 12». Однако, когда я увидел окончательные требования, то не поверил своим глазам. Они были гораздо более жёсткими, чем я ожидал, и казались невыполнимыми. Если бы такой самолёт удалось построить, он, безусловно, превзошёл бы все остальные истребители в мире. Для меня же эти лётно-технические требования звучали как эгоистичные капризы лётчиков. Всего там было около двадцати пунктов, здесь перечислены лишь некоторые из них:
Назначение: Истребитель сопровождения с манёвренными характеристиками в ближнем воздушном бою, превосходящими возможности его вероятных противников. Он также должен быть перехватчиком, способным уничтожать ударные самолёты противника.
Габариты: Размах крыла менее 12 метров.
Максимальная скорость: Более 500 км/ч на высоте 4000 метров.
Скороподъёмность:Менее 3,5 минут до высоты 3000 метров.
Продолжительность полёта: На полной мощности с использованием только внутренних топливных баков – от 1,2 до 1,5 часов на высоте 3000 метров. В перегрузе с использованием как внутренних, так и подвесных топливных баков – от 1,5 до 2,0 часов. На экономической крейсерской скорости – от 6 до 8 часов.*
Длина разбега: Менее 70 метров при встречном ветре 12 м/с для обеспечения возможности взлёта с палубы авианосца. Примерно в 2,5 раза больше в условиях полного штиля.
Характеристики в ближнем бою: Не хуже, чем у палубного истребителя «Тип 96» (Модель 21).*
Вооружение: Две 20-мм пушки, два 7,7-мм пулемёта.
Оборудование связи: Радиостанция и полный комплект радиопеленгаторного оборудования.
Силовая установка: Двигатель «Мицубиси» «Дзуйсэй» Тип 13 (максимальная мощность 875 л.с. на высоте 3600 метров) или «Кинсэй» Тип 46 (максимальная мощность 1070 л.с. на высоте 4200 метров).
Предыстория появления столь жёстких требований
ВМС потребовали от нас создать именно такой истребитель. Я обессиленно опустился в кресло, бросив документ на стол. Одного взгляда на эти требования было достаточно, чтобы повергнуть меня в уныние. Этот самолёт должен был стать истребителем сопровождения и одновременно перехватчиком. В обязанности истребителя сопровождения входит защита дружественных бомбардировщиков при их проникновении в воздушное пространство противника. Он должен обладать большой дальностью полёта, а также надлежащей скоростью и лётно-техническими характеристиками, чтобы противостоять истребителям противника. С другой стороны, задачи перехватчика заключаются в перехвате и уничтожении самолётов врага. Это, естественно, требует высокой скороподъёмности, соответствующего вооружения, оборудования и манёвренных характеристик в ближнем воздушном бою, превосходящих показатели вражеских истребителей сопровождения.
Требования к дальности и лётно-техническим характеристикам привлекли моё особое внимание. Флот требовал увеличить дальность полёта в два раза по сравнению с лучшими современными истребителями мира и, кроме того, запрашивал характеристики, превосходящие показатели истребителя «Тип 96» Модель 21, который на тот момент и так являлся мировым лидером по манёвренности. Новый истребитель также должен был развивать скорость 500 км/ч, что гораздо больше максимальной скорости в 450 км/ч у «Тип 96» и превосходило показатели любого истребителя, находившегося тогда на вооружении.
Два 7,7-мм пулемёта и две 20-мм пушки с осколочно-фугасными снарядами также значительно превосходили вооружение «Тип 96» – он нёс всего два 7,7-мм пулемёта. Радиопеленгаторное оборудование ранее устанавливалось только на дальние бомбардировщики и разведчики, но в истории авиации это был первый случай, когда его требовали разместить на одноместном истребителе. Такое требование явно указывало на чрезвычайно большую дальность полёта, которую хотели получить от этой машины.
Нетрудно спроектировать самолёт, превосходящий другие по дальности или лётно-техническим характеристикам, если принести в жертву всё остальное. Но здесь требовалось, чтобы дальность полёта и боевые качества самолёта значительно превосходили лучшие мировые аналоги и одновременно, чтобы все остальные параметры соответствовали уровню лучших истребителей мира, включая зарубежные машины, что только проектировались. Эти требования были подобны просьбе к чемпиону по десятиборью со значительным отрывом побить рекорд в беге на 5000 метров, оставаясь при этом лучшим в фехтовании и близким к лучшим результатам в других дисциплинах. Я задавался вопросом, возможно ли вообще выполнить все эти требования одновременно.
Чрезвычайно большая дальность полёта и 20-мм пушки несовместимы с хорошими манёвренными характеристиками в ближнем бою. Для хорошей манёвренности самолёт должен летать легко и непринуждённо, а для этого иметь малый вес. Но для обеспечения большой дальности он должен нести огромное количество топлива, что, в свою очередь, потребует дополнительного веса для более разветвлённой топливной системы. Добавление 20-мм пушек, безусловно, увеличило бы массу ещё сильнее. Это была неразрешимая дилемма.
За десять лет проектирования самолётов я видел много истребителей, которые могли удовлетворить одному из заданных требований, но не справлялись с другими. Истребитель выполняет манёвры, которые по своему масштабу совершенно иного порядка, чем манёвры других типов самолётов. Из-за этих экстремальных манёвров центробежная сила увеличивает вес самолёта, и в самых суровых условиях кажущийся вес может увеличиться в семь раз.* Самолёту требуется огромная мощность просто для того, чтобы лететь прямо. Важно удерживать вес на минимальном уровне, чтобы позволить истребителю выполнять высокоскоростной полёт, мгновенный набор высоты и крутые виражи во время ближнего боя.
Проектирование истребителей само по себе сопряжено с трудностями, но лётно-технические требования к «Прототипу 12» усугубляли их, включая множество пунктов, увеличивающих вес самолёта. Я почти воочию представлял себе атмосферу совещания, на котором утверждались эти требования. Казалось, что эти запросы были набросаны случайным образом людьми со стороны заказчика. Те, кто разрабатывал технические условия, были специалистами в своих областях, и они, должно быть, делали то, что считали необходимым в свете тогдашнего положения Японии.
В частности, требование о большой дальности полёта, которого не было в майском проекте, должно быть, появилось на основе уроков, извлечённых в Китае в том году. Произошёл инцидент, когда новые морские бомбардировщики гордо отправились в бой без сопровождения истребителей в Центральном Китае и были сбиты один за другим вражескими перехватчиками. После этого истребители «Тип 96» стали летать вместе с нашими бомбардировщиками и продемонстрировали то, что от них ожидали флотские специалисты.
Это доказало, что завоевание превосходства в воздухе с помощью истребителей является ключом к победе в воздушных сражениях. Требования к «Прототипу 12», должно быть, формировались с учётом конкретных целей: 20-мм пушки – для уничтожения крупных самолётов, дальность полёта – для выполнения вылетов туда и обратно к базам противника, и способность вести бой с вражескими самолётами, которые будут поджидать их там. Читая документ, я словно слышал требования зажатой в угол Японии. «Это очень сложная задача», – сказал я себе и погрузился в глубокие раздумья, продолжая изучать лётно-технические требования, пока осенний день не растворился в темноте.
«Палубный истребитель Прототип 12» было не чем иным, как названием будущего истребителя «Зеро», что позже, во время войны на Тихом океане, назовут «Королём неба».
Можно ли создать такой самолёт?
С того дня все мои мысли были поглощены истребителем «Прототип 12». С крыши здания, где располагались наши конструкторские бюро, на западе виднелись горы Судзука, а на юго-западе – залив Исэ. В хорошую погоду эта крыша была идеальным местом для тренировки ударов в гольфе, но у нас больше не оставалось на это времени. Теперь крыша превратилась в место, где наши изнурённые мозги могли отдохнуть от задач разработки различных вариантов компоновки нового истребителя. Для тех из нас, кто отвечал за проектирование, ситуация в те дни была поистине безжалостной.
Во-первых, разработка мощных двигателей в Японии продвигалась медленно. Истребитель с лётно-техническими требованиями «Прототипа 12» – особенно с его огромной дальностью полёта и 20-мм пушками, впервые устанавливаемыми на палубный истребитель, – неизбежно должен был стать большим и тяжёлым самолётом. Чтобы он обладал высокой скоростью и превосходными манёвренными характеристиками в ближнем бою, требовался лёгкий и мощный двигатель. Поскольку такой силовой установки в Японии в то время, к сожалению, не было, возникла необходимость спроектировать самолёт настолько лёгким, что это уже шло вразрез со здравым смыслом.
Во-вторых, конструкция также должна была экономить материалы, поскольку Япония практически не обладала ресурсами. Однако мы располагали бóльшим количеством квалифицированной рабочей силы, чем любая отдельная европейская страна, и примерно третью от рабочей силы Соединённых Штатов. Поэтому, когда мы взвешивали соотношение трудозатрат и материалов, мы были вынуждены выбирать вариант, где упор делался именно на экономию материалов. Соединённые Штаты или Германия, с другой стороны, выбирали такие методы производства, что пусть и требовали больше материалов, но экономили трудозатраты. Эти вынужденно принятые в Японии принципы конструирования – пусть они и кажутся грубыми – предполагали сборку из множества мелких деталей. В этом отношении Англия шла по тому же пути, что и Япония – в отличие от Соединённых Штатов или Германии.
В-третьих, в те дни самолёты выбирались на основе конкурса прототипов. Это была система, при которой военные предлагали контракты на постройку прототипа двум или более производителям, а потом выбирали лучший. Но в этой системе был один подвох, а именно: понравится ли самолёт военным лётчикам лично. Независимо от того, насколько хорошо была спроектирована и построена машина, если пилот, поднявший самолёт в воздух, не принимал его, – самолёт не мог выиграть конкурс. Поэтому конструктор должен был иметь в виду ещё и личные вкусы и предпочтения конкретных пилотов.
Честно говоря, я был подавлен, когда размышлял обо всех этих вещах. Сможем ли мы действительно построить такой самолёт в подобных условиях? Когда я направлялся домой в ту тёмную холодную ночь, неуверенность переполняла мой разум. Если и было что-то, что несколько утешало меня, так это мой предыдущий опыт.
Ещё в школьном возрасте я страстно увлёкся самолётами. После завершения курса обучения авиастроению в университете и начала работы моя повседневная жизнь была заполнена исключительно самолётами. До «Прототипа 12» я спроектировал два других истребителя для ВМС – «Прототип 7» и «Прототип 9». Это были очень сложные задачи для неопытного инженера-авиастроителя, но каким-то образом мне удалось справиться. Истребитель «Прототип 9» оказался особенно успешным и был принят на вооружение ВМС под обозначением «палубный истребитель Тип 96». Этот самолёт, благодаря своим высоким оценкам как внутри страны, так и на международном уровне, помог приблизить достаточно низкий уровень тогдашнего японского авиастроения ближе к уровню ведущих стран.
И я не мог не вспоминать тот уже пройденный нелёгкий путь, столкнувшись теперь с очередным вызовом: проектированием «Прототипа 12».
Глава 1. В поисках нового истребителя
Мечта о самолётах
Я родился в сельской местности недалеко от города Фудзиока,* префектура Гумма, в 1903 году – за тридцать четыре года до того, как получил техническое задание на разработку истребителя «Прототип 12». По совпадению, это был тот самый год, когда братья Райт совершили свой первый полет в Соединённых Штатах.
Я учился в начальной школе, когда началась Первая мировая война, и авиация впервые серьёзно показала себя в бою. Было чрезвычайно увлекательно читать газетные статьи с описанием европейского конфликта, особенно те, что касались воздушных боёв на Западном фронте. Детские журналы, такие как «Хикосёнэн» и «Букёсэкай», были переполнены подобными историями. В частности, названия знаменитых самолётов – «Ньюпор», «Спад», «Фоккер» и «Сопвич», а также других новых европейских истребителей – будоражили мою молодую кровь. Во сне мне часто виделось, как я лечу на небольшом самолёте собственной конструкции высоко над полями и реками или, иногда, совсем близко к земле.
Мой интерес к самолётам начал угасать, когда я перешёл из средней школы в старшую, но возродился вновь, когда я столкнулся с необходимостью выбора направления обучения в университете. Именно тогда укрепилось моё желание изучать авиастроение, в особенности конструкцию планера самолёта, чему особенно способствовал разговор с другом моего брата, который работал доцентом на недавно созданном авиационном факультете Токийского университета. Я начал своё обучение в апреле 1923 года. В то время авиационный факультет напоминал маленькую семью: всего двадцать шесть студентов и тринадцать преподавателей, включая приглашённых инструкторов и профессоров.
В следующем месяце я совершил и свой первый полёт. В те дни в университете существовал обычай обращаться к Сухопутным силам или ВМС с просьбой предоставить студентам возможность полетать в качестве пассажиров на их самолётах. Те из нас, кто знал об этой традиции, с волнением надеялись, что скоро настанет и наш черёд. Наше желание исполнилось раньше, чем ожидалось, поскольку один из наших сокурсников был лейтенантом ВМС, обучавшимся в университете по направлению своего начальства. Он организовал для нас экскурсию на военно-морскую базу Касумигаура* в префектуре Тиба.
Как только мы прибыли на базу, нас отвели в ангар, где мы увидели множество типов самолётов. Все они были бипланами с расчаленными стойками и расчалками, что тянулись во всех направлениях. Один из них – учебный самолёт «Авро», импортированный из Англии,* – выкатили из ангара и подготовили к полёту. Перед взлётом моё сердце трепетало от волнения. К моей спине пристегнули парашют, я надел лётный шлем, очки и забрался в кокпит, протиснулся в узкое кресло и пристегнул привязной ремень. Двигатель запустили, и самолёт начал руление. Посмотрев вниз, я увидел, как земля побежала назад полосатым узором. Когда тряска от разбега прекратилась, я понял, что колёса оторвались от земли. Я попытался посмотреть вниз, но встретил сильный порыв ветра в лицо. По мере того, как мы набирали высоту, земля внизу стала похожа на миниатюрный сад. На ещё большей высоте она напоминала красочную карту.
Внезапно горизонт передо мной, казалось, сместился вправо и начал уходить под капот самолёта. В то же время мою голову прижало вниз, и мне потребовалось необычайное усилие, чтобы выпрямить шею и поднять руки. Это было вызвано выполнением фигур высшего пилотажа, но в тот момент я понятия не имел, что происходит. После того как мы побыли в таком положении некоторое время, земля повернулась в обратном направлении, и самолёт вернулся в горизонтальный полёт; одновременно с этим необычные силы, действовавшие на моё тело, исчезли.
Затем горизонт передо мной начал опускаться. Как и прежде, мои голова и руки стали необычайно тяжёлыми, а горизонт полностью исчез. Сразу же сверху и сзади меня появился другой горизонт, а земля повисла над моей головой. Я почувствовал, словно меня тянут за основание шеи, и неприятное ощущение пробежало по желудку. Земля продолжала вращаться, и горизонт опустился ниже меня. В то время как мои голова и руки снова стали тяжёлыми, горизонт и земля, находившиеся передо мной в начале, опустились сверху, и наконец самолёт вернулся в горизонтальный полёт.
Некоторое время самолёт продолжал полет, не делая ничего необычного. Но прежде, чем я успел расслабиться, моё тело толкнуло в сторону, и вдруг я увидел, как земля приближается спереди и вращается по диагонали. Меня начало тошнить из-за того, что меня так сильно швыряло. Я не знаю, сколько раз мы перевернулись, но наконец земля перестала вращаться. Мои голова и руки снова были прижаты вниз, и моё восприятие пространства вернулось в норму, когда горизонт опустился сверху передо мной. На этом выполнение фигур высшего пилотажа закончилось, и самолёт приземлился.
Позже я узнал, что первым манёвром был левый боевой разворот (вираж с набором высоты), вторым – мёртвая петля, а третьим – штопор. Поскольку манёвры выполнялись без каких-либо объяснений или предупреждений, я понятия не имел, куда на самом деле двигался самолёт. Когда я встал на землю, у меня всё ещё кружилась голова.
Японский учебный самолёт «Йокосука» K2Y, созданный (как и отечественный У-1) на базе британского «Авро» 504, на котором впервые летал Хорикоси.
Самолёт, который движется в трёх измерениях, намного быстрее и сложнее любого наземного транспортного средства. Силы, возникающие при его ускорении, сильно влияют на пассажиров. Пилот, управляющий машиной, должен иметь возможность свободно двигать руками и ногами, заставляя самолёт реагировать. Во время маневрирования его тело будет испытывать необычные перегрузки, и он будет видеть странные картины за пределами кабины. От пилота требуются долгие и трудные тренировки, чтобы развить свои навыки. Накопленный лётный опыт позволит ему чувствовать пространственное положение своего самолёта относительно земли и вид движения, которое совершает его самолёт, пока он видит землю и горизонт. Вскоре я понял, что обязанность конструктора – создать максимально легко управляемый самолёт, чтобы до минимума снизить нагрузку на пилота. Этот опыт ещё сильнее подогрел мои мечты о проектировании самолётов.
Следующие три года в университете доставили мне истинное удовольствие. Поскольку авиационная наука и техника появились совсем недавно и не были ещё достаточно систематизированы даже в западных странах, где родился самолёт, наши лекции носили бессистемный характер, а атмосфера была очень непринуждённой. Студенты и преподаватели были «на одной волне», и это приводило к свободному выражению мнений и свежим идеям, которые были крайне важны в этот «период первопроходцев». Я усердно учился, так как чувствовал, что развитие авиационных технологий когда-нибудь ляжет и на мои плечи. После трёх лет обучения меня приняли на работу в компанию «Двигатели внутреннего сгорания Мицубиси», которая позже стала авиационным подразделением концерна-дзайбацу «Тяжёлая индустрия Мицубиси» в Нагое. Мне предстояло стать сотрудником отдела проектирования планера.
На работу в «Мицубиси»
Когда я начал свою инженерную карьеру, авиационный завод «Мицубиси» в Нагое и авиационная компания «Накадзима» в Ота-Тё, префектура Гумма, были двумя крупнейшими производителями военных самолётов в Японии. Здание, в котором размещалась конструкторская группа, представляло собой длинное плоское оштукатуренное строение с полами, скрипевшими под моими новенькими туфлями, которые старший брат подарил мне по случаю приёма на работу, когда я шёл по коридорам. К восточной стороне здания прилегал большой заросший травой пустырь. В обеденный перерыв некоторые отрабатывали на нём удары в гольф, а ещё там периодически взлетал и приземлялся учебный самолёт компании.
С сердцем, переполненным надеждами первого дня, я вошёл в помещение, где располагался конструкторский отдел. Всего там было около пятидесяти человек. Столы были оборудованы чертёжными досками и аккуратно расставлены по обе стороны от центрального. Комната была полна движения – кто-то чертил, кто-то разговаривал или сверял чертежи.
Официального приветствия не было, так как мне сказали явиться в любой день в течение апреля. Атмосфера казалась довольно беззаботной. Мне указали, где находится мой непосредственный начальник, я подошёл и обнаружил крупного смуглого человека, который внезапно встал и поприветствовал меня, сказав: «Меня зовут Хаттори». Это был Дзёдзи Хаттори, который в течение многих последующих лет возглавлял отдел проектирования планера в компании «Мицубиси». Господин Хаттори, бывший в то время начальником конструкторского отдела, подвёл меня к одной из групп, представил меня и просто сказал: «Пусть он поработает с вами». Эта группа занималась проектированием армейского истребителя под руководством профессора Бауманна из Германии.* Японским руководителем группы был господин Наката, следующий за господином Хаттори в иерархии отдела – он ожидал моего прибытия.
Авиационный завод «Мицубиси» в Нагое (справа), начало 1930-х годов.
Все отнеслись ко мне дружелюбно, мне выделили стол у окна. С одной стороны, это было хорошо – отличное освещение. Однако в летние месяцы это создавало некоторую проблему, так как стол постоянно покрывался мелкой пылью, приносимой в комнату океанским бризом. Я смахивал пыль со своего стола щёткой, которую инженеры обычно используют для удаления остатков ластика с чертежей.
В конструкторском отделе работали чертёжники, которые готовили чертежи; помощники инженеров, помогавшие инженерам; а также инженеры-конструкторы, являвшиеся старшими сотрудниками группы. А в соседнем помещении было много молодых девушек-копировщиц, которые делали копии простых чертежей на кальке. Помощники инженеров время от времени знакомились с ними, а некоторые позже женились. Иногда за чашкой кофе со своим старшим инженером или другими коллегами я спрашивал: «А видели ту симпатичную копировщицу?»
Это были мои первые шаги на пути к тому, чтобы стать инженером-конструктором. Днём я усердно работал, а приходя домой, читал авиационные журналы из Америки, Англии и Германии. Наши профессора предупреждали нас при выпуске: «Не забывайте непрерывно учиться». Однако, несмотря на мои благие намерения, обычно я не мог прочесть и пяти строчек на немецком языке, чтобы меня не начало клонить в сон.
Мой первый проект
Созданная по образцу передовых стран специализированная авиационная промышленность Японии в конце 1920-х годов только начинала развиваться. Уже тогда зародилась традиция, согласно которой Сухопутные силы или ВМС выдавали компаниям контракты на проектирование прототипов и в конечном итоге выбирали самолёт одной из фирм для серийного производства. Конференции по ограничению морских вооружений, проходившие в Вашингтоне и Лондоне после Первой мировой войны, привели к жёстким ограничениям на количество японских военных кораблей. Тем не менее расширение наших вооружённых сил оставалось необходимостью, поскольку международная обстановка не позволяла нам расслабляться. В результате этого особое внимание уделялось усилению воздушной мощи. Однако авиация Японии сильно отставала от времени, и Императорский флот это остро осознавал. ВМС решили проводить политику, которая сделала бы Японию независимой от других государств в области авиационных технологий – проект получил говорящее название «Независимость авиационных технологий».
Эта новая политика привела в 1931-1932 годах к проектированию и постройке множества самолётов собственной разработки. Она также утвердила Лётно-технический институт морской авиации в качестве центральной организации для координации усилий множества мелких авиационных лабораторий, разбросанных по всей стране. В 1932 году был выдан заказ на первые пять самолётов программы «Прототип 7».* И в первый раз, когда меня назначили главой конструкторской группы, это была группа, что разрабатывала один из этих прототипов – палубный истребитель «Прототип 7».
К тому моменту прошло пять лет как я работал в компании «Мицубиси». Всё это время я проектировал различные узлы самолётов, рассчитывал лётно-технические и прочностные характеристики и т. д. Я побывал в командировках в Германии, Англии, Франции и Америки, где посещал их авиационные заводы, изучал публикации и общался с конструкторами. Данный опыт убеждал меня, что Японии не потребуется много времени, чтобы догнать их технологии как минимум малого самолётостроения, особенно если у нас будут правильные государственные приоритеты и политика. Однако это невозможно было сделать одним прыжком. Вот такой был объём моих знаний и опыта к этому моменту.
Учимся на ошибках
Быть главным конструктором проекта – это очень большая ответственность, но я не мог вечно пребывать в нерешительности перед этим вызовом. Поначалу я задавался вопросом, почему компания назначила столь неопытного человека, как я, главным конструктором нового истребителя. Возможно, моё начальство посчитало, что отсутствие опыта станет преимуществом, поскольку я не буду связан традициями. Но как бы это выглядело, если бы я позволил японской авиапромышленности бесконечно отставать от мировой? Я обдумал это и решил взяться за работу засучив рукава.
Биплан и два варианта моноплана – высокоплан-парасоль и свободнонесущий нижнеплан. Варианты аэродинамической схемы, которые рассматривал Дзиро Хорикоси (иллюстрация из оригинала).
Поскольку я впервые руководил проектированием нового самолёта, мне было трудно определиться с его базовой аэродинамической схемой. Я хотел попробовать схему свободнонесущего моноплана – новый тип однокрылого самолёта без внешних подкосов и расчалок. Однако в Японии не было никаких данных, относящихся к подобной конструкции, поскольку здесь раньше таких машин не строили. С другой стороны, имелось множество справочных материалов по бипланам, так как в те дни они являлись стандартными истребителями на вооружении армий мира. На первый взгляд, всё было бы просто, выбери мы схему биплана.
Но позже, при проектировании окончательного варианта прототипа, нам пришлось бы столкнуться со множеством сложностей, если бы мы хотели победить в жёсткой конкурентной борьбе. Кроме того, поступали сообщения, что многие зарубежные страны исследуют монопланы, и я не мог быть уверен, что они не добьются в этом успеха. Пока я размышлял над этим решением, капитан 3-го ранга Дзиро Саха, отвечавший за проектирование истребителей в Управлении морской авиации, сказал: «Всё в порядке, действуй». Я был очень благодарен ему за поддержку, которая помогла мне принять окончательное решение.
Вот так я выбрал аэродинамическую схему для первого в мире палубного истребителя-моноплана. В фюзеляже я применил новый тогда тип металлической обшивки, известный как полумонокок, но, к сожалению, не смог использовать металлическое крыло – пришлось согласиться на конструкцию с полотняной обшивкой, так как наши технологи не были уверены, что смогут качественно приклепать металлическую обшивку к небольшому крылу. Для главного лонжерона крыла я использовал новый тип конструкции, который исследовался специалистами ВМС и позже будет применён как на истребителе «Прототип 9», так и на «Прототип 12».
Руководство проектом в целом держало меня в таком напряжении, что я не мог уделять много внимания детальному проектированию на этапе проработки узлов. Я был главным конструктором с огромным энтузиазмом, но скромными результатами. Хотя для соблюдения сроков нам приходилось двигаться дальше, многими вещами я оставался недоволен.
«Прототип 7» компании «Мицубиси» (1MF10), 1933 год.
По мере того, как чертежи воплощались во множество деталей, становились заметными и многочисленные недостатки. Раньше я не обращал внимания на мелкие детали, но теперь они начали меня беспокоить. Больше всего претензий вызывал внешний вид самолёта: из-за толстого крыла, приподнятого для лучшего обзора кокпита, закруглённого вертикального оперения и неубирающегося шасси, напоминавшего широкие шаровары, самолёт выглядел как неуклюжая утка. Также вызывало сомнения то, что на поверхности самолёта имелось слишком много выступающих элементов. Эти неровности стали бы основным источником аэродинамического сопротивления во время высокоскоростного полёта. Кроме того, оборудование и вспомогательные агрегаты были расположены неудачно, и было много нареканий по поводу веса и внешнего вида элементов крепежа планера.
Но каким-то образом в марте 1933 года мы завершили постройку первого экземпляра истребителя «Прототип 7» с чувством, что, несмотря на его многочисленные недостатки, мы сделали всё, что могли. Его характеристики устойчивости и управляемости в обычном полёте были неплохими, но как истребитель он имел множество проблем. На завершающем этапе заводских лётных испытаний, проводившихся на аэродроме Кагамигахара в Гифу, верхняя половина вертикального оперения внезапно отломилась, причём в этот момент самолёт находился в пикировании на высоте около 2000 метров.
Пилот подтвердил повреждение и выпрыгнул с парашютом, предварительно выключив двигатель. Оставшийся без управления самолёт сам вышел из пикирования, покачался влево-вправо и скрылся за холмом. Мы нашли его обломки на берегу реки Кисо примерно в километре оттуда – судя по всему, при падении он кувыркался по камням. Мы передали ВМС второй экземпляр «Прототипа 7», и он также потерпел крушение во время лётных испытаний в авиакорпусе базы в Йокосуке. Самолёт внезапно вошёл в невыводимый штопор.
Наш конкурент, компания «Накадзима», представила уже знакомый тип высокоплана – моноплан схемы «парасоль» с подкосным крылом. Но ВМС дисквалифицировали и эту машину. Из пяти испытанных самолётов программы «Прототип 7» единственной прошедшей испытания моделью стал доработанный разведывательный гидросамолёт-биплан с тканевой обшивкой.*
Проекции «Прототипа 7» компании «Мицубиси» (1MF10)
Несмотря на весь мой энтузиазм, наш «Прототип 7» не смог показать хороших результатов, и его судьба завершилась трагически. Но я многому научился в процессе его проектирования и испытаний. Оглядываясь назад, я думаю, что мы приняли правильное решение, когда рискнули построить этот моноплан с нижним расположением крыла, и я очень благодарен за великодушное отношение высшему руководству моей компании. А также представителям Императорского флота, с которыми мы сотрудничали во время разработки, за их поддержку. Спроектировав этот самолёт, я смог понять будущую роль однодвигательного истребителя быстрее, чем кто-либо другой в Японии. Думаю, я также научился находить подход к подчинённым, чтобы раскрывать их лучшие качества. Или, возможно, мне стоит сказать, что я просто повзрослел.
Мои цели при создании «Прототипа 9»
Вскоре представилась возможность применить на практике то, чему мы научились при создании «Прототипа 7». В феврале 1934 года Флот заказал новый палубный истребитель, а также три других типа самолётов для участия в конкурсе по программе «Прототип 9». И снова компаниям «Мицубиси» и «Накадзима» предстояло конкурировать в создании палубного истребителя. На этот раз Управление морской авиации после консультаций со Генеральным штабом флота смягчил некоторые требования к проекту.
Одной из характеристик, обычно ожидаемых от морского истребителя, была способность приземляться на палубу авианосца. Однако для данного конкурса это требование было исключено, также были смягчены технические условия по дальности полёта. Самолёт должен был стать просто одноместным истребителем. Мне снова поручили работу главного конструктора этого проекта. На этот раз я чувствовал себя иначе, чем когда мы приступали к «Прототипу 7», поскольку теперь я прошёл весь процесс проектирования и мог лучше находить общий язык со своими сотрудниками. Кроме того, у нас было гораздо больше свободы в использовании собственной изобретательности для удовлетворения требований к лётно-техническим характеристикам самолёта.
Я немедленно собрал вместе ведущих сотрудников конструкторской группы, и мы обсудили состояние мировой авиации и положение Японии среди других стран. Я также изложил свои конкретные планы и идеи. Все сотрудники обменялись мнениями и, казалось, остались довольны – нашему смеху не было конца.
В те дни бипланы с полотняной обшивкой были основными боевыми машинами в палубной авиации. Однако для истребителей наземного базирования дело обстояло иначе, поскольку там один за другим внедрялись цельнометаллические типы. Примером может служить металлический моноплан с низким расположением крыла, созданный французской фирмой «Девуатин».* Увидев развитие этой тенденции, я организовал детальную проработку концепции «Прототипа 9» с самого начала. Базовая аэродинамическая схема была аналогична «Прототипу 7» – то есть это должен был быть низкоплан с неубирающимся шасси. В остальном же всё было другим.
Французский истребитель «Девуатин» D.500 (Dewoitine D.500), начало 1930-х годов.
На этот раз самолёт был цельнометаллическим, включая крыло, и было добавлено много передовых конструктивных решений, таких, например, как повсеместное использование заклёпок с потайной головкой на внешней поверхности. Заклёпки с потайной головкой после завершения клёпки не оставляют выступающих частей на поверхности, тогда как обычные заклёпки оставляют головку, повышая тем самым аэродинамическое сопротивление. Используя потайной крепёж, мы смогли значительно снизить сопротивление воздуха и увеличить скорость самолёта. За счёт использования металлической обшивки я смог уменьшить толщину крыла и более эффективно поддерживать правильную форму поверхности, чтобы ещё сильнее снизить аэродинамическое сопротивление.
Я сделал фюзеляж настолько узким и обтекаемым, насколько это было возможно. В качестве силовой установки мы использовали однорядный звездообразный (радиальный) двигатель, который отличался от стоявшего на «Прототипе 7». Он обеспечивал лучший обзор, поскольку пилот мог смотреть между цилиндрами во время захода на посадку. Это избавило от необходимости высоко приподнимать как кресло пилота, так пулемёты. Да и вообще новый самолёт выглядел более стильным.
Выбор двигателя настолько важен, что зачастую он и определяет судьбу самолёта. Двигатель, использовавшийся на «Прототипе 7», был разработан компанией «Мицубиси», но имел множество проблем, таких как утечки масла, и был слишком тяжёлым для своей мощности. С точки зрения мощности, веса и габаритов наиболее подходящей силовой установкой для нашего «Прототипа 9» являлся 550-сильный двигатель «Накадзима» «Котобуки» Тип 5, стоявший на «Прототипе 7» компании «Накадзима» и бывший значительно легче двигателя нашего «Прототипа 7». Мне было неловко перед моторостроительным подразделением «Мицубиси» за то, что я предпочёл использовать двигатель конкурента, но в «Мицубиси» хотели выиграть контракт для ВМС, и это укрепило мою решимость использовать «Котобуки» Тип 5. И компания и ВМС согласились с этим без колебаний.
После того как решение по двигателю было принято, один из членов команды подошёл ко мне и сказал: «Это значит, что для своего прототипа «Накадзима», вероятно, использует тот же двигатель, следовательно, проектирование планера становится ещё более важным». Я искренне согласился с ним и ещё острее осознал свою ответственность, что, в свою очередь, добавило азарта в это соперничество.
Самой важной задачей после выбора силовой установки было определение того, насколько мы сможем снизить вес планера. Поскольку Япония в то время только становилась индустриальной державой, мы отставали от Америки и ведущих европейских стран в гонке по разработке двигателей большой мощности. Короче говоря, задача японского авиаконструктора заключалась в том, чтобы компенсировать дефицит мощности за счёт снижения веса планера.
Первый вариант «Прототипа 9», ещё с крылом типа «обратная чайка», 1935 год.
Примерно в то же время в Америке на небольших однодвигательных самолётах начала набирать популярность схема с убирающимся шасси, и эта идея также нашла отклик среди конструкторов истребителей. Однако такой тип шасси увеличивал вес и усложнял производство, а также повышал стоимость из-за дополнительного механизма уборки и выпуска. А ВМС требовали, чтобы истребитель был очень манёвренным. Поскольку именно это послужило причиной выбора лёгкого двигателя, я не мог оправдать дополнительный вес убирающегося шасси. Вместо этого я использовал тонкие стойки неубирающегося шасси с обтекателями аэродинамической формы.*
Я рассчитывал получить примерно такое же снижение сопротивления, какое было бы достигнуто при убирающемся шасси, поскольку использовал заклёпки с потайной головкой по всему планеру. В конечном счёте, причина отказа от убирающегося шасси была не просто попыткой скрыть недостаток использования маломощного двигателя, а сознательным решением с упором на весовой контроль.
Работа продвигалась хорошим темпом, и с этим необычным истребителем всё шло довольно гладко. Каждый день я был очень занят, каждый вечер возвращался домой поздно, но не чувствовал усталости.
Истребитель «Тип 96» – предшественник «Прототипа 12»
Истребитель «Прототип 9», прямой предшественник «Прототипа 12», был построен в январе 1935 года. Вес планера, который мы считали нашей самой большой проблемой, в итоге оказался даже меньше первоначальной оценки. Однако обшивка имела слегка «стёганый» вид, вызванный неопытностью рабочих при в использовании заклёпок с потайной головкой. Эти вмятины были особенно заметны на фоне остальной блестящей дюралюминиевой поверхности. Мы решили эту проблему шпаклёвкой и покраской планера толстым слоем пепельно-зелёной краски по спецификации ВМС. Затем планер был отполирован.
Хотя наш конкурент также спроектировал низкоплан, его крыло имело полотняную обшивку с расчалками как сверху, так и снизу. Это был старый стиль, который пользовался популярностью в Америке примерно тремя годами ранее. В результате, когда мы узнали, что вес нашего планера укладывается в первоначальную оценку, мы поняли, что исход игры практически предрешён. Наш конкурент начал лётные испытания раньше нас, и мы узнали, что максимальная скорость его самолёта была чуть более 400 км/ч. Мы начали лётные испытания на аэродроме Кагамигахара и вскоре обнаружили, что наш истребитель обладает хорошими характеристиками устойчивости и управляемости в дополнение к максимальной скорости, превышающей 440 км/ч.
Затем заказчик на основании лётных испытаний официально признал максимальную скорость нашего самолёта в условиях нормальной взлётной массы равной 450 км/ч на высоте 3200 метров. Максимальные скорости других японских истребителей тех дней составляли 290 км/ч у флотского «Тип 90» и 320 км/ч у армейского «Тип 92». Сменявшие их модели развивали скорость 350 км/ч у флотского «Тип 95» и 380 км/ч у экспериментального «Ki-10», который позже стал известен как армейский «Тип 95». Как видно из этих цифр, максимальная скорость истребителей увеличивалась со скоростью примерно 20 км/ч в год. Кроме того, поскольку «Тип 95» оснащался двигателем мощностью 820 л.с., а «Ki-10» – 950 л.с., для одноместного истребителя «Прототип 9» со всего лишь 550-сильным двигателем было вполне естественно произвести фурор в японском авиационном сообществе, когда он установил рекорд скорости, превосходящий показатели любого другого истребителя примерно на 100 км/ч.
Проекции «Морского истребителя Тип 96» («Мицубиси» A5M)
В это время я живо помню, как капитан 3-го ранга Ёсито Кобаяси из Лётно-технического института многократно повторял опасные высокоскоростные испытания, при которых пилоты летали на максимальных скоростях на высоте всего около тридцати метров над временной испытательной трассой Кагамигахара. Он был самым преданным своему делу человеком из всех, кого я знал в Лётно-техническом институте среди занимавшихся разработкой флотских истребителей.
Поначалу в ВМС посчитали нашу первоначальную расчётную максимальную скорость в 410 км/ч чересчур оптимистичной и решили, что 400 км/ч будет более реалистичной цифрой. Однако в ходе лётных испытаний вскоре стало ясно, что скорость более 430 км/ч может быть достигнута без каких-либо проблем. Это с одной стороны обрадовало флотских офицеров, но с другой – поставило их в неловкое положение, из-за их неверия в возможность подобных показателей. Главный инспектор ВМС по округу Нагоя, отвечавший за координацию между нашей компанией и Лётно-техническим институтом, был особенно доволен результатами и с удовольствием подкалывал представителей Лётно-технического института, говоря: «Больше никогда не заикайтесь о таких словах, как инспекция и руководящая роль».
Следующей задачей было определить, хорош ли «Прототип 9» в манёвренном воздушном бою, или как это называют по-английски «догфайте», то есть «собачьей драке». А именно это интересовало заказчика больше всего. «Прототип 9», безусловно, обладал исключительно высокой максимальной скоростью и скороподъёмностью. Но от истребителя дополнительно требовались хорошие характеристики на виражах, чуткая реакция на органы управления и устойчивость, чтобы он мог служить надёжной оружейной платформой. Монопланы долгое время считались уступающими бипланам по радиусу виража, и это было одной из причин, почему большинство конструкторов истребителей во всём мире так долго не хотели отказываться от бипланов.
В те дни за проведение испытаний по определению боевых характеристик отвечал авиакорпус ВМС в Йокосуке. Группа, занимавшаяся истребителями, была их собственной истребительной эскадрильей, и в 1934-1935 годах её прозвали «Цирком Гэнды», так как она состояла из лучших пилотов Японии и находилась под командованием капитан-лейтенанта Минору Гэнда.* Судьба нашего одноместного «Прототипа 9» полностью зависела от критической оценки этих пилотов. В их обязанности входило определение лётных качеств самолёта, устранение слабых мест и изучение того, как лучше всего управлять новой машиной и как её лучше использовать. Кроме того, именно они во многом определяли лётно-технические требования к будущим истребителям.
«Морской истребитель Тип 96» («Мицубиси» A5M)
В этих обстоятельствах осенью 1935 года был проведён ряд учебных воздушных боёв. Противниками выступали: новейший флотский биплан «Тип 95», британский «Хокер Нимрод», французский «Девуатин» D.510, немецкий «Хейнкель» He 112,* а также американский «Северский» 2PA. Было захватывающе наблюдать за учебным боем этих самолётов, чьи серебристые крылья сверкали в синем небе. Наш «Прототип 9» смог легко одержать победу над всеми истребителями, кроме биплана «Тип 95», и мы обнаружили, что «Прототип 9» мог выиграть у «Типа 95», если тактика допускала использование набора высоты и пикирования (вертикального манёвра). Это открытие должно было оказать глубокое влияние на развитие тактики воздушного боя для истребителей с высокими скоростями и большой скороподъёмностью. Это также дало ответ на вопрос, является ли «Прототип 9» хорошим истребителем ближнего боя.
Таким образом, родился невероятный истребитель с максимальной скоростью, равной показателям лучших мировых аналогов, и боевыми качествами, превосходящими все остальные самолёты. Он стал первым в уникальной серии японских истребителей. Подобно борцу дзюдо, который в совершенстве владеет как приёмами нагэ-вадза (в стойке), так и нэ-вадза (в партере), эти самолёты обладали чрезвычайной гибкостью применения. Осенью 1936 года «Прототип 9» был официально принят на вооружение под обозначением «палубный истребитель Тип 96 Модель 11».
Появление «Тип 96» помогло укрепить уверенность японских авиаконструкторов в себе – до этого они были довольно застенчивы и сомневались в своих силах. Истребитель «Тип 96» сыграл значительную роль в определении облика однодвигательных истребителей на долгие годы вперёд и, безусловно, способствовал ускоренному развитию японских авиастроительных технологий. Вскоре истребительные эскадрильи Сухопутных сил и ВМС перевооружились на монопланы «Тип 96» и улучшенные модели «Тип 97» в стремлении догнать остальной мир.
Первые победы истребителя «Тип 96»
Возможности истребителя «Тип 96» вскоре проявились во Второй японо-китайской войне, которая начала разгораться в июле 1937 года. Я впервые узнал об этом утром 19 сентября. Мой рабочий день начинался в 7:30 утра, и я часто читал газету во время завтрака. В тот день я открыл газету и обнаружил статью с большой фотографией, в которой сообщалось, что истребители «Тип 96» сбили около тридцати самолётов противника над Нанкином. Я невольно ахнул от изумления. Обычно дома я никогда не говорил о своей работе, но это было исключением, и я показал газету остальным членам семьи. Когда я пришёл на работу с газетой в руках, все только и говорили, что об этой статье.
Согласно боевым донесениям, 18 сентября двенадцать истребителей «Тип 96» взлетели из пригорода Шанхая, сопровождая бомбардировщики «Тип 96» и разведывательные гидросамолёты «Тип 95» на задание по бомбардировке Нанкина, тогдашней столицы Китая. Истребители «Тип 96» уничтожили тридцать три истребителя противника всего за пятнадцать минут.* Вслед за этой первой победой истребители «Тип 96» продолжили сбивать множество вражеских самолётов, включая машины американской, английской и советской конструкций. 2 декабря они сбили около десяти советских истребителей И-16,* и это был последний раз, когда китайские самолёты были замечены в небе над Нанкином.
Истребители ВВС Китая в 1937-41 годах: 1) И-152, СССР. 2) И-153, СССР. 3) И-16, СССР. 4) «Кёртис» «Хок» III, США. 5) «Боинг» Р-26, США. 6) «Кёртис» «Хок» 75, США. 7) «Глостер Гладиатор I» Великобритания. 8) «Девуатин» D.510, Франция. 9) «Фиат» CR.32, Италия.
После воздушных боёв над Нанкином флотские истребители продвинулись глубоко внутрь Китая, и эти задачи в корне отличалась от той, для которой они проектировались – воздушного охранения боевых кораблей. До этого момента считалось, что лучше всего использовать ударные бомбардировщики против вражеских баз, чтобы уничтожать самолёты на земле. Но воздушные бои японо-китайской войны чётко научили нас тому, что эффективнее сбивать вражеские самолёты в небе вместе с их пилотами.
Авиация Императорского флота раньше ВВС любой другой страны решила внедрить концепцию использования истребителей для завоевания превосходства в воздухе. Эта тактика позже будет в гораздо более крупных масштабах осуществляться нашими истребителями на Тихом океане во время Второй мировой войны. Подобная тактика не использовалась на Европейском театре военных действий вплоть до последних этапов войны. Следовательно, в Европе просто не было самолётов для ближнего воздушного боя, подобных нашим.
Успех «Типа 96», безусловно, стал большим сюрпризом для того времени, но темпы прогресса в проектировании истребителей всегда были очень быстрыми. Даже лучшие истребители устаревают – в течение примерно четырёх лет в мирное время и двух лет в военное – и «Тип 96» не стал исключением из этого правила. Требовался новый истребитель, который мог бы эффективно использоваться в грядущей воздушной войне. Таким образом, сформировалась концепция «Прототипа 12», а вместе с ней появились и те почти невозможные лётно-технические требования.
Глава 2. Вызов невозможному
Сделать невозможное возможным
Когда я получил техническое задание на проектирование «Прототипа 12», новости о действиях истребителей «Тип 96» появлялись в газетах почти ежедневно. Безусловно, причина, по которой «Тип 96» был лучшим истребителем тех времён, заключалась в том, что при его создании использовались самые передовые технологии проектирования. Работая на пределе своих возможностей при проектировании «Типа 96», я отчётливо видел, насколько жёсткими были требования к «Прототипу 12». Позже мне предстояло ещё много раз размышлять о том, что именно составляет хорошие характеристики истребителя.
К тому времени мы успешно завершили проектирование двух новых самолётов, разработка каждого из которых в начале проектов казалась очень сложной. Я добился успеха в своём стремлении разработать эти самолёты независимо от иностранных технологий, хотя для японских авиаконструкторов всегда было привычным отставать от передовых стран на несколько лет. Я подумал, что, возможно, мы сможем создать совершенно новый истребитель, который возглавит мировой прогресс, если я действительно полностью отдамся работе и задействую весь свой интеллект. Подобными мыслями я подбадривал себя.
Из-за переутомления я запустил своё здоровье и заболел. Это вынудило меня отсутствовать на работе в течение некоторого времени в тот важный период, который наступил сразу после получения технического задания. К счастью, я поправился, избежав серьёзных осложнений, но осознал, насколько важно быть здоровым, а мой начальник дал мне строгий, но дельный совет: беречь здоровье и продолжать работу над проектом.
Вскоре после этого начался настоящий этап проектирования истребителя «Прототип 12». В то время мы были заняты множеством мелких работ по модификации истребителя «Тип 96» по результатам боевого применения, полученным в ходе Второй японо-китайской войны. Помимо усилий по созданию «Прототипа 12», нам всё ещё приходилось заниматься его предшественником «Тип 96». Я благодарен, даже сегодня, всем членам конструкторской группы, которые неизменно поддерживали друг друга, а также своего не самого здорового руководителя.
Чтобы справиться с этим сложным проектом, я предполагал, что нам придётся отойти от устоявшихся традиций и от того, что часто называют «здравым смыслом». Хотя для конструктора это был нетрадиционный образ мышления, я считал необходимым по-новому взглянуть на нашу конструкторскую практику и технические условия. Ничего не следовало принимать слепо, каким бы традиционным оно ни было. Когда мы работали над «Тип 96», мы смогли придать ему форму, совершенно отличную от прежних истребителей. Разве нельзя было сделать что-то и в этот раз в какой-то малоизвестной области, которая ещё не была полностью изучена?
Я начал работать над выбором двигателя и сделал предварительную оценку веса. Ни один тип самолётов так не зависит от выбора двигателя, как истребители. Только после того, как двигатель выбран, конструктор может разработать эскизный проект планера. В случае с «Прототипом 12», как уже указывалось ранее, в качестве кандидатов рассматривались двигатели «Мицубиси» «Кинсэй» Тип 46 и «Дзуйсэй» Тип 13, причём «Кинсэй» был более мощным. Если бы мы использовали «Кинсэй», мы могли бы сразу получить самолёт с высокими лётно-техническими характеристиками и высокой скоростью. Именно по этой причине я считал, что следует выбрать его. Это соответствовало моей философии, согласно которой лучше спроектировать высокоэффективный истребитель одним большим скачком, чем пытаться в конечном итоге достичь этой цели путём многочисленных мелких улучшений менее совершенного самолёта на протяжении всего срока его службы.
Но на пути использования двигателя «Кинсэй» стояло серьёзное препятствие: он требовал большего планера. «Кинсэй» был мощнее, чем «Дзуйсэй», но он также был крупнее, тяжелее и расходовал больше топлива.* Из-за этого планер стал бы больше, чем при использовании меньшего двигателя, а вес топлива – значительнее. Чтобы нести возросший вес, крыло должно было иметь большую площадь, а фюзеляж и хвостовое оперение также должны были стать крупнее. Это, в свою очередь, потребовало бы более прочного шасси и привело бы к очередному увеличению размеров планера.
Быстрая оценка веса показала, что масса самолёта составит около 3000 кг. Это было приемлемо для самолёта наземного базирования, но пилоты, привыкшие летать на небольших истребителях «Тип 96» массой 1600 кг, не сразу приняли бы настолько потяжелевший самолёт. А это означало бы потерю контракта на «Прототип 12». Напротив, при использовании двигателя «Дзуйсэй» вес машины оценивался примерно в 2300 кг; размах крыла находился бы в районе двенадцати метров с площадью крыла, совместимой с хорошими лётно-техническими характеристиками истребителя. Я подумал, что это примерно максимальный вес, который согласятся принять пилоты. Вместо того чтобы размышлять о будущем этого самолёта, нашей непосредственной задачей было получить контракт. Я и решил: «Ладно, начинаем». Когда я доложил о своём решении использовать «Дзуйсэй» господину Хаттори, он его одобрил.
Обтекаемость и прочность
Как только двигатель был выбран, следующей задачей стало набросать эскиз планера с установленным двигателем. Предстояло решить ещё много проблем, но к этому времени в моей голове уже сложился примерный набросок планера. Он должен был выглядеть как вылизанный «Тип 96» с более лаконичными и плавными поверхностями и линиями. Я сделал примерный эскиз в трёх проекциях на листе бумаги.
Сначала появился вид сбоку. Я провёл линии фюзеляжа так, чтобы они соответствовали капоту двигателя, форма которого уже была определена при выборе силовой установки. Размеры вертикального оперения и кабины пилота были определены приблизительно на основе опыта. Топливный бак был размещён между двигателем и кабиной, и после приблизительного определения центра тяжести фюзеляжа я нарисовал крыло. Затем ориентировочно выбрал длину стоек шасси, используя диаметр воздушного винта в качестве определяющего фактора, и, наконец, помня об обзоре вперёд и назад, а также о малом аэродинамическом сопротивлении, набросал фонарь кабины.
Следующим стал вид сверху. Аэродинамически чистые обводы вида сбоку использовались для определения формы фюзеляжа в плане. Одной из проблем, которую требовалось решить, была форма крыла в плане. Я уже думал о более продвинутом стиле по сравнению с тем, что использовался на «Тип 96». В те дни преобладала близкая к эллиптической форма крыла моноплана в плане, как у «Тип 96», но для «Прототипа 12» я твёрдо решил использовать прямое сужение с узкой законцовкой крыла. Обводы нового самолёта начали обретать форму, когда я скомпоновал крыло и нарисовал соответствующее ему горизонтальное оперение.
Затем я приблизительно определил требования к внутреннему пространству крыла для уборки шасси, поскольку планировал использовать убирающееся шасси. Эти ниши шасси были показаны пунктирными линиями. Сразу за стойками шасси было предусмотрено место для 20-мм пушек, которые по тем временам были очень мощным вооружением. У меня также были соображения относительно размеров и расположения крыльевых топливных баков. Последним стал вид спереди. На этом начальный этап работы был завершён. Новый самолёт, казалось, обладал и скоростью, и мощью, подходящими для того, чтобы стать самым современным и сильным истребителем в мире.
После этого наступил этап детального чертежа в трёх проекциях на основе уже более точных расчётов. Большая часть нашего времени уходила на определение размеров и формы крыла. Сначала нам нужно было начертить и определить детали убирающегося шасси и 20-мм пушек. Затем мы могли перейти к вопросу о форме крыла в плане и его толщине. Я попросил господ Като, Сонэ и Хатакэнака, которые были ключевыми членами моей конструкторской группы, подойти к моему столу. Господин Като отвечал за проектирование шасси для флотских самолётов; господин Сонэ в совершенстве освоил искусство проектирования конструкций, когда отвечал за прочностные расчёты для «Типа 96»; господин Хатакэнака был ветераном в вопросах установки вооружения.
Все они были превосходными инженерами-конструкторами, моей коллективной правой рукой. Мне не нужно было много им говорить – мы понимали друг друга с полуслова. «Для начала будем отталкиваться вот от этого», – сказал я и показал им свой чертёж в трёх проекциях. Затем попросил господина Като поработать над узлами крепления шасси и механизмом его уборки, господина Хатакэнака – спроектировать детали для установки пушек, а господина Сонэ – предложить соображения по размерам и конструкции крыла, с учётом размещения в нём шасси и вооружения. Некоторое время спустя форма и толщина крыла должны были быть определены нашими совместными усилиями.
По мере продвижения работы мы создавали чертежи обтекаемого фюзеляжа, который правильно сопрягался с двигателем и кокпитом. Также были сделаны чертежи хвостового оперения, соответствующего общему облику. Я повторил с уже большей детализацией свой расчёт веса и центровки. Так и создавался истребитель «Прототип 12».
Исходная компоновка истребителя «Прототип 12», в дальнейшем многое изменится, но основные черты уже узнаваемы (доработанная иллюстрация из оригинала).
Признаки зимы подкрадывались к окружающему миру, но мы их не замечали. Всё ещё думая, что поля полны зелёной травы, я был удивлён в один из дней, когда сидел в столовой и увидел, что зелень снаружи сменилась желтизной, пока я целеустремлённо вынашивал идеи для «Прототипа 12».
Болезненный этап рождения
Обводы «Прототипа 12» были определены инженерами, другими членами конструкторской группы и мной, но вскоре мы перешли к более трудной задаче. От нас требовались максимальные усилия, чтобы заложить в нашу компоновку все те лётно-технические характеристики, что требовал заказчик. Чем больше я думал о том, каким образом удовлетворить запросы ВМС, тем очевиднее становилась их жёсткость. Я ежедневно стонал за своим столом. Во время обеденного перерыва разговоры обычно состояли из сплетен о привычках флотских пилотов, но время от времени пункты технических требований всплывали в моей голове. «Насколько бы всё стало проще, – думал я, – если бы они отозвали хотя бы одно из своих требований».
Тем временем наступил 1938 год, и совместное заседание представителей правительства и промышленности по техническому заданию на проектирование истребителя «Прототип 12» было запланировано на 17 января, после сезона праздников. Как обычно, встреча проходила в конференц-зале Лётно-технического института морской авиации в Йокосуке. Четверо из нас от компании «Мицубиси», включая господина Хаттори, прибыли в институт холодным утром с поднятыми воротниками пальто, чтобы согреться. По дороге все были поглощены своими мыслями, и только тишина сопровождала белые облака нашего дыхания в морозном воздухе.
Императорский флот представляли контр-адмирал Мисао Вада, начальник технического отдела Управления морской авиации, и вице-адмирал Коити Ханадзима, директор Лётно-технического института. Присутствовали и другие флотские офицеры, всего около двадцати человек. Среди них был и капитан 3-го ранга Минору Гэнда, который всего несколько дней назад находился на японо-китайском фронте и буквально излучал боевой дух. Промышленность была представлена пятью сотрудниками от компании «Накадзима» и нашей четвёркой от «Мицубиси».
В ходе заседания адмирал Вада и адмирал Ханадзима говорили о будущем войны на китайском направлении, а также об острой международной напряжённости, существовавшей в то время. Они подчёркивали важность истребителя «Прототип 12». Затем выступил капитан 3-го ранга Гэнда. Он живо описал воздушные бои истребителей «Тип 95» и «Тип 96», основываясь на своём боевом опыте офицера штаба 2-го объединённого авиакорпуса. В частности, он подчеркнул важность характеристик в манёвренном ближнем бою и дальности полёта для нового экспериментального истребителя.
После этого у нас состоялось официальное обсуждение лётно-технического задания. Представители промышленности, как правило, помалкивали. Дискуссии в основном сводились к обоснованию причин столь жёстких требований, и казалось маловероятным, что ВМС откажется хотя бы от одного из них. Но наконец председатель поинтересовался нашим мнением: «Кстати, а что думают конструкторы?»
Я решительно встал и, несмотря на уверенность, что моё мнение будет проигнорировано, сказал: «Я считаю, что целевые уровни лётно-технических характеристик для нового истребителя слишком высоки, даже с учётом самого передового мирового опыта. Не будет ли чрезмерной просьбой отменить хотя бы один или, возможно, два пункта?» На мгновение атмосфера в комнате стала напряжённой. Представители промышленности, включая господина Хаттори, ничего не говорили, но молча кивали головами. Сидевшие напротив нас флотские начали шептаться между собой по поводу неожиданного вопроса. Но в конце концов их ответ был вполне ожидаемым: «Нет, мы не можем ничего отменить». Предвидя такой ответ, я больше не давал никаких комментариев. И слушая последующие дискуссии, понял, что раз ничего не поделаешь, то придётся просто навалиться на решение поставленных перед нами задаче с удвоенными силами.
Поздней капитан 3-го ранга Гэнда поделился своими впечатлениями о той конференции. Он сказал: «Я понимаю, что даже для отличного инженера должно быть крайне сложно спроектировать самолёт, который удовлетворял бы этим невыполнимым и несовместимым требованиям, сохраняя при этом столь высокие лётно-технические характеристике». Крайне верное утверждение. И настоящие «родовые муки» по созданию истребителя «Зеро» по-настоящему начались именно в тот момент.
Формирование конструкторской группы
Как только мы вернулись в Нагою, я и другие инженеры-конструкторы собрались вместе с господином Хаттори и обсудили, как нам теперь вести этот проект. Все выглядели мрачно. После совещания в Лётно-техническом институте стало ясно, что заказчик не отменит ни единого пункта лётно-технических требований. Необходимо было немедленно сделать две вещи. Во-первых, определиться с твёрдой концепцией проектирования, чтобы мы могли превратить идеи в законченный проект; во-вторых, организовать конструкторскую группу.
Конструкторская группа была разделена на пять подгрупп: расчётная, прочностная, силовых установок, вооружения и шасси. Большинство подгрупп состояло из трёх-пяти человек, включая тех, кто присоединился к нам позже. Структура организации была следующей:
Начальник отдела: Дзёдзи Хаттори;
Главный конструктор: Дзиро Хорикоси;
Расчётная подгруппа: Ёситоси Сонэ (руководитель), Тэруо Тодзё, Такэси Накамура, позже, в 1940 году Садао Кобаяси и Масао Кавабэ заменили Тодзё и Накамура;
Прочностная подгруппа: Ёситоси Сонэ (руководитель), Ёсио Ёсикава, Садао Дои, Тосихико Нарахара, Сэйити Мидзогути, Сигэо Судзумура, Сёкити Томита, Дзёдзи Кавамура, Масао Томояма;
Подгруппа силовых установок: Дэн-итиро Иноуэ (руководитель), Сётаро Танака (ведущий специалист), Киитиро Фудзивара, Кэн-итиро Убута, Кадзуя Ясуэ, Тадами Ямада;
Подгруппа вооружения: Ёсими Хатакэнака (руководитель), Ёити Охаси, Хидэо Кода, Наоити Такэда, Мицуёси Эгути, Сёдзо Сибаяма, Масахико Морикава;
Подгруппа шасси: Садахико Като (руководитель), Такэёси Мори, Кэйдзиро Накао;
Также было много других временных помощников. Основные участники каждой подгруппы работали в моей команде ещё со времён проектирования «Типа 96», и все хорошо знали друг друга. Невозможно переоценить, насколько сильно это помогло в выполнении стоявшей перед нами сложной задачи.
Дзиро Хорикоси (третий слева в первом ряду) и основные сотрудники его команды. Авиазавод «Мицубиси» в Нагое, 1935 год.
Кроме того, наш руководитель и начальник, господин Хаттори, мудро направлял своих молодых подчинённых и поощрял конструкторов экспериментировать с новыми концепциями и идеями. Авиастроительное подразделение «Мицубиси» во многом обязано этому человеку за то, что он сделал возможным непрерывное создание оригинальных конструкций, благодаря чему наша компания в конечном итоге стала национальным лидером в период, когда авиационные технологии Японии обрели независимость.
Выработка концепции
Вторым вопросом, который нам требовалось немедленно решить, была выработка концепции проекта. Конструкторская работа в авиации всегда начинается с зарождения идеи в голове главного конструктора. Затем на основе прошлых проектов делается предварительный расчёт веса, после чего выполняется оценка площади крыла. Как только это сделано, можно оценить лётно-технические характеристики. Далее готовится эскизный чертёж в трёх проекциях, с помощью которого главный конструктор может изложить концепцию для критического разбора руководителями подгрупп. Этот разбор включает в себя обсуждение весовых лимитов и расчётных лётно-технических характеристик.
Мы уже достигли этапа критического разбора перед конференцией 17 января, и каждая подгруппа была готова проектировать основные узлы, за которые она отвечала, одновременно поддерживая тесную координацию с другими подгруппами. На данном этапе требовалась чёткая и точная концепция проекта.
Помимо прочих обязанностей, главный конструктор должен повышать точность расчётов целевой массы, лётно-технических характеристик и геометрических размеров по мере дальнейшей проработки своей концепции. По мере поступления дополнительной информации он вносит изменения в общий проект, оперативно передавая эти корректировки руководителям других подгрупп. Он также получает отчёты от каждого руководителя подгруппы и при необходимости консультируется с ними.
Более двух месяцев я продолжал обдумывать концепцию проекта под самыми разными углами. На данном этапе я иногда обсуждал детали с руководителями подгрупп, но обычно специфика моей работы не позволяла мне консультироваться с кем-либо ещё. В каком-то смысле это была очень одинокая работа.
На работе мне было легко оставаться погружённым в текущие задачи, но так как этот проект занимал главное место в моих мыслях, я порой оставался поглощён им и во время поездок в переполненных пригородных поездах, и дома. Временами я просыпался посреди ночи и думал о новом истребителе, всматриваясь в темноту. Иногда я вообще не мог уснуть, хотя ложился спать поздно ночью. Мне говорили, что рюмка спиртного перед сном поможет, но я с рождения не умел пить.
Ближе к концу 1937 года в моей голове сформировались четыре главные конструкторские проблемы: 1. Выбор двигателя; 2. Выбор воздушного винта; 3. Программа снижения веса; 4. Аэродинамическое проектирование, то есть создание конструкции, которая одновременно снизит лобовое сопротивление и обеспечит идеальные характеристики устойчивости и управляемости. Что касается двигателя, я уже решил использовать «Дзуйсэй», и это решение было подтверждено на конференции 17 января.
Следующим на очереди был выбор воздушного винта. Нам предстояло использовать новый тип винта, известный как винт изменяемого шага (автоматический винт), который был указан в требованиях ВМС. Воздушные винты, использовавшиеся на наших истребителях ранее, были винтами фиксированного шага с лопастями, жёстко закреплёнными на втулке. Они рассчитывались на работу при полных оборотах и позволяли использовать всю мощность двигателя только во время полёта на максимальной скорости. Из-за этого, когда самолёт летел со скоростью, отличной от максимальной – например, во время набора высоты или взлёта – на винт действовала повышенная нагрузка, обороты двигателя снижались, и оптимальное использование доступной мощности становилось невозможным.
Как работает пропеллер с автоматически изменяемым шагом (иллюстрация из оригинала).
Это аналогично автомобилю, у которого есть только высшая передача: при трогании с места или подъёме по склону на малой скорости он не может эффективно использовать мощность своего двигателя из-за снижения его оборотов. В отличие от этого, винт изменяемого шага уменьшает угол установки лопастей (их угол атаки) на малых скоростях и увеличивает его на высоких скоростях, изменяя таким образом шаг автоматически в зависимости от скорости самолёта. Максимальная мощность может быть получена за счёт поддержания максимальных оборотов двигателя во всём диапазоне скоростей самолёта.
Скорость истребителя меняется бесчисленное количество раз от набора высоты до пикирования, особенно во время манёвренного боя, и если истребитель очень быстр, то винт изменяемого шага становится ещё более эффективным, поскольку приводимый им в движение самолёт обладает широким диапазоном скоростей. Решение задать этот тип винта для «Прототипа 12» было вполне понятным, и ВМС также оказывали давление на промышленность с целью импорта технических ноу-хау из Соединённых Штатов. Программы разработки и модификации двигателей и воздушных винтов находились вне нашего контроля, и мы, конструкторы планера, были бессильны помочь в решении этих проблем, независимо от того, насколько сильно они нас волновали.
Самая большая проблема – снижение веса
Самой большой проблемой, с которой мы столкнулись, было снижение веса. Значительного снижения веса невозможно было достичь с помощью обычных методов проектирования. Каждый должен был постоянно прилагать активные усилия для снижения массы. Мы следовали тому, что можно назвать базовым подходом к весовому контролю. Это было то, о чём мы думали ещё в период выбора двигателя; концепция, позже ставшая известной как «весовая спираль» (фактор лавинного роста веса). Если вес самолёта необдуманно увеличивался на один килограмм, мы должны были увеличить прочность различных деталей, чтобы выдержать этот возросший вес, а это означало дополнительный прирост массы, который в случае с истребителем также равнялся примерно одному килограмму. По меньшей мере, первоначальное увеличение на один килограмм приводило в итоге к увеличению на два килограмма. Поскольку эти изменения приводили к дальнейшему увеличению веса, поддерживаемого крылом, площадь крыла также должна была стать больше, что означало очередной прирост массы ещё на несколько сотен граммов.
Это снизило бы лётно-технические характеристики, если бы мы не использовали более мощный двигатель. Даже без нового двигателя неблагоприятные условия множились бы одно за другим: если конечный вес увеличится, то лобовое сопротивление возрастёт из-за большего крыла, а также возникнут проблемы с материалами и производством. Поэтому мы должны были проявлять крайнюю осторожность для поддержания весового контроля, и я постоянно напоминал себе и другим членам конструкторской группы об этом важнейшем факте. Я был уверен, что этой концепции необходимо придерживаться строже, чем когда-либо прежде. Кроме того, должны были материализоваться некоторые новые идеи.
На ранней стадии проработки концепции «Прототипа 12» я знал, что мы должны сделать ещё один шаг вперёд и попытаться пролить луч света туда, где сейчас была лишь тьма. Этого можно было достичь только путём отхода от традиционных обычаев и технических условий. Я чувствовал, что на данном этапе проекта подобная философия была необходима.
К 1932 году был установлен новый стандарт под названием «Сводные требования к проектированию самолётов», которого необходимо было придерживаться при конструировании авиационной техники. Он содержал правило, требовавшее применения коэффициента безопасности (запаса прочности), предписывающего прочность силовых элементов конструкции. Этот коэффициент безопасности определялся как отношение разрушающей нагрузки самолёта к максимальной нагрузке, которой он, как ожидалось, будет подвергаться во время эксплуатации. Согласно регламенту, этот коэффициент должен составлять 1,8 независимо от типа самолёта, направления приложения силы или характеристик материала.
Иными словами, правило требовало, чтобы самолёт не разрушался при нагрузках, меньших, чем 1,8-кратная максимальная нагрузка, испытываемая в полёте. Для истребителей максимальная нагрузка была установлена равной семикратной силе тяжести, или 7G. Таким образом, при применении коэффициента 1,8 все элементы конструкции самолёта должны быть способны выдерживать нагрузку в 12,6G. Даже когда самолёт выполнял манёвр с перегрузкой 7G, что являлось максимальной нагрузкой, которой он подвергался, прочность всех деталей должна была иметь дополнительный запас, равный примерно 5,6G.
Из своего прошлого опыта присутствия на прочностных испытаниях конструкций я знал, что разные материалы разрушаются по-разному. Если надавить на концы длинной стойки или тонкой пластины, можно заметить, что деталь прогибается сильнее по мере увеличения прилагаемого усилия. Вначале, когда нагрузка мала, деталь возвращается к своей нормальной форме после снятия нагрузки. Но если вы продолжите увеличивать усилие, деталь сломается на некотором критическом пределе, за которым она больше не сможет нести нагрузку. Важно заметить, что конструкция такого типа способна восстанавливать свою первоначальную форму почти до самого момента разрушения.
Различия в механике деформации и разрушения у деталей различной формы (доработанная иллюстрация из оригинала).
Это означает, что максимальная нагрузка, которую такая деталь может выдержать без разрушения, близка к разрушающей нагрузке. С другой стороны, растягиваемые детали, предназначенные для восприятия осевых растягивающих нагрузок, или короткие толстые сжимаемые элементы будут необратимо деформироваться при уровнях нагрузки, которые заметно ниже пределов их разрушающей нагрузки. В таких случаях допускаемая повторяющаяся максимальная сила и близко не приближается к разрушающей силе.
Эти две различных механики разрушения подсказали мне способ снижения веса «Прототипа 12». Давайте предположим, что мы изготавливаем два разных типа деталей, обе из которых сломаются под воздействием силы в 10G. Длинная тонкая деталь может нести нагрузку около 9G, что очень близко к пределу в 10G, сохраняя при этом способность восстанавливать свою первоначальную форму. Напротив, растягиваемые детали или толстые сжимаемые детали могут выдержать нагрузку лишь около 6 или 7G до того, как возникнет необратимое повреждение. Это означает, что, если мы используем эти две детали в самолёте, который будет подвергаться максимальной нагрузке в 6 или 7G, длинная тонкая деталь будет иметь избыточную прочность.
«Вот оно!» – понял я, – «Я могу снизить коэффициент безопасности для деталей, имеющих такую избыточную прочность». Когда я обдумал суть дела, мне показалось неразумным требовать единого коэффициента безопасности 1,8 для тонких длинных деталей только потому, что 1,8 требовался для толстых сжимаемых деталей или растягиваемых деталей. Вес самолёта можно было бы снизить, если бы концепция единого коэффициента безопасности была пересмотрена. Поскольку в самолёте много тонких длинных деталей, я пришёл к выводу, что коэффициент безопасности около 1,6 был бы для них вполне удовлетворительным.
После войны коэффициент безопасности был снижен до 1,5 по всему миру, что фактически подтвердило правильность моих наблюдений. К сожалению, в то время у нас не было времени оспаривать или обсуждать существующие общемировые требования. Для тонких длинных деталей на «Прототипе 12» мы ввели умеренную практику использования коэффициента безопасности чуть ниже 1,8. И, хотя я не мог рассчитать общее снижение веса планера в результате этого шага, я был уверен, что удастся сэкономить значительную массу. С этим прорывом я почувствовал, что появилась надежда на достижение целей, поставленных перед «Прототипом 12».
Разумеется, наши усилия по снижению веса предпринимались во всех областях. Например, несколько ранее мы рассматривали возможность проектирования крыла «Прототипа 9» в виде единой конструкции от корня до законцовки, вместо разделения на центроплан и отъёмные консоли. Этот метод позволил бы избавиться от необходимости использования тяжёлых стыковочных узлов на плоскостях. Хотя на «Прототипе 9» эта идея так и не была реализована, мы решили применить её для «Прототипа 12». Тем более, что компания «Накадзима» уже внедрила данную технологию на своём армейском истребителе «Тип 97».
Нужны более лёгкие материалы
В нашей программе снижения веса для «Прототипа 12» тип используемого материала являлся важнейшим фактором. Каких улучшений можно было достичь, чтобы увеличить прочность существующего дюралюминия? Возможно, существовал более лёгкий и качественный материал, который мы могли бы применить? Эти вопросы постоянно крутились в моей голове. Затем ко мне как-то заглянул господин Кимура, инженер по закупкам материалов. «Господин Хорикоси, – сказал он, – я слышал, что компания «Сумитомо» близка к завершению разработки очень прочного алюминиевого сплава».* По его словам, «Сумитомо» находилась на стадии запуска опытного производства, создав материал повышенной прочности путём незначительного изменения химического состава существующего дюралюминия.
Я был окрылён этой информацией и запросил у компании подробности. Представитель «Сумитомо», руководивший проектом, рассказал мне о нём и пригласил посетить завод. Я поспешил в Осаку и изучил новый материал. Слушая объяснения инженеров «Сумитомо», я понял, что мы сможем использовать этот новый сплав. Я также спросил их, на какие проблемы нам следует обратить внимание при его применении.
Предположив, что материал будет использован хотя бы только в лонжеронах крыла, я сделал грубую оценку, согласно которой удалось бы сэкономить около тридцати килограммов веса! Мы запросили разрешение на использование нового сплава у Управления морской авиации. ВМС, судя по всему, уже знали об этом материале и собирались разрешить его использование, так что наш запрос был оперативно одобрен.
Помимо крупномасштабного снижения веса, я не пренебрегал ни единым граммом даже в мелких деталях. К примеру, однажды молодой инженер закончил чертёж узла крепления, предназначенного для поддержки механизма управления элеронами. Вместо того чтобы утвердить его чертёж, я написал подробные инструкции на полях, велев ему переделать работу, поскольку посчитал, что мы можем сэкономить 40 процентов веса, если используем деталь из алюминиевого сплава вместо стальной. Я сказал «40 процентов», но это составляло всего около 75 граммов, или 1/30 000 от конечного веса самолёта. Тем не менее, наша концепция заключалась в контроле любого элемента, который весил более 1/100 000 от конечной массы.
Следующее не относится к весу, но я помню, как в одном из чертежей, представленных молодым, неопытным помощником из прочностной подгруппы, я обнаружил, что кронштейн ролика проводки тяг управления был прикреплён непосредственно к внешней обшивке фюзеляжа. А основное правило конструирования требует крепить подобные элементы непосредственно к шпангоуту фюзеляжа, иначе «это всё равно что вешать картину на занавеску».
Количество чертежей, требовавшихся для производства планера «Прототипа 12», превышало три тысячи, и мне приходилось изучать и проверять весь комплект чертежей. Они были выполнены примерно за десять месяцев, и в течение этого времени мне также приходилось давать подробные инструкции и вносить изменения по мере необходимости.
Совершенствование аэродинамической схемы
Параллельно с программой снижения веса мы работали над аэродинамическим проектированием, чтобы улучшить характеристики устойчивости и управляемости самолёта и по возможности снизить лобовое сопротивление. Планер был полностью переработан с точки зрения аэродинамики с целью увеличения скорости и дальности полёта, а также для улучшения характеристик в ближнем манёвренном воздушном бою.
Во-первых, я сделал фюзеляж несколько длиннее, чтобы лучше гасить отдачу 20-мм пушек, сделав тем самым самолёт более устойчивой оружейной платформой. Я использовал обтекаемый фонарь, чтобы закрыть кабину и обеспечить пилоту круговой обзор. Затем мне предстояло выбрать профиль крыла, но ещё на ранней стадии проекта я решил использовать профиль «Мицубиси» 118. Это была наша улучшенная версия профиля, применявшегося на «Типе 96»; он обладал лучшими характеристиками среди всех профилей, созданных специалистами «Мицубиси» к тому времени.
Следующим вопросом, который требовалось решить, была сложная проблема площади крыла. Выбор малого крыла для такого самолёта, как «Прототип 12», от которого требовалось нести большие нагрузки – огромные запасы топлива, 20-мм пушки, убирающееся шасси и так далее, – был почти что табу. Выражаясь профессиональным языком, это означало бы сочетание высокой удельной нагрузки на крыло с высокой удельной нагрузкой на мощность. Такой самолёт обладал бы плохими характеристиками скороподъёмности, и ему требовались бы длинные взлётно-посадочные полосы для взлёта и посадки. Он также не смог бы совершать резкие манёвры, что сделало бы его неэффективным в ближнем бою. Кроме того, он не смог бы взлетать с авианосца средних размеров.
Поэтому я решил обеспечить достаточную площадь крыла при размахе почти в двенадцать метров – это был максимум, допускаемый как нашим опытом, так и зарубежными данными. Это позволило мне выполнить требования Флота в отношении манёвренности, радиуса виража, посадочных и взлётных характеристик, но снизило возможности самолёта при пикировании, скорость в горизонтальном полёте и поперечную манёвренность из-за повышенного лобового сопротивления и веса более крупного крыла. В конечном счёте я решил придерживаться этого плана, поскольку радиус виража и взлётные характеристики имели более высокий приоритет. Кроме того, большая площадь крыла и удлинённый фюзеляж обеспечивали большую устойчивость при стрельбе из 20-мм пушек. Я планировал повысить скорость самолёта за счёт снижения лобового сопротивления – то есть за счёт «облагораживания» планера в аэродинамическом отношении, а не за счёт ставки на малую площадь крыла.
Форма крыла была окончательно определена только после того, как мы разработали механизм уборки шасси, установку 20-мм пушек, топливные баки и другое оборудование. После того как эти элементы были утверждены, внешняя форма крыла в плане была оставлена на усмотрение конструкторского вкуса. Для крыла «Типа 96» я использовал близкую к эллиптической скруглённую форму, но на этот раз я создал более спрямлённый силуэт, применив прямое сужение по передней и задней кромкам, одновременно выбрав изящные параболы для законцовок крыла вместо простой дуги.
Ещё один элемент, о котором я не могу не упомянуть, – это «аэродинамическая крутка» законцовки крыла. Эта особенность использовалась на «Типе 96» для повышения его боевых качеств, и я был поражён её эффективностью. Аэродинамическая крутка обеспечивается за счёт такого закручивания крыла, при котором угол атаки уменьшается по мере продвижения к законцовке. Поскольку у сужающегося крыла сваливание начинается с законцовки, выгодно гарантировать, что эта часть крыла не сорвётся в штопор первой; благодаря этому пилот сохраняет эффективность элеронов даже на больших углах атаки, что улучшает характеристики в ближнем бою.
Аэродинамическая крутка крыла. По сечениям хорошо видно, как меняется угол атаки ближе к законцовкам (доработанная иллюстрация из оригинала).
Так что я применил крутку крыла и на истребителе «Прототип 12». Величина крутки была столь мала, что её невозможно было заметить, просто взглянув на готовое крыло. После того как мы убедились в её эффективности, мы время от времени шутили, что если бы в «Мицубиси» помалкивали о крутке крыла, никто в отрасли не узнал бы секрет наших улучшенных характеристик в ближнем воздушном бою.
Я спроектировал горизонтальное и вертикальное оперение так, чтобы удовлетворить требованиям к устойчивости и управляемости, и был очень недоволен их дополнительным весом и лобовым сопротивлением. Но они находились там с определённой целью, и обойтись без них было нельзя. Крупное горизонтальное оперение увеличивает продольную устойчивость, в то время как крупное вертикальное оперение увеличивает путевую устойчивость. Повышение путевой устойчивости должно помогать пилоту при ведении огня по цели, равно как и более длинный фюзеляж и больший размах крыла. Памятуя об этом, мы определили площадь оперения и придали его обводам форму, дополняющую крыло.
Проблема реакции самолёта на действия пилота всё ещё не решена
Пока мы решали проблемы устойчивости и управляемости, оставался ещё один вопрос, на который требовалось ответить. Он заключался в том, как справиться с проблемой реакции самолёта на действия пилота – то есть как отрегулировать задержку времени между действием пилота и реакцией самолёта. Первой целью пилота, само собой разумеется, является уничтожение врага. Самолёт должен лететь точно так, как он желает, чтобы пилот мог поймать противника в перекрестие трасс. По мере роста скорости самолёта, если он будет сопротивляться воле пилота хотя бы мгновение, тот может потерять свой шанс на победу или даже оказаться в невыгодном положении.
Я уже сталкивался с этой проблемой на истребителе «Тип 96» – пилоты сообщали, что «Тип 96» был намного быстрее любых предыдущих истребителей и вёл себя как надо на малых и средних скоростях, но на высокой скорости рули высоты становились слишком чувствительными, и пилоту приходилось дозировать движения ручки управления, чтобы избежать избыточного управления или «переуправления». Решением в то время стало уменьшение размеров рулей высоты, чтобы сделать их как можно меньше без ущерба для посадочных характеристик, которые, разумеется, проявлялись на более низких скоростях. На высоких скоростях уменьшенные рули высоты устранили эту проблему для «Типа 96» и для самолётов с аналогичными характеристиками.
Позже, когда у меня появилось больше времени, я придумал устройство, известное как механизм переменной передачи в проводке управления, которое по воле пилота изменяло соотношение между ходом ручки управления и реакцией, а также величиной отклонения руля высоты. Оно было эффективным, но не подходило для истребителей. В бою внимание пилота-истребителя занято каждую секунду, и он не мог менять передаточное число всякий раз, когда менялась его скорость. Такое устройство не требовалось для «Типа 96», но для «Прототипа 12» мне пришлось придумать совершенно новый способ снижения чувствительности рулей высоты на высоких скоростях. Однако потребовался ещё один год, чтобы решение озарило мой разум.
В дополнение к этому было реализовано множество других новых идей. Например, для увеличения дальности полёта мы использовали существовавшую концепцию отделяемого вспомогательного топливного бака. Бак был спроектирован с малым лобовым сопротивлением и мог быть легко сброшен. Он использовался на первом этапе полёта и сбрасывался перед началом ближнего воздушного боя. Этот подвесной сбрасываемый бак, имевший расчётную ёмкость и обтекаемые контуры, был первым в своём роде в мире.*
Придумывать эти идеи было тяжёлой работой, но было также приятно видеть наши достижения. Проектирование продвигалось шаг за шагом. Наш конкурент, компания «Накадзима», отказался от продолжения участия в конкурсе, в то время как мы были глубоко погружены в наши исследования. Я был полностью осведомлён о проблемах, с которыми столкнулись их конструкторы. Несмотря на наши максимальные усилия, мы не были полностью уверены, что сможем удовлетворить требования к лётно-техническим характеристикам. На данный момент в качестве силовой установки был выбран двигатель «Дзуйсэй», пусть даже его характеристики ещё не были доведены до совершенства. Кроме того, не ожидалось скорого доведения до идеала и винта с автоматически изменяемым шагом, хотя изготовитель отчаянно пытался разработать необходимую технологию. Коротко говоря, характеристики двигателя не оправдывали наших надежд, а автоматический винт отсутствовал!
Казалось, мы не сможем удовлетворить вообще никакие лётно-технические требования, если продолжим наши попытки довести каждую категорию характеристик до уровня, запрошенного заказчиком. На мой взгляд, нас всё ещё преследовали те же проблемы, которые вызвали такие трудности и отчаяние на ранних стадиях проектирования. Требования экстремальной манёвренности, скорости и дальности полёта были просто несовместимы, и мне отчаянно нужно было знать, какой из этих пунктов для ВМС важнее.
Чертежи один за другим
Проектные работы по «Прототипу 12» продвигались через установленную последовательность этапов, несмотря на проблемы, с которыми мы сталкивались, и вызванные ими изменения. Судя по условиям разраставшейся войны с Китаем, было крайне необходимо довести до совершенства новый истребитель в самый кратчайший срок. В аэродинамической трубе компании «Мицубиси» были завершены испытания с использованием модели в масштабе 1:8, изготовленной на основе ранее законченных чертежей в трёх проекциях. Результаты испытаний были заложены в проект и отражены уже в рабочих чертежах, по которым в конечном итоге должны были строиться серийные самолёты.
Эти рабочие чертежи передавались из конструкторской группы в группы планирования и технического контроля. Естественно, в сборке самолёта существует своя последовательность. Конструкторская группа выпускает чертежи в соответствии с технологической последовательностью сборки и временными интервалами, необходимыми для сборки деталей. Группа планирования сначала направляет запрос в конструкторскую группу с указанием очерёдности, в которой должны отправляться чертежи. Планировщики также ведут учёт чертежей после их получения, и в конечном счёте направляют их в соответствующие производственные цеха. Каждый производственный цех изготавливает детали самолёта путём механической обработки, сверления, прессования или гибки в соответствии с чертежами. Затем детали поступают на сборочный завод опытного производства, где происходит окончательная сборка.
Часть даже не рабочего, а пока теоретического чертежа крыла «Прототипа 12». Хорошо видно уменьшение угла атаки к концевым нервюрам – та самая аэродинамическая крутка крыла.
Помимо этой работы, сотрудники группы технического контроля выступают в роли судей, следя за тем, чтобы сборка узлов выполнялась в точном соответствии с чертежами, полученными от конструкторской группы. Ранней весной, в марте 1938 года, чертёж главного лонжерона крыла, который был необходим на начальном этапе постройки, был передан в группу планирования под номером 1.
В дальнейшем было создано ещё больше чертежей, и между различными специалистами часто проводились совещания по поводу графика их выпуска. Практическим руководителем сборочного завода опытного производства был господин Наокадзу Юи, который пришёл в «Мицубиси» одновременно со мной. Он пытался выкроить любой возможный запас времени в производственном графике, в то же время подгоняя нас с выпуском чертежей, которые, как и следовало ожидать, время от времени задерживались. Порой мы передавали чертежи, которые не были проверены до конца, поскольку сборочному заводу опытного производства требовался конкретный чертёж раньше остальных. Разумеется, в те напряжённые дни наши головы и руки были заняты до предела.
Манёвренность, скорость или дальность?
Пока мы были заняты проектом, время продолжало незаметно идти, и внезапно наступил апрель 1938 года. У нас совершенно не было времени, чтобы заметить цветение и опадение сакуры. 13 апреля в Лётно-техническом институте морской авиации в Йокосуке состоялось заседание, названное «Совет по проекту истребителя Прототип 12». Именно этот институт проводил изучение и испытания как отечественных прототипов, так и импортных самолётов, включая их вооружение. Собственно эксплуатационные испытания по запросу Лётно-технического института проводил авиакорпус в Йокосуке. Сводные отчёты и мнения этих двух организаций использовались для формирования официальной военной оценки, а руководителем лётных испытаний для этих двух групп был назначен человек, выбранный из числа множества лучших лётчиков-испытателей.
Перед этим заседанием описание проекта истребителя «Прототип 12» было представлено нашей компанией ВМС, а первый абзац документа о нашей концепции проектирования был отдельно разослан господином Хаттори заинтересованным группам. Я лично написал этот абзац после долгих размышлений. В нём я указал, что, учитывая нынешний уровень наших авиационных технологий, необходимы усилия и образ мышления, выходящие за рамки существующего «здравого смысла», чтобы достичь целей по снижению веса и спроектировать истребитель, который удовлетворял бы требованиям по лётно-техническим характеристикам. Мы также обратились к ВМС с просьбой пересмотреть метод ценообразования самолёта – перейти от оценки, основанной только на размерах и весе, к системе, учитывающей полезность и лётную ценность машины.
Пилоты были представлены на заседании капитаном 3-го ранга Такэо Сибата, членом группы специалистов по истребителям; помощником капитан-лейтенантом Киёдзи Сакакибара из Лётно-технического института; командиром истребительной эскадрильи капитаном 3-го ранга Минору Гэнда; командиром эскадрильи старшим лейтенантом Сигэру Итая; командиром эскадрильи палубных бомбардировщиков капитан-лейтенантом Масатакэ Окумия из авиакорпуса ВМС в Йокосуке и другими. После объяснения деталей конструкции я изложил проблемы, которые с самого начала были моей головной болью.
«Как вы можете видеть, без винта с автоматически изменяемым шагом и без улучшения характеристик двигателя, если мы попытаемся приблизиться к средним значениям запрошенных лётно-технических характеристик, мы неизбежно снизим скорость примерно на 15 км/ч по сравнению с тем, что требовалось. А манёвренность будет хуже, чем у истребителя «Тип 96» Модель 21. Другое дело, если удастся улучшить характеристики двигателя и надёжность автоматического винта». К этому я добавил: «Я хотел бы услышать ваши мнения о приоритетах важности между дальностью полёта, скоростью и манёвренностью».
Выслушав моё выступление, капитан 3-го ранга Гэнда, который слушал меня очень внимательно, сделал большой глоток чая, а затем встал, чтобы высказать своё мнение. Твёрдым и чётким голосом он произнёс: «Истребитель «Тип 96» способен побеждать в ближних воздушных боях в основном благодаря своей манёвренности. Конечно, требования обязательно должны быть выполнены, но, если мне нужно ответить на вопрос господина Хорикоси, я думаю, что мы должны поставить на первое место манёвренность. Я считаю, что при необходимости мы должны пожертвовать частью дальности полёта и скорости ради получения манёвренности». Я воспринял это как выражение его доверия к моему суждению. Но прозвучало и противоположное мнение. Капитан 3-го ранга Сибата из Лётно-технического института встал и произнёс: «Возражаю!»
Шестью годами ранее, когда я пришёл в Лётно-технический институт по какому-то другому делу, капитан Сибата сказал мне, что, по его мнению, низкоплан не подходит для манёвренных ближних воздушных боёв, что делало сомнительным его использование в качестве истребителя. Но три года спустя, когда я встретил его на испытаниях «Тип 96», он подошёл и извинился, сказав: «Ранее я был очень невежлив просто из-за своего невежества; я хочу извиниться». Он выглядел решительным, но непреклонным – уникальный лётчик-истребитель и в то же время типичный искренний солдат.
Теперь капитан Сибата говорил следующее: «Как вы можете видеть из боевых донесений о японо-китайской войне, ущерб, нанесённый нашим бомбардировщикам вражескими истребителями, оказался больше, чем ожидалось. Мы должны защищать бомбардировщики с помощью истребителей большой дальности. Кроме того, чтобы догнать убегающего противника, мы должны летать немного быстрее. Я думаю, что недостатки манёвренности могут быть компенсированы лучшим управлением самолётом – иными словами, тренировками. Но даже пилот с боевым духом и отличными навыками не может заставить свой самолёт лететь быстрее его максимальной расчётной скорости. Тем более ему будет трудно лететь дальше максимальной расчётной дальности полёта. Поэтому я считаю, что мы должны сделать упор на скорость и дальность, а не на манёвренность».
Затем встал капитан Гэнда, и между ними двумя вспыхнули жаркие споры. Никто на заседании не мог объявить победителя в этих спорах, и ни один из них не хотел идти на компромисс. Слушая их, я думал: «Мнения этих двоих субъективно верны – следовательно, эта дискуссия может продолжаться бесконечно. Чтобы прекратить подобный безрезультатный спор, не остаётся ничего другого, кроме как создать машину, удовлетворяющую всем требованиям». Что касается меня, то придётся пересмотреть требования к снижению веса и аэродинамике, которые вытекали из ранее принятой концепции проектирования, и я должен попытаться ускорить разработку как винта с переменным шагом, так и улучшенных характеристик двигателя». Я решил, что это единственный выход – других вариантов не было.
Большой, но выглядит отлично
Вскоре после заседания, 27 апреля, на сборочном заводе опытного производства компании Mitsubishi состоялся технический осмотр полноразмерного макета. Начиная с этого момента, нашему «Прототипу 12» предстояло пройти множество проверок и испытаний со всех сторон вплоть до его первого полёта. Его должны были обучить, чтобы он стал прекрасным молодым воином.
Полноразмерный макет, построенный к этому дню, представлял собой модель, в точности повторявшую форму и размеры готового самолёта. Его собрали в углу завода ещё до начала производства реального прототипа. Для постройки этого высоко детализированного макета использовалось в основном дерево, также были установлены габаритно-весовые макеты двигателя и вооружения.
Цель постройки макета заключалась в том, чтобы предоставить инструмент, с помощью которого при необходимости можно было проводить осмотры и выдавать инструкции по модификации, чтобы заказчик остался доволен конечным продуктом. Рассматривались такие элементы, как внешние обводы, кабина, подкапотное пространство двигателя, установленное оборудование, приборная панель, шасси, системы управления (включая детали узлов и связанную с ними структуру элементов проводки), прочность и расположение смотровых лючков, обзор пилота, а также удобство в эксплуатации, осмотре и техническом обслуживании.
В этот день среди визитёров от Флота были капитан 3-го ранга Кира, начальник отдела лётных испытаний Лётно-технического института, и ещё около десяти человек, включая старшего лейтенанта Итая из авиакорпуса Йокосука и капитана 3-го ранга Сибата. Поскольку «Прототип 12» вызывал такие жаркие споры день за днём, представителям ВМС, должно быть, очень хотелось увидеть полноразмерный макет как можно скорее. Я также с нетерпением ждал возможности услышать первые впечатления пилотов о новой конструкции.
Пилоты направились на сборочный завод опытного производства сразу же по прибытии, не тратя много времени на приветствия. Как только они вошли в здание, все чуть не хором сказали: «Какой-то он здоровый». В целом лётчики-истребители беспокоятся о размерах своего самолёта, и легко понять, почему «Прототип 12» показался им большим, ведь его размах был на один метр больше, а фюзеляж – на полтора метра длиннее, чем у истребителей «Тип 96», к полётам на которых пилоты только-только начали привыкать. Я вспомнил о своём верном, хоть во многом и интуитивном решении шестимесячной давности – тогда не оставалось иного выбора, кроме как использовать меньший двигатель.
Даже с этим небольшим мотором самолёт был значительно крупнее «Типа 96». Но если бы я использовал более крупную силовую установку, самолёт стал бы ещё на один габарит больше, чем сейчас. Обойдя вокруг макета, пилоты отметили: «Но выглядит симпатично». Вглядываясь в макет, который, казалось, был наполнен ощущением скорости и динамики, я посмотрел на господина Хаттори, и мы улыбнулись друг другу. Нам было приятно слышать эти типично прямолинейные замечания пилотов.
После короткого внешнего осмотра капитан 3-го ранга Сибата забрался в кокпит. Он проверил расположение ручки управления и различных других рычагов управления, приборов и пулемётов на предмет удобства использования пилотом. Затем наступила очередь старшего лейтенанта Итая. Перешёптываясь друг с другом по важным пунктам, они записывали замечания на специально подготовленной для этого доске.
Осмотр занял около двух часов, и к его завершению набралось более ста предписаний по улучшению, включая изменение расположения некоторых второстепенных деталей. Сто пунктов могут показаться большим числом, но это было обычным делом для осмотра макета. Таким образом, конструктор и пилоты, которым предстояло непосредственно эксплуатировать самолёт, время от времени консультировались друг с другом – это был единственный способ создать действительно удобный и простой в управлении самолёт. Стоит ли говорить, что мы начали вносить эти предложенные изменения в тот же день.
Начало работы над прототипом
К тому времени комфортное начало лета сменилось в Нагое удушающей жарой. Проектные работы были в самом разгаре, выпуск чертежей и производство деталей продвигались успешно. Я до сих пор помню, как мне приходилось постоянно вытирать вспотевшие руки, когда я проверял различные чертежи. Во время обеденного перерыва я любил наблюдать за байдарками и академическими судами-одиночками в судоходном канале, примыкавшем к южной окраине завода. Наконец, началась реальная сборка «Прототипа 12». Она началась осенью, когда океанский бриз со стороны залива Исе начал приносить долгожданную прохладу.
Ранее опытное производство размещалось во временном помещении серийного завода, но для «Прототипа 12» в качестве цеха сборки прототипов было задействовано большое здание, расположенное через поле от главного корпуса, в котором находилось конструкторское бюро. Перед началом сборки на полу были надёжно закреплены каркасные конструкции, называемые стапелями, и в них собирались три основных крупных узла: крыло, носовая часть фюзеляжа и хвостовая часть фюзеляжа. Что касается крыла, три лонжерона, проходящие по всей его длине, устанавливались в стапель, а профилированные поперечные элементы, называемые нервюрами, размещались перпендикулярно лонжеронам и жёстко фиксировались на месте, формируя таким образом контур крыла. На завершение каждого узла уходило несколько месяцев. В течение этого времени стапель должен был удерживать каждый элемент в строго определённом положении, поэтому их изготавливались из толстостенных стальных труб.
Сборка лётного «Прототипа 12», авиазавод «Мицубиси» в Нагое, 1939 год.
Как-то раз, когда было выпущено уже около трети от запланированного объёма чертежей, я посетил цех опытного производства и застал производственный персонал за проверкой точности стапелей. Для проверки прямолинейности и горизонтальности линий они использовали прибор, похожий на те теодолиты, что применяются в геодезии. Положение каждого элемента проверялось и регулировался по мере необходимости. После завершения этих кропотливых подготовительных работ в стапель были заложены три главных лонжерона, а затем установлены нервюры. Когда я проследил взглядом за контуром, образованным небольшими нервюрами, расположенными на расстоянии около двадцати пяти сантиметров друг от друга, перед глазами и вправду возникли те самые очертания крыла, которые мы создали на чертежах.
Тем временем чуть поодаль на полу были смонтированы стапели для фюзеляжа, причём носовая и хвостовая секции строились раздельно. На этих стапелях было аккуратно расставлено по ранжиру множество шпангоутов, похожих на поперечные срезы фюзеляжа и напоминавших рёбра скелета какого-то древнего животного. В дополнение к изготовлению этого первого лётного прототипа велась постройка экспериментального самолёта для проведения вибрационных и прочностных испытаний специалистами ВМС. Заводской коллектив также готовился к сборке стапелей для второго прототипа.
Флотские разногласия
В цеху опытного производства к крылу первого прототипа крепились шасси, которые должны были убираться после взлёта и укладываться в крыло, а также узлы для установки 20-мм пушек. Также началась клёпка обшивки крыла, продвигавшаяся от законцовок к корню. На заводе грохот клёпки стоял настолько сильный, что нам приходилось кричать, чтобы вести разговор. Что касается фюзеляжа, собиравшегося отдельно от крыла, его шпангоуты уже находились в стапелях, а продольные элементы силового набора (стрингеры и лонжероны) ожидали установки листов внешней обшивки. Стапели для сборки элеронов, хвостового оперения и закрылков были почти готовы и располагались в углу цеха.
Я не могу забыть неожиданное изменение планов Императорского флота, которое едва не положило конец чётко отлаженному процессу проектирования и производства по этому проекту. Оно сводилось к принципиальному возражению против концепции проектирования «Прототипа 12» и исходило из недр самих ВМС. Несколькими месяцами ранее они начали заново исследовать все предыдущие типы самолётов, а также новые разрабатываемые модели. Это расследование вытекало из донесений о различных проблемах с разными типами самолётов, а также с методами воздушного боя и штурмовых ударов. Исследование основывалось на экспертных знаниях и опыте японских вооружённых сил на начальных этапах Второй японо-китайской войны.
Авиакорпус Йокосука и 12-й авиакорпус, дислоцированные на передовой в Китае, попросили представить их соображения флотскому руководству. Некоторые из предложений, вытекавших из этих мнений, были хороши и казались выполнимыми, но я особенно заметил широкое противодействие фронтового военного персонала самой концепции «Прототипа 12». Поскольку это мнение было высказано самым мощным и прославленным авиакорпусом ВМС, имевшим огромное влияние, для меня как для главного конструктора это стало шоком. Например, были представлены следующие предложения:
«Мы должны выпускать истребители, специализированные для местной противовоздушной обороны (перехватчики ПВО). Мы должны сконцентрироваться на манёвренности, а не на дальности полёта для истребителей, базирующихся в тылу. А для дальнего сопровождения нам нужны двухдвигательные истребители. Мы должны спроектировать самолёт, оснащённый пулемётами, ведущими огонь во всех направлениях, с единственной задачей сопровождения дальних бомбардировщиков берегового базирования».
Среди этих предложений идея специализированного перехватчика ПВО была верной, но концепция одновременного использования палубных и двухдвигательных истребителей размыла бы те лётно-технические характеристики, которые мы пытались заложить в «Прототип 12». Что касается концепции дальних истребителей сопровождения, то она была настолько нелепой, что я подумал: тот, кто её предложил, должно быть, считает скорость и манёвренность самолёта примерно такими же, как у линкора. Звучала и другая критика.
По мнению 12-го авиакорпуса, «20-мм пушки, установленные в крыле, имеют только недостатки и никаких преимуществ». Это мнение заставило меня чувствовать себя особенно неловко, поскольку я не имел опыта в выборе вооружения. Кроме того, если бы руководство ВМС сочло эти различные мнения важными и предприняло какие-либо действия для изменения наших планов по «Прототипу 12», все наши предыдущие усилия оказались бы напрасными, а наш флот понёс бы огромные потери. Моё искреннее внутреннее ощущение заключалось в том, что они просто не могли так поступить с нами сейчас.
В середине октября, вскоре после того, как я узнал о настроениях руководстве ВМС, я отправился на встречу с капитаном 3-го ранга Эйити Ивая, который отвечал за истребительную авиацию в Управлении морской авиации в Токио. Я хотел обменяться с ним мнениями о новой программе истребителей, которая последует за «Прототипом 12». Когда я высказал свои взгляды на предложения авиакорпуса Йокосука и 12-го авиакорпуса, капитан Ивая отнёсся к моим замечаниям вполне благосклонно. Я почувствовал облегчение, когда он сказал, что я могу проигнорировать мнение 12-го авиакорпуса относительно 20-мм пушек. Но он попросил меня быть справедливым и составить оценку лётно-технических характеристик палубного истребителя, спроектированного исключительно в расчёте на манёвренность, как того требовали предложения 12-го авиакорпуса.
Вернувшись в Нагою, где я продолжал конструкторскую работу, мне удалось составить оценку характеристик, как и просил капитан Ивая. Я исключил 20-мм пушки, уменьшил дальность полёта, соответственно уменьшил размах и площадь крыла и обнаружил, что вес можно снизить примерно на 15 процентов, тем самым улучшив манёвренность. Такой самолёт, безусловно, с самого начала был бы принят большинством пилотов как преемник «Типа 96», но я не мог избавиться от мысли, что его жизнь окажется недолгой. Кроме того, у такого самолёта оставался бы крайне малый запас для улучшения лётно-технических характеристик в будущем путём замены его двигателя на более мощную силовую установку.
С другой стороны, «Прототип 12» с его 20-мм пушками, чрезвычайно большой дальностью полёта и другими высокими показателями мог бы использоваться в течение некоторого времени как превосходный истребитель, самолёт сопровождения и штурмовик. Тем временем мы могли бы выиграть время для разработки более специализированного истребителя для локальных боевых задач. Я считал это гораздо более реалистичным образом мыслей и, кроме того, твёрдо как никогда верил, что единственный способ одерживать военные победы в условиях нехватки ресурсов и рабочей силы – это сосредоточиться на создании небольших, но высококлассных вооружённых сил.
Я сказал себе: «Ладно, если флотское руководство захочет, чтобы я изменил проект, я без колебаний изложу то, во что искренне верю. Если они это не примут, тогда и буду беспокоиться». Это помогло мне немного успокоиться. Когда я поговорил с господином Хаттори, который в то время возглавлял инженерную службу и одновременно являлся начальником первого конструкторского отдела, он выслушал меня и молча улыбнулся, словно говоря: «Не беспокойся об этом». Это придало мне мужества. Я не стал никому рассказывать об этом в конструкторской группе, за исключением Сонэ и Хатакэнаки, так как опасался, что результатом станет падение боевого духа нашей команды.
В то время мы находились в самом разгаре расчётов на прочность, подготовки чертежей и прочностных испытаний деталей. После завершения обработки предварительных результатов испытаний в аэродинамической трубе неясности в проекте устранялись один за другим, и это нас подбадривало. Наше состояние напоминало чувства альпиниста, перед которым на близком расстоянии внезапно открывается вершина горы, скрытая облаками в начале подъёма. Соответственно, я постепенно начал ощущать, что цели, к которым мы так упорно стремились, теперь находятся в пределах нашей досягаемости.
После этого, как и следовало ожидать, Управление морской авиации больше не вносило никаких изменений в исходные требования. Но каким-то образом я чувствовал, что энтузиазм ВМС по отношению к истребителю «Прототип 12» остывает. Однако, имея перед собой готовый продукт, можно было на практике определить правоту или ошибочность концепции его проектирования. Тем из нас, кто живёт в мире технологий, не следует принимать близко к сердцу череду быстро сменяющих друг друга радостей и огорчений, вызванных полушутливой критикой или необоснованными догадками. Я работал изо всех сил, предостерегая себя от неверной оценки того, что было необходимо для долгосрочного прогресса.
Конец ознакомительного фрагмента.
Спасибо за чтение
Вернуться к книге