Бронированный штурмовик Ил-40

В ОКБ Ильюшина по собственной инициативе в 1950-1952 гг. провели ряд исследований, в ходе которых установили, что новый штурмовик можно получить, укомплектовав его небольшими, экономичными, легкими и достаточно мощными двигателями. Техническое предложение от бюро о создании бронированного двухместного штурмовика поступило в конце 1951 г., и уже в феврале 1952 г. постановлением правительства официально начались проектные работы.
В феврале 1953 г. завершили постройку опытного самолета Ил-40. После непродолжительной аэродромной отработки бортовых систем и оборудования 7 марта 1953 г. летчик-испытатель В.К.Коккинаки поднял Ил-40 в воздух. В первых испытательных полетах оценивались и получили "добро" пилота летно-технические данные самолета, характеристики его устойчивости и управляемости. В конце марта 1953 г. Коккинаки вылетел на полигон "Фаустово" для испытания передней пушечной установки стрельбой по наземной цели. Опытный летчик подошел к полигону на высоте 5000 метров, ввел самолет в пологое пикирование, нажал гашетки пушек и... сразу же перестал видеть цель - вырывавшееся из стволов пушек пламя ослепило его. Одновременно самопроизвольно резко сбавили обороты, а затем и отключились двигатели. Коккинаки прекратил стрельбу, сумел снова запустить двигатели (благодаря запасу высоты) и вернулся на базу. О случившемся сразу доложили Ильюшину, который приказал срочно разработать программу проведения исследований неустойчивых режимов работы двигателей при стрельбе из передней пушечной установки самолета Ил-40. Затем была выпущена техническая документация по установке на стволы пушек двух типов надульников, а также восьми типов различного рода насадков, отводивших пороховые газы в стороны от воздухозаборников.

Испытания по этой программе начались 1 апреля 1953 г. Ведущим инженером назначили опытного специалиста-вооруженца М.Г.Овчинникова. Стрельба в тире при работающих двигателях (с одновременной высокоскоростной киносъемкой процессов, происходящих на дульных срезах пушек) и в полете показала, что применение надульников и насадок не дает положительных результатов - двигатель сбрасывает обороты уже при стрельбе только из одной пушки очередью в 5 - 10 снарядов. Исследования в этом направлении прекратились. Кроме того, при испытаниях выяснилось, что помимо пороховых газов к неустойчивой работе двигателей приводят изменения давления и температурные неравномерности в потоке на входе в воздухозаборники.
Решили заменить шесть пушек НР-23 четырьмя более мощными и скорострельными пушками ТКБ-495А, у которых при таком же калибре (23 мм) темп стрельбы был в полтора раза выше - 1300 выстрелов в минуту. При этом вес ТКБ-495А по сравнению с весом НР-23 возрос всего на 4 кг. Пушки ТКБ-495А проектировали под руководством Н.М.Афанасьева и Н.Ф.Макарова в Тульском конструкторском бюро. Позднее их приняли на вооружение советских ВВС под обозначением АМ-23. На Ил-40 каждая пушка имела в боезапасе по 225 снарядов. Мощь огня четырех ТКБ-495А была равноценна мощи огня шести НР-23. Пушкой ТКБ-495А оснастили и кормовую пушечную установку самолета.

Во время испытательных полетов была продемонстрирована залповая стрельба из всех пушек длинными очередями без нарушения нормальной работы двигателей. В подтверждение приведу документ следующего содержания: "Последняя конструкция носовой установки с газовой камерой обеспечила надежную стрельбу и работу Двигателей независимо от высоты и скорости полета, режима работы двигателей и продолжительности ведения огня. Кроме этого ликвидировано ослепление летчика в момент стрельбы. Во время стрельбы на различных углах пикирования, как с применением тормозных щитков, так и без них поведение самолета нормальное, особенностей нет. Наведение на цель легкое, уверенное, в пикировании самолет идет устойчиво. Пользование прицелом удобное... При непрерывном выпуске 320 штук снарядов из носовой установки, запах пороховых газов в кабине летчика ощущается незначительно. Ведущий летчик генерал-майор авиации В. К. Коккинаки. 29 декабря 1953г.".

В начале 1954 г. опытный завод устранил на Ил-40 недостатки, выявленные в заводских испытаниях, и произвел замену двигателей. Самолет 21 января поступил в ГК НИИ ВВС. Государственные испытания продолжались недолго, и уже 15 марта завершились. Ведущим летчиком был майор В.С.Кипелкин, летчиками облета - Герои Советского Союза полковники Ю.А.Антипов, И.М.Дзюба, В.А.Иванов, В.Г.Иванов. Старший лейтенант А.А.Яблонский выполнял обязанности ведущего стрелка-радиста. Ведущие инженеры - А.С.Розанов, С.Г.Фролов. Во время государственных испытаний Ил-40 с нормальным полетным весом 16200 кг, имея на борту полный пушечный боезапас и бомбовый груз массой 400 кг, показал у земли максимальную скорость 910 км/ч, а на высоте 1000 метров - 950 км/ч. Тактический радиус действия самолета с перегрузочным полетным весом 17275 кг и с подвесными топливными баками равнялся 270 км. Военные специалисты отмечали, что штурмовик по технике пилотирования прост. Летный состав, хорошо знакомый с реактивными самолетами МиГ-17 и Ил-28, без особого труда освоит полеты на Ил-40 - днем и ночью, в любых метеорологических условиях. Поведение самолета на больших приборных скоростях и числах М (вплоть до Мкрит=0,89) негативных особенностей не имело. Ил-40 мог выполнять фигуры простого пилотажа. При выходе на большие углы атаки возникала предупредительная тряска - как на самолетах-истребителях со стреловидными крыльями. Установка двух двигателей пилотирование не усложнила, но повысила безопасность полета. Были оценены и тактические особенности Ил-40 по сравнению с поршневым штурмовиком Ил-10М, состоявшим в то время на вооружении ВВС. Сравнительный анализ показал, что Ил-40 значительно превосходит Ил-10М по максимальной скорости горизонтального полета, диапазону скоростей, скороподъемности, высотам практического применения, по бомбовой нагрузке и мощи артиллерийского вооружения. Отмечалось, что тактический радиус действия и оборудование самолета позволяют использовать его без перебазирования для непосредственной поддержки наземных войск на глубине до 250 км. Ил-40 мог также вести тактическую визуальную и фоторазведку в интересах авиационного и общевойскового командования. На государственных испытаниях проводился воздушный бой Ил-40 с истребителями МиГ-15бис и МиГ-17. Было установлено, что ведение прицельной пушечной стрельбы по маневрирующему штурмовику затруднено ввиду больших горизонтальных и вертикальных скоростей Ил-40, их широкого диапазона и наличия у этого самолета эффективных воздушных тормозов. Случаи заглохания двигателей самолета Ил-40 при стрельбе из передних пушек заставили конструкторов искать новые решения. Совместно со специалистами ЦИАМ и НИИ-2 (ныне ГосНИИ АС) рассмотрели возможность увеличения газодинамической устойчивости двигателей, но оказалось, что при этом снижаются их тяговые характеристики. Разработали также систему уменьшения подачи топлива в двигатель на время стрельбы, давшую положительные результаты. Однако Ильюшин предложил более кардинальный способ: применить принципиально иное взаимное расположение воздухозаборников двигателей и пушек, при котором полностью устранялось влияние стрельбы на работу силовой установки. В порядке инициативы начали постройку второго опытного самолета Ил-40П. На нем предполагалось проверить эффективность новой компоновки. Эту работу узаконили 16 октября 1954 г., когда вышло постановление правительства о запуске Ил-40 в серийное производство на авиационном заводе №168 в Ростове-на-Дону. В том же документе шла речь и о постройке второго опытного самолета.

Внешне Ил-40П отличался от первой опытной машины. Основные доработки произвели в носовой части фюзеляжа до передней бронеперегородки бронекорпуса. Отдельные боковые воздухозаборники двигателей были удлинены вперед и заменены одним лобовым воздухозаборником с двумя расходящимися (вид в плане) воздушными каналами. Носовую пушечную установку сняли и перенесли на нижнюю поверхность фюзеляжа, за отсек передней стойки шасси, где все четыре пушки ТКБ-495А монтировались на специальном лафете. Для защиты стволов пушек от попадания посторонних предметов на земле, вылетающих из-под колеса передней стойки шасси, перед стволами установили противогрязевые щитки, выпуск которых был сблокирован с выпуском передней стойки. В начале 1955 г. закончили постройку второго опытного самолета Ил-40П, и 14 февраля В.К.Коккинаки впервые поднял его в воздух. Ведущим инженером по испытаниям был Я.А.Кутепов. Тщательные испытания вооружения на всех возможных режимах боевого применения показали, что Ил-40П может вести залповую стрельбу из пушек и производить пуск крупнокалиберных реактивных снарядов ТРС-212 при любом положении самолета и любых режимах работы двигателей, на всех скоростях и высотах, без влияния стрельбы на работу силовой установки. Перенос передней стоики шасси вперед и увеличение базы шасси положительно сказалось на устойчивости движения самолета по земле. По требованию военных, сопровождавших заводские испытания самолета, на подвижной части фонаря кабины пилота Ил-40П установили зеркальный перископ, обеспечив тем самым хороший обзор верхней задней полусферы.

Государственные испытания начались 12 октября 1955 г. Военные летчики убедились, что главный дефект самолета устранен, и подтвердили свой прежний вывод о необходимости серийного производства Ил-40П и принятии его на вооружение ВВС. Серию заложили из 40 машин. Первые пять носовых частей фюзеляжа Ил-40П из-за изменения их конструкции изготовили на опытном заводе ОКБ, директором которого в то время был Д.Е.Кофман. К весне 1956 г. на площадке летно-испытательной станции 168-го завода находилось пять серийных Ил-40П - на них проводили аэродромные отработки.
В разгар этой деятельности вышло Постановление правительства от 13 апреля 1956 г. о снятии самолета Ил-40П с серийного производства и прекращении всех работ по нему "в связи с оснащением Советской Армии новыми видам и оружия". Приказом министра обороны СССР от 20 апреля 1956 г. в составе советских ВВС упраздняется штурмовая авиация. На смену ей идет истребительно-бомбардировочная авиация - новая военная доктрина учитывает возможность применения тактического ядерного оружия и по-иному рассматривает функции ВВС над полем боя. По мнению тогдашних военных специалистов, основные силы должны быть направлены для ударов по объектам, расположенным за пределами досягаемости огня сухопутных войск. Таким образом, наличие в составе ВВС специализированного самолета-штурмовика (в данном случае Ил-40) становилось ненужным.

По схеме Ил-40 представлял собой двухдвигательный низкоплан со стреловидным крылом и оперением (угол стреловидности везде 35 градусов по линии 0,25 хорд). Шасси было убирающимся, трехстоечным, с носовым колесом. Экипаж состоял из двух человек - летчика и стрелка-радиста. Основной силовой частью конструкции самолета являлся бронекорпус, который воспринимал нагрузки от крепившихся к нему двигателей, носовой и хвостовой частей фюзеляжа, крыльев. В нем размещались негерметизированные кабины экипажа, шесть фюзеляжных топливных баков общей емкостью 4285 литров и часть агрегатов электро- и радиооборудования. Выполнялся бронекорпус из стальных листов толщиной от 3 до 8 мм (в зависимости от условий вероятного поражения защищаемых частей машины оружием наземных войск или самолетов-истребителей). Для защиты летчика от огня спереди кабины устанавливалась 10-мм бронестенка и 124-мм лобовое стекло в неподвижном козырьке фонаря. Боковые стекла козырька имели толщину 68 мм. От огня сверху и сзади летчика защищали 8-мм бронелист на сдвижной части фонаря и 16-мм бронезаголовник сиденья. Кабина стрелка также имела сильную бронезащиту из стальных листов толщиной 4-10 мм. В кабинах экипажа устанавливались катапультируемые сиденья: летчик катапультировался вверх-назад под углом 16 градусов, а стрелок - вверх-вперед под углом 9 градусов. Фонари кабин имели две независимые системы аварийного открывания - воздушную (действующую от шторки катапультируемого сиденья) и электрическую (срабатывающую от нажатия кнопки на борту кабины). По бортам бронекорпуса между лонжеронами центроплана, в непосредственной близости к продольной оси самолета устанавливались двигатели АМ-5Ф с форсажными камерами, каждый из которых имел взлетную тягу без форсажа 2150 кгс, а при форсаже - 2700 кгс. Такое расположение двигателей упрощало управление самолетом при выходе из строя одного из них. Воздухозаборники несколько выступали за переднюю кромку крыла, а воздухозаборные каналы проходили через передний лонжерон центроплана. Через задний лонжерон были пропущены выхлопные трубы двигателей. В этих местах передний и задний лонжероны центроплана имели кольцеобразную форму. С внешней стороны и снизу двигатели защищались броней толщиной 4 мм. Разработка силовой установки Ил-40 велась под руководством Г.М.Литвиновича. Общий вес металлической и прозрачной брони на самолете вместе с креплениями был равен 1918 кг. Хвостовая часть фюзеляжа, крепившаяся к задней бронестенке бронекорпуса, несла вертикальное оперение, на половине высоты которого устанавливалось неподвижное горизонтальное оперение. Кроме того, здесь размещались агрегаты специального оборудования самолета. По бокам и снизу хвостовой части имелись три больших тормозных щитка с перфорированной поверхностью, которые могли открываться в полете на угол до 50 градусов. Боковые щитки делали это традиционно - против потока, а нижний имел особенность - он открывался по потоку. Тормозные щитки улучшали характеристики маневренности самолета над полем боя, облегчая атаку наземных целей с пикирования. Завершалась хвостовая часть фюзеляжа подвижной кормовой пушечной установкой Ил-К10, дистанционно управляемой из кабины стрелка. Она была предназначена для защиты задней полусферы самолета от атак воздушного противника и для поражения наземных целей после выхода штурмовика из атаки. Установка имела одну пушку НР-23 с боезапасом 200 снарядов, которая с помощью электрогидравлического следящего привода могла отклоняться на 55 градусов вверх, 40 градусов вниз и на 60 градусов вправо и влево. Максимальные угловые скорости вращения оружия составляли 42 град./сек (по горизонтали) и 38 град/ сек (по вертикали). Трапециевидное в плане крыло площадью 52,3 м2 имело аэродинамическую компоновку из профилей ЦАГИ: СР-10с-12 с относительной толщиной 18,44% у корня и СР-11-12 с относительной толщиной 12,86% на конце. Оно состояло из центроплана, неразъемно соединенного с бронекорпусом, и двух отъемных частей. На центроплане имелся отклоняемый посадочный щиток, а на отъемных частях устанавливались выдвижные закрылки типа ЦАГИ. Большая относительная толщина крыла позволила не только убрать туда главные ноги шасси, но и создать там четыре небольших бомбоотсека - для внутренней подвески в каждом бомб массой до 100 кг. Кроме того, под центропланом и отъемными частями крыла устанавливались четыре балочных держателя, на которые могли подвешиваться или две бомбы массой до 500 кг, или реактивные орудия типа ОРО с неуправляемыми снарядами ТРС-132 и ТРС-82, или подвесные топливные баки на держателях под центропланом общей емкостью 1100 литров.

Нормальная бомбовая нагрузка Ил-40 в соответствии с постановлением правительства и ТТТ заказчика равнялась 400 кг, а в перегрузочном варианте самолет мог нести 1000 кг бомб. Имелась возможность в счет перегрузки установить реактивные орудия с восемью ТРС-132 и двенадцатью ТРС-82. Стабилизатор и киль самолета - двухлонжеронные, рули имели весовую балансировку и осевую аэродинамическую компенсацию, а также триммеры.

Предполагалось выпускать Ил-40 в различных модификациях:
Ил-40-1 — первый прототип.
Ил-40-2 (Ил-40П) — второй прототип с измененными воздухозаборниками
Ил-40К — самолёт-корректировщик, вооружение не предусматривалось, устанавливалась передняя гермокабина для артиллерийского наводчика, а так же установка более мощных радиостанций. Прототип не был достроен.
Ил-40У — учебно-тренировочный.
Ил-40Т — торпедоносец. Ударное вооружение отсутствует, изменена форма фюзеляжа, предусмотрено остекление передней части фюзеляжа по типу Ил-40К. Работы прекращены на «бумажной» стадии.

Размах крыла: 17,0 м
Длина самолета: 17,22 м
Высота самолета: 5,76 м
Площадь крыла: 54,1 м²
Масса
пустого самолёта: 12 190 кг
нормальная взлётная: 16 600 кг
максимальная взлетная: 17 600 кг
Топливо
внутреннее: 3300 кг
ПТБ: 1150 кг
Тип двигателя: 2 ТРД РД-9В
Тяга
номинальная: 2 х 2150 кгс
максимальная: 2 х 3300 кгс
Максимальная скорость
у земли: 993 км/ч
на высоте: 954 км/ч
Практическая дальность: 1300 км
Боевой радиус действия: 400 км
Практический потолок: 11 200 м
Максимальная эксплуатационная перегрузка: 5 g
Экипаж: 2 человека
Вооружение: пять 23-мм пушек (4 с боезапасом по 225 патронов на едином подфюзеляжном лафете, поворотном в вертикальной плоскости и одна кормовая установка с одной пушкой (боезапас 200 патронов) с дистанционным управлением)
Бомбовая нагрузка: 1000 кг (1400 кг максимальная)
Бомбы и НАР на внешней подвеске.