ИЛ-2

Штурмовик ЦКБ-55 (БШ-2)

В январе 1938 г. С. В. Ильюшин обратился в правительство с предложением о создании спроектированного им двухместного (летчик и стрелок) бронированного штурмовика - летающего танка, который по своей боевой эффективности значительно превосходил бы самолеты, создававшиеся по программе "Иванов". Бронированный самолет-штурмовик С. В. Ильюшина ЦКБ-55 представлял собой двухместный свободнонесущий моноплан с полуубирающимися в обтекатели на крыльях колесами основных опор шасси. Самолет должен был иметь один двигатель жидкостного охлаждения АМ-35 с взлетной мощностью 993 кВт (1350 л. с.), разработанный под руководством А. А. Микулина.

Схема штурмовика ЦКБ-55

Главной особенностью самолета С. В. Ильюшина должен был стать обтекаемый бронекорпус из высокопрочной броневой стали АБ-1, разработанной в ВИАМ под руководством С. Т. Кишкина и Н. М. Склярова. Эта броневая сталь имела хорошую ударную вязкость, но, самое главное, она позволяла изготавливать путем штамповки броневые детали, имевшие сложную поверхность двойной кривизны. Штамповку броневых деталей можно было производить на воздухе, после нее деталь охлаждалась в масле, а из закалочной ванны она вновь подавалась обратно в штамп для окончательной доводки размеров. Новая броневая сталь и новая технология изготовления деталей из нее открыли путь создания бронированного штурмовика не с "навесной", как это было раньше на самолетах ТШ-1 и ТШ-3, а с "работающей", т. е. включенной в общую работу конструкции самолета броней.

Бронекорпус штурмовика ЦКБ-55 заключал в себе жизненно важные части самолета, двигатель, рабочие места экипажа, состоящего из летчика и штурмана-стрелка, бензо- и маслосистему. Водяные и масляные радиаторы системы охлаждения и смазки двигателя вначале выполняли подвижными: в условиях сильного противодействия наземных огневых средств их можно было полностью убирать в бронекорпус, а при отсутствии обстрела с земли - выдвигать из бронекорпуса на величину, обеспечивающую нормальную работу двигателя. Такое компоновочное решение имело существенный недостаток. Сложное конструктивно, оно резко ограничивало время атаки цели, так как из-за повышения температуры жидкости, охлаждающей двигатель, и смазки самолет с убранными радиаторами мог находиться над целью всего лишь 6-8 мин. Выдвижение радиаторов над полем боя из бронекорпуса также резко повышало вероятность их поражения и выхода самолета из строя.

Первые компоновочные схемы бронированного штурмовика ЦКБ-55

вариант с выдвижными водяными и масляными радиаторами

вариант с неподвижными водяными и масляными радиаторами

1 — двигатель жидкостного охлаждения; 2 — верхний бензобак; 3, 4 — рабочие места пилота и штурмана-стрелка соответственно; 5 — всасывающий патрубок карбюратора двигателя; 6 — водяные и масляные радиаторы в фюзеляже; 7 — выдвинутое положение водяных и масляных радиаторов; 8 — нижний бензобак

В процессе рабочего проектирования было найдено новое решение. Радиаторы сделали неподвижными и установили их рядом друг с другом в бронекорпусе за двигателем, а охлаждающий воздух стали подводить к ним по специальному каналу через воздухозаборник, расположенный на верхней части бронекорпуса. Такое решение было не совсем выгодно аэродинамически, так как размещение воздухозаборника канала сверху капота двигателя в зоне пониженного статического давления, а отверстия выпуска воздуха - снизу фюзеляжа, в зоне повышенного статического давления, приводило к уменьшению эффективности продува радиаторов. Но благодаря этому решению конструкция значительно упростилась, его боевая эффективность как штурмовика резко повысилась.

Летные испытания первого опытного самолета ЦКБ-55 выявили недостаточность охлаждения двигателя, особенно на режимах взлета и набора высоты, т. е. при больших углах атаки и работе двигателя на максимальной мощности. Поверхность охлаждения водяного радиатора пришлось увеличить, и он занял всю ширину канала. Масляный радиатор системы смазки двигателя перенесли под бронекорпус и установили в прямоугольной броне-корзине, в передней части которой имелась бронезаслонка, полностью закрывшая входное отверстие масляного радиатора при обстреле с земли или при вынужденной посадке с убранным шасси. Для охлаждения свечей системы зажигания двигателя и выхлопных патрубков и для продува внутренней полости бронекорпуса его передние боковые и нижняя бронекрышки выполнялись в виде заборников воздуха, который выходил из бронекорпуса через бронекарманы, установленные за выхлопными патрубками двигателя.

Бронекорпус практически полностью включался в силовую схему планера самолета. Носовая часть бронекорпуса воспринимала все нагрузки от двигателя и агрегатов силовой установки, для чего была разработана оригинальная конструкция подмоторной рамы. Ее силовая схема позволяла полностью включить в работу обшивку нижней части капота двигателя, которая выполнялась из стальных бронелистов. Изнутри бронекорпуса к обшивке капота приклепывали два полушпангоута из алюминиевого сплава и четыре кронштейна. Эти кронштейны и полушпангоуты связывались в единую конструкционную систему двумя, правым и левым, мощными профилями из алюминиевого сплава. Задний полушпангоут трубчатыми подкосами соединялся также с наклонным шпангоутом фюзеляжа. Двигатель устанавливался на профили, и все основные усилия от него через болты крепления передавались полушпангоутами и кронштейнами на нижнюю бронеобшивку. Часть нагрузки по трубчатым подкосам переходила на верхнюю обшивку капота и на наклонный шпангоут фюзеляжа, а через него также на центральную часть бронекорпуса. Простая конструктивно, обеспечивающая легкую замену двигателя и его агрегатов, эта силовая схема крепления поршневого двигателя использовалась затем на всех без исключения бронированных самолетах, созданных конструкторским бюро под руководством С. В. Ильюшина.

Схема бронирования Ил-2

Центральная часть бронекорпуса воспринимала нагрузки от экипажа, оборонительной пулеметной турели, узлов крепления крыла и хвостовой части фюзеляжа. Бронекорпус собирали из штампованных листов гетерогенной или гомогенной брони двойной кривизны, толщина которых была 4 - 8 мм. Минимальная масса бронекорпуса обеспечивалась прежде всего оптимальным распределением толщины броневых листов, как из условия эффективного противостояния осколкам зенитных снарядов и пуль, зоны встречи которых с бронекорпусом определялись на основе результатов специального анализа, так и в соответствии с действующими на элементы бронекорпуса силовыми нагрузками. При этом учитывалось, что обтекаемые формы бронекорпуса в сочетании с относительно большой (350-400 км/ч) расчетной скоростью полета значительно усиливают эффективность бронезащиты даже тонких броневых листов из-за малых углов встречи с ней осколка или пули. Более полному использованию брони в работе конструкции способствовало также и то, что самолет С. В. Ильюшина был рассчитан на вдвое большую, чем у ТШ-1 и ТШ-3, скорость полета и, соответственно, на "значительно большие внешние нагрузки.

Впервые в СССР на самолете-штурмовике использовали прозрачную броню типа К-4. Из нее изготовляли лобовые стекла фонаря кабины летчика. Незащищенная броней конструкция самолета проектировалась из условия обеспечения ее работы при боевых повреждениях: хвостовая часть фюзеляжа типа "полумонокок" имела работающую обшивку, подкрепленную стрингерами, крыло и стабилизатор горизонтального оперения были двухлонжеронными, киль вертикального оперения выполнялся как одно целое с фюзеляжем. Частичное выступание колес основных опор самолета из контура гондол должно было обеспечить посадку самолета с минимальными повреждениями на любой неподготовленной площадке без выпуска шасси.

Схема основной опоры самолета Ил-2
шасси выпущено	шасси убрано
1 — колесо; 2 — ось вращения амортизационных стоек; 3 — ось крепления цилиндра подъема выпуска шасси; 4 — ось вращения нижнего складывающегося подкоса; 5 - амортизационные стойки; 6 — складывающийся подкос

Рационально спроектированная силовая схема планера с включением в ее работу бронекорпуса обеспечивала штурмовику С. В. Ильюшина достаточные резервы массы для установки мощного наступательного вооружения. Вначале предполагалось установить на самолет пять пулеметов ШКАС калибра 7,62 мм, в том числе четыре неподвижных крыльевых пулемета и один подвижный оборонительный пулемет. Нормальный бомбовый груз самолета, равный 400 кг, размещался на внутренней подвеске в четырех крыльевых бомбоотсеках, где бомбы частично защищались броней: перед ними устанавливались броневые щитки. В перегрузочном варианте еще 200 кг бомб могли быть подвешены снаружи самолета на силовых нервюрах крыла, разделяющих бомбоотсеки.

Бомбовое вооружение штурмовика

перегрузочный вариант загрузки самолета шестью бомбами ФАБ-100

Предложение С. В. Ильюшина было принято, и 5 мая 1938 г. создание бронированного штурмовика ЦКБ-55, получившего также войсковое обозначение БШ-2, включили в план опытного строительства. Началась разработка эскизного проекта самолета, который 3 января 1939 г. был предъявлен заказчику. Одновременно были составлены технические требования к самолету. 26 января 1939 г. рассмотрение макета самолета, а 2 февраля протокол макетной комиссии утвердил начальник ВВС Красной Армии командарм второго ранга А Д. Локтионов. Началась постройка двух опытных бронированных штурмовиков ЦКБ-55, имевших смешанную конструкцию, деревянную хвостовую часть фюзеляжа с килем, цельнометаллические крыло и горизонтальное оперение с рулями, обшитыми полотном.

2 октября состоялся первый полет опытного самолета ЦКБ-55 № 1 ПОД управлением летчика-испытателя В. К Коккинаки, 30 декабря 1939 он поднял в воздух и второй опытный самолет ЦКБ-55 № 2. Заводские испытания самолетов проводились до марта 1940 г. В испытательных полетах отлаживался двигатель, доводились системы охлаждения воды и масла. 1 апреля 1940 г. начались государственные испытания самолета БШ-2 (ЦКБ-55 №2). Летчики отмечали, что по своим полетным свойствам самолет БШ-2 был достаточно простым и не имел особенностей отличавших его от самолетов подобного типа Р-10 и ББ-1. Общее заключение военных специалистов было положительным. Для изучения тактических свойств и разработки техники боевого применения бронированных самолетов, по мнению военных специалистов, необходимо было заказать серию самолетов БШ-2 с двигателем АМ-35 для войсковых испытаний.

БШ-2 № 2, госиспытания, апрель 1940 года

Государственные испытания выявили у БШ-2 и некоторые слабые стороны. К ним относился прежде всего недостаточный для летчика обзор вперед, являвшийся следствием одномоторной схемы самолета. Отмечались также малая скорость самолета У земли, равная 362 км/ч, и недоведенность двигателя АМ-35. Эти недостатки были следствием установки на двигателе мощного центробежного нагнетателя, который обеспечивал высотность 4500 м, совершенно не нужную штурмовику, летающему в основном на малых высотах. В полетах же у земли нагнетатель отнимал у двигателя значительную часть мощности. По просьбе С. В Ильюшина, высказанной еще в процессе проведения заводских испытании самолетов ЦКБ-55, ОКБ А. А. Микулина в инициативном порядке провело работы по созданию двигателя АМ-38 без высотного нагнетателя, более мощного на малых высотах, чем АМ-35 но с такими же, как у него, габаритами и массой.

Для проведения летных испытаний двигатель АМ-38 установили на опытном самолете ЦКБ-55 № 1, в конструкцию которого внесли также ряд других изменений, связанных с устранением недостатков, выявленных на государственных испытаниях. Недостаточная продольная устойчивость самолета из-за применения общепринятой в то время чрезмерно задней полетной центровки, равной 31,4% средней аэродинамической хорды, была улучшена установкой стабилизатора с большей на 3,1% площадью и смещением центра масс самолета вперед вследствие более передней (на 50 мм) установки двигателя и поворота отъемных частей крыла назад на 5°. Несколько тяжелое управление элеронами улучшили изменением степени их аэродинамической компенсации. Эти работы уже были в основном завершены, когда С. В. Ильюшину предложили переделать штурмовик в одноместный вариант, установить две пушки ПТБ-23 конструкции Я. Г. Таубина и два пулемета ШКАС, усилить бронирование самолета.

Самолет ЦКБ-55 № 1 срочно доработали. Вместо кабины стрелка в бронекорпусе установили 12-миллиметровую бронеперегородку и бензобак; предписанное заказчиком увеличение толщины брони на боковых стенках кабины на этом самолете имитировалось увеличением массы конструкции. Из-за большого объема работ по установке новых пушек наступательное оружие самолета осталось старым - четыре пулемета ШКАС и 400 кг бомб на внутренней подвеске. Самолету присвоили новое обозначение ЦКБ-57. Его первый полет состоялся 12 октября 1940 г. под управлением В. К. Коккинаки. Он провел заводские испытания в исключительно сжатые сроки - всего за 10 летных дней. В полете у земли была достигнута максимальная скорость 423 км/ч, а на границе высотности двигателя - 437 км/ч. Цифры для самолетов такого типа для того времени весьма высокие. Летчик отмечал, что по своим полетным свойствам самолет исключительно прост и не имеет никаких особенностей. Основываясь на результатах заводских летных испытаний ЦКБ-57, С. В. Ильюшин считал, что проведенные доработки устраняют основные недостатки самолета и, учитывая напряженную международную обстановку (начавшуюся войну в Европе), необходимо срочно решить вопрос о серийном производстве самолета. Однако он не встретил поддержки со стороны высшего руководства ВВС и в начале ноября 1940 г. обратился с письмом к И. В. Сталину. После этого были приняты чрезвычайные меры по завершению постройки модифицированного самолета-штурмовика и запуску его в серийное производство еще до проведения заводских и государственных испытаний.

Эволюция опытных бронированных штурмовиков
двухместный ЦКБ-55	одноместный ЦКБ-57
одноместный ЦКБ-55П

Эталоном для серии должен был стать модифицированный самолет ЦКБ-55 № 2, в конструкции которого были учтены практически все предъявлявшиеся к самолету требования. Стремясь по мере возможности улучшить обзор вперед из кабины летчика, С. В. Ильюшин опустил вниз на 175 мм двигатель АМ-38, соответственно изменив обводы носовой части фюзеляжа, и на 50 мм приподнял сиденье и фонарь пилота. Для улучшения обзора назад за головой летчика установили прозрачную броню и короткий прозрачный обтекатель. После этого машина приобрела столь характерный для нее "горбатый" вид. Новый бронекорпус, установленный на ЦКБ-55 № 2, был оснащен усиленными, по результатам испытаний на обстрел, броневыми листами. Стрелково-артиллерийское вооружение самолета стало очень мощным. Оно состояло из двух пушек ПТБ-23 калибра 23 мм, двух пулеметов ШКАС и восьми реактивных орудий для стрельбы реактивными снарядами РС-82 и РС-132.

Первый полет модифицированного самолета, получившего заводское обозначение ЦКБ-55П, состоялся 29 декабря 1940 г. под управлением В. К. Коккинаки. Проведенные им испытания артиллерийского вооружения, показали, что пушки ПТБ-23 не пригодны для эксплуатации на самолете, сила их отдачи при выстрелах более чем в 2 раза превышала расчетную, гарантированную Я. Г. Таубиным. Они были заменены пушками ШВАК калибра 20 мм, созданными под руководством Б. Г. Шпитального, и с ними самолет ЦКБ-55П, которому в январе 1941 г. было присвоено новое обозначение Ил-2, поступил на государственные испытания.

Тактико-технические данные

Госиспытания штурмовика ИЛ-2

Государственные испытания штурмовика Ил-2 начались 28 февраля 1941 г. При нормальной полетной массе 5310 кг с 400 кг бомб на внутренней подвеске, двумя пушками ШВАК с боезапасом 420 снарядов и двумя пулеметами ШКАС с 1500 патронами самолет Ил-2 при взлетной мощности двигателя 1224 кВт (1665 л. с.) показал максимальную скорость у земли 433 км/ч, а на высоте 2460 м - скорость 450 км/ч. Военные летчики отмечали значительно лучшую, чем у БШ-2, управляемость самолета Ил-2, хороший обзор и удобство наводки на цель при стрельбе и бомбометании с бреющего полета.

Схемы бронированных штурмовиков выпуска 1939 г.
ЦКБ-55 (СССР)	Фокке-Вульф FW-I89 V-1
Хеншель Hs-129 V-1

Таким образом, штурмовик Ил-2 стал первым в мировой практике бронированным самолетом-штурмовиком, полностью отвечающим предъявленным требованиям, способным эффективно использоваться для непосредственной поддержки своих наземных войск на поле боя, способным успешно поражать бомбами, реактивными снарядами, пушечным и пулеметным огнем самые разнообразные наземные цели, в том числе и бронетанковые войска. Работы по бронированным самолетам-штурмовикам, проводившиеся в Германии, завершились созданием весной 1939 г. двух опытных самолетов Фокке-Вульф FW-189 V-1 и Хеншель Hs-129 V-1, которые по своим конструктивным решениям, летным данным и вооружению значительно уступали самолету Ил-2. Летно-технические характеристики самолета Ил-2 и его вооружение были практически одинаковыми с аналогичными показателями отечественных и зарубежных однодвигательных самолетов, легких бомбардировщиков и слабобронированных штурмовиков, строившихся серийно, а по некоторым данным и превосходили их.

Успешное решение С. В. Ильюшиным в 1939 г. сложнейшей задачи создания годного к практическому использованию бронированного самолета-штурмовика ЦКБ-55 и опыт, полученный при проведении его заводских и государственных испытаний, оказали значительное влияние на тематику последующих опытно-конструкторских работ в СССР по развитию и совершенствованию этого типа боевого самолета. Летно-технические данные и вооружение ЦКБ-55 стали своего рода точкой отсчета при разработке технических требований к новым самолетам-штурмовикам, к их скорости, вооружению, бронированию. Только благодаря появлению самолета С. В. Ильюшина тип бронированного самолета-штурмовика был у нас окончательно признан.

Схема наступательного артиллерийско-пулеметного вооружения самолета Ил-2

1 — пулеметы ШКАС; 2 — пушки ШВАК или В Я; 3 — ракетные снаряды

В 1940-1941 гг. к созданию нового поколения отечественных бронированных самолетов-штурмовиков были привлечены сразу несколько конструкторских коллективов. Под руководством П. О. Сухого развертываются работы над скоростным штурмовиком Су-6 с двигателем воздушного охлаждения. Конструкторское бюро А. А. Архангельского получило задание на одномоторный самолет-штурмовик БШ-МВ двухбалочной схемы с подвижным наступательным вооружением, разработанным Г. М. Можаровским и И. В. Веневидовым. Проектирование бронированного штурмовика ПБШ-1 вело также ОКБ А. И. Микояна. Создание тяжелого двухмоторного штурмовика ЦКБ-60 было поручено С. В. Ильюшину.

Ил-2 первых серий, лето 1941 года

Ни один из этих самолетов не был готов к июню 1941 г. Первый серийный штурмовик Ил-2 был выпущен в марте 1941 г., через три месяца после получения чертежей самолета. В процессе серийного производства велись работы по дальнейшему усилению артиллерийского вооружения самолета, оснащению его двумя мощными пушками ВЯ (конструкции А. А. Волкова и С. Я. Ярцева) калибра 23 мм, снаряды которых с расстояния 400 м пробивали стальную броню толщиной до 25 мм. Самолет Ил-2 с этими пушками успешно прошел государственные испытания, и в мае 1941 г. пушки ВЯ были приняты на вооружение ВВС. Самолеты Ил-2 выпускались с обоими типами пушек - с пушками ШВАК (с увеличенным до 500 снарядов боезапасом) и с пушками ВЯ, имевшими боекомплект из 300 снарядов. К началу Великой Отечественной войны было построено уже 249 штурмовиков Ил-2.