29 летать без сопровождения истребителей.
Мозгом стрелковой системы являлся небольшой черный ящик - вычислитель, который обеспечивал встречу пули с вражеским самолетом. Вычислитель выполнял все операции по введению поправок стрельбы на внешние факторы, за исключением дальности до цели, которую в систему вводил сам стрелок при помощи нитей сетки оптического прицела.
Подобная система позволила уменьшить размеры турелей и улучшить условия работы стрелков, за исключением хвостового стрелка, который управлял двумя пулеметами калибра 12,7 мм и 20 мм пушкой с приводной турелью. Все прицельные станции для стрелков располагались вместе с прицелами у блистеров на фюзеляже.
Для пулеметов 'сверхкрепости' был выбран калибр 12,7 мм. Созданный еще в первую мировую войну, пулемет Кольт-Браунинг калибра 12,7 мм был гордостью Америки. Пулеметы калибра 12,7 мм имели на тот период явные преимущества па дальности, скорострельности и мощности секундного залпа не только перед пулеметами калибра 7,62, но и перед авиационными пушками, с которыми воюющие страны вступили во вторую мировую войну.
Пуля калибра 12,7 мм весила около 50 г, максимальная дальность стрельбы из пулемета равнялась 6600 м, эффективная - 800-1000 м. Короткий ствол Кольт-Браунинга давал возможность его удобной установки и управления им на приводных или ручных турелях в любом месте самолета.
За пулеметы калибра 12,7 мм говорил положительный опыт использования В-17. Так что о типе и калибре основного оборонительного вооружения на В-29 споров между фирмой и военными не было.
Все подвижные части оборудования В-29: шасси, закрылки, створки бомбо-люков, механизмы турбокомпрессоров и т. д., - должны работать от какого-то источника мощности. Какой вид энергии более предпочтителен для тяжелого боевого самолета? Гидравлическая, пневматическая, механическая или электрическая система? Семилетний опыт работ по доводке и эксплуатации В-17 убедил инженеров Боинга в том, что каждый вид энергии имеет свои преимущества и недостатки. Гидравлическая и пневматическая системы попроще, но менее живучи. Электросистема более сложная, но и более живучая в боевых условиях. В конце концов для В-29 приняли основную систему энергопитания электрическую, а где необходимо было увеличение мощности, применяли комбинацию из гидравлических и пневматических приводов. Если В-17 был широко электрифицированной машиной, то В-29 полностью 'электрическим самолетом'. Даже вторичные виды энергии получались за счет электрического привода (гидравлические электроприводные насосы), или электроэнергия использовалась для управления гидро- и пневмоси-стемами. На самолете стояло 152 электромотора в различных приводах. В генераторах постоянного тока с приводом от основных двигателей. В-29 один из первых имел ВСУ - бензиновый двигатель с аварийным генератором, от которого можно было осуществить запуск электростартеров основных двигателей.
Большие проблемы возникли с обеспечением помехозащищенности радиосвязного и радиотехнического оборудования В-29, которым этот самолет, по сравнению с предыдущими машинами, был перенасыщен. Помехи источников: от зажигания двигателей и щеточно-кол-лекторных узлов генераторов и электродвигателей. Проблема решалась введением экранировки источников помех, рациональным размещением электропроводки, чтобы исключить влияние линий одной на другую, массовым применением конденсаторных фильтров на приемниках и источниках. От применения экранировки жгутов проводов в трубках на В-29 отказались. Опыт боевого использования В-17 показал, что такие жгуты весьма уязвимы от прострелов. Пуля, пробившая экранирующую трубку, начинала в ней 'гулять' и рвать провода в жгуте; ремонт такой проводки был крайне сложен, поэтому на В-29 отказались от трубчатых экранов. В дальнейшем их сняли и на В-17.
Герметизация В-29 являлась результатом опыта фирмы, которая была пионером в этой области при разработке герметических кабин пассажирского самолета 'Стратолайнер' ('Модель 307').
Так же как и на 'Стратолайнере', фюзеляж В-29 имел цилиндрическую форму, а днища - полусферическую. Из пяти отсеков фюзеляжа В-29 только три отсека, в которых находился экипаж на больших высотах, должны быть герметичными, а именно: носовой, средний и хвостовой отсеки. Перемещение экипажа из носового отсека в средний осуществлялось через герметичный лаз, расположенный над бомбовым отсеком, который должен был иметь достаточно большой диаметр, чтобы через него мог пролезть человек нормальной комплекции. Воздух в кабины поступал от нагнетателя и кондиционирующих установок. Гермоотсеки нагревались, или охлаждались с помощью воздуха, отбираемого от выхлопных коллекторов двигателей, и забортного воздуха. В системе имелся автоматический регулятор. Много сил было потрачено по уплотнительным составам для стыковых соединений обшивки и герметизации вводов тросов управления. Рассматривались вопросы локализации небольших пулевых прострелов гермоотсеков силами экипажа.
Инженеры Боинга провели большие работы по внутренней звукоизоляции самолета.
Фюзеляж покрыли изнутри изоляцией, состоявшей из волоса животных, хлоп* чатобумажной ткани и капка. Наружная сторона этой изоляции была покрыта лакированной материей, непроницаемой для воздуха, внутренняя - грубым пористым полотном. Звукоизоляция одновременно служила тепловой, наружная ее сторона, обращенная к обшивке каркаса фюзеляжа, покрашена в серебряный цвет.
После Пирл-Харбора японцы контролировали основные источники капка, поэтому был срочно разработан заменитель на основе стеклотекстолита. Все эти старания не пропали даром: В-29, несмотря на огромную мощность естественных генераторов шума - двигателей, оказался одним из самых 'тихих' самолетов.
Много времени было потрачено на изучение вибраций самолета и его силовой установки. При первоначальном проектировании В-29 инженеры группы вибрации изучали возможность применения различных видов амортизаторов, применяемых в узле крепления силовой установки к конструкции самолета. Практически все теоретические расчеты закончились раньше, чем был построен первый В-29. Наземные испытания силовой установки и планера позволили разработчикам проекта утверждать: В-29 не будет иметь опасных вибраций во всем диапазоне полетных режимов.
Как известно, многие проекты тяжелых и сверхтяжелых самолетов постройки 20-х и 30-х годов потерпели неудачу в результате игнорирования проблем жесткого весового контроля. Масса пустого самолета напрямую влияет практически на все летные и тактические характеристики, а также на его стоимость. Для поддержания необходимой весовой дисциплины самолет был разбит на отдельные части, масса которых зафиксирована. Это сажало на 'голодный паек' людей, проектировавших конструкцию данной части. Каждый мог истратить столько фунтов массы, сколько имел, и не более. Он, конечно, мог попросить у коллег из других групп лишних фунтов, но обычно встречал людей, сопротивляющихся этому с яростью разъяренных львов. Если его перерасход все же допускался, то вставал вопрос об ухудшении летно-технических характеристик самолета, тогда вмешивались силы покрупнее - ранга Главного конструктора или USAAC.
В ходе проектирования В-29 многие элементы оборудования и вооружения для самолета были не установлены и менялись каждый день.
Макетная комиссия USAAC, осматривая макет 'сверхкрепости', утверждала окончательное размещение и комплектацию оборудования, требуя некоторых изменений. Эти постоянные изменения, влиявшие на массу и центровку, учитывались весовой бригадой и доводились до проектировщиков отдельных частей самолета, что позволяло им оценивать или сложившийся перерасход, или резерв по своей части. Затем весовая бригада подбивала результат и производила новое перераспределение масс между локальными проектировщиками.
Все 'довески', которые появлялись на В-29 со стороны USAAC, естественно, снижали ЛТХ самолета, об этом в известность ставился заказчик по принципу: вы нам дополнительные фунты, мы вам - меньшую скорость и дальность.
По выходу детальных чертежей всех частей В-29 из конструкторского отдела их необходимо было размножить в большом количестве, ведь предполагалось развернуть крупносерийное производство самолета. Это производилось на стальных листах толщиной 1 мм. Эти стальные листы, точнее шаблоны, должны были применяться на серийных заводах для изготовления деталей самолета. Шаблоны для В-29 по своим размерам изменялись от 0,3 м2 до 3 м2, и являлись самыми большими из всех, которые изготовлялись на то время. Вычерчивание шаблонов производилось с очень большой точностью на листах, покрытых краской, при помощи карандаша, оставлявшего серебряный след. Этот процесс иногда называется разбивкой плазов; точность выполнения работы укладывалась в допуск, плюс-минус 0,125 мм. Изготовление шаблонов производилось при помощи фотографирования. Разработка техники фотографирования являлась большим достижением при производстве большого количества самолетов В-29. Фирма Боинг была ответственна за снабжение всех смежников фотошаблонами. Фотографирование обеспечивало большую скорость изготовления оснастки, деталей и сборку самолетов.
Как уже было сказано выше, USAAC заказало 4 ХВ-29: три для летных испытаний, а четвертый - для статических. Работа бригады статических испытаний началась сразу же, как только элементы конструкции самолета были изготовлены. Испытание на разрушение В-29 состояло из трех частей:
- испытания отдельных частей, когда эта часть удерживалась в специальном приспособлении;
- совместные испытания отдельных частей в составе законченного агрегата;
- испытания самолета целиком. Вследствие больших размеров В-29,
было необходимо построить в Сиэтле специальное здание, чтобы производст-водить последнее испытание. Это здание быстро окрестили 'собором' и 'комнатой пыток' за его большие размеры и предназначение.
До этого статические испытания обычно проводились с помощью свинцовых грузов. Инженеры Боинга без особого удовольствия вспоминают о перекладывании 30 тонн свинца при испытаниях ХВ-15.
Для В-29 такой метод был явно неприемлем: для испытаний крыла 'Сверхкрепости' требовалось 138 тонн свинца или другого груза. При испытаниях крыла ХВ-15 расчетный прогиб был равен 1220 мм, для В-29 - 2500 мм. Законный вопрос: как удержать сотню тонн свинца в мешках при таком прогибе на крыле? Разумный выход один - применить гидравлические домкраты. Но домкратов таких размеров никто не применял и не делал. Наконец, для испытаний достали максимально возможное, что дала промышленность - домкраты с длиной цилиндра 3800 мм и начали испытания.
Все механические и электромеханические приводы испытывались не только на производительность, но и под нагрузкой во всем диапазоне эксплуатационных температур. Это дало свой эффект: выяснилось, что смазка электродвигателей замерзает на морозе, а зазоры в конструкции слишком малы: при перепадах температур 'летели' шестерни и муфты. Проблема! Ее удалось разрешить лишь к моменту передачи В-29 в серию.
Испытание закрылков было сконцентрировано на испытании направляющих рельсов и подшипников как самых нагруженных элементов конструкции.
Испытание герметичных отсеков фюзеляжа на внутреннее избыточное давление, равное 0,95 кг/ см, производилось их наддувом. Носовой отсек начал давать утечку при 0,92 кг/см и его пришлось усиливать.
Все агрегаты с повторными нагруже-ниями испытывались на усталость. Тяги управления, точечная сварка и другие соединения подвергались испытаниям на вибрационные нагрузки. Остекление самолета испытывалось под давлением.
Испытания крыла с помощью домкратов дало результат: разрушение 97 проц. от расчетного значения нагрузки. Слабым местом оказался узел крыла в районе шасси, который при проектировании инженеры-расчетчики точно просчитать были не в состоянии; узел усилили, прочность крыла вошла в норму.
Испытания шасси производились при помощи его сбрасывания. Кроме того, целый самолет, с имитацией свинцом центра масс, сбрасывался с высоты 690 мм.
В начале мая 1941 года инженеры фирмы Боинг начали выдавать чертежи для постройки первого опытного ХВ-29. Одновременно шло изготовление деревянного макета, полностью воспроизво
дившего металлическую конструкцию: крыло, мотогондолы, фюзеляж и все оборудование внутри самолета. Все это было проверено макетной комиссией Райт-Филда. К этому времени все основные теоретические решения завершились, но работа продолжалась. Изменения производились непрерывно. Это процесс естественный и иногда очень опасный для существования самолета как типа. Здесь главное - вовремя остановиться, а иначе есть возможность загубить весь проект.
ХВ-29. Первый прототип. Без вооружения.
Многие технологические, инженерные и организационные новации, использованные при создании В-29, не потеряли своей актуальности и по сей день. А что касается периода 40-х - 60 -х годов, то создание В-29 стало эталоном, на который равнялись многие авиационные фирмы.
4 мая 1941 года началось строительство первой опытной 'Сверхкрепости' ХВ-29 в Сиэтле на заводе № 1, в старом, очень тесном здании, за шесть месяцев до окончания
