Разработчик: ОКБ Петлякова
Страна: СССР
Первый полет: 1941
Тип: Тяжелый высотный истребитель
Родоначальника всей серии самолётов Пе-2 – высотный истребитель ВИ-100, начала проектировать с середины 1938 года группа конструкторов под руководством В.М.Петлякова. Рассказывает wofmd.com ЦКБ-29, в которое входила бригада ,принадлежала Спецтехотделу НКВД и весь костяк его работников целиком состял из заключенных, включая самого Петлякова. Самолёт планировали оснастить гермокабиной, турбонагнетателями и мощным пушечным вооружением. Именно первые две особенности, а точнее, их крайняя недоведённость, и положили конец будущему ВИ-100, как высотному истребителю. Ни то, ни другое в срок сдать не успели, поэтому самолёт срочно перекомпоновали, перенеся место штурмана назад для сохранения положенной центровки самолёта. В окончательном виде макет ВИ-100 представили комиссии 7 мая 1939 года. Весной 1940 года был готов первый опытный образец, а несколько позже выпустили и второй, однако оба самолёта не оправдали возлагавшихся на них надежд. Без всяких заводских испытаний. Первый прототип ВИ-100 передали в НИИ ВВС, где полёты на нем проводил лётчик П.М.Стефановский. На высотах до 5000 метров самолёт с работающими турбонагнетателями летал вполне хорошо, но на большей высоте агрегаты часто отказывали, да и гермокабина была явно несовершенна.
Судьба ВИ-100 повисла на волоске, но тут, очень кстати, подоспела идея переделать высотный истребитель в пикирующий бомбардировщик. На новом самолёте ПБ-100 турбоомпрессоры и гермокабину планировали оставить, но довольно скоро от этих замыслов отказались. Гермокабин вообще должно было быть две – для пилота и для штурмана. У штурмана предусматривалось второе управление и основные приборы на случай гибели или ранения пилота. Вооружение состояло либо из четырёх ШКАСов, либо их двух ШВАК и двух ШКАСов в носовой части фюзеляжа, а стрелок-радист располагал нижним подвижным пулемётом с дистанционным управлением. Двигатели оставили прежние – М-105Р.
Задумки были хороши, только в реальности первый опытный ПБ-100 хоть и сохранил гермокабины, турбокомпрессоры и второй вариант вооружения, вскоре от них поспешили отказаться. При этом будущий пикировщик летал не намного лучше несостоявшегося высотного истребителя. Первый и второй прототипы едва не потерпели катастрофы при испытаниях по причине несовершенства силовой установки. Оба самолёта были спасены экипажами, однако и серийные машины в последствии страдали схожими дефектами. После майского парада 1940 года ПБ-100 приняли к серийному производству. Отличительной особенностью серийных самолётов стала общая кабина для пилота и штурмана и остеклённая носовая часть фюзеляжа. Серию наладили на заводе № 22, где до этого строили Ар-2. Пакет чертежей передали на завод в июле 1940 года, а первую серийную машину сдали в декабре. При этом образец-эталон для серии, из-за сильной спешки, был построен и испытан “задним числом” – в январе 1941 года ! Тогда же пикировщик переименовали в Пе-2, а все работы по улучшению боевых и лётных качеств самолёта поручили А.И.Путилову.
В ноябре 1941 года построили Пе-2М, оснащенный системой турбонаддува. Этот вариант, при прежней мотоустановке, имел расширенный фюзеляж с возможностью подвески бомб калибра до 500 кг. Предусматривалась модернизация самолёта путем установки двигателей М-105ФНВ или М-107, но эти планы так и остались в проекте.
Усилить наступательное вооружение пытались установкой двух пушек ШВАК и одного пулемета УБ под фюзеляжем. Самолёт получил обозначение Пе-2Ш и проходил испытания в конце 1941 года. Затем, следующий образец, оснастили установкой из двух ШВАК и двух ШКАСов в подвижной в вертикальной плоскости установке, однако обе модификации серийно не строились. Последним был вариант с двумя ШВАК и двумя УБ, но к моменту его появления он уже мало интересовал заказчика.
К концу 1941 года выпуск Пе-2 и его истребительного варианта Пе-3 организовали на четырех заводах – №22, №39, №124 и №125. В ходе серийного производства Пе-2 постоянно модернизировали, причем самолёт менялся не только внешне, но и внутренне.
С 13-ой серии на пикировщик стали устанавливать нижний пулемет УБ, вместо ШКАС, часто заедавшего при стрельбе длинными очередями, с 22-ой серии моторы заменили на более усовершенствованные М-105РА. НЕ забыли и об истребительной версии – помимо выпускавшегося с августа 1941 года Пе-2 СНК обязал КБ Петлякова изготовить малую серию высотных истребителей на базе Пе-2, но из-за загруженности работой по модернизации и серийному выпуску бомбардировщиков это задание выполнили только к 1943 году.
В 1942 году штурманский ШКАС также заменили на УБТ, но и до этого подобные замены проводились в полевых условиях обслуживающим техническим персоналом. Одновременно заводы начали поставлять в боевые части специальные переделочные комплекты, позволявшие комплектовать ранние версии Пе-2 березинскими крупнокалиберными пулемётами. На 105-ой серии радиополукомпас РПК-2 заменили на РПК-10. Тут следует отметить, что РПК устанавливались далеко не на всех самолётах и большую часть из них составляли разведовательные варианты Пе-2Р.
При эксплуатации пикировщика задний прозрачный колпак часто снимали для того, чтобы обеспечить максимум удобств штурману при отражении атак со стороны задней полусферы. Это, в некоторой мере, увеличивало сектора обстрела, но снижало скорость пикировщика. В июне 1942 года ситуацию поправили установив экранированную турель ВУБ-1. Со 110-ой серии она стала стандартной для всех последующих модификаций бомбардиовщика, параллельно с усиленной бронезащитой экипажа и установкой дополнительного переносного пулемёта ШКАС у стрелка-радиста.
Произведенные доработки позволили поднять боевые качества Пе-2, но при этом неуклонно снижалась максимальная скорость полёта пикировщика, ухудшались его маневренные и пилотажные характеристики. Назначенный в 1943 году руководителем КБ В.М.Мясищев предпринял попытку вернуть ТТД самолёта на прежний уровень. Комплекс мероприятий включал в себя, в частности, установку более мощных двигателей, частичное облагораживание аэродинамики и замену турели ВУБ-1 на экранированную турель ФЗ, созданную специально для Пе-2. Со 179-ой серии появились моторы М-105ПФ (1210 л.с.), а с 205-ой серии на некоторых машинах начали устанавливать индивидуальные выхлопные патрубки. Тем самым удалось повысить скорость до 520 м\ч и несколько увеличить скороподъёмность. Взамен, правда, пришлось пожертвовать высотностью самолёта, так как двигатели М-105ПФ был оптимизирован только для малых и средних высот, а винты ВИШ-61Б (стандартные для М-105РА) не давали полностью использовать все преимущества нового мотора. С 211-ой серии появились винты ВИШ-61П и балки наружных держателей, размещенные внутри крыла (ранее они располагались в каплевидных обтекателях под крылом). Далее последовала череда мелких усовершенствований:
265 серия – установлена более мощная рация
275 серия – установлен гранатомет АГ-2 с боекомплектом из 10 гранат (подобной модернизации подвергли несколько Пе-2 и Пе-3 ещё в 1941 году, однако в массовых количествах гранатометы начали ставить лишь с 1944 года).
301 серия – изменён верхний люк стрелка
354 серия – на часть самолётов установили индивидуальные выхлопные патрубки
359 серия – все серийные машины начали оснащать ИВП
382 серия – самолёт начали оборудовать зимней системой самозапуска
410 серия – боковые гнезда для пулеметов закрыли крышечками
411 серия – облагорожена аэродинамика.
Помимо этого, в 1943-1944 гг. выпустили 135 бомбардировщиков с моторами М-82. Массовым вариантам этот Пе-2 (иногда называемый Пе-4) не стал по причине недостаточно отлаженной работы мотоустановки и проблем с внесением изменений в процесс серийного производства. Пе-2Р отличались отсутствием тормозных решеток и оснащались фотоаппаратами АФА-Б, АФА-1 или АФА-27Т1 (для перспективной съёмки), а для ночных полётов ставили НАФА-19. Кроме этих стандартных вариантов на Пе-2Р также ставили АФА-3С или американскую фототехнику.
Помня о задании 1941 года Путилов вел разработку истребительного варианта Пе-2. Самолёт, более известный как Пе-2ВИ, появился в мае 1943 года. Его оснастили гермокабиной, моторами М-105ПД, оборонительной установкой ДЭУ-1 и дополнили рядом мелких изменений. Испытания не дали положительных результатов – Пе-2И страдал массой дефектов, а его ТТХ не соответствовали предъявляемым к нему требованиям ВВС, так что проще было заново наладить производство устаревшего к 1944 году истребителя Пе-3, что и было сделано.
Пе-2УТ (1943 г.) представлял собой учебный двухместный бомбардировщик со второй кабиной для пилота-инструктора, располагавшейся на спине фюзеляжа. Вооружение сократили до двух УБС и двух ШКАС.
Пе-2Б – опытный экземпляр, рекомендованный в серийное производство. На самолёте стояли двигатели М-105ПФ с рядом незначительных доработок конструкции.
Весьма любопытной разработкой являлся Пе-2 “Параван”. Самолёт имел удлиненную носовую часть фюзеляжа с пятиметровой ферменной конструкцией от которой к концам крыла тянулись тросы. В конце 1943 года макет этого варианта, с двигателями АШ-82, гермокабиной и увеличенным размахом крыла, утвердила макетная комиссия, однако до окончательной постройки и испытаний дело так и на дошло.
В начале 1944 года появился опытный Пе-2РД, оснащенный ракетным двигателем РД-1 (позднее его заменили на РД-1ХЗ) конструкции С.П.Королева и В.П.Глушко. На испытаниях удалось достичь скорости порядка 620 км\ч, но после тяжелой аварии, в мае 1944 года, опытного самолёта работы по Пе-2РД полностью прекратили с середины 1945 года.
В период работы по бомбардировочному варианту Пе-2 велись исследования по установке на самолёт радиолокатора. По оценкам НИИ радиопромышленности, выполненным в 1940 года, авиационный радиолокатор, созданный на основе технологии того периода времени, вместе с источниками питания и кабелями должен был весить не менее 500 кг. Размещение такой массивной аппаратуры на одноместном истребителе представлялось явно невозможным. К тому же работа станции требовала непрерывного обслуживания (при тогдашнем уровне радиотехники об автоматизации и речи не могло идти), которое отвлекало бы летчика от пилотирования. Выход напрашивался сам собой — установка бортовой РЛС могла быть реализована только на многоместном самолете. По предложению летчика-испытателя НИИ ВВС С.П. Супруна в качестве носителя решили использовать самолет Пе-2.
В начале 1941 года в НИИ радиопромышленности построили действующий макет станции, получившей название “Гнейс-1”. Первая авиационная бортовая РЛС, естественно, оказалась весьма несовершенной. К тому же при экспериментах израсходовали весь запас генераторных ламп-клистронов сантиметрового диапазона – “сердца” будущей РЛС, а заказать новые было уже негде. Началась война, многие предприятия электро- и радиопромышленности пришлось эвакуировать на Восток, и в их числе оказался разработавший лампы НИИ-9. Его оборудование и специалисты оказались разбросаны по разным заводам, а сам НИИ-9 фактически прекратил существование. Эвакуировали в Свердловск и НИИ радиопромышленности. На новом месте пришлось заново восстанавливать лабораторную и испытательную базу.
Новый комплект аппаратуры разрабатывали на лампах метрового диапазона, освоенных в серийном производстве. Создание этого варианта станции, названного “Гнейс-2”, возглавил В.В. Тихомиров. Устройство индикации цели на основе электронно-лучевой трубки, позволявшее наглядно определить расстояние до цели и ее положение в пространстве, разрабатывали А.Б. Слепушкин и Р.С. Буданов. От НИИ ВВС работы курировал военный инженер Е.С. Штейн
Для ускорения работы изготовление аппаратуры вели, не дожидаясь полного выпуска документации. Монтаж производили по эскизным наброскам и принципиальной схеме, на ходу внося изменения и избавляясь от дефектов. К концу 1941 года первый «летный» образец РЛС “Гнейс-2” с мощностью излучения 10 кВт, работавший на волне 1,5 м, был собран.
В январе 1942 года на аэродроме под Свердловском, куда перебазировали НИИ ВВС, станцию смонтировали на самолете Пе-2. Вскоре начались испытания. Заметим, что органы управления и индикатор “Гнейса” разместили в кабине оператора радиолокатора (где прежде сидел штурман), а часть блоков станции смонтировали в кабине стрелка-радиста. Самолет стал двухместным, что негативно сказалось на его боевых возможностях. Параллельно с оценкой работоспособности РЛС, являвшейся, по сути, экспериментальным образцом, отрабатывались методика и тактика боевого применения радиолокационного истребителя. Пе-2 при испытаниях пилотировал майор А.Н. Доброславский. С “Гнейсом” работали сами ведущие инженеры В.В. Тихомиров и Е.С. Штейн. В качестве цели использовался самолет СБ.
В первых же полетах выяснилось, что станция имеет большую «мертвую зону» вблизи от самолета, в которой отраженные от цели сигналы подавляются собственными помехами передатчика. Обнаружилась и еще одна особенность станции: для увеличения сферы обзора ее антенное устройство имело очень широкую диаграмму направленности. В связи с этим при полете на малых высотах обзорный экран полностью «забивался» отраженными от земли сигналами. Если же самолет набирал высоту, то его станция оказалась не в состоянии обнаруживать цели, летевшие ниже и невидимые на фоне земли. Минимальная высота, на которой исчезали проблемы, связанные с отражением от земли, оказалась порядка 2000 м.
Доводка оборудования проводилась круглосуточно, тут же на аэродроме. Устранялись отказы, опробовались антенны разных типов, вносились изменения в конструкцию РЛС, позволившие сократить “мертвую зону” до 300 м (а затем и до 100 м) и улучшить надежность станции. В июле 1942 года программа государственных испытаний была выполнена. Основные результаты оказались, по тем временам, неплохими:
дальность обнаружения самолета-бомбардировщика 3500 м;
точность выхода на цель5 °;
минимальная высота полета при поиске противника 2000 м
Итоги испытаний были признаны успешными, хотя РЛС и нуждалась в совершенствовании: из 25 выполненных полетов в 5 случаях аппаратура “Гнейс-2” отказывала. Авиация ПВО нуждалась в новой технике (а в 1943 году в число заказчиков вошли и ВВС ВМФ), и еще до конца испытаний институт начал изготовление 15 предсерийных комплектов станции, которыми были оборудованы самолеты Пе-2 и Пе-3. В конце 1942 года самолеты передали ПВО Москвы, а затем несколько машин перебросили под Сталинград для борьбы с немецкими транспортниками, снабжавшими окруженную армию Паулюса. Официальные войсковые испытания Пе-2 с “Гнейс-2” были проведены в феврале-мае 1943 года под Ленинградом во 2-м гвардейском корпусе ПВО. При перехвате воздушных целей истребители наводились наземными РЛС дальнего обнаружения “Редут”. Председателем комиссии по проведению испытаний был командир корпуса Герой Советского Союза генерал-майор Е.Е. Ерлыкин, от разработчика в работе участвовал В.В. Тихомиров и от НИИ ВВС — инженер Е.С. Штейн.
Параллельно продолжались испытания “Гнейс-2” на истребителе Пе-3 в НИИ ВВС, задачей которых была выработка рациональной тактики перехвата воздушных целей. Наведение на самолет противника производилось в два этапа: на первом — по командам оператора наземной РАС “Пегматит” с дальностью действия 100 км, а на заключительном — с использованием бортовой станции. Совместная работа двух приборов исключалась из-за помех, создаваемых передатчиком “Гнейса”. От оператора “Пегматита” требовалось вывести “пешку” в заднюю полусферу неприятельского самолета на дистанцию не более 3000-3500 м. Атака становилась наиболее вероятной, если истребитель в момент захвата цели заходил ей строго в хвост, либо летел под небольшим утлом к ее продольной оси. Естественно, обеспечение столь точного выхода на цель с учетом несовершенства тогдашней аппаратуры было делом непростым, требовало высокой согласованности и взаимопонимания между оператором наземной РАС и пилотом истребителя. Недаром в выводах по испытаниям записали: “решающее значение имеет уровень подготовки операторов наведения…”
16 июня 1943 года постановлением ГКО станцию “Гнейс-2” приняли на вооружение, а НИИ радиопромышленности поручали изготовить большую партию РАС. Для этого институт со всем заделом аппаратуры был возвращен из эвакуации, а на базе НИИ ВВС бригада специалистов под руководством В.В. Тихомирова начала сборку и настройку станций.
Заметим, что примерно в то же время В.В. Мигулиным и П.Н. Куксенко была создана и другая самолетная РАС типа ПНБ (прибор ночного боя). Она имела сходные с “Гнейс-2” характеристики, однако, уступала ей в технологичности и не передавалась в серийное производство
Отдельно следует рассказать о модернизации Пе-2, проводимую В.М.Мясищевым одновременно с выпуском серийных Пе-2. Исходным этапом для нового Пе-2И стал Пе-2Ф. Самолёт оснащался двигателями М-107А и по своим характеристикам превосходил серийные экземпляры, но выявленные при испытаниях многочисленные дефекты винтомоторной группы и малый ресурс двигателей не позволил запустить Пе-2Ф в серию. Следующий опытный образец (Пе-2Д) имел тот же мотор, но фонарь кабины пилотов сильно изменили и установили турель типа ФЗ. В ноябре 1943 года завод №22 начал изготовление узлов и агрегатов для этой машины, но вскоре работы по ней свернули, сконцентрировавшись на гораздо более совершенной модификации – Пе-2И. При этом Пе-2Ф продолжали использовать в качестве опытно-эксперементальной машины для опробации нововведений, примененных затем на Пе-2И и ДВБ-108.
Общее с обычным Пе-2 было только обозначение. Самолёт подвергли переработке, существенно изменив его конструкцию. По сути Пе-2И представлял собой совершенно новую машину — частично изменили профиль и площадь крыла, улучшили аэродинамику фюзеляжа, установили двигатели ВК-107А (1500 л.с.) в новых капотах и винты ВИШ-107ТЛ5, экипаж сократили до двух человек за счет отказа от штатного места стрелка-радиста. Вооружение состояло из носового орудия УБ-20 (на опытных самолётах вместо него стоял пулемет УБК) и дистанционно управляемого пулемета УБК в хвостовом коке. В бомбоотсеке можно было разместить либо одну бомбу типа ФАБ-1000, или две ФАБ-500, или девять ФАБ-100. В хвостовой части фюзеляжа располагались два держателя для авиагранат ДАГ-10.Макет самолёта представили в феврале 1944 года, а 6 апреля первый Пе-2И был облётан капитаном А.Г.Васильченко. В середине апреля удалось достигнуть скорости 654 км\ч и расчетной дальности полёта, но при этом моторы ВК-107А работали отвратительно заставив заводскую бригаду менять их в общей сложности (с апреля по июль 1944 г.) пять раз ! Тем не менее, в конце мая ГОКО принял решение о постройке малой серии Пе-2И на заводе №22. Планируемые пять самолётов так и не были сделаны, ограничившись изготовлением всего двух Пе-2И. Наибольшие трудности при производстве вызвала ДЭУ, работу которой так и не смогли довести до требуемого уровня надежности.
Работы продолжились с созданием модификации Пе-2М. Самолёт снова стал трехместным, ДЭУ заменили на обычный штурманское орудие УБ-20 на подвижной установке ВУ-5-20. Стрелок также получил пушку УБ-20 в установке ЛУС-20. К июлю 1945 года построили всего четыре Пе-2М, в строевые части которые не передавались. В августе появились проект дальних бомбардировщиков на базе Пе-2И – ДВБ-108 (он же ДБ-2ВК-108 или ДСБ-2-ВК-108), с двигателями ВК-108 и четырехлопастными винтами ВИШ-108Л-20. Вооружение соответствовало первому опытному Пе-2И. Самолёт собрали в декабре 1944 года и испытали весной 1945 года. Но и этот вариант, как и проект более перспективного ДВБ-109, из-за постоянных сбоев в двигательной установке, серийно не выпускался.
На этом, в 1945 году выпуск Пе-2 (а также Пе-3) завершили, изготовив 11247 самолётов всех модификаций.
Тактико-технические данные пикирующего бомбардировщика Пе-2 обр.1941 г. :
Длина – 12,66 м
Размах крыла – 17,13 м
Площадь крыла – 40,50 м.кв.
Высота — 3,42 м
Вес пустого – 7540 кг
Вес взлётный – 8500 кг
Скорость максимальная – 540 км\ч
Скорость у земли – 432 км\ч
Скорость крейсерская – 412 км\ч
Дальность – 1300 км
Потолок – 8800 метров
Двигатель – два М-105Р, водяного охлаждения, мощностью 1100 л.с. каждый
Экипаж — 3 человека
Вооружение – два носовых 12.7-мм пулемета УБК и до четырех 7.62-мм пулеметов ШКАС
Бомбовая нагрузка — до 500 кг (нормальная), до 1000 кг (максимальная) бомб