главная экспериментальные
   Ku.4 Katsuodori
       
Разработчик: Kayaba
Страна: Япония
Первый полет:
Тип: Экспериментальный перехватчик
  ЛТХ     Доп. информация
   


Shirõ Kayaba, глава одноименной компании, талантливый инженер, мечтал, что скоростной ракетный перехватчик его конструкции будет действовать против бомбардировщиков союзников примерно, как птица katsuodori охотится на рыбу. В честь этой птицы и был назван проект. Но, как мы увидим далее, суровая реальность войны внесла свои корректиивы.История Kayaba "Katsuodori" началась еще в 1937 году, когда Исследовательская группа по прямоточным воздушно-реактивым двигателям (ПВРД) фирмы Kayaba, объединила группу инженеров и ученых, для исследования возможности практического использования такого двигателя в Японии. Концепция ПВРД была запатентована еще в 1908 году французским инженером Рене Лорин, но только в 1933 году российский инженер И. А. Меркулов впервые построил и испытал на практике первый в истории ПВРД, "ГИРД-04".

ПВРД конструктивно весьма прост, в нем минимум движущихся частей. Говоря простыми словами, он использует воздух высокого давления, создаваемый за счет движения ЛА , засасывая его через входной воздухозаборник. Воздух смешивается со сжигаемым топливом, после чего раскаленная смесь газов, расширяясь, выбрасывается через заднее сопло, создавая реактивную тягу и заставляя ЛА двигаться вперед. В отличие от пульсирующих двигателей, которые должны были быть использованы на Kawanishi ⌠Baika■, у ПВРД расход топлива происходит непрерывно.

Не вдаваясь в специфику конструкции ПВРД, технологические особенности его можно описать двумя словами: воздухозаборник должнен обеспечивать поступление достаточного количества воздуха; камера сгорания; сопло. Вот и все, что нужно такому двигателю. Основным недостатком ПВРД является то, что на дозвуковых скоростях его производительность оставляет желать лучшего. Ниже 600 км/ч ПВРД становится крайне неэффективным с точки зрения расхода топлива.

То есть, ПВРД требуется движитель другого типа чтобы разогнать самолет до скорости, при которой ПВРД может работать эффективно. Как правило, это скорость, по крайней мере 950 км/ч. После того, как ПВРД достигает такой скорости двигатель является самодостаточным, с умеренным расходом топлива, будет разгонять ЛА до скоростей намного превышающих возможности авиастроения 30-х годов в части защиты от нагрева и поведения ЛА на сверхзвуковых скоростях. Специалисты Kayaba из группы по изучению ПВРД, оценили возможности двигателя и его простоту. Группа подготовила две модели для дальнейшего воплощения. Модель 1 была реализована. Модель I, согласно прогнозам, была способна достичь скорости 900 км/ч. Конструкцией планера занялся Kumazo Hino. Hino будучи офицером IJAF, был первым японцем, поднявшимся в воздух 14 декабря 1910 года, когда он случайно взлетел во время рулежки, сидя в кабине моноплана "Hans Grade", купленном в Германии. Его интерес к авиации воплотился в виде четырех построенных самолетов его собственной конструкции: "Hino No.1", No. 2 и No. 3 и No. 4 "Kamikaze-go". Все они, однако, оказались неудачными. Под давлением со стороны военного руководства, Hino был вынужден отказаться от авиации в 1912 году. Тем не менее, в 1937 году, Hino был вдохновлен идеей создать бесхвостый планер. Проект был передан на фирму Kayaba Seisakusho, а затем доктору Hidemasa Kimura, который работал в авиационном научно-исследовательском институте Токийского Императорского университета под руководством доктора Taichiro Оgawa. Результатом проекта стал планер HK-1, названный в честь Hino Kumazo.

Он был построен в Ito Hikoki KK в феврале 1938 года. Это был чисто исследовательский планер для проверки концепции "бесхвостки". Испытания начались в декабре 1938 года, сначала наземные - путем буксировки за автомобилем в Касима в префектуре Ибараки, а в сентябре 1939 года в Tsudanuma в префектуре Сhiba планер впервые поднялся в воздух. Он показал неплохие результаты, и IJAF проявляли интерес к концепции. HK-1 был приобретен фирмой Rikugun Kokugijutsu Kenkyiijo в апреле 1940 года для продолжения испытаний. Тем не менее, в ходе последующих летных испытаний 16 апреля по вине армейского пилота планер был разбит при жесткой посадке и восстановлению не подлежал. В общей сложности он совершил 182 полета.

Все еще проявляя интерес, Koku Hombu выделело фирме Rikugun Kokugijutsu Kenkyiljo 200 тыс. иен для продолжения проекта. Кimura, наряду с главным конструктором фирмы Kayaba доктором Shigeki Naito было предложено приступить к решению задачи создания новой конструкции бесхвостых самолетов, на этот раз с возможным военным приложением. Результатом стал планер Кu-2. Кu-2 не имел хвостового оперения, а рули были зафиксированы на концах крыла. Конструкция проходила испытания с ноября 1940 по по май 1941, совершил 270 полетов, прежде чем был поврежден в аварии 10 мая. Для дальнейшей проверки концепции, Кimura в соавторстве с Joji Washimi спроектировали новый планер Кu-3, который вообще не имел вертикального оперения, зато оснащался треугольным крылом изменяемой вручную стреловидности для изучения поведения ЛА при различных углах стреловидности. Управление планером осуществлялось только при помощи закрылков, расположенных вдоль крыльев. Всего Кu-3 выполнил 65 полетов до аварии в 1941 году, во время которой был полностью разбит. Последняя конструкция Кimura был Кu-4.

По просьбе Rikugun Kokugijutsu Kenkyiljo, Кu-4 уже должен был быть если не самолетом, то во всяком случае потопланером, оснащаясь установленным сзади 120-сильным 4-цилиндровым рядным двигателем de Havilland "Gipsy" с воздушным охлаждением, вращающим двухлопастный винт. К сожалению, для Кimura, IJAF к тому времени потеряли всяческий интерес во всей концепции. С потерей Кu-2 и Кu-3, IJAF отмененили заказ на Кu-4 прежде чем он был построен . Не имея поддержки, Kayaba не мог позволить себе 100 тысяч иен, чтобы закончить Кu-4 в одиночку. IJAF заплатил Кimura и Kayaba 17000 иен из 200 000 проекта за расходы, связанные с Кu-2, Ku-3 и незавершенный Ku-4. После чего финансирование было прекращено. Kayaba, однако, все еще надеялся, что концепция может стать мощным оружием и с этом пришел к проекту "Katsuodori". Корни "Katsuodori" происходили от Кu-2. В отличие от Кu-2, крылья были перемещены выше, а крыло приобрело стреловидную форму. На "Katsuodori" сохранили вертикальные кили с рулями на концах крыла, заимствованные у Ku-2. ПВРД, занимающий почти весь объем фюзеляжа, не оставлял места для шасси. Вместо него под фюзеляжам монтировалась посадочная лыжа с небольшим колесом в задней части самолета. Для взлета "Katsuodori" должен был использовать сбрасываемую колесную тележку. Пилот располагался в кабине в передней части фюзеляжа, что обеспечивало ему великолепный обзор вперед-вниз и по бокам.

Для того чтобы оторвать "Katsuodori" от земли, Kayaba предусмотрел использование четырех ракетных ускорителей. Расположенные с каждой стороны фюзеляжа и под крыльями по две ракеты, они должны были включаться попарно, обеспечивая тягу каждой пары примерно 7200 кг. Работа ускорителей была спланирована таким образом, что вторая пара ракет включалась только когда первая пара отрабатывала и отделялась.

Каждая ракета была рассчитана на пять секунд тяги, таким образом, схема обеспечивала "Katsuodori" в общей сложности десять секунд тяги, достаточно, чтобы оторвать самолет от земли и разогнать его до минимальной скорости, при которой мог функционировать прямоточный двигатель.По оценкам Kayaba "Katsuodori" должнен был разогнаться до 367км/ч, именно это было расчетным минимумом при котором мог работать ПВРД и ракетные ускорители вполне могли этот минимум обесппечить. Ускорители для минимизации массы и сопротивления были предусмотрены сбрасываемыми.

С включенным ПВРД расчетная скорость "Katsuodori" могла достигать свыше 900 км/ч, а высоты 10 тыс. м. он был способен достичь за три минуты. Масса топлива достигала 1500 кг, и с расходом 50 кг в минуту , "Katsuodori" мог вести бой в течение получаса, вполне достаточно для перехвата цели. Как только топливо заканчивалось, "Katsuodori" должен был планировать до ближайшего аэродрома. В качестве основного вооружения Kayaba были предусмотрены пара динамореактивных 30-мм пушек на внешней подвеске, под каждым крылом возле корневой части. Kayaba не хотител использовать существующие 30-мм пушки Но-155 предпочитая использовать 30-мм версию 40-мм пушки Ho-301, используемой в ограниченном количестве на соответствующей версии перехватчика Ki-44-IIc Shoki. Но-301 использовала безгильзовый реактивный снаряд, по сути, ракету.

Топливный отсек снаряда отделялся от БЧ, а сопло снаряда закрывалось тонкой алюминиевой крышкой. В момент выстрела, топливо воспламенялось, крышка лопалась и реактивная струя толкала снаряд вперед. Главное преимущество этого оружия была его незначительная масса для такого большого калибра калибра.

Проект "Katsuodori" был почти завершен к 1943 году и Kayaba предполагал, что летный экземпляр прототипа мог быть готов к 1944 году. К этому времени, однако, IJAF уже втянулись в программу ракетного перехватчика Кi-200 (армейскую версию флотского J8M1 ⌠Syũsui■, являвшегося аналогом немецкого Me-163) и поэтому не обращал внимания на проект "Katsuodori". Kayaba, пытаясь спасти проект, заявил, что он мог адаптироваться "Katsuodori" как под турбореактивный двигатель Kugisho Ne 20, так и под ракетный КR 10, используемый в Кi-200. И так как его проект "Katsuodori" был уже в стадии постройки прототипа, он обещал поступить на испытания значительно раньше Кi-200. Преимущества "Katsuodori" заключались прежде всего в использовании ПВРД, который был гораздо менее сложным, чем турбореактивный двигатель и значительно менее опасным, чем жидкостно-реактивный Ki-200. Это было значительным преимуществом в японской военной промышленности второй половины войны, которая была разрушена в результате бомбардировок США. ПВРД также мог использовать стандартные виды авиационного топлива, в отличие от Кi-200, который требовал специального двухкомпонентного крайне пожароопасного топлива, и, соответственно, мог бы работать с любого аэродрома, не нуждаясь в специализированном обслуживании. Скорость "Katsuodori" была практичести равна Кi-200, а вот по боевому радиусу "Katsuodori" намного превосходил не только Кi-200, но и перспективные ракетный перехватчики, собственной японской разработки Rikugun Кi-202 ⌠Syũsui-Kai■.

Однако у проекта "Katsuodori" было несколько серьезных недостатков. Первое: использование ракетных ускорителей. Японцы не имели успешного опыта использования их несмотря на многочисленные попытки их применения. Неправильное размещение ракетных ускорителей было причиной прерванного второго полета перехватчика Nakajima ⌠Kitsuka■ и повреждения самолета. Попытки использовать ракетные ускорители были на тяжелом пушечном перехватчике Mitsubishi Ki-109 чтобы увличить скороподъемность тяжелой машины. Были попытки установки ракетных ускорителей и на палубном торпедоносце Nakajima B6N Tenzan, чтобы применять его с палуб малых авианосцев. Но все эти попытки закончились полным провалом, малейшая рассинхронизация работы ускорителей немедленно приводила к потере контроля над самолетом. Вторым немаловажным недостатком "Katsuodori", как, впрочем и с Кi-200, было то, что когда топливо было бы выработано, самолет терял свое преимущество в скорости и мог сталь легкой добычей истребителей противника. Кроме того, после посадки, "Katsuodori", не имеющий колесного шасси, не мог бы быстро быть подготовленным к новому полету, да и техническое обслуживание его на земле в связи с этим представляло бы проблему, поскольку, застывший неподвижно на земле самолет представлял собой исключительно легкую мишень для вражеских штурмовиков. Изрядный недостаток представляло и вооружение "Katsuodori" из динамореактивных пушек. Как показала практика применения 40-мм Но-301, пушки имели исключительно малую дальность прицельного огня, всего около 150 м, что было связано с малой начальной скоростью снаряда √ около 240 м/с.

Если на поршневом Ki-44 с относительно небольшой скоростью это хоть и представляло проблему, но было еще как-то допустимо, то для "Katsuodori", с его громадными скоростями было бы просто самоубийством открывать огонь с такой малой дистанции и при этом избежать столкновения с потенциальной жертвой. Хотя Kayaba предполагал использовать 30-мм вариант пушки собственной разработки, начальная скорость которой неизвестна, но тем не менее очевидно, что она не могла быть значительно больше, чем у 40-мм Ho-301.

Несмотря на потенциальные преимущества по сравнению с Кi-200, "Katsuodori" никогда и не воплотился в жизнь дальше чертежей Kayaba. LJAF сделали ставку на Кi-200 и Кi-202 в качестве объектовых перехватчиков и так закончилась мечта Kayaba видившего своего "Katsuodori" защитником неба Японии.

(c) Евгений Аранов

.



 ЛТХ:
Модификация   Ku.4
Размах крыла, м   8.99
Длина самолета,м   4.48
Высота самолета,м   1.85
Площадь крыла,м2   12.57
Масса, кг  
  пустого самолета   850
  максимальная взлетная   3000
Тип двигателя   1 ПВРД Kayaba Model 1
Тяга, кгс   1 х 750
Максимальная скорость, км/ч   900
Крейсерская скорость, км/ч  
Практическая дальность, км   400
Скороподъемность, м/мин   3333
Практический потолок, м   15000
Экипаж, чел   1
Вооружение :   две 30-мм динамореактивных пушки.


 Доп. информация :


  Фотографии:

 Планер использовавшийся в программе Ku.4
 Ku.4
 Ku.4

  Схемы:

 Ku.4

  Варианты окраски:

 Ku.4

  



 

Список источников:

Евгений Аранов. Экспериментальные самолеты Японии
Sh. Nohara. The Xplanes of Imperial Japanese Army & Navy 1924-45


Уголок неба. 2013  (Страница:     Дата модификации: )



 

  Реклама: