Бронированный штурмовик Ил-2

Общеизвестно, как трудно создавать простое. Это подчеркивает в своих воспоминаниях известный авиаконструктор А.С.Яковлев, называя С.В.Ильюшина мастером простых решений. И действительно, идеи, высказанные им в тот период, обеспечили простое и изящное решение проблемы создания новой машины, ее весовой компо новки. Прежде всего броня перестает быть “мертвым грузом”, ее полностью включают в силовую схему конструкции, выбрасывая привычные каркас и обшивку. Так рождается бронекорпус — броневая скорлупа, защищающая жизненно важные част самолета и воспринимающая нагрузки. Эффективность брони зависит не столько oт ее толщины, сколько от величины вероятных углов соударения пуль и осколков снарядов с се поверхностью. Чем меньше этот угол, чем больше кривизна поверхности и скорость самолета, тем тоньше может быть броня. На основе этого вывода разрабатывается методика определения оптимальной дифференцированной толщины стенок бронекорпуса, которому придается обтекаемая форма двойной кривизны, одновременно улучшающая его аэродинамику. Смелые новаторские решения высказанные Сергеем Владимировичем, позволили впервые успешно решить труднейшую задачу и создать в дальнейшем жизнеспособный бронированный самолет штурмовик.

Уже в мае 1938 года по решению правительства конструкторский коллектив ильюшинцев приступил к проектированию новой машины. В короткий срок были выполнены все необходимые расчеты, выпущены чертежи и построены два экземпляра опытного самолета, получившего наименование ЦКБ 55.

Конструкция его была необычной. Он представлял собой двухместный свободнонесущий моноплан с убирающимися в гондолы на крыле основными опорами шасси. Носовая и средняя части фюзеляжа составляли единый бронекорпус в котором размещались экипаж, мотор, радиаторы, бензо и маслосистемы Передняя часть бронекорпуса с толщиной стенок 4 мм являлась капотом двигателя и имела достаточное количество быстросъемных и откидных панелей, необходимых для быстрого обслуживания двигателя или его замены в полевых условиях. Продув подкапотного пространства обеспечивали три заборника наружного воздуха непосредственно за коком винта и два выходных бронекармана по бокам бронекорпуса. Передний и задний полушпангоуты с дюралевыми балками, связывающими их между собой, образовывали подмоторную раму, передающую на капот все нагрузки от двигателя.

В процессе проектирования были рассмотрены два варианта установки водо— и маслорадиаторов: выдвижные вниз и неподвижные внутри бронекорпуса. Предпочтение отдали второму варианту, в котором охлаждающий воздух через заборник в верхней части капота поступал в оба радиатора по специальному каналу и затем выбрасывался наружу под фюзеляжем. В боевых условиях это значительно повышало живучесть систем охлаждения и смазки двигателя.

Задняя часть бронекорпуса со стенками толщиной 5 мм защищала экипаж, топливо и воспринимала нагрузки от крыла и оперения. Ее замыкающим элементом являлась вертикальная 7-миллиметровая бронеплита за кабиной стрелка.

Бронекорпус собирался на стальных заклепках из отдельных штампованных плит сначала гомогенной (однородной), а заем и гетерогенной брони с двойной кривизной. Гетерогенная (неоднородная) броня имела по своей толщине разные механически свойства. Высокая степень закалки ее наружного слоя способствовала разрушению попадающих в нее пуль и осколков снарядов, тогда как имеющие большую вязкость внутренние слои препятствовали растрескиванию брони при ударе. При отработке технологии изготовления таких плит пришлось преодолеть большие трудности, т.к. после закатки они практически не поддавались механической обработке, а во время закалки — коробились. Их производство удалось наладить только после появления и успешного освоения технологии изотермической закалки, совмещенной со штамповкой.

Компоновка бронекорпуса ЦКБ-55.

А-Установка выдвижных водо — и масло радиаторов Б-Установка неподвижных водо — и масло радиаторов

Технология изготовления обшивки хвостовой части фюзеляжа и киля из полос фанерного шпона шириной 150 и толщиной 0,5 мм

Бронированный штурмовик ЦКБ-55

Для остекления фонаря кабины летчика впервые в СССР была разработана и применена прозрачная броня марки Т-4. Таким образом удалось полностью включить бронекорпус в силовую схему конструкции и в сочетании с дифференцированным подбором толщины бронеплит получить его минимальную массу — всего около 700 кг (15 % полетной массы).

Хвостовая часть фюзеляжа с килем представляла собой деревянный, выклеенный из фанерного шпона полумонокок, усиленный деревянными стрингерами и фанерными рамами. С бронекорпусом хвостовая часть фюзеляжа соединялась металлической лентой на заклепках. Конструкция крыльев и стабилизатора была цельно-металлической, рули имели дюралевый каркас и полотняную обшивку.