Kezdőlap A katonai repülés múltja A repülő páncélos Il-2-es „Sturmovik”

A repülő páncélos Il-2-es „Sturmovik”

Kategória

A feladatterv

A ’30-as évek második felében a spanyol és kínai helyi háborúk tapasztalatai a szovjet repülőgép tervezők figyelmét is ráirányította arra a tényre, hogy szárazföldi csapatok légi támogatása elengedhetetlen a harc sikeres megvívása érdekében. A harcászati támogató, vagy ahogy a típust megjelenésekor nevezték, „Sturmovik” jelentős mérétkben hozzájárult a háború befejezéséhez.

Hasonlóan Németország és Nagy-Britannia katonai vezetéséhez, a Szovjetunióban is felmerült az igény egy olyan repülőgép iránt, amely képes fedélzeti fegyvereivel megsemmisíteni erősen páncélozott harci eszközöket és építményeket. Néhány tervezőiroda 1936-ban hozzákezdett egy többcélú repülőgép kifejlesztéséhez. Iljusin ekkor még a DB-3-as repülőgép sorozatgyártásának előkészületi munkáival volt elfoglalva, de a feladat felkeltette érdeklődését és saját elképzeléseit nem hivatalosan papírra vetette. Az előzetes elképzelések kidolgozásának és az elemzések elkészítésének három évében alapvető megállapításait a következőkben rögzítette: négy legfontosabb tényező fogja meghatározni a születendő repülőgép képességeit – a súlya, a páncélzat védőképessége, a fegyverzet hatékonysága és a gép sebessége.

1938 januárjában Iljusin azzal a javaslattal fordult a kormányhoz, hogy szükséges lenne egy a szárazföldi csapatokat a levegőből támogatni képes kétüléses – pilóta/lövész – páncélozott repülőgép, egy úgynevezett „repülő tank” megépítése.

A tervezés során elképzelt változatok

Az alapelképzelés a CKB-55-ös típusjelzést kapta, mely egy egymotoros, kétüléses monoplán konstrukció volt, erősen páncélozott burkolattal. A két főfutót úgy tervezték, hogy behúzott helyzetben a kerekek fele az áramvonalazó lemezen kívül maradt, biztosítva ezzel, hogy a repülőgép a futómű működtető rendszer sérülése estén is képes legyen leszállni tábori repülőterekre.

A gép legjellemzőbb tulajdonsága az volt, hogy a létfontosságú egységei: a motor, személyzet, valamint az üzem- és kenőanyagrendszer védetten helyezkedett el a páncélozott borítás alatt.

Az előzetes vázlatokban Iljusin egy egymotoros vízhűtéses konstrukciót képzelt el, a Mikulin tervezőiroda 12 hengeres soros vízhűtéses V-motorját 1350 LE-ős felszálló teljesítménnyel, ami egyéb paramétereiben megfelelt a kor színvonalának.

A képen látható AM 38F motor az AM-35-ös továbbfejlesztett változata. Ezt a típust Mikulin kifejezetten az Il-2-es repülőgép számára optimalizálta. A legjellemzőbb különbség az elődhöz képest, hogy az AM-38F-nek nincs turbófeltöltője, viszont kis magasságon erősebb, mint az AM-35-ös.

A projekt vázlatainak elkészítéséhez 1939. január 3-án kezdett hozzá az Iljusin Tervezőiroda konstruktőr csoportja, és ezzel egyidőben rögzítették a géppel szemben támasztott technikai követelményeket. 1939. január 26-án Loktonov tábornok, a Vörös Hadsereg felügyelője megtekintette a projekt makettjét, és jóváhagyta két kísérleti gép megépítését.

Az elvek megvalósulása

A tervezés újszerűsége abban állt, hogy a törzs páncélzatát teljes egészében bevonták az erők felvételébe. A törzs orr-rész páncélzata felvette a hajtóműtől, a beépített fegyverektől származó koncentrált erőket, a légerőket és ami a legfontosabb volt jól ellenállt a becsapódó lövedékeknek. A borítást kovácsolt nagyszilárdságú króm-molibdén ötvözött acéllemezből készítették, ami hatékonyan védte a létfontosságú rendszereket.

1939. február 2-án kezdődtek el két kísérleti repülőgép építési munkái. A kísérleti példányok vegyes építésűek voltak, a törzs mellső része teljesen fémépítésű, míg a törzs farokrész és a függőleges vezérsík faszerkezetű, a vízszintes vezérsík a magassági kormánnyal pedig fémépítésű volt.

1939. október 2-án Kokkinaki berepülőpilóta végrehajtotta első felszállását a CKB-55 No 1-es repülőgéppel, majd december 30-án a No 2-es is elemelkedett a felszállópályáról. A gyári tesztrepülések 1940 márciusáig tartottak, melyek során különböző beszabályozásokat végeztek el a motoron, a víz- és olajhűtő rendszeren. 1940. április 1-jén kezdődtek el az állami berepülések a CKB-55 No 2-en, új típusnevén BS-2-en. A berepülést végző pilóták összegzett véleménye szerint a gép nem tért el jelentősen az általuk repült és megszokott más gépek repülési tulajdonságaitól ezért javasolták a 0-széria legyártását és csapatpróbára bocsátását.

Ezzel szemben az állami tesztrepülések során a gépet próbáló pilóták panaszkodtak a kabinból való rossz kilátásra, a motor elégtelen teljesítményére és alacsony megbízhatóságára. Az AM-35-ös motor elégtelen teljesítményét a tervezők arra vezették vissza, hogy a motor centrifugális feltöltője – mely 4500 méteres maximális repülési magasságot biztosított – túl nagy teljesítményt von el a motortól. Eredetileg a feltöltőre valójában nem is volt szükség, mivel a gépet kis magasságú feladatra tervezték.

A motorról ezért eltávolították a feltöltőt, majd a motort beépítették a No 1-es repülőgépbe, melyen időközben egy sor finomítást hajtottak végra. A repülőgép nem kielégítő hosszstabilitásának javítására a vízszintes vezérsík felületét 3,1 %-kal megnövelték és a motor bekötési pontjainak áthelyezésével a repülőgép súlypontját mintegy 50 mm-rel előre tolták. A csűrőlapok működtetéséhez túlságosan nagy erőkifejtésre volt szükség, ezért a kormányfelületek mozgatását aerodinamikai kompenzációval javították.

A módosított repülőgép 1940 október 12-én szállt fel. A tíznapos berepülő program során Kokkinaki tesztelte a gép összes tulajdonságát. A gép 423 km/h maximális repülési sebességet ért el földközeli magasságon, míg a repülési magasságának felső határán a 437 km/h-t.

A kabinból való jobb kilátás érdekében Iljusin részben áttervezte a gép orr részét. A motor rögzítési csomópontjait 175 mm-rel lejjebb helyezte, a pilóta ülését pedig 50 mm-rel megemelte, végül pedig a motorburkolat szögének megdöntésével javította a pilóta látószögét előre és lefelé.

A motor víz- és olajhűtő radiátorát kezdetben mozgathatóra tervezték. Harchelyzetben, amikor a gép ki volt téve az ellenség tüzének, akkor a kombinált víz-olaj hűtőradiátort behúzták a törzsbe, majd a veszély elmúltával a radiátort megint kiengedték, hogy a motor normális hőmérsékleti viszonyok között dolgozhasson. Ennek a konstrukciónak két lényeges hibája volt: a radiátort működtető rendszer bonyolult volt, valamint a behúzott radiátor korlátozta a gép harctér felett eltölthető idejét. A pilótának 6-8 perc után el kellett hagynia a harcteret, hogy a radiátort kiengedhesse és biztosítsa a motor számára szükséges hűtést.

A tervezés későbbi fázisában a két radiátort áttervezték, és a törzsön belül helyezték el egy csatornában. A csatorna a motor felett futott végig a motor mögött elhelyezett radiátorokhoz és a kabin alatt hagyta el a törzset. Aerodinamikai szempontból ez a megoldás sem volt optimális, hiszen a levegőgyűjtő ott vezette be a levegőt, ahol a nyomás csökkent, és a levegő olyan környezetben hagyta el a csatornát a törzs alatt, ahol a nyomás magasabb volt. Így természetesen a hűtés hatásfoka nem volt túl magas. Ezzel a módosítással azonban a repülőgép harcászati hatékonysága jelentősen nőtt. A hűtést véglegesen a vízhűtő radiátor felületének növelésével és az olajradiátor törzsön kívülre helyezésével oldották meg.

A hűtőrendszer kétfajta kialakítása. 1 motor, 2 felső üzemanyagtartály, 3 repülőgép-vezető, 4 lövész, 5 a karburátor levegő gyűjtőcsöve, 6 víz- és olajhűtő radiátorok, 7 kiengedett hűtőradiátorok, 8 alsó benzintartály

A futóművet úgy tervezték, hogy eleve számításba vették a működtető rendszer roncsolódásos meghibásodásának magas valószínűségét, ezért annak behúzott helyzetében is biztosítania kellett a gép előkészítetlen mezőre történő leszállását a gép minimális sérülése mellett. Ez úgy volt kivitelezhető, ha a főfutómű kerekei behúzott helyzetben is félig a szárny kontúrján kívül maradtak és gördülőképesek voltak.

A futómű behúzott helyzetében is alkalmas volt vészhelyzeti leszállásra
Páncélzat borította a törzs orr részét. A számok a borítás vastagságát jelzik mm-ben.

A repülőgép páncélzatát az első lövéstesztek után több helyen módosítani kellett, mert az eredmények nem voltak kielégítőek. A harci tapasztalatokra támaszkodva a páncélzat vastagságát később még javították, a motor védelmére szolgáló felső lemez vastágságát csökkentették, a pilóta mögötti lemez vastagságát pedig növelték.

A repülőgépen végrehajtott módosítások után a CKB-55P típusjelzését Il-2-esre változtatták, és 1941 február 28-án megkezdődtek az állami ellenőrzések, ami rendesen megelőzte a gép szolgálatba állítását. Az Il-2-es repülőgép ekkor 5310 kg felszállósúllyal (400 kg bomba, 2 gépágyú 420 darab lőszerrel, 2 géppuska 1500 darab lőszerrel) és 1665 LE motorteljesítménnyel, földközelben 433 km/h sebességet ért el, míg 2460 m magasságban végsebessége 450 km/h–ra nőtt. A berepülő- és csapatpilóták véleménye szerint a gép stabilitása és kormányozhatósága kielégítő, a célzás és a célra történő rávezetés pedig megfelelő volt.

Ez volt az első olyan páncélozott csatarepülőgép, amelynél a páncélzat nem különálló része volt a gépnek, hanem annak szerves részévé vált. Így a repülőgép súlyát optimális értéken tarthatták.

Az első repülőgép 1941 márciusában hagyta el a gyártó üzemet. A szériagyártás időszakában további módosítást végeztek el a fegyverzeti rendszeren. A SVAK gépágyú mellett elkészítették az ugyancsak 23 mm-es űrméretű VJá típusú gépágyút, melynek lövedékei 400 m távolságból is átütötték a 25 mm vastag páncélt. A háború során mindkét gépágyút alkalmazták a repülőgépeken. A háború kezdeti időszakára 249 darab Il-2-es repülőgép volt hadrendben a Szovjetunió különböző egységeiben.

1941 júliusában, négy hónappal az első szériagép kibocsátását követően, havi 300 Sturmovikot készített a gyár. A sorozatgyártás mellett a tervezők folyamatosan dolgoztak a gép technikai paramétereinek javításán és a fődarabok sérülésállóságán. A motorfejlesztők egy 1700 LE maximális teljesítményű léghűtéses csillagmotort javasoltak a rendkívül sebezhető vízhűtéses AM-38-as helyett.

Il-2-es Sturmovik M-82-es csillagmotorral

Az M-82-es csillagmotor beépítésétől azt várták, hogy a nagyobb sérülésállósággal kiválthatják a nehéz páncélburkolatot. Ez a konstrukciós módosítás pozitívan befolyásolta volna a gép repülési tulajdonságait a motor sérülésállóságának megtartása mellett. A tesztek elvégzésére egy szériagépet alakítottak át úgy, hogy eltávolították a motorburkolat alsó páncéllemezét, ami a motorágy funkcióját is betöltötte, és helyette létrehoztak egy páncélozott válaszfalat, ami valójában egy olyan megerősített törzskeret volt, ami felvette a hegesztett szerkezetű motortartó konzoloktól származó erőket.

A motor burkolata alumínium ötvözet volt vezérelhető nyílásokkal a hűtőlevegő elvezetésére. A burkolatot a motorhoz rögzítették, így a motor sérülése esetén a burkolatot a motorral együtt cserélték. Ez a megoldás lerövidítette és leegyszerűsítette a sérült motor cseréjére fordított időt. Iljusin ezt a módosítást arra használta fel, hogy a lecsökkentett össztömegű gépen védett kabinban egy géppuskást helyezzen el.

A szériagépet továbbfejlesztették, és a pilóta mögött elhelyeztek egy védőgéppuskást. A géppuskás feladata a gép hátsó légteréből támadó vadászgépek visszaverése és könnyű földi célok támadása volt. A fegyver 12,7 mm-es géppuska volt 150 darab lőszerrel.

A végrehajtott átalakítást követően a kétszemélyes repülőgép súlya 270 kg-mal lett nehezebb, súlypontja 3,5%-kal tolódott hátrább és faroknehézzé vált, aminek az lett a következménye, hogy a gép felszálláskor nehezen emelte el a farokrészét, leszálláskor pedig gyorsan leengedte. 1943 őszén a CAGI javaslatára a szárny külső kétharmadát 15º-kal hátranyilazták, a magassági kormányokon pedig ellensúlyokat helyeztek el a könnyebb kormányozhatóság érdekében.  A gép repülési tulajdonságainak a javítása érdekében módosított AM-38F motort építették a gépbe. Ennek a feltöltős motornak a maximális teljesítménye 1780 LE volt. Az így átalakított gép szériagyártása 1943 végén kezdődött el.

Idő közben a harci bevetések tapasztalatai alapján a gép fegyverzetét megváltoztatták, és a két szárnytőbe egy-egy 37 mm-es gépágyút építettek fegyverenként 50 darab lőszerrel. A lőszereket nem lőszerrakaszban, hanem hevederben tárolták és így vezették a fegyverekhez. A gépágyú súlya az 50 darab lőszerrel együtt 237 kg volt, tehát a gép súlya 474 kilogrammal lett nehezebb. A megnövekedett terhek tovább rontották a gép repülési tulajdonságait. Lövés közben a két gépágyúról a gépre visszaható hatalmas erők csökkentése érdekében nagyméretű csőszájféket szereltek a csövekre. 1945 elején a két masszív fegyvert 45 mm-esre cserélték. A gép próbarepülése sikeres volt, de a háború közeli befejezése szükségtelenné tette ezt a módosítást.

A háború ideje alatt közel 36000 Sturmovik készült zömében felkészületlen munkaerővel. A gépet úgy tervezték, hogy rendkívül durva körülmények között is üzemeltethető legyen. Nem volt könnyen repülhető harci gép, nem voltak kifinomult rendszerei és komoly kormányozhatósági hiányosságokkal bírt. A harctér fölött extrém kis magasságban kellett repülni, majd támadás elött közvetlenül ugrást hajtott végre a pilóta és ekkor támadta céjait. A harcok során jelentős veszteségeket szenvedett a típus, gyorsan világossá vált a német vadászpilóták számára, hogy a gép farokrészét támadva könnyen lelőhető. A szovjet vadászok sokkal magasabban repültek ahhoz, hogy védelmet biztosíthattak volna a hátsó légtérből sérülékeny sturmoviknak.

Egy korai védőgéppuskás nélküli változat kényszerleszállás után

Szerző: Dobos Endre

Friss írások

Legion infravörös felderítő és követő optikai rendszer saját adatkapcsolattal

Az amerikai légierő és a Lockheed Martin a közelmúltbeli alaszkai Northern Edge hadgyakorlat alkalmával kipróbálta az infravörös kereső és követő (IRST) és...

Ismerje meg Dél-Korea új KF-21 Boramae/Hawk saját fejlesztésű vadászgépét

Dél-Korea elkészítette saját következő generációs vadászgépének prototípusát, amelyet korábban KF-X-nek neveztek, majd hivatalosan KF-21 Boramae néven vált ismertté, ami koreai nyelven sólymot...

Az F-15EX új, nagy méretű és hatótávolságú levegő-levegő rakétát tesztelt

Az Egyesült Államok légiereje célzott arra, hogy egy új, nagyon nagy hatótávolságú levegő-levegő rakéta fejlesztésén dolgozik, amelynek hordozójaként az F-15EX Eagle II-t...

A modernizált erőteljes orosz Mi-28NM helikopter

A Mi-28-as, a vaskosabb hidegháborús Mi-24 Hind utódja és az amarikai Apache orosz megfelelője, az 1980-as évek elején készült, de most huszonegyedik...

Hogy biztosítja az amerikai légierő a harci gépeinek egymás közti kommunikációját?

A jövőbeni harctevékenységre az erős hálózatközpontú berendezkedés lesz jellemző. Az azonos oldalon harcoló vízfelszíni, szárazföldi és légi tevékenységet folytató egységek információt adnak...