• Piątek, 23 lutego 2024
X

Boeing B-29 Superfortress – monografia

Boeing B-29 Superfortress był najbardziej zaawansowanym technicznie, a przez to najbardziej skomplikowanym samolotem skonstruowanym i produkowanym podczas drugiej wojny światowej. Był pierwszym w świecie bombowcem strategicznym nowej generacji, wyposażonym w ciśnieniowe kabiny i zdalnie sterowane wieżyczki strzeleckie z centralnym systemem kierowania ogniem oraz zdolnym do przenoszenia bomby jądrowej. Jego skonstruowanie i wdrożenie do produkcji seryjnej było szczytowym osiągnięciem amerykańskiego przemysłu lotniczego podczas drugiej wojny światowej.

Geneza

Wiosną 1939 roku, w obliczu agresywnej polityki Niemiec w Europie i postępów japońskiej ofensywy w Chinach, dowódca Korpusu Lotniczego Armii Stanów Zjednoczonych (US Army Air Corps, USAAC) Maj. Gen. (gen. dyw.) Henry H. „Hap” Arnold zainicjował działania mające na celu radykalne zwiększenie potencjału bojowego amerykańskiego lotnictwa. Powołana przez niego specjalna komisja, kierowana przez zastępcę szefa Korpusu Lotniczego Brig. Gen. (gen. bryg.) Waltera G. „Mike’a” Kilnera, w czerwcu 1939 roku opublikowała raport, w którym rekomendowała m.in. jak najszybsze pozyskanie nowego bombowca ciężkiego bardzo dalekiego zasięgu (very long range [VLR] heavy bomber), mającego znacznie większe osiągi i udźwig nie tylko niż najnowszy wówczas bombowiec w arsenale USAAC Boeing B-17 Flying Fortress i nowo zaprojektowany Consolidated B-24 Liberator, ale także prototypowe „superbombowce” Boeing XB-15 i Douglas XB-19.

Po wybuchu drugiej wojny światowej prezydent Stanów Zjednoczonych Franklin D. Roosevelt ogłosił neutralność kraju, ale zarazem wystąpił do Kongresu o zwiększenie nakładów na rozbudowę sił zbrojnych, zwłaszcza lotnictwa. W ślad za tym gen. Arnold, wielki zwolennik bombowców ciężkich jako broni o znaczeniu strategicznym, 10 listopada wystąpił do sekretarza wojny Harry’ego H. Woodringa z wnioskiem o przyznanie środków na rozpoczęcie programu nowego „superbombowca”. Po jej otrzymaniu 2 grudnia specjaliści z Wydziału Zaopatrzenia Korpusu Lotniczego (Air Corps Materiel Division) z bazy Wright Field koło Dayton w Ohio pod kierunkiem Capt. (kpt.) Donalda L. Putta przystąpili do opracowania wymagań taktyczno- technicznych w postaci specyfikacji XC-218. Samolot miał osiągać prędkość maksymalną co najmniej 644 km/h i zasięg 8580 km z ładunkiem 907 kg bomb przenoszonych przez połowę tego dystansu.

29 stycznia 1940 roku USAAC wysłał do czterech wytypowanych wytwórni lotniczych – Boeing, Consolidated, Douglas i Lockheed – oficjalne zapytanie w sprawie nowego bombowca ciężkiego spełniającego wymagania specyfikacji XC-218 (Request for Data R-40B). Poproszono w nim o opracowanie i dostarczenie w ciągu miesiąca projektu wstępnego wraz z rysunkami, obliczeniowymi osiągami i szacowanymi kosztami. Pełnowymiarowa makieta samolotu miała być gotowa do oficjalnej inspekcji do 5 sierpnia 1940 roku, a pierwszy prototyp przekazany USAAC do prób do 1 lipca 1941.

Konstruktorzy firmy Boeing Aircraft Company z Seattle w stanie Waszyngton już od dwóch lat opracowywali projekty wstępne czterosilnikowych „superbombowców”, następców niezbyt udanego XB-15. Pierwszym z nich był Model 316 z marca 1938 roku, mający obliczeniową masę startową ponad 40 ton, prędkość maksymalną 399 km/h i zasięg ponad 6400 km z ładunkiem 907 kg bomb. Model 322 z czerwca 1938 oraz Modele 333, 333A i 333B z początku 1939 roku były znacznie mniejsze i lżejsze, miały mniejszy zasięg, ale za to znacznie większą prędkość maksymalną (od 494 aż do 586 km/h). W Modelu 333A zaplanowano dwa przedziały ciśnieniowe – w nosie i tylnej części kadłuba – połączone ciśnieniowym tunelem przechodzącym nad komorą bombową. Rozwiązanie to powtórzono we wszystkich kolejnych projektach.

W marcu 1939 roku opracowano Model 334 o masie startowej blisko 30 ton, maksymalnym udźwigu bomb 3552 kg, prędkości maksymalnej 628 km/h i zasięgu 7240 km z 907 kg bomb. Model 334A z lipca 1939 roku miał taką samą masę startową, udźwig i prędkość jak Model 334, ale zasięg z 907 kg bomb zwiększony do 8580 km. Do napędu planowano 18-cylindrowe silniki gwiazdowe Wright R-3350 Duplex Cyclone o mocy po około 2200 hp. Smukłym kadłubem, skrzydłami o dużym wydłużeniu i pojedynczym usterzeniem pionowym Model 334A przypominał już późniejszego B-29.

W sierpniu 1939 roku rozpoczęto opracowywanie Modelu 341 napędzanego 18-cylindrowymi silnikami gwiazdowymi Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp o mocy po około 2000 hp. Obliczeniowa masa startowa wynosiła niemal 39 ton, maksymalny udźwig bomb 4536 kg, prędkość maksymalna ponad 650 km/h i zasięg ponad 11 260 km z 907 kg bomb. W skrzydłach o rozpiętości niemal 40 m zastosowano nowy profil o dużym współczynniku siły nośnej. Długość samolotu wynosiła 26 m. 11 marca 1940 roku projekt Modelu 341 przedłożono USAAC w odpowiedzi na zapytanie R-40B. W kwietniu Materiel Division poprosił Boeinga o uwzględnienie w projekcie dodatkowych wymagań. Na podstawie doświadczeń z walk powietrznych toczonych w Europie USAAC zażądał bowiem wzmocnienia uzbrojenia obronnego, opancerzenia stanowisk załogi i zastosowania samouszczelniających zbiorników paliwa.

W ciągu kilku tygodni konstruktorzy zmodyfikowali projekt. Do napędu wybrano silniki R-3350. Rozpiętość skrzydeł wzrosła do 43 m, długość do 28,3 m, masa startowa do niemal 51 ton, a maksymalny udźwig bomb do 7258 kg. Obliczeniowa prędkość maksymalna spadła do 615 km/h, a zasięg z ładunkiem 907 kg bomb do 11 183 km. Samolot miał układ wolnonośnego średniopłata ze skrzydłami o dużym wydłużeniu i pojedynczym usterzeniem pionowym. Zespoły podwozia głównego ze zdwojonymi kołami chowały się do wnęk w gondolach silników nr 2 i 3 (czyli tych znajdujących się bliżej kadłuba), a nie w skrzydłach tak jak we wcześniejszych projektach. Także przednie podwozie miało dwa koła. Do samoobrony planowano pięć zdalnie sterowanych wieżyczek strzeleckich – po dwie na grzbiecie i spodzie kadłuba (każda z dwoma karabinami maszynowymi Browning M2 kal. 12,7 mm) oraz w końcówce kadłuba (z dwoma kaemami kal. 12,7 mm i działkiem Hispano M2 Type B kal. 20 mm). Załoga miała składać się z 12 osób.

Poprawiony projekt, oznaczony jako Model 345, został przedłożony USAAC 11 maja. 17 czerwca Boeing dostał zlecenie przeprowadzenia dodatkowych studiów projektowych oraz badań modeli
w tunelu aerodynamicznym. 27 czerwca wszystkie cztery wytwórnie dostały kontrakty na opracowanie szczegółowych projektów technicznych „superbombowców” oznaczonych jako Boeing XB-29, Lockheed XB-30, Douglas XB-31 i Consolidated XB-32. Lockheed i Douglas wkrótce zrezygnowały z udziału w programie. 24 sierpnia 1940 roku Boeing dostał kontrakt nr W535-ac-15429 (zatwierdzony przez Departament Wojny 6 września) o wartości 3,615 mln dolarów na budowę dwóch prototypów XB-29 przeznaczonych do prób w locie według specyfikacji XC-218-A-1A (numery ewidencyjne USAAC 41-002 i 41-003) oraz płatowca do naziemnych prób obciążeń statycznych. Tego samego dnia podobny kontrakt dostała również firma Consolidated.

Pod koniec listopada w zakładach Boeinga w Seattle odbyła się inspekcja pełnowymiarowej drewnianej makiety XB-29. Wielkość samolotu i liczne planowane nowinki techniczne zrobiły ogromne wrażenie na przedstawicielach USAAC. Było wszakże jasne, że tak skomplikowany samolot będzie wymagał przeprowadzenia kompleksowych prób, które zajmą bardzo dużo czasu. Aby przyspieszyć ten proces, 14 grudnia 1940 roku podpisano aneks do uprzednio zawartego kontraktu na budowę trzeciego latającego prototypu XB-29 (41-18335) według specyfikacji XC- 218-A-1C.

Podczas finalizowania projektu technicznego konstruktorzy wprowadzili kilka zmian w porównaniu z projektem wstępnym. Wydłużono przednią sekcję kadłuba, wskutek czego długość całkowita samolotu wzrosła do 29,92 m. Oszklony nos ze stanowiskiem bombardiera dostał zaokrąglony kształt. Na grzbiecie kadłuba u nasady statecznika pionowego dodano dużą płetwę aerodynamiczną, aby zwiększyć stateczność w locie z wyłączonym jednym silnikiem. W celu zmniejszenia prędkości lądowania zastosowano duże wysuwane klapy szczelinowe (Fowlera), które po wysunięciu zwiększały powierzchnię nośną aż o 19%. Końcówki gondoli silników nr 2 i 3 wydłużono poza krawędź spływu skrzydeł.

Samolot miał całkowicie metalową półskorupową konstrukcję, jedynie stery i lotki były kryte płótnem. Arkusze blach pokrycia były nitowane do szkieletu nitami z płaskimi łbami. Aby zminimalizować opór aerodynamiczny, chłodnice oleju i pośrednie ulokowano w dolnych częściach gondoli silników, z wlotami powietrza umieszczonymi poniżej wlotu powietrza chłodzącego silnik. Do napędu wybrano silniki R-3350-13 o mocy startowej po 2200 hp. Każdy z nich wyposażony był w dwie turbosprężarki i poruszał metalowe trójłopatowe śmigło samoprzestawialne Hamilton Standard Hydromatic o średnicy aż 5182 mm. W centropłacie skrzydeł pomiędzy dźwigarami umieszczono aż 22 zbiorniki paliwa wyłożone okładziną uszczelniającą. Do długich przelotów w komorach bombowych można było zamontować maksymalnie cztery zrzucane samouszczelniające zbiorniki dodatkowe.

W skład 12-osobowej załogi wchodziło pięciu strzelców. Czterech obsługiwało zdalnie górne i dolne wieżyczki strzeleckie, a piąty wieżyczkę ogonową. O kontrakt na opracowanie zdalnie sterowanych kadłubowych wieżyczek strzeleckich rywalizowały firmy Bendix, General Electric, Sperry i Westinghouse. Początkowo wybrano wysuwane wieżyczki firmy Sperry, ale wkrótce zastąpiono je mniej skomplikowanymi stałymi wieżyczkami firmy General Electric. Wieżyczkę ogonową dostarczyła natomiast firma Bell.

XB-29

Inspekcja poprawionej makiety XB-29 odbyła się w kwietniu 1941 roku. Po jej zatwierdzeniu przez przedstawicieli Sił Powietrznych, w zakładach Boeinga w Seattle przystąpiono do budowy prototypów. Pierwszy z nich (41-002) był gotowy na początku września 1942 roku. W tym czasie nie miał jeszcze zamontowanego uzbrojenia ani wojskowego wyposażenia. Jego oblotu z lotniska King County Airport – do dziś bardziej znanego pod nazwą Boeing Field – dokonał 21 września szef wydziału aerodynamiki i badań w locie firmy Boeing Edmund T. „Eddie” Allen. Drugim pilotem był szef fabrycznych pilotów doświadczalnych Al Reed. Pierwszy lot trwał godzinę i 15 minut.

Podczas lotów próbnych samolot spisywał się bardzo dobrze – miał doskonałe własności lotne i wysokie osiągi, a stateczność i sterowność nie budziły zastrzeżeń. Nie było potrzeby
dokonywania żadnych zmian w zakresie aerodynamiki płatowca. Liczne problemy sprawiały natomiast silniki, które oprócz wycieków oleju i awarii mechanizmu zmiany kąta nastawienia łopat śmigieł miały tendencję do przegrzewania się i pożaru. Do grudnia pierwszy prototyp wykonał 23 loty w łącznym czasie 27 godzin, ale wymagało to aż 16-krotnej wymiany silników i 22-krotnej wymiany gaźników! 28 grudnia awaria i pożar silnika nr 1 zmusiły pilotów do przerwania lotu i awaryjnego lądowania. Pierwszy prototyp pozostał w dyspozycji Boeinga i służył do rozmaitych prób, przy czym na początku 1943 roku po zamontowaniu uzbrojenia został czasowo przekazany Siłom Powietrznym (US Army Air Forces, USAAF). Został złomowany 11 maja 1948 roku.

Drugi prototyp XB-29 (41-003) został oblatany przez Allena 30 grudnia 1942 roku. Lot został jednak przerwany z powodu pożaru jednego z silników. Po wymianie silników samolot wykonał drugi lot 29 stycznia 1943 roku. Niestety 18 lutego doszło do katastrofy. Już po ośmiu minutach wybuchł pożar w silniku nr 1, co zmusiło pilotów do zawrócenia na lotnisko. Płonący silnik zdołano ugasić za pomocą instalacji przeciwpożarowej, ale wyciek paliwa sprawił, że ogień objął część lewego skrzydła. Podczas podejścia do lądowania pożar był już tak intensywny, że dźwigary utraciły sztywność, co spowodowało wygięcie skrzydła. Piloci stracili kontrolę nad maszyną, ale ze względu na niewielką wysokość załoga nie mogła wyskoczyć na spadochronach. Samolot rozbił się kilka kilometrów przed lotniskiem na terenie zakładów mięsnych Frye Meat Packing Company. W katastrofie zginęła cała 11-osobowa załoga (w tym piloci Eddie Allen i Bob Dansfield), 19 pracowników firmy Frye Meat i trzy inne osoby przebywające na jej terenie oraz jeden strażak z Seattle, a kilkanaście osób zostało rannych.

Reklama

Najnowsze czasopisma

Zobacz wszystkie
X
Facebook
Twitter
X

Dołącz do nas

X