Это противоречило господствовавшей тогда в умах авиационных теоретиков концепции воздушного боя как «плотной» схватки на ближних дистанциях, в которой каждый участник стремится «переманеврировать» противника на виражах, чтобы зайти ему в хвост и занять выгодное положение для прицельной стрельбы. Такова была основная тактика истребителей в Первую мировую войну, получившая в англоязычных странах прозвище Dog Fight — «собачья драка». Но и Мессершмитт, и Поликарпов понимали, что подобная тактика сковывает пилота, лишает его инициативы, а кроме того, высокоманевренный, но не очень быстрый истребитель не сможет перехватывать бомбардировщики, скорости которых в начале 30-х годов XX века резко возросли.
Отсюда стремление обоих конструкторов к максимально возможному снижению аэродинамического сопротивления, выразившееся в выборе одинаковой схемы бесподкосного свободнонесущего моноплана, применении закрытой кабины пилота (хотя Поликарпову в дальнейшем пришлось от нее отказаться) и уборки шасси.
Однако на этом сходство проектов заканчивалось, и начинались различия. Поликарпов решил пойти по пути максимального «ужимания» геометрических размеров машины ради снижения веса и уменьшения аэродинамического сопротивления. В результате у него получился едва ли не самый короткий истребитель времен Второй мировой войны с толстым бочкообразным фюзеляжем.
Разумеется, отчасти это обусловлено применением радиального мотора, который гораздо короче рядного, зато имеет широкий «лоб». Однако Поликарпову ничто не мешало вынести двигатель вперед, удлинив носовую, а соответственно и хвостовую часть самолета, чтобы сделать фюзеляж более вытянутым и обтекаемым. Между тем конструктор «укоротил» машину сознательно. Он полагал, что таким образом снижается сопротивление трения за счет уменьшения площади смачиваемой поверхности. Дополнительным преимуществом подобной схемы Поликарпов считал улучшение маневренности за счет уменьшения разброса масс относительно центра тяжести и короткого плеча выноса стабилизирующих и рулевых поверхностей. Несмотря на стремление к скорости, Поликарпов не хотел лишать свое изделие возможности вести маневренный воздушный бой, тем более что этого бы не одобрило руководство ВВС и большинство строевых пилотов. С той же целью «ишак» по замыслу конструктора имел заднюю центровку (более 30% средней аэродинамической хорды), делавшую его еще более маневренным и чутко реагирующим на малейшие движения ручкой.
Кроме того, Поликарпов не решился резко уменьшить размеры и площадь крыла И-16 относительно «бипланных» значений удельной нагрузки на единицу площади несущей поверхности. Это, опять-таки, позволяло сохранить неплохую горизонтальную маневренность и относительно короткую взлетно-посадочную дистанцию даже без применения механизации крыла, ведь на И-16 изначально не было ни щитков, ни закрылков. Функции закрылков на ранних модификациях отчасти выполняли зависающие элероны, которые на посадке синхронно отклонялись вниз, увеличивая тем самым кривизну профиля, но при боевом маневрировании такое применение было невозможно. Начиная с И-16 тип 10, на самолете появились посадочные щитки, однако их конструкция была неудачна, в полете щитки «отсасывало» воздушным потоком, что резко снижало скорость машины. Вдобавок при выпущенных щитках управление затруднялось, самолет начинал задирать нос, а при их уборке «проваливался» вниз. В результате на аэродромах эти щитки нередко законтривали в поднятом положении, а механизмы привода снимали.
Тем не менее в И-16 все же удалось достичь считавшегося вполне приемлемым сочетания скорости и маневренности. Основные серийные модификации разгонялись до 450 — 470 км/ч и выполняли вираж за 16—18 секунд. Вот только способы, при помощи которых достигалось это сочетание, трудно назвать оптимальными. Как уже говорилось, Поликарпов стремился понизить сопротивление трения, до предела уменьшив и укоротив фюзеляж И-16, но непропорционально большое крыло и оперение машины сводили к минимуму результат его усилий, добавив еще и излишнее профильное сопротивление. К тому же короткий толстый фюзеляже плоским лобовым срезом, который лишь слегка облагораживал кок винта, способствовал повышению сопротивления давления. А в итоге максимальная скорость И-16 оказалась гораздо ниже той, на которую можно было рассчитывать при данной аэродинамической схеме и мощности двигателя. Дополнительно снижало скорость отсутствие фонаря кабины, который, начиная с 10-й модификации, пришлось заменить простым козырьком в ответ на претензии летчиков к тесноте в кабине и требования об улучшении обзора.
Вдобавок ко всему, предельно задняя центровка делала самолет излишне «вертлявым», неустойчивым и очень строгим в пилотировании. И-16 страдал так называемым рысканьем, его было сложно вести по прямой, а это сильно затрудняло прицеливание, приводя к частым промахам и повышенному расходу боеприпасов.
Вилли Мессершмитт по-иному взялся за разрешение противоречия между скоростью и маневренностью, и это сразу заметно даже при беглом взгляде на Bf 109 и И-16. Немецкий авиаконструктор раньше многих других понял, что для скоростного истребителя более выгодным является рядный мотор жидкостного охлаждения. Хотя такие моторы с радиаторами и сопутствующими агрегатами, как правило, тяжелее равных им по мощности звездообразных двигателей, они обладают очень важным преимуществом — малым «удельным лбом» (соотношением площади поперечного сечения и развиваемой мощности), позволявшим уменьшить коэффициент сопротивления машины, а значит — повысить скорость.
Мессершмитта не смутило и то, что мотор с водяным охлаждением более уязвим, чем с воздушным. Боевое повреждение любого элемента охлаждающей системы (рубашки цилиндров, трубопроводы, насосы, радиатор) приводит к вытеканию жидкости, быстрому перегреву и остановке двигателя. «Звезды» воздушного охлаждения, напротив, могут долго работать даже с несколькими пробоинами в верхних или боковых цилиндрах, хотя, разумеется, при этом они сильно теряют в мощности (прострелы нижних цилиндров для них более опасны: двигатель вскоре «клинит» из-за вытекания масла).
Отталкиваясь от продолговатой формы мотора, немецкий авиаконструктор спроектировал истребитель с тонким веретенообразным фюзеляжем, резко контрастирующий с «лобастым» и кургузым «ишаком». Не случайно советские летчики, впервые увидев «мессершмитт», сразу присвоили ему кличку «худой». Сопоставление цифр дает не менее яркую картину. Фюзеляж «сто девятого» почти на три метра длиннее, а удельная нагрузка на крыло — в среднем в полтора раза выше, чем у поликарповской машины. Если у И-16 на каждый квадратный метр несущей поверхности приходилось (в зависимости от модификации) от 93 до 136 кг взлетной массы, To y Bf 109 — от 111 до 210 кг. В частности, Bf 109E-4hF-2, с которыми И-16 воевали в 1941 — 1942 годах, имели, соответственно, 159 и 163 кг/кв. м.
При этом нагрузка на единицу мощности двигателя «мессершмиттов» тоже выше, хотя и не столь существенно: Bf 109E-4N — 2,22 кг/л. с; Bf 109F-2 — 2,23 кг/л. с.; И-16тип 24 — 2,09 кг/л. с; И-16 тип 29 — 2,15 кг/л. с.
Здесь необходимо сделать одно пояснение: в предельно упрощенном виде летные характеристики самолета зависят от двух основных параметров:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113