Шведский истребитель SAAB J.21 (SAAB 21) является блестящим примером того, как при достаточно скудном опыте проектирования можно создать весьма оригинальную конструкцию, а затем и радикально модернизировать ее. Это один из немногих примеров серийно выпускаемых самолётов с поршневой и реактивной силовой установкой на базе единого планера. К лету 1939 г инженеры SAAB при помощи американских специалистов, спроектировали свой первый истребитель SAAB J.19. Одновременно инженер компании Фрид Вёнстрём (Frid Wonstrom) в инициативном порядке предложил свою разработку — двухбалочный истребитель J.21 с установленным позади кабины пилота двигателем, оснащенным толкающим винтом, и шасси с носовой опорой. Тогда этот проект хода не получил. Зато более консервативный J.19 вызвал интерес военных, однако в условиях начавшейся в Европе войны его запустить в серию не удалось. В конечном итоге шведы вернулись к проекту истребителя SAAB J.21.
SAAB J.21 конструктивно представлял собой свободнонесущий цельнометаллический низкоплан. Двухлонжеронное крыло с ламинарным профилем имело небольшую стреловидность. Центроплан был выполнен зацело с фюзеляжем. Балки полумонококовой конструкции стыковались с центропланом. На концах балок располагались кили с рулями поворота. Между килями — стабилизатор с рулем высоты. Масло- и водорадиаторы размещались в крыле. Топливные баки — в фюзеляже и центроплане крыла. Пушка и два крупнокалиберных пулемёта располагались в носовой части фюзеляжа, еще два пулемёта — в центроплане. Двухбалочная схема была сложной инженерной задачей для конструкторов «СААБа», но сулила существенные преимущества. Расположение основного вооружения в носовой части давало высокую концентрацию огня и не требовало применения синхронизатора. Пилоту был гарантирован прекрасный обзор вперед. Однако обзор назад оказался почти полностью закрыт двигателем, поэтому боковые поверхности остекления фонаря пришлось сделать выпуклыми.
Расчеты показали, что первоначально выбранный для проекта SAAB J.21 двигатель STW С-3 (лицензионный Pratt & Whitney R-1830) не обеспечивает максимальную скорость более 600 км/ч. Альтернативой стал другой «иностранец» — лицензионно выпускаемый на фирме Svenska Flugmotor АВ немецкий Daimler-Benz DB 601. В 1943 г ему на смену пришли купленные в Германии DB 605В, которые после войны стали производить сами шведы.
Наиболее серьезной технической проблемой стало обеспечение безопасности пилота в аварийной ситуации. При классической технике покидания машины летчик не имел никаких шансов миновать вращавшийся воздушный винт Инженерам пришлось проявить немалую изобретательность. Рассматривались аварийный сброс пропеллера, использование поворотной рамы, выводящей кресло пилота за пределы плоскости винта, и даже экстренная остановка двигателя с помощью пиропатронов. В конце концов, в качестве средства спасения приняли катапультное кресло, что стало одним из первых в мире случаев его применения. Разработкой такой системы шведские конструкторы занимались самостоятельно в условиях полного информационного вакуума. Поначалу в качестве источника энергии приняли сжатый воздух.
17 октября 1941 г был выдан патент на такое устройство. До конца года прошли его статиспытания, а затем настала очередь серии тестов на наземном стенде, включавшем направляющую, по которой двигалось кресло (до полной остановки). Для отработки оптимальных углов выхода кресла и давления сжатого воздуха потребовалось более 140 пусков. 16 из них провели с участием добровольцев-испытателей, по отзывам которых выяснилось, что нагрузки на человека вполне приемлемы. Параллельно шли лётные испытания с использованием доработанного бомбардировщика SAAB B.3. Опытное оборудование разместили за крылом в верхней кабине стрелка, а на одной из плоскостей крыла установили кинокамеры. В ходе первого эксперимента из самолёта, летевшего со скоростью 350 км/ч, на высоту 4 м выстрелили шар. 8 января 1942 г впервые катапультировали кресло с 80-килограммовым манекеном.
Но в активе оказались не только успехи. Пневматическая система получилась слишком громоздкой и весьма не надежной, и шведы одновременно с немцами пришли к выводу о необходимости использования в качестве источника энергии пороховых зарядов. Для решения этой задачи фирма АВ Bofors сконструировала на основе 25-мм снарядной гильзы специальный патрон NK 490. Новинку испытали в два захода: 14-16 декабря 1942 г и 4-5 февраля 1943 г. на фирме АВ Nobelkrut, а 1-10 марта и 5-13 мая 1943 г на «СААБе». Кроме того, на стенде созданном с использованием макета кабины истребителя SAAB J.21, провели 35 наземных пусков доработанного кресла, которое получило обозначение SAAB Мк.1. Его первое летное испытание с манекеном провели с борта самолета SAAB В 17 лишь 27 февраля 1944 г.
Основу конструкции кресла Мк.1 составляла трубчатая рама, установленная на направляюших роликах. На ней были смонтированы заголовник, спинка, подножка и чашка сиденья, в которую укладывали парашют «Ирвин». Катапульта приводилась в действие ручкой на правой стороне приборной панели. Перед выходом кресла из кабины происходило автоматическое притягивание пилота поясным ремнем, а специальная гильотина перерезала кислородный шланг и радиошнур. Позже кресло доработали: уменьшили мощность пиропатронов, изменили конструкцию привязных ремней, ввели их автоматическое расстегивание после выхода кресла из кабины, пусковую ручку заменили на кожаный ремень возле левого плеча пилота, что практически избавило его от угрозы получения тяжелых травм руки. При катапультировании после отделения от кресла летчик должен был открыть парашют самостоятельно. Кроме того, предусматривалось покидание самолёта без использования кресла, что пригодилось 28 марта 1949 г летчику-испытателю Олле Клинкеру (Olle Klinker), который благополучно выбрался в аварийной ситуации из реактивного SAAB J.21R после того, как катапульта не сработала. Впервые в «боевой» обстановке кресла Мк.1 были успешно применены 29 июля 1946 г при столкновении в воздухе двух SAAB J.21A. Всего за время эксплуатации самолетов семейства SAAB J.21 состоялось 25 катапультирований, из них — 23 успешно.
Три первых SAAB J.21 имели серийные № 21001, 21002, 21003. Два предназначались для лётных испытаний, третий — для прочностных. Первый полёт нового истребителя состоялся 30 июля 1943 г. Разбег на взлете оказался очень длинным, и пилот Клэс Смит едва оторвал машину от ВПП, повредив шасси самолета о забор аэродрома. Однако в целом полёт прошел вполне успешно и завершился благополучной посадкой при минимальных повреждениях истребителя. В дальнейшем испытания прошли без особых проблем, если не считать хлопот с доводкой системы охлаждения двигателя. После этого ВВС Швеции заказали первую партию истребителей, получивших обозначение SAAB J.21A-1. Серийное производство самолётов началось на заводе Тролльхаттане. Общий заказ поначалу составил 484 экземпляра, но в связи с закупкой американских «Мустангов» его сначала уменьшили до 422, а затем и до 298 машин, которые построили в следующих вариантах:
SAAB J.21A-1 — 54 шт, выпущенные с 1 декабря 1945 г. по 5 декабря 1946 г, были вооружены четырьмя 13,2-мм пулемётами и одной 20-мм пушкой Hispano;
SAAB J.21A-2 — 2 партии по 62 самолета, выпущенные с 13 июля 1946 г по 14 ноября 1947 г., отличались установкой шведской пушки Bofors М.45 и наличием авиагоризонта;
SAAB J.21A-3 (другое обозначение В 21А-3) — 120 машин, поставленных с 22 мая 1947 г по 17 января 1949 г. По сути, это были истребители-бомбардировщики, оборудованные пилонами для подвески НАР, авиабомб или топливных баков. Предусматривалось использование одной 500- либо 250-кг бомбы, или четырех 50-кг бомб, либо восьми 180-мм НАР.
В 1945 г. на «СААБе» вели проектирование истребителя-перехватчика SAAB J.21B с улучшенной аэродинамикой, мотором DB 605Е мощностью 2000 л.с., вооруженного тремя 20-мм пушками и оснащенного РЛС. Этот проект в силу ряда причин так и не был реализован.
Весной 1945 г моторостроительные фирмы Svenska Rugmotor АВ, АВ Lundstroms Angturbin и АВ Ljungstrom занялись разработкой реактивного двигателя собственной конструкции. Параллельно и SAAB начала исследования в области реактивной авиации. В конце 1945 г. было решено, что для быстрейшего освоения реактивной техники следует переоборудовать соответствующим образом несколько серийных SAAB J.21. Эти машины виделись в качестве переходных при грядущем перевооружении на британские «Вампиры». 4 самолета (сер. № 21116, 21119, 21121 и 21123), взятые прямо со сборочной линии, переоборудовали под британские моторы D.H. Goblin-II. Новый истребитель получил обозначение SAAB J.21R. Первый полет на нём совершил летчик-испытатель Аке Сунден 10 марта 1947 г.
Как это часто бывает, временное решение приобрело характер постоянного. Поскольку с новым самолётом серьезных проблем не возникло, ВВС Швеции не ограничились четырьмя экземплярами и заказали 120 таких машин, хотя затем их число уменьшили до 64, включая четыре прототипа. При подготовке серийного производства оказалось, что минимальными доработками базовой конструкции не обойтись. Если вначале предполагали изменить лишь около 20% деталей и узлов самолёта SAAB J.21, то реально пришлось переделать почти 50% конструкции планера. Существенным изменениям подверглись хвостовые части балок и кили, а стабилизатор вынесли вверх, подняв над реактивной струей двигателя. Все мало-мальски свободное пространство фюзеляжа отдали под топливные баки, кроме того, самолёт оснастили двумя 400-л подвесными баками на концах крыла. Профиль крыла модифицировали, чуть заострив его переднюю кромку. Изменили стояночные углы шасси. Состав вооружения не претерпел существенных изменений по сравнению с исходным SAAB J.21A.
Самолёты выпускались в Линкёпинге в двух версиях:
SAAB J.21RA — 30 шт, оснащенных двигателями D.H. Goblin-II (шведское обозначение — RM 1) тягой 1360 кгс, были поставлены в период с 2 августа 1949 г по 21 августа 1950 г;
SAAB J.21RB — 30 шт, оснащенных двигателями RM 1A (D.H. Goblin-III) шведской постройки тягой 1500 кгс. Поставлены в периоде 1 июля 1950 г по 24 января 1951 г.
Примерно через год после появления SAAB J.21R был создан новый реактивный истребитель SAAB J.29. По мере увеличения парка этих машин «двадцать первые» стали переоборудовать из истребителей в ударные самолёты, используя подвесное вооружение.
При использовании в строевых частях SAAB J.21A показал себя довольно надежным самолётом с хорошими взлетно-посадочными характеристиками. Однако как истребитель он имел существенный недостаток — чрезмерную продольную устойчивость. Правда, для пилотов SAAB J.21A-3 это качество оказалось скорее положительным — самолёт был устойчив при стрельбе по наземным целям. Реактивный SAAB J.21R обладал теми же преимуществами и недостатками, что и его поршневой предшественник — он был маломаневренным для воздушного боя, но устойчив, как «платформа для стрельбы». Кроме того, самолёт имел малый боевой радиус действия — с подвешенными ракетами на малой высоте он составлял всего 190 км. Без подвесных баков SAAB J.21R мог продержаться в воздухе до 45 минут, а с ними — 100 минут. По оценке самих же шведов, «SAAB J.21R не был шедевром, но его проектирование и строительство обеспечили уникальный опыт, имевший неоценимое значение для более поздних проектов SAAB».
В настоящее время сохранились 4 экземпляра «двадцать первого»: SAAB J.21A-3 сер. №21286 (из авиакрыла F8) — в Стокгольмском музее технологии; SAAB J.21A-3 сер. № 21311 (из авиакрыла F9) — на авиабазе в Гётеборге; SAAB J.21A-3 сер. № 21364 (из авиакрыла F12) — в Музее шведских ВВС (lygvapenmuseum) на авиабазе авиакрыла F13 в Мальмслатте (Malmslatt). Ни один SAAB J.21R не сохранился, однако шведские энтузиасты восстановили один такой самолёт переделав его из SAAB J.21A (сер. № 21463). Этот экземпляр также находится в Мальмслатте.
Тактико-технические характеристики SAAB J.21A-2
Размах крыла, м 11.60
Длина, м 10.44
Высота, м 3.97
Площадь крыла, м2 22.20
Масса, кг
пустого самолета 3250
нормальная взлетная 4413
максимальная взлетная 5200
Тип двигателя 1 ПД Daimler-Benz DB 605В
Мощность, л.с. 1 х 1475
Максимальная скорость , км/ч 650
Крейсерская скорость , км/ч 490
Практическая дальность, км 1190
Максимальная скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м 10200
Экипаж 1
Вооружение: одна 20-мм пушка Bofors в носовой части и
четыре 13,2-мм пулеметы Browning (два в носовой части и
два в крыле)
