Внешняя аэродинамика штурмовика Ил-8, в сравнении с Ил-2, была улучшена: масляный радиатор поместили рядом с водяным в воздушном канале, который был выполнен по типу самолета Ил-2, всасывающий патрубок мотора на новом штурмовике расположили на левом борту фюзеляжа.
С целью повышения продольной устойчивости и улучшения управляемости крыло самолета было смещено назад. Было введено взлетное положение щитков.
Бронирование Ил-8-го было усилено. Мотор с агрегатами, водяной и масляный радиатор прикрывались броней толщиной 4 и 6 мм.
Кабина пилота имела броню толщиной 4, 6, 7 и 8 мм. Со стороны задней полусферы летчик защищался бронеплитой толщиной 8 мм, а спереди — 62-мм прозрачным бронестеклом. Сверху на фонаре кабины пилота устанавливались бронелисты толщиной 6 и 8 мм.
Штурман-стрелок, в отличие от Ил-2, был полностью забронирован. С боков его защищали бронелисты толщиной 5 и 6 мм, а со стороны задней полусферы — 12-мм бронеплита площадью 1,07 кв. м. Общий вес металлической брони на штурмовике (без узлов крепления) составил 1110 кг.
Снизу фюзеляжа для входа в кабину штурмана-стрелка был сделан люк. Лонжероны крыла нового штурмовика были металлические, обшивка — дюралюминовая.
Хвостовая часть на первом экземпляре нового штурмовика выполнялась деревянной, а на втором — металлической.
Стрелково-пушечное вооружение первого экземпляра Ил-8 состояло из двух пушек ВЯ с боезапасом по 150 снарядов на ствол и двух пулеметов ШКАС, имевших боекомплект на 1500 патронов.
На втором экземпляре Ил-8 устанавливалось металлическое крыло с двумя пулеметами ШКАС и двумя пушками НС-37.
Схема бронирования тяжелого штурмовика Ил АМ-42
Новый штурмовик отличался в лучшую сторону от обычного Ил-2 АМ-38Ф еще и правильным размещением пушек на самолете. Последние устанавливались на Ил-8-м ближе к оси самолета на том месте, где на Ил-2 размещались пулеметы ШКАС.
Пулеметы же, наоборот, ставились там, где обычно устанавливались пушки. Сами же пушки целиком размещались в крыле штурмовика.
В центроплане крыла Ил-8 АМ-42 располагались 4 бомбоотсека, размеры которых допускали размещение внутри самолета 600 кг нормального бомбового груза. При этом мелкие авиабомбы укладывались в эти отсеки на створки бомболюков как в бункера.
После сбрасывания бомб створки люков закрывались с помощью пружин. Два наружных держателя позволяли подвешивать бомбы массой от 50 до 500 кг.
Бомбовая нагрузка нового штурмовика в перегрузочном варианте на внутренних и наружных держателях достигала 1000 кг. То есть, была такой же как и у основного фронтового бомбардировщика ВВС КА того времени Пе-2, но при существенно лучшей броневой защите.
Нормальная же бомбовая нагрузка самолета Ил-8 в варианте с пушками НС-37 ограничивалась 400 кг, в перегрузку — 1000 кг (две бомбы ФАБ-500).
Оборонительное вооружение самолетов состояло из пулемета УБК (три магазина по 50 патронов) на турели ВУ-8 с увеличенными углами обстрела (вверх — 48°, вниз с бортов — 13°, вправо — 60°, влево — 65°).
Кроме того, на втором экземпляре Ил-8 для защиты нижней задней полусферы в хвостовой части машины устанавливалась оборонительная кассетная установка ДАГ-10 с десятью авиационными гранатами АГ-2, управление сбросом которых осуществлялось как из кабины летчика, так и из кабины стрелка.
Авиационная граната АГ-2 была разработана еще в 1937–38 гг. А. Ф. Турахиным и представляла собой малоразмерную авиабомбу, разрывающуюся в воздухе.
Граната АГ-2, выпадая из кассетного держателя, задевала выступом крышки парашютной коробки косынку колодца, выбрасывала тормозной парашют и через три секунды, отстав от самолета, взрывалась перед атакующим самолетом противника. По замыслу конструктора, внезапно возникающее перед самолетом противника черное облако дыма и плотная завеса из осколков должны были заставить его отказаться от атаки.
Схема бронирования Ил-8 АМ-42 (второй вариант)
Первый полет опытного штурмовика Ил-8 АМ-42 (№ 1) состоялся 10 мая 1943 г. под управлением летчика-испытателя В. К. Коккинаки. После этого начались заводские летные испытания.
Собственно говоря, испытывался и доводился не столько самолет, сколько его еще далеко несовершенная винтомоторная группа. 24-му заводу, несмотря на проводимую обширную доводочную работу, долго не удавалось добиться надежной работы мотора.
Тяжелый штурмовик Ил-8 АМ-42 (первый вариант)
В процессе заводских испытаний Ил-8-го на машине пришлось заменить пять (!) моторов АМ-42, прежде чем удалось обеспечить их устойчивую работу в полете. В этой связи испытания нового штурмовика затянулись до 26 ноября 1943 г.
Начиная с июня 43-го на АМ-42 дважды, проводилось торсиографирование. Первое торсиографирование показало, что от пружин в шестернях редуктора необходимо отказаться в пользу жесткой шестерни редуктора.
Повторное торсиографирование мотора, но уже с жестким редуктором, подтвердило правильность сделанной доработки мотора.
По окончании работ по торсиографированию АМ-42 совместным приказом Наркома авиапромышленности А. И. Шахурина и Главного инженера ВВС КА А. К. Репина № 551/0200 от 16 сентября 1943 г. была назначена Государственная комиссия для проведения испытаний мотора АМ-42.
Ввиду того, что в АМ-42 были внесены существенные конструктивные изменения по сравнению с мотором, первоначально предъявленным на государственные испытания, Госкомиссия посчитала необходимым вначале провести по специально разработанной программе предварительные длительные испытания тех конструктивных узлов мотора, которые переделывались заново (например, всасывающая система, поршневая группа и т. д.), и длительные внутризаводские испытания самого мотора на надежность с новыми деталями и только после этого допустить мотор к государственным испытаниям уже по нормальной программе.
Сточасовые внутризаводские испытания АМ-42 успешно закончились лишь 23 декабря 1943 г. В этой связи первый опытный штурмовик Ил-8 с мотором АМ-42 был передан на государственные испытания только в феврале 1944 г.
Необходимо отметить, что АМ-42 государственные испытания прошел лишь в апреле-мае 1944 г., по результатам которых и был рекомендован к запуску в серийное производство.
В отчете о государственных испытаниях указывалось, что мотор АМ-42 имеет степень сжатия 5,5, редуктор с параллельными осями при передаточном числе i=0,6. Нагнетатель приводной, центробежный, невыключающийся с передаточным числом 11,5.
На взлетном режиме мотор развивал мощность в 2000 л. с, при числе оборотов 2500 об/мин, давлении за нагнетателем 1720 мм. рт. ст. и давлении смеси на всасывании 1565 мм. рт. ст. При этом средний удельный расход топлива составлял 330–345 г/л. с. час.
Время непрерывной работы мотора на взлетном режиме ограничивалось 5 минутами, а общая наработка мотора на этом режиме — не более 5% от общего срока службы мотора.
На номинальном режиме на расчетной высоте (1600 м) мотор развивал мощность 1770 л. с., а на земле — 1750 л. с. При этом давление воздуха за нагнетателем равнялось 1450 мм. рт. ст., а давление смеси на всасывании — 1335 мм. рт. ст. Удельный расход топлива на этом режиме не превышал 305–315 гр/л. с. час.
Испытания показали, что максимально допустимое число оборотов мотора на режиме пикирования составляло 2550 об/мин (не более 30 с), а минимальное число оборотов, при котором мотор все еще работал устойчиво равнялось 500 об/мин.
Приемистость мотора была не хуже 2–3 с. Вес пустого мотора 1030 кг при габаритах 2295х1185х875мм. Срок до первой переборки был определен в 100 часов.
С целью уменьшения барботажа масла в картере, улучшения откачки масла из картера, устранения выброса масла через суфлер и уменьшения теплоотдачи в АМ-42 был введен поддон с клапанами и козырьками.
Поддон вместе с поперечными стенками образовывали шесть изолированных друг от друга кривошипно-шатунных камер. Это устраняло возможность появления продольных воздушных вихрей.
Повышение давления в отдельных кривошипно-шатунных камерах при нижнем положении поршней вызывало открытие клапанов поддона и удаление из-под козырька собранного масла в нижнюю полость поддона, общую для всего мотора.
Затем масло собиралось в переднем и заднем отстойниках, из которых оно откачивалось отдельными секциями масляного насоса.
Для улучшения очистки масла в нагнетающей масляной магистрали устанавливались два фильтра НФМ-25.
Редуктор мотора выполнялся жестким без амортизирующих промежуточных элементов в соединении большой шестерни редуктора с валом. Это увеличило собственную частоту колебаний системы коленвал-редуктор и устранило возможность резонанса на рабочих режимах двигателя.
Сам коленвал мотора выполнялся более жестким и прочным. На продолжении 1, 3, 6, 7, 10 и 12-й щек устанавливались противовесы, которые частично разгрузили коленчатый вал от действия инерциальных сил, уменьшили нагрузку на коренные опоры и позволили повысить обороты мотора без увеличения размеров опор.
