В поисках более совершенного устройства на заводе № 51 спроектировали и изготовили свой кольцевой коллектор с тремя вариантами глушителя-пламегасителя, называемого ШПГ (буквально - шумопламегаситель).
ШПГ-1 действовал по принципу трения с отражением, выхлопные газы в нем проходили по спирали.
ШПГ-2 построили по типу МАКФ-4, действующего как акустический фильтр высокой частоты и конструктивно осуществленного по прямой схеме с воздушной подушкой.
ШПГ-3 основывался также на принципе акустического фильтра высокой частоты и конструктивно был осуществлен по обратной схеме.
Испытания всех трех устройств провели в НИИ ВВС в период с 19 января по 15 февраля 1944 г. на аэродроме в Чкаловской. Лучшие результаты показали ШПГ-2, установленные на У-2 ВС № 017120 производства завода № 471 и У-2ВС № 640201 производства завода № 464. На расстоянии 50 м от самолетов в направлениях 0° и 120° шум по замерам снижался на 7-8 децибел. Звук выхлопа не прослушивался в суммарном шуме самолета на всех режимах работы мотора, что свидетельствовало о полной маскировке звука выхлопа шумом винта. В полете на высоте 50-100 м и на расстоянии 200-300 м слышимость самолета полностью исчезала. На более близком расстоянии прослушивался шум винта малой интенсивности в виде шороха. Пламя выхлопа гасилось полностью на всех оборотах.
На режиме полного газа ШПГ-2 снижал обороты двигателя на земле на 15 об/мин (вместо 1585 с серийными выхлопными патрубками давал 1570 об/мин). Суммарную мощность ШПГ-2 уменьшал на 3% - МАКФ-4 на 6%. Уменьшение максимальной скорости составило 4 км/ч. По сообщению летчика, ст. лейтенанта Тинякова, использование глушителя-пламегасителя ШПГ-2 «на летные данные практически не влияет».
Глушитель-пламегаситель МАКФ-4 на корректировщике У-2 во время контрольных испытаний осенью 1943 г.
7 марта 1944 г. Главный инженер ВВС Красной Армии генерал-полковник Репин утвердил отчет испытаний глушителей-пламегасителей (ШПГ) на самолете У-2 с М-11Д. Далее рекомендовалось принять ШПГ-2 как эталон для серии взамен серийных выхлопных патрубков. Заводы обязывались уже с 1 апреля выпускать У-2 с кольцевыми коллекторами ШПГ-2. Кроме этого, были заказаны дополнительные комплекты таких глушителей для последующей их установки на самолеты в ночных легкобомбардировочных полках.
Эталонный ночной бомбардировщик 1944 г.
Этот У-2 ВС с серийным № 4504 был построен на заводе № 387 в октябре 1943 г. и предполагался в качестве эталона для последующего серийного производства. Модернизированный самолет имел следующие отличия:
1.Установлен опытный глушитель конструкции КБ завода № 387.
2. Смонтирована новая шкворневая установка под пулемет «ДТ» с магазинным питанием.
3. Установлен новый визир штурмана для ночного бомбометания.
4. Оборудовано питание гироприборов от всасывающего патрубка 4-го цилиндра.
5. Установлен триммер руля высоты.
6. Поставлен опытный центропланный бензобак.
7. Изменены карданные узлы передних подкосов аморт-стойки шасси.
Государственные испытания У-2ВС № 4504 провели в НИИ ВВС в период с 21 декабря 1943 г. по 13 января 1944 г. Военные испытатели на сей раз отчетливо дали понять, что время самодеятельности закончилось, поэтому весьма придирчиво отнеслись к оценке боевых и эксплутацион-ных возможностей самолета. Отмечалось, что в предъявленном исполнении У-2 испытания не выдержал по ряду причин. Задняя стрелковая установка имела недостаточные углы обстрела земли, у штурмана не было надежного привязного ремня, магазины с патронами в полете сменять оказалось весьма затруднительно. Новый вариант питания авиагоризонта и указателя поворота оказался еще далек от совершенства, бомбардировочный визир недоведен, управление элеронами тугое, нагрузки на руль высоты при нейтральном триммере высоки. При этом пустой самолет стал тяжелее на 40-50 кг, что снижало бомбовую нагрузку соответственно на 50 кг.
Для устранения недостатков самолет передали в КБ Поликарпова, на московский авиазавод № 51. Здесь в короткий срок произвели следующие изменения:
- на левом руле высоты оборудовали более эффективный триммер, вписанный в обводы оперения. Штурвал триммера на левом борту кабины пилота передвинули вперед. У штурмана применили съемную ручку управления;
У-2ВС производства завода № 387 в зимней окраске. 1942 г.
- питание пилотажных гироприборов осуществили по замкнутому контуру через манодетандер, обеспечивающий более устойчивый перепад давления. Кстати, используемые ранее трубки Вентури, дающие перепад давления 50-55 мм, вполне успешно раскручивали гироскопы указателей поворота. Необходимый при ночных полетах авиагоризонт АГ-1 требовал перепада давления 80-100 мм. Именно для этого прибора с «воздушным» питанием и затеяли внесение данных изменений. В последующем необходимое для работы гироприборов разряжение воздушного потока получали при подключении к смесительной камере двигателя М-11;
- установили генератор ГС-50, капот доработали под установку генератора. Вместо пускового магнето использовали бобину (катушку), доработали электропроводку: установили регулятор напряжения, смонтировали кабинную лампу с реостатом;
- пулемет ДТ передвинули назад на 100 мм. Походное положение пулемета перенесли с правого на левый борт (при испытаниях для походного крепления решили ис пользовать оба борта). Магазины приспособили для замены в воздухе, гаргрот в районе крепления шкворня обшили металлом для предохранения от повреждений стреляными гильзами.
Пулемет ДТ (без дискового магазина) на шкворневой установке У-2ВС № 4504 в походном положении.
После произведенных доработок У-2 № 4504 вновь предъявили к проведению оценки как эталон первого полугодия 1944 г. Повторные испытания в НИИ ВВС велись с 19 по 22 февраля 1944 г. под руководством ст. техника лейтенанта В.В.Часовникова и летчика инженера-капитана С.Г. Фролова. Основные характеристики были зафиксированы следующие:
Вес пустого (кг) 808
Полетный вес нормальный (кг) 1350
Бомбовая нагрузка (кг) 250 (5 х ФАБ-50)
Скорость у земли (км/ч) 144
Время набора высоты 1000 м (мин) 23,2
В итоговом заключении указывалось, что У-2ВС № 4504 испытания прошел удовлетворительно, внесенные конструктивные изменения являются целесообразными. Полученные летные данные удовлетворяют требованиям, предъявляемым к эталону У-2ВС на 1944 г.
По технике пилотирования У-2ВС № 4504 ничем не отличался от серийных У-2, ранее проходивших испытания. Шкворневая установка удобна в эксплуатации, обеспечивает безотказную стрельбу пулемета в стороны на 68°, вниз с борта 53° и вверх до 60°. Боезапас 630 патронов в 10 магазинах является излишним и может быть сокращен до 315 патронов (5 магазинов). Предлагалось установить лампы УФО для освещения приборной доски, пилотажные приборы перекомпоновать (в который раз), изменить монтаж аккумулятора.
У-2 ВС № 4504 рекомендовался к постройке как эталон первого полугодия 1944 г. для всех четырех заводов при обязательном устранении недостатков и установке шумо-пламегасителя ШПГ-2. Заводу № 387 предлагалось продолжить работу по совершенствованию самолета и подготовить эталон второго полугодия 1944 г. Предполагалось использовать форсированный М-11Ф, для уменьшения длины пробега и повышения маневренности при рулении основные колеса оборудовать тормозами, вместо костыльной пяты установить костыльное колесо, установить бро-нечашку на сиденье пилота, использовать новый бомбардировочный прицел.
Отдельные усовершенствования внедрялись на самолете незамедлительно. В апреле 1944 г. на аэродром в Чка-ловской вывели серийный У-2, заводской № 5986, доработанный на заводе № 51. На этом самолете испытали новый фюзеляжный бак емкостью 200 л вместо двух (фюзеляжного и центропланного общей емкостью 195 л) и опытный коллиматорный прицел НП-У-2 (чуть позднее назывался НП-По-2). Использование нового бака сместило центровку вперед - 32,1% вместо 37,3%, - что расценивалось как положительный фактор увеличения устойчивости полностью нагруженного самолета.
