Focke Wulf Fw 190

Ανάπτυξη

Το Φθινόπωρο του 1937, το Γερμανικό Υπουργείο Αεροπορίας (Reichsluftfahrtministerium ή RLM) ζήτησε από διάφορους σχεδιαστές τη δημιουργία ενός νέου μαχητικού, που θα συμπλήρωνε τη δράση του Messerschmitt Bf 109, το οποίο είχε επιλεγεί ως το βασικό καταδιωκτικό της Γερμανίας. Αν και το Bf 109 ήταν την εποχή εκείνη ένα εξαιρετικά προηγμένο αεροσκάφος, το RLM ανησυχούσε για το ενδεχόμενο της μελλοντικής εμφάνισης ανώτερων ξένων τύπων και επιθυμούσε την ανάπτυξη ενός νέου μαχητικού που θα μπορούσε να ανταποκριθεί στις νέες πιθανές προκλήσεις.
Ο Κουρτ Τανκ, αρχισχεδιαστής της Focke-Wulf, ανταποκρίθηκε με έναν αριθμό σχεδίων, τα περισσότερα εκ των οποίων στηρίζονταν σε σειριακούς, υδρόψυκτους κινητήρες. Αλλά μόνον όταν ένα σχέδιο που αξιοποιούσε τον αερόψυκτο, 14-κύλινδρο αστεροειδή κινητήρα BMW 139 έκανε την εμφάνισή του, έδειξε ενδιαφέρον το RLM. Την περίοδο εκείνη, η χρήση αστεροειδών κινητήρων ήταν ασυνήθιστη στην Ευρώπη, λόγω της μεγάλης εμπρόσθιας επιφάνειάς τους και της πεποίθησης πως προκαλούσαν τόσο μεγάλη οπισθέλκουσα ώστε δεν θα μπορούσαν να συναγωνιστούν τους σειριακούς κινητήρες. Ο Τανκ δεν ήταν πεπεισμένος γι’ αυτό, αφού είχε παρακολουθήσει την επιτυχή χρήση αστεροειδών κινητήρων από το Αμερικανικό Ναυτικό και σχεδίασε μια ιδιαίτερα αεροδυναμική εγκατάσταση για το νέο κινητήρα της BMW. Αντί να αφήσει την πρόσοψη του κινητήρα ανοικτή, ώστε να επιτρέπει την ελεύθερη ροή κρύου αέρα ανάμεσα στους κυλίνδρους, ο Τανκ δημιούργησε ένα πολύ μικρό αεραγωγό μέσα στο κέλυφος του κινητήρα και έναν υπερμεγέθη κώνο έλικα, απ’ όπου εισέρχονταν ο αέρας. Θεωρητικά, η χρήση του πολύ εφαρμοστού κελύφους επίσης προκαλούσε κάποιαν επιπλέον ώθηση για το αεροσκάφος, λόγω της επιτάχυνσης του αέρα που πιεζόταν περνώντας μέσα από το κέλυφος. Επιπλέον, θεωρήθηκε πως αφού το Fw 190 θα χρησιμοποιούσε αστεροειδείς κινητήρες, δεν θα επηρέαζε την παραγωγή του Bf 109, διευρύνοντας το ενδιαφέρον του RLM για τη νέα πρόταση της Focke-Wulf.
Άλλη μια επαναστατική πτυχή του νέου σχεδίου ήταν η εκτενής χρήση ηλεκτρικών εξαρτημάτων, αντί των υδραυλικών συστημάτων που χρησιμοποιούνταν από τους περισσότερους αεροναυπηγούς της εποχής. Στα πρώτα δύο πρωτότυπα, το σύστημα προσγείωσης ήταν υδραυλικό. Όμως αρχής γενομένης από το τρίτο πρωτότυπο, οι ανασυρόμενοι τροχοί άρχισαν να λειτουργούν με διακόπτες στο πιλοτήριο, που έλεγχαν ηλεκτρογεννήτριες εγκαταστημένες στις ημιπτέρυγες. Αντίστοιχα, και τα ηλεκτρικώς χειριζόμενα πτερύγια καμπυλότητας για την προσγείωση (landing flaps) ελέγχονταν από κομβία στο πιλοτήριο, καθώς και η ουραία επιφάνεια μεταβλητής γωνίας πρόσπτωσης (incidence), που χρησιμοποιούνταν για το διορθωτικό χειρισμό του αεροσκάφους. Ο σταθερός οπλισμός επίσης οπλίζονταν και πυροδοτούνταν ηλεκτρικά. Ο Κουρτ Τανκ πίστευε ότι η πράξη θα αποδείκνυε πως τα ηλεκτρικά συστήματα ήταν πιο αξιόπιστα και ανθεκτικά από τα υδραυλικά, καθώς και ευκολότερη η τυχόν επισκευή τους, ενώ η απουσία εύφλεκτων υδραυλικών υγρών και ευπαθών σωληνώσεων, με τάση για διαρροές, θα μείωνε τον κίνδυνο πυρκαγιάς.
Ο Τανκ δημιούργησε επίσης ένα ιδιαίτερα καθαρό σχεδιάγραμμα πιλοτηρίου, βοηθούμενος και από τη χρήση ηλεκτρικών οργάνων. Το πιλοτήριο είχε τις περισσότερες ενδείξεις τοποθετημένες με μια λογική διάταξη και εγκαταστημένες μέσα σε πίνακες οργάνων, εκατέρωθεν του πιλότου, αντί να βρίσκονται πάνω στο κέλυφος της ατράκτου.

Πρωτότυπα

Το πρώτο πρωτότυπο, το Fw 190 V1, έκανε την παρθενική του πτήση την 1η Ιουνίου 1939, φέροντας τα πολιτικά διακριτικά D-OPZE, ενώ έφερε έναν 14-κύλινδρο, αστεροειδή κινητήρα BMW 139 των 1.529 hp. Παρουσίασε εξαιρετικές αρετές συγκριτικά με το μικρό του μέγεθος, με υπέροχη ανταπόκριση στα χειριστήρια, καλή ορατότητα και υψηλή ταχύτητα (αρχικά κάπου 610 km/h). Ο βαθμός διατοιχισμού (roll rate) ήταν 162 μοίρες στα 410 km/h, αλλά το αεροσκάφος παρουσίαζε υψηλή ταχύτητα προσγείωσης, στα 205 km/h. Σύμφωνα με τους πιλότους που δοκίμασαν τα πρώτα πρωτότυπα, το φαρδύ σύστημα τροχών διευκόλυνε την προσγείωση και απογείωση, με αποτέλεσμα ένα αεροσκάφος πιο εύχρηστο και ασφαλές στο έδαφος από το Bf 109. Το εκπέτασμα των πτερύγων του ήταν 9,5 μέτρα σχηματίζοντας επιφάνεια 15 m².
Ένα ουσιαστικό πρόβλημα δημιουργήθηκε με τη θέση του πιλοτηρίου, ακριβώς πίσω από τον κινητήρα, όπου η θερμοκρασία αυξάνονταν υπερβολικά. Κατά την παρθενική πτήση, έφτασε τους 55 °C και ο πιλότος δοκιμών Hans Sander σχολίασε: «ήταν σα να κάθεσαι με τα δυο πόδια μέσα στο τζάκι». Στην αρχή το V1 (κωδικός που δινόταν από τους Γερμανούς σε κάθε πρώτο πρωτότυπο υπόδειγμα) χρησιμοποιούσε έναν τεράστιο κώνο έλικα, που σκέπαζε ολόκληρη την εμπρόσθια όψη του κελύφους του κινητήρα, μέσα από το οποίο διοχετεύονταν ο αέρας ψύξης. Ένας επιπρόσθετος, αιχμηρός, μικρός κώνος έλικα, που είχε προσαρμοστεί μέσα στον αεραγωγό, αποσκοπούσε στο να πιέσει και να επιταχύνει τη ροή αέρα, με την ελπίδα πως αυτό θα ήταν αρκετό για να ψυχθεί ο κινητήρας. Οι πρώτες δοκιμαστικές πτήσεις απέδειξαν ότι τα αναμενόμενα οφέλη αυτού του σχεδίου δεν προέκυψαν και σύντομα αυτή η διάταξη αντικαταστάθηκε από ένα μικρότερο, πιο συμβατικό κώνο, που κάλυπτε μόνο τον ομφαλό του τρίφυλλου έλικα VDM. Σε μια προσπάθεια να αυξηθεί η ροή αέρα μέσα στο εφαρμοστό περίβλημα του κινητήρα, ένας 10-πτέρυγος ανεμιστήρας, ρυθμισμένος να γυρίζει με 3,12 φορές την ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα, τοποθετήθηκε στο εμπρόσθιο άνοιγμα του επανασχεδιασμένου κελύφους. Με αυτές τις τροποποιήσεις, το V1 πρωτοπέταξε την 1η Δεκεμβρίου του 1939, βαμμένο με τα χρώματα της Luftwaffe και κωδικούς εργοστασίου.
Το Fw 190 V2 πέταξε στις 31 Οκτωβρίου 1939 και διέθετε εξ αρχής το νέο κώνο έλικα και τον ανεμιστήρα. Ήταν ακόμα οπλισμένο με ένα πολυβόλο MG 17 των 7,92 mm και ένα MG 131 των 13 mm στη βάση κάθε ημιπτέρυγας.
Πριν ακόμα την πρώτη πτήση του Fw 190 V1, η BMW έκανε στατικές δοκιμές ενός μεγαλύτερου, ισχυρότερου αστεροειδούς κινητήρα, με 14 κυλίνδρους σε δύο σειρές, που είχε ονομάσει BMW 801. Αυτός ο αεροκινητήρας εισήγαγε ένα νέο σύστημα ελέγχου της μηχανής, το λεγόμενο Kommandogerät, ουσιαστικά ένα μηχανικό υπολογιστή που μετρούσε τη ροή των καυσίμων, τη λειτουργία των ρυθμιστικών βαλβίδων και τον έλικα σταθερής περιστροφής. 
Το RLM έπεισε τη Focke-Wulf και την BMW να εγκαταλείψουν τον αεροκινητήρα "139" για χάρη του νέου τύπου. Ο ¨801¨ είχε την ίδια διάμετρο με τον 139, αν και ήταν σημαντικά βαρύτερος και μακρύτερος. Αυτό σήμαινε πως ο Τανκ θα έπρεπε να επανασχεδιάσει το Fw 190, με αποτέλεσμα να εγκαταλειφθούν τα V3 και V4 και το V5 έγινε το πρώτο πρωτότυπο με το νέο κινητήρα. Το σκάφος ενισχύθηκε και το πιλοτήριο τοποθετήθηκε πιο πίσω στην άτρακτο, κάτι που περιόρισε τα προβλήματα υπερθέρμανσης και δημιούργησε για πρώτη φορά χώρο για οπλισμό στο ρύγχος. Ένας ανεμιστήρας ψύξης με 12 πτερύγια, που περιστρέφονταν με τρεις φορές την ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα, εγκαταστάθηκε. Το συρόμενο κουβούκλιο επανασχεδιάστηκε, με τους οπίσθιους υαλοπίνακες από πλέξιγκλας να έχουν αντικατασταθεί από πίνακες ντουραλουμινίου. Άλλαξε ακόμα το σχήμα της κάθετης ουράς και το πτερυγίδιο του πηδαλίου διεύθυνσης αντικαταστάθηκε από μια μεταλλική, ρυθμιστική ταινία, διευθετήσιμη μόνο στο έδαφος. Νέα, ανθεκτικότερα στηρίγματα τροχών εισήχθησαν, ο υδραυλικός μηχανισμός ανάσυρσης αντικαταστάθηκε από έναν ηλεκτρικό, τροχοί μεγαλύτερης διαμέτρου χρησιμοποιήθηκαν και νέα αεροδυναμικά καλύμματα, απλούστερου σχεδίου τοποθετήθηκαν στα σκέλη. Αρχικά, το V5 χρησιμοποιούσε τις ίδιες ημιπτέρυγες με τα πρώτα δύο πρωτότυπα, αν και, προκειμένου να δημιουργηθεί χώρος για το νέο, μεγαλύτερο σύστημα προσγείωσης, διογκώθηκε το εμπρόσθιο άκρο στη ρίζα των ημιπτερύγων. Πρωτοπέταξε στις αρχές της Άνοιξης του 1940.
Ωστόσο η αύξηση του βάρους ήταν σημαντική, 635 kg, κάτι που μεγάλωσε το φόρτο πτέρυγας (το λόγο του μικτού βάρους του αεροσκάφους προς το εμβαδόν των πτερύγων) και επιδείνωσε το χειρισμό. Ως αποτέλεσμα, μετά από μια σύγκρουση, τον Αύγουστο του 1940, με ένα όχημα εδάφους, που ανάγκασε το V5 να επιστρέψει στο εργοστάσιο για σοβαρές επισκευές, ανακατασκευάστηκε με νέα φτερά, λιγότερο εκλεπτυσμένης σύλληψης από το αρχικό σχέδιο, με μεγαλύτερο εμβαδόν (18,30 m²) και εκπέτασμα 10,506 m. Αυτός ο νέος τύπος πτερύγων επρόκειτο να χρησιμοποιηθεί από όλες τις κύριες εκδόσεις παραγωγής του Fw 190.
Ακόμα και με το νέο κινητήρα και τον ανεμιστήρα ψύξης, το αεροσκάφος παρουσίαζε πολύ υψηλές θερμοκρασίες στις κεφαλές των κυλίνδρων της πίσω σειράς, που, τουλάχιστον σε μια περίπτωση, προκάλεσαν την πυροδότηση των πυρομαχικών του οπλισμού της ατράκτου. Ένα άλλο ελάττωμα της θέσης του πιλοτηρίου ήταν η ανεπαρκής ορατότητα πάνω από το ρύγχος, που δημιουργούσε δυσκολίες στην τροχοδρόμηση. Τουλάχιστον ένα ατύχημα στο έδαφος προκλήθηκε από την ιδιαιτερότητα του νέου αεροσκάφους.
Το Νοέμβριο του 1940 παραγγέλθηκε η σειρά προπαραγωγής Fw 190 A-0. Κατασκευάστηκαν 28 από αυτά τα αεροσκάφη. Καθώς δεν υπήρχε ακόμα έγκριση για το νέο τύπο πτερύγων, που δεν είχαν ολοκληρώσει τις δοκιμές τους, τα πρώτα εννέα Fw 190 A-0 κατασκευάστηκαν με τις μικρές πτέρυγες. Όλα διέθεταν οπλισμό από δύο πολυβόλα MG 17 των 7,92 mm στην άτρακτο και άλλα δύο στις ημιπτέρυγες.