Im Juli 1943 wurden die 23-mm-Kanonen der Il-2 durch automatische 37-mm-Kanonen ersetzt. Alle Verbesserungen am Flugzeug resultierten aus Fronterfahrungen. Aber nicht alle konnten an den Maschinen verwirklicht werden, die in Serie produziert wurden. So beschloß der Konstrukteur, neue Versuchstypen eines Schlachtflugzeuges zu bauen, die Il-8 und die Il-10. Warum zwei? Zwei deshalb, um zwei mögliche Entwicklungsrichtungen des Schlachtflugzeuges untersuchen zu können: einmal die Il-8 mit verstärkter Panzerung, zum anderen die Il-10 mit verbesserter Manövrierfähigkeit. Beide unterschieden sich deutlich von ihrem Vorgänger Il-2. Die aerodynamische Formgebung wurde verbessert.
Das Triebwerk des neuen Flugzeugs war leistungs-fähiger, so daß die Höchstgeschwindigkeit der Il-10 auf 570 km/h stieg. Auch die Steigleistung wurde verbessert. Die Kanonen waren wesentlich stärker. In der äußeren Erscheinung unterschieden sich die Il-8 und die Il-10 etwas. Wegen der stärkeren Panzerung war die Il-8 größer. Auf Grund der Erprobungen wurde schließlich die manövrierfähigere Il-10 in den Serienbau übernommen. Im Juni 1944 wurde sie erprobt, und im August nahmen die Werke die Produktion auf. Im Oktober 1944 erschienen die neuen Schlachtflugzeuge an den Frontabschnitten.
In den Kämpfen auf deutschem Territorium im Februar 1945 wurde die Il-10 in großer Zahl eingesetzt. Allein an der 1. Belorussischen Front wurde im Laufe der ersten zwei Stunden der Berliner Operation ein massiver Angriff geführt, an dem 730 Schlachtflugzeuge und 445 Bomber beteiligt waren. In gleichem Umfang wurden die Schlachtflieger auch an anderen Fronten eingesetzt. Insgesamt wurden ca. 37000 Il-2 und 4000 Il-10 ausgeliefert. Das ist die Rekordproduktionsziffer für einen Typ in der Geschichte der Luftfahrt.
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