Авиация Великобритании во второй мировой войне Бомбардировщики Часть II
Шрифт:
Вес: пустого – 3361 кг; максимальный взлетный – 5307 кг.
Размеры: размах крыла – 16,45 м; длина – 12,93 м; высота – 4,57 м; площадь крыла – 39,2 м2 .
ВИККЕРС "УЭЛЛСЛИ"
"Уэллсли", "Веллингтон", "Уорвик" и "Виндзор" – прекрасная последовательность имен бомбардировщиков-мо- нопланов, созданных между 1930 и 1945 г. авиационным филиалом фирмы "Виккерс Лимитед" в Уэйбридже. Не более чем по случайному совпадению, названия упомянутой четверки также были созвучны фамилии главного конструктора фирмы Б.Н.Уоллиса (названия всех четырех самолетов и фамилия конструктора в английском написании начинаются на W). Однако четыре бомбардировщика
Назвать геодетику "решающим скачком" в конструировании цельнометаллических самолетов значило бы переоценить ее важность. На самом деле система не получила всеобщего применения и бомбардировщики "Виккерс" остались единственными самолетами, в полной мере использовавшими геодетику и строившимися в больших количествах. В первые годы десятилетия, предшествовавшего второй мировой войне, Уоллис разработал новаторский метод самолетостроения. На долю Виккерс "Уэллсли" выпало проверить на практике жизнеспособность этого метода.
Для того, чтобы уяснить место геодетики в истории авиации, необходимо помнить, что в 1930 г. большинство конструкторов только нащупывали подходы к обтекаемым очертаниям, а дерево оставалось столь же существенным конструкционным материалом, как и металл. Металлическая конструкция с работающей обшивкой была тогда еще новинкой, а не нормой. Типичная конструкция того времени была усилена многочисленными внутренними расчалками и в крыле, и в фюзеляже. Обтекаемость фюзеляжа часто достигалась дополнительными шпангоутами и стрингерами за пределами "несущей коробки", что ограничивало использование внутреннего пространства.
Перенацелив свою мысль с дирижаблей на самолеты, Уоллис непосредственно коснулся проблемы получения обтекаемых очертаний с более высокой, чем ранее, эффективностью конструкции. Опыт проектирования дирижаблей ему, несомненно, пригодился. Он сделал вывод, что можно получить обтекаемую форму конструкции, нагрузки в которой будут нести конструкционные элементы, расположенные по геодезическим линиям. Геодезическая линия – это кратчайшая линия, соединяющая две точки на поверхности округлого тела (в штурманской практике она называется дугой большого круга), а термин "геодетика" обозначает применение геодезии – науки об определении геодезических линий.
Если требуемая форма – труба, то геодетическая линия вычерчивается как спираль вокруг этой трубы. Если вычертить вторую спираль, вьющуюся в противоположном направлении, то получим несколько точек пересечения. Если по геодетическим линиям расположить конструкционные элементы со скреплениями в точках пересечения, то перерезывающие и крутящие усилия будут передаваться и на противоположную геодетическую линию. В результате образуется конструкция с отличными прочностными качествами, не имеющая внутренних растяжек. Такова была основа идеи Уоллиса, подтвержденная расчетами, но еще не проверенная на практике. Конечно, теорию нужно было приспособить к практике, поскольку требуемые очертания не были идеальными цилиндрами и сферами, а для кабин и других элементов нужно было сделать вырезы. Тем не менее, большинство поверхностей обтекаемого самолета были криволинейны в двух плоскостях, и для них можно было построить геодетические линии.
Претворение теории в практику потребовало "акта доверия" со стороны совета и директоров "Виккерс". Это зависело, в основном, от той четкости, с которой Уоллис аргументировал свою геодетику, чтобы получить поддержку на будущее, и такая поддержка была оказана, особенно от Р.Маклина, председателя "Виккерс Авиэйшн". Сам Уоллис не сомневался в преимуществах геодетической конструкции. Об "Уэллсли", который стал первой из его конструкций, полностью целиком использующей новый принцип, он писал: "Этот метод конструирования самолета является наиболее важным вкладом в самолетостроение после создания первого удачного металлического самолета. Например, он позволяет сделать крыло полностью полым и обойтись внутри него без каких-либо преград. Дополнительное пространство, таким образом, может быть использовано под дополнительные баки или другую нагрузку. Конструкция в целом может сочетать предельную легкость с высокой прочностью и жесткостью, что сделает возможным повышение характеристик по дальности и грузоподъемности до пределов, считавшихся ранее недостижимыми." В этой же работе система названа "виккерсовской геодетической системой Уоллиса", "совершенно новым принципом которой" являлось то, что "все элементы конструкции имеют очертания геодетических
Первый самолет, которым Уоллис занимался в Уэйбридже, был Виккерс тип 207 – биплан, строившийся по техническому заданию МЛ/30, который включал в своей конструкции некоторые оригинальные элементы, свойственные скорее дирижаблестроению, чем геодетике. В то же время, когда шло проектирование типа 207, конструкторы из Уэйбриджа обратили внимание на другие требования, сформулированные в задании G.4/31 на самолет общего назначения для применения британскими ВВС за рубежом. Задание, предназначенное для создания самолета, идущего на замену Виккерс "Винсент", делало упор на такие качества, как надежность, хороший обзор у пилота, укороченный взлет и посадка и грузоподъемность. Распространенное в июне 1931 г., это задание возбудило широкий интерес в промышленности и привело к заказу прототипов трех конструкций, в то время как шесть других разрабатывались по собственной инициативе. Впоследствии одна из этих инициативных конструкций и была избрана для производства как Виккерс "Уэллсли", создав определенный парадокс, поскольку Министерство авиации выбрало в качестве одного из официальных прототипов альтернативную конструкцию "Виккерс" – биплан, который был объявлен лучшей из представленных конструкций и достиг даже стадии размещения контрактов на него.
Самолетостроение в начале тридцатых годов находилось на стадии, когда бипланы и монопланы, по крайней мере на бумаге, были равноценны. Еще не выработалось общее мнение в пользу моноплана, а в пользу биплана говорили многолетние традиции. Поэтому Пирсон и его конструкторы подстраховались, предложив как бипланный, так и монопланный варианты G.4/31. Биплан и один из проектов моноплана имели звездообразный мотор "Пегасус" и неубирающееся шасси в "штанах", в то время как второй проект, моноплана, отличался рядным мотором "Кестрел" жидкостного охлаждения. Биплан получил официальную поддержку и был заказан как тип 253 в апреле 1932 г. Фюзеляж отличался рудиментарной формой геодетической конструкции, а крыло было чисто "уоллисовским". Полагая, что в виде моноплана можно построить гораздо лучший самолет, Уоллис получил согласие Совета директоров "Виккерс" на создание типа 246, со- ответвствующего требованиям задания G.4/31H одновременно демонстрирующего преимущества геодетической конструкции.
Виккерс "тип 281".
Фюзеляж типа 246 полностью совпадал с бипланом типа 253, как по очертаниям, так и по конструкции. Геоде- тическое крыло имело очень большое удлинение (8,85:1); было применено убирающееся шасси, главные стойки которого убирались (вручную), укладывая колеса в корневую часть крыла. С тем же мотором "Пегасус" III МЗ, что и на биплане, моноплан "Виккерс" имел меньший вес и лучшие во всех отношениях характеристики, хотя нес большую полную нагрузку.
Несущий заводское обозначение 0- 9, прототип типа 246 впервые взлетел в Брукленде 19 июня 1935 г., через 10 месяцев после биплана. Летные испытания обоих самолетов находились в руках капитана Саммерса, шеф-пилота фирмы. К тому времени, когда моноплан совершил первый полет, биплан уже испытывался в ААЕЕ в Мартлшем- Хис. Оба прототипа в июне 1935 г. оказались в экспозиции новых самолетов на параде ВВС в Хендоне, но тип 246 разбился при посадке в результате поломки одной из стоек шасси. Тем временем, в ААЕЕ завершилась оценка остальных конструкций по G.4/31. Хотя значительный интерес был проявлен к моноплану "Уэстленд", который также разбился, Виккерс 253 был официально провозглашен конструкцией, наилучшим образом соответствующей требованиям, и был выдан заказ на 150 машин. Авария с типом 246 отложила его одобрение в ААЕЕ по результатам официальных испытаний на управляемость, однако, результаты, полученные в первые несколько недель, Министерство авиации не могло легко проигнорировать. Агрессивно настроенный председатель "Виккерс авиэйшн" сэр Р.Макс – лин добился аннулирования заказа на бипланы и решения купить 96 монопланов. Новость об этом контракте достигла "Виккерс" 10 сентября 1935 г., когда прототип был полностью перестроен. Одновременно контракт включил и покупку самого прототипа. Было подготовлено задание 22/35 на серийную продукцию. К тому времени Министерство авиации значительно изменило точку зрения относительно G.4/31 с мо