История самолётов 1919 - 1945
Шрифт:
Развитие легкомоторных самолетов
После окончания многолетней мировой войны начало возрождаться романтическое увлечение авиацией. Неукротимая страсть человека своими руками построить «летательную машину» и подняться на ней в небо вновь, как и в начале века, овладела умами многих энтузиастов. Снова стали подниматься в воздух самолеты-самоделки предельно простой конструкции, с маломощными моторами, часто взятыми с автомобиля или мотоцикла.
Стимулом к развитию легких одномоторных самолетов послужили также прерванные войной авиационные состязания. Многие бывшие военные летчики стали искать средства к существованию в роли спортсменов-гонщиков и «воздушных акробатов». Нередко они зарабатывали тем, что, купив подержанный самолет, предлагали свои слуги в качестве «воздушного такси» и просто катали желающих над аэродромом, т. к. немногочисленная на первых порах регулярная пассажирская и почтовая авиация не могла обеспечить работой огромное число демобилизованных после войны пилотов. В 1922 г. в США имелось 129 частных служб «воздушного такси», расположенных на 107
Новой сферой применения легких самолетов стало использование их в сельскохозяйственных работах, в первую очередь для опыления посевов с целью ничтожен и я насекомых-вредителей. Первые такие опыты состоялись в августе 921 г. в штате Огайо, США, по просьбе местного сельскохозяйственного управления. Они увенчались успехом и были продолжены в следующем году. Для работ использовался двухместный биплан Кертисс JN-4 «Дженни», на котором вместо второго пилота установили бак с ядохимикатами. В 1924 г. в США появилась первая фирма, специализирующаяся на применении авиации для сельскохозяйственных целей — «Хафф-Дейланд Мануфэктуринг Компани» [47, с. 113].
В начале 20-х годов опыты по использованию самолетов в интересах сельского хозяйства начались также в СССР. В июле 1922 г. на Московском аэродроме состоялись первые эксперименты: с самолета, летящего на разных высотах, опрыскивали изложенные на поле листы бумаги, при этом определялся характер потока капель, их число на единицу площади. Для опыления (или. как тогда говорили, «аэропыла») применялся учебный биплан В. Н. Хиони, названный почему-то «Конек-Горбунок». За аэродромными экспериментами последовали опыты в полевых условиях, затем опыление с самолетов стали использовать для борьбы с саранчой в Средней Азии, на Северном Кавказе, в Поволжье. Позднее самолеты стали применять и для засевания полей («аэросев») [48].
Надежные и дешевые легкомоторные самолеты требовались и аэроклубам для обучения полетам многочисленных любителей авиации.
Первое время для указанных выше задач использовались уцелевшие после войны самолеты, но невысокий ресурс и неэкономичность военных машин привели к тому, то в начале 20-х годов появились предпосылки для развития новых легкомоторных самолетов. По данным П. М. Крейсона, за первые 10 послевоенных лет в мире было построено 413 различных типов таких машин [4, с. 146–166]. Благодаря небольшой стоимости некоторые из них строились в тысячах экземпляров. Однако большинство та шин были мелкосерийными или единичными; непрофессионализм значительного числа конструкторов-самоучек не позволял создать по-настоящему удачный самолет.
В развитии конструкции легкомоторных самолетов в 20-е — начале 30-х годов можно выделить три основных этапа: начало 20-х — создание одноместных самолетов-авиэток с простейшими двигателями мощностью 10–35 л.с.; середина 20-х — появление двухместных бипланов с двигателем в 60-100 л.с., пригодных как для портивных полетов, так и для обучения пилотов; конец 20-х — начало 30-х годов — распространение 2-3-местных самолетов многоцелевого назначения с моноплан- чым крылом и мотором мощностью 100 и более лошадиных сил.
Первый из указанных этапов явился продолжением прерванной войной линии развития самолета-авиэтки или «воздушного мотоцикла», основоположниками которой были А. Сантос-Дюмон во Франции и Г. Граде в Германии. Как до воины, так и после нее авиэтки обычно строили по схеме моноплан из наиболее доступных материалов: дерева, проволоки и полотна. Чаше всего применялся мотоциклетный двигатель воздушного охлаждения. Отличие заключалось в том. что в 20-е голы при конструировании таких легкомоторных аппаратов использовался опыт планеростроения, т. к. после мировой войны планеризм, как наиболее доступный вид авиаспорта, получил широкое развитие. Это дало возможность строить самолеты с намного лучшим аэродинамическим качеством, чем до войны. Ушли в прошлое примитивные бесфюзеляжные конструкции с подвешенным под крылом стульчиком для летчика v прикрепленным на балках хвостовым оперением. Выводы теории индуктивного сопротивления заставили конструкторов увеличить удлинение несущей поверхности был улучшен профиль крыла, появился хорошо обтекаемый фюзеляж, свободнонесушее крыло. В результате авиэтки с моторами мощностью всего в несколько десятков лошадиных сил могли не только летать, но и развивали скорость как у боевых самолетов времен первой мировой войны. Аэродинамическое качество некоторых и этих самолетов составляло величину 10 и более: маломощность силовой установки предопределила поиск возможностей аэродинамического совершенствования машины. К сожалению, этот плодотворный путь развития авиации вскоре оборвался. В легкомоторной авиации стали применять специализированные двигатели с большей мощностью и меньшим удельным весом, и вопросы обтекаемости конструкции на время отошли на второй план.
Наибольшее развитие самолеты-авиэтки получили в Германии, стране, где по Версальскому договору спортивная легкомоторная авиация была одной из немногих разрешенных сфер деятельности авиапромышленности. Среди первых удачно летавших немецких легкомоторных самолетов — монопланы Удет U-1, Клемм, L.-15, L.-20 124, с. 442). В СССР неплохо летавшие авиэтки построили военные летчики В. О. Писаренко и В. П. Невдачин. Один из этих самолетов, «Буревестник» С-3. летал с мотоциклетным мотором мощностью всего 7-12 л.с. [20, с. 395]. На рис. 1.75 показана ешеодна хорошо летавшая
Органическим недостатком авиэтки было отсутствие запаса мощности в полете. Это ограничивало маневренность и высоту полета, затрудняло взлет, делало опасным полеты в ветреную погоду. По указанным причинам в середине 20-х годов сверхлегкие авиэтки начали вытесняться самолетами с более мощными двигателями.
Одним из самых знаменитых легкомоторных самолетов середины 20-х годов был двухместный биплан английской фирмы Де Хевилленд DH-60 «Мосс» (рис. 1.76). Внешне (да и по скорости) этот самолет. 1925 г. постройки, почти не отличался от довоенных бипланов. Но сочетание простоты и легкости конструкции, надежного и легкого мотора (ABC «Циррус», 60 л.с.) и отличной устойчивости и управляемости дают основания считать его выдающимся образном авиационной техники. Относительный вес конструкции DH-60 составлял всего 0,61. что примерно на 15–20 % меньше, чем в среднем у самолетов. Очень небольшая посадочная скорость (60 км/ч) повышала безопасность посадки. Вместе с тем, самолет имел достаточный запас мощности для маневров и полета в неспокойной атмосфере. Благодаря двухместной кабине и простоте пилотирования DH-60 мог использоваться не только как спортивный или туристский самолет, но и в качестве учебной машины. На нем прошли обучение многие тысячи пилотов в Англии, Австралии, Швеции, Финляндии, Японии, Канаде. До 1928 г. английские заводы выпустили около 500 DH-60: самолет строили также в Австралии, Финляндии и других странах. В 1927 г. на самолетах этой марки был выполнен перелет из Лондона в Кейптаун и обратно, а о превосходных маневренных качествах машины свидетельствует первый приз за акробатические полеты, завоеванный на Международных авиационных состязаниях в Копенгагене.
За самолетом 1925 г. последовало целое семейство «мотыльков» [11] . В 1928 г. появился DH-60G «Джипси Мосс» с новым двигателем Де Хевилланд «Джипси» мощностью 100 л.с. и несколько облагороженными внешними формами. Он строился серийно до 1934 г. в Англии, США, Франции и Австралии как спортивный и учебно-тренировочный самолет. Более заметно отличался от прототипа «Пусс Мосс» — подкосный моноплан с закрытой кабиной на 2–3 человек и более мощным двигателем «Джип- си-3» в 120 л.с. Он проектировался как самолет для скоростных дальних перелетов и оправдал это предназначение: летом 1931 г. английская летчица Эми Джонсон осуществила на «Пусс Мосс» падет из Лондона в Токио за 9 дней, а в марте 1932 г. Джим Моллисон долетел на нем из Лондона до Кейптауна и обратно за 4 дня 17 часов и 19 минут. Другим выдающимся достижением этого летчика и этого самолета был первый в истории одиночный перелет через Атлантический океан с востока на запад, состоявшийся в августе 1932 г. Однако самым известным стал DH-82 «Тайгер Мосс» с двигателем «Джипси Мэджор», 130 л.с. (1931 г.). В конструкции этой машины Ж. Де Хевилланд вновь вернулся к схеме «биплан» с открытыми кабинами летчика и пассажира. Самолет прославился и сверхдальними перелетами на нем из Англии в Австралию (летчики Ф. Чичестер, Э. Эрхарт, Дж. Мол и сон), и как первоклассная машина для первоначального обучения полетам. К началу второй мировой войны в английских авиационных школах находилось более тысячи ОН-82, а всего выпущено около 7200 этих самолетов [5, с. 308–311].
11
«Moth» в переводе с английского — «мотылек».
Рис. 1.75. Авиэтка «Октябренок» под крылом самолета К-3
Рис. 1.76 Де Хевилленд DH-60G «Джипси Мосс»
Выдающимся образцом легкомоторных самолетов рассматриваемого типа был также биплан У-2 (рис. 1.77), построенный в СССР в 1927 г. под руководством Н. Н. Поликарпова для замены учебного У-1. На самолете стоял первый советский серийный авиамотор М-11 мощностью 100 л.с., спроектированный специально для этой машины. Как и DH-60, У-2 отличатся предельной простой и технологичной конструкцией. Силовой каркас был сделан из сосновых реек, расчаленных проволокой и обтянутых полотном. Удачно подобранные центровка и параметры хвостового управления обеспечивали хорошую устойчивость и управляемость на всех режимах полета. Самолет не входил в штопор, а при принудительном вводе сам выходил из него, когда летчик отпускал ручку управления. Скорость снижения с выключенным мотором составляла 1 -2м/с, что меньше, чем при спуске человека с парашютом. М. М. Громов вспоминал свои впечатления о первом полете на этом самолете 7 января 1928 г.:«…я быстро выявил, что машина устойчива, чрезвычайно проста в управлении и обладает отличными летными качествами. Поскольку это учебный самолет, то я проделал все эволюции, необходимые в этом случае, но с такими отклонениями, которые мог бы допустить неопытный ученик. Что же оказалось? Машина прощала очень грубые ошибки, и их можно было легко исправить. Двигатель М-11 оказался на редкость надежным и выносливым, простым и удобным в эксплуатации как на земле, так и в воздухе. Его мощность, вес, габариты, экономичность и прочие технические данные как нельзя лучше гармонировали с остальными характеристиками этого замечательного самолета. Завершив испытания, я дал самую высокую оценку и машине, и мотору» [49, с. 82].