История самолетов 1919 – 1945

Во второй половине 20-х годов конструктор К. А. Калинин, работавший на Украине, построил по схеме "Кометы" несколько одномоторных пассажирских самолетов. Наиболее удачным из них был К-5 (1929 г., рис. 1.45). Изготовленный из недефицитных материалов-дерева, фанеры, дюралевых труб и полотна, самолет был дешевым в производстве и легко ремонтировался. Благодаря сравнительно большой пассажировместимости (8 пассажиров) он оказался экономичнее многих других самолетов того времени и вытеснил немецкие машины с авиалиний на Украине. С двигателем воздушного охлаждения М-15 мощностью 450 л.с. самолет имел крейсерскую скорость 155-160 км/ч, а большой практический потолок (4270 м) позволял самолетам перелетать Главный Кавказский хребет на маршруте Тбилиси – Москва. Всего было построено 258 К-5 [9, с. 364, 434-435].

Рис. 1,44. Дорнье "Меркюр"

Рис. 1.45. Калинин К-5

Необычной особенностью пассажирских самолетов Калинина была эллиптическая форма крыла. Это было сделано для того, чтобы уменьшить индуктивное сопротивление несущей поверхности. Из исследований Л. Прандтля и его сотрудников по теории индуктивного сопротивления в начале 20-х годов стало известно, что Сх инд.= кСу2 /Я, где коэффициент к зависит от формы крыла. При эллиптической форме благодаря наивыгоднейшему распределению давления вдаль размаха он был наименьшим, следовательно, достигалось меньшее индуктивное сопротивление.

В дальнейшем эллиптическое крыло применялось довольно редко, т.к. снижение Сх инд было незначительным (менее 5 %) и не оправдывало технологические трудности изготовлении крыла криволинейных очертаний.

Более перспективной особенностью пассажирских самолетов Калинина являлась закрытая кабина летчиков с остеклением впереди и по бокам (впервые – на самолете К-1, 1925 г.). Вход в нее осуществлялся через дверь в передней перегородке пассажирского салона. Закрытая и отапливаемая кабина сделала работу экипажа приятнее, особенно в осенне-зимний сезон.

На ранней стадии развития авиации нередко случались поломки в полете. Например, в одной из лучших авиакомпаний мира – "Люфтганза" – происходило окаю 100 вынужденных посадок в год [24, с. 423]. Особенно опасен был отказ двигателя. В конце 1922 г. во время показательных полетов F-13 в Южной Америке из-за этого погиб сын Гуго Юнкерса – Вернер Юнкерс. Применение двухмоторных самолетов не решало проблемы – запас мощности был невелик, и при отказе одного двигателя самолет не мог продолжать полет. Все, на что был способен второй мотор – это замедлить скорость снижения.

Рис. 1.46. Армстронг Уитворт "Аргоси"

Указанные трудности предопределили появление трехмоторных пассажирских самолетов. Третий двигатель ставился впереди фюзеляжа. Это, конечно, портило аэродинамику и увеличивало шум в кабине, но зато самолет мог лететь при остановке одного из моторов, т.е. был более безопасен. Одновременно увеличивалась обшая мощность, а, следовательно, и грузоподъемность самолета.

Первым трехмоторным пассажирским самолетом был английский биплан Хендли Пейдж W8E. Он создан как модификация уже упоминавшегося пассажирского самолета W8B, заключавшаяся в установке на фюзеляже третьего двигателя. W8E совершил первый полет в мае 1924 г., а с 3 ноября того же года начал применяться на авиалиниях. Всего было построено 11 таких самолетов [15, с. 32].

Примеру Хенхти Пейдж последовали известные английские фирмы Армстронг Уитворт и Де Хевилленд. AW "Аргоси" (1926 г.) был самым большим трехдвигательным пассажирским самолетом своего времени (рис.1. 46). Он мог брать на борт до 20 пассажиров и перевозить их со скоростью 145 км/ч на расстояние 650 км. Его конкурентом стал 14-местный DH-66 "Геркулес". Большая мощность двигателей и меньшая коммерческая нагрузка позволяли эксплуатировать его в жарких регионах Земли, где условия для полетов труднее. Так, с 1927 г. DH-66 применялся авиакомпанией Империал Эрвейз на маршруте Каир – Басра, позднее летал в Южной Африке |5, с. 309].

В США в 1928 г. фирма Боинг выпустила трехмоторный "Боинг-80". Три Пратт- Уитни "Уосп" позволяли перевозить 12 пассажиров. Вариант "Боинг-80А" с более мощными двигателями "Хорнет" мог брать до 18 пассажиров. Это был первый пассажирский самолет, имеющий в салоне по три кресла в ряд. Построено 14 самолетов этого типа.

В середине 20-х годов на авиалиниях появились также трехмоторные самолеты схемы моноплан. Пионером в создании таких машин была фирма Юнкерс. На рис. 1.47 показан первый трехмоторный металлический самолет-моноплан Юнкерс G-23 (1924 г.). По конструкции он, в основном, повторял известный Юнкерс F-13, но, имея не один, а три мотора, отличался большими размерами и вдвое большей пассажировместимостью: в закрытой кабине располагалось 8 человек сбагажом. Солидный запас топлива обеспечивал дальность более тысячи километров при крейсерской скорости 140 км/ч. Чтобы избежать нарушения запрета на создание многомоторных самолетов в Германии, Юнкерс организовал их строительство за рубежом, в Швеции.

Рис.1.47. Юнкерс G-23

Юнкерс G-23 послужил началом целого семейства пассажирских монопланов с тремя двигателями: G-24, G-31, G-52/Зт. Главным конструктором всех этих самолетов был Эрнст Циндель (создатель первого пассажирского "Юнкерса" О. Ронтер скончался в 1922 г.) Оставаясь близкими по конструкции, они отличались большими скоростью и пассажировместимостью и, как следствие, лучшими экономическими характеристиками. Так, G-24 брал 10 пассажиров и имел крейсерскую скорость 150 км/ч, G-31 при той же скорости мог перевозить уже 16 человек, а G-52/Зт при сохранении числа пассажирских мест развивал скорость 200 км/ч. Себестоимость пассажиро-километра у этого самолета была вдвое меньше посравнению с С-23 1151. Развитие происходило, главным образом, за счет совершенствования авиадвигателей: суммарная мощность силовой установки G-23 равнялась 495 л.с., G-24 – 890 л.с., G-31 – 1350 л.с., G-53/3m – 1980 л.с.

Для рекламы новых трехмоторных самолетов был организован ряд демонстрационных полетов. В 1926 г. немецкие летчики на двух G-24 выполнили перелет Берлин – Пекин, через всю территорию СССР. Инициатором этого путешествия была "Люфтганза", занимавшаяся разведкой маршрутов из Европы на Дальний Восток. Год спустя Юнкерс G-24 установил 11 мировых рекордов скорости и продолжительности полета с грузом 1000 и 2000 кг. Всего было построено более 70 G-23 и G-24. В конце двадцатых годов они составляли почти половину летного парка "Люфтганзы" [17, с. 86, 102-104, 122-123].

Однако наиболее известным трехмоторным "Юнкерсом" был G-52/Зт (рис. 1.48). Сконструированный в 1931 г. на основе одномоторного G-52, этот самолет стал одним из основных европейских пассажирских самолетов 30-х годов. В 1937 г. G-52/Зт эксплуатировался 27 авиакомпаниями мира, причем в "Люфтганзе" он составлял 85 % самолетного парка. На нем стояли различные типы звездообразных двигателей – немецкие BMW-132, американские Пратт-Уитни "Хорнет", "Уосп" и др. Самолет отличался исключительной надежностью – регулярность полетов составляла 97 %. По данным справочника "Джейн", до 1940 г. было построено 575 G-52/Зт. В годы второй мировой войны он выпускался в больших количествах как военно-транспортный самолет, причем один из самолетов находился в эксплуатации в ВВС Швеции до 1979 г.! [5, с. 539; 17, с. 172].