История самолетов 1919 – 1945 - Д. Соболев

Самолет отличался превосходным весовым совершенством конструкции – его весовая отдача составляла более 50 % 115, с. 85 |. Это было достигнуто применением при создании фюзеляжа-лодки более легкой конструкции монококового типа вместе распространенных прежде конструкций с преобладающим продольным набором, заимствованных из практики судостроения.

Рис.3.44 Самолет Сикорский S 42

Мартин 130 был спроектирован специально для полетов через Тихий океан. Всего построили 3 самолета. В 1936 г. на них начались коммерческие полеты из Сан-Франциско в Манилу. Маршрут, дальностью более 13000 км, был разбит на 5 участков с остановкой у островов Гаваи, Мидуэй, Уэйк и Гуам. Весь полет из Америки в Азию занимал 5 дней [49, с. 197].

В 1937 г. по заказу советского правительства фирма Мартин построила самолет еще больших размеров и грузоподъемности – "летающую лодку" Мартин 156. В СССР его предполагалось использовать как дальний морской разведчик и бомбардировщик, однако к концу 30-х годов скорость американской "лодки" – 274 км/ч – уже не удовлетворяла военных, и самолет не был принят на вооружение. Его передали в "Аэрофлот", где он до 1942 г. эксплуатировался на авиалинии вдоль Тихоокеанского побережья СССР [21, с. 150].

"Венцом" технического развития винтомоторных "летающих лодок" в предвоенный период стал Боинг 314 (рис. 3.46). Этот четырехмоторный цельнометаллический самолет был самым большим и наиболее скоростным среди "летающих лодок" нового поколения. Для уменьшения лобового сопротивления корпус лодки сделали более узким и высоким. Изменилась и форма днища – оно стало однореданным. Самолет имел свободнонесущее крыло с гладкой металлической обшивкой. Благодаря большей высоте корпуса "лодки" исчезла необходимость располагать крыло на стойках над фюзеляжем во избежание забрызгивания винтов и двигателей при движении по воде. Все это вместе взятое позволило на треть уменьшить коэффициент аэродинамического сопротивления по сравнению с S-42 [1, с. 195]. 4 звездообразных двигателя Райт "Циклон", развивавшие по 1200 л.с. каждый, обеспечивали крейсерскую скорость полета 296 км/ч; в зависимости от протяженности маршрута самолет мог брать от 34 до 70 пассажиров.

Рис. 3 45. Самолет Мартин 130

Рис.3.46. Взлет летающей лодки Боинг 314

Появление новых американских "летающих лодок" стимулировало развитие этого класса летательных аппаратов в других странах. Основным конкурентом США на дальних океанских маршрутах была Англия и неудивительно, что вскоре после ввода в эксплуатацию самолетов S-42 и Мартин 130 английская авиакомпания "Империал Эруэйз" выдала фирме Шорт заказ на создание пассажирских "летающих лодок" с улучшенными характеристиками.

Новый пассажирский гидросамолет Шорт S-23 впервые поднялся в воздух в июле 1936 г. Он представлял собой качественный шаг вперед по сравнению с прежними "лодками" фирмы Шорт. Бипланное крыло было заменено свободнонесущим монопланным крылом, двигатели установили на крыле и закрыли капотами. Заметные изменения претерпела и форма лодки – уменьшилась ширина скул на первом редане, носовая часть получила более обтекаемые очертания. С четырьмя двигателями Бристоль "Пегас" мощностью по 785 л.с. S-23 могла развивать скорость до 320 км/ч с 24 пассажирами и 5 членами экипажа на борту. Дальность полета самолета с полной нагрузкой была сравнительно невелика – 1200 км, но в случае замены части полезной нагрузки топливом она могла увеличиться до 4200-5000 км.

По комфортабельности "летающие лодки" фирмы Шорт не уступали лучшие современным пассажирским самолетам. Пассажирские отсеки были оборудован мягкими сидениями, регулируемыми по высоте и наклону, и складными столикам перед каждым из них. Освещение обеспечивалось верхним рассеянным светом отдельными настенными плафонами у каждого сидения. В буфете имелась aiCKTpi1 чсская плита и холодильник. Следует также упомянуть обогревательную систем) . регулировкой температуры и двойную звукоизоляцию стенок пассажирских кабин.

Всего построили 31 "лодку" типа S-23: 28 штук для "Империал Эруэйз" и 3 – д. австралийской авиакомпании "Куантас", Они применялись для пассажирских и постовых перевозок, а в годы второй мировой войны -для патрулирования и участия « десантных операциях. Существовала также специальная военная модель, предназначенная для дальней разведки и борьбы с кораблями и подводными лодками Шорт S-25 "Сандерленд". Самолет выпускался в серии с 1938 г. и отличался от S-21 главным образом, "внутренней начинкой".

В 1939 г. Шорт выпустила новую модель -"G" (рис.3.47). Схожая с S-23 по конструкции, она была больше по размерам и грузоподъемности, имела более мощные двигатели (4x1380 л.с.). Это был самолет того же класса, что и Боинг-314 и, так же, как и американская машина, он предназначался для беспосадочных трансатлантических полетов. К моменту появления новой английской "летаюшей лодки" интерес к этому классу машин упал, поэтому построили только 3 самолета.

Примером отечественною тяжелого гидросамолета второй половины 30-х годов является советский военный МТБ-2 (морской тяжелый бомбардировшик-2) конструкции А. Н. Туполева (другое обозначение самолета – АНТ-44). Это была "летающая лодка" с 4 двигателями воздушного охлаждения М-87 мощностью по 950 л.с (рис. 3.48). Чтобы избежать попадания воды на двигатели при разбеге, крыло соединялось с фюзеляжем под углом (тип "чайка"). Испытания самолета происходили ь 1937-1938 гг. и дали хорошие результаты [21,с. 138-139]. Как следует из таблицы 3.9, поскорости МТБ-2 превосходил другие четырехмоторные "летающие лодки". Но в серию он не пошел по причинам, которые будут рассмотрены ниже.

Рис.3-47. "Летающая лодка" Шорт G

Рис.3.48. Морской тяжелый бомбардировщик МТБ-2

Среди гидросамолетов более легкого класса можно отметить двухмоторную "лодку"-амфибию Груманн G-21 "Гуз" (США, 1937 г.). Этот 4-тонный аппарат также имел свободнонесушее крыло с закрылками, хорошо закапотированные моторы, винты изменяемого шага, гладкую металлическую обшивку. Колеса могли убираться в ниши по бокам фюзеляжа. Самолет был рассчитан на 4-7 пассажиров, мог развивать скорость до 320 км/ч.

Итак, технические изменения в авиации, характерные для начала 30-х годов, позволили существенно улучшить летные характеристики гидросамолетов. Вместе с тем, они способствовали отмиранию этого класса летательных аппаратов. Парадокс объясняется тем, что технические усовершенствования на обычных самолетах давали значительно больший эффект, чем в гидроавиации. "Ахиллесовой пятой" морских самолетов явились угловатость форм фюзеляжа-лодки и необходимость поплавков для базирования на воде. Когда, благодаря применению убираемого шасси, увеличению нагрузки на крыло и появлению мощных авиамоторов, скорости в авиации возросли до 400 и более километров в час. аэродинамические недостатки гидросамолетов стали особенно заметными. Как показали аэродинамические исследования, только из-за наличия острых кромок на днище лодки возникает дополнительное сопротивление воздуха, составляющее 15-17 % от общего сопротивления самолета [15, с. 84]. К этому надо добавить сопротивление поплавков, неоптимальные с точки зрения аэродинамики обводы носовой части фюзеляжа.

На рис. 3.49 показано развитие аэродинамического совершенства гидросамолетов и самолетов с обычным шасси [1, с. 213-214]. Из графиков видно, что "летающие лодки" имели на 40-50 % худшие Схо и К. В результате, при той же мощности двигателей четырехмоторный бомбардировщик В-17 обладал на 100 км/ч большей скоростью, чем современные ему тяжелые американские "летающие лодки". Если учесть, что в предвоенные годы скорость полета являлась главенствующим фактором в авиации, становится ясно, что участь гидросамолетов была предрешена.(23*)

Рис.3.49. Сравнение аэродинамических характеристик летающих лодок и лучших образной обычных самолетов (1 – Лоинг OA-1; 2 – S-38; 3 – Do X; 4 – S-42, 5 – Боинг 314; б – Грумман G 21 )

Повышенное сопротивление было основным, но не единственным недостатком "летающих лодок". Из-за возросшей скорости взлета и посадки увеличилась опасность столкновения с плавающими предметами при движении на воде. Поданным журнала Английского аэронавтического общества, авиакомпания "Империал Эруэйз" только за три года потеряла по этой причине 28 % парка своих самолетов [32]. К этому следует добавить большую стоимость производства и эксплуатации "летающих лодок" по сравнению с обычными самолетами.

Отказ от применения гид роса молетов начался во второй половине 30-х годов. В 1938 г. американская авиакомпания "Юнайтед Эркрафт" приняла решение не закупать новую пассажирскую летающую лодку Сикорского S-44. Та же судьба постигла в СССР морской бомбардировщик МТБ-2 и другие гидросамолеты. Конструкторские бюро, занимавшиеся раньше строительством "летающих лодок" и поплавковых самолетов, начали перепрофилироваться на выпуск других типов летательных аппаратов. Если в начале 30-х годов гидросамолеты составляли около 40 % от чиста типов многомоторных самолетов [9], то в 1937-1938 гг. из 97 типов выпущенных за рубежом тяжелых машин только 25 имело лодку или поплавки [15]. В СССР в конце 30-х годов гидросамолеты составляли всего 10 % от количества новых образцов авиационной техники [21].