История самолётов 1919 – 1945 - Д. Соболев

В 1937 г. США и Англия попытались организовать с помощью «летающих лодок» Сикорский S-42 и Шорт S-23 беспосадочную трансатлантическую линию Ботвуд (о. Ньюфаундленд) — Фойнс (Ирландия). В то время задача оказалась не по силам для авиации: нужная дальность достигалась лишь в том случае, если вся полезная нагрузка состояла из топлива. Только через два года, когда была создана новая «летающая лодка» Боинг 314 с большей грузоподъемностью, новыми двигателями и усовершенствованной аэродинамикой, удалось начать регулярные беспосадочные рейсы между США и Европой. Но и в этом случае полеты удавались только при условии замены части коммерческой нагрузки топливом: Боинг 314 мог преодолеть расстояние от Нью-Йорка до Лиссабона, когда на борту было не более 34 пассажиров (всего самолет имел 72 пассажирских места) [15, с. 343]. Очевидно, что себестоимость таких полетов была весьма высокой. Английские «летающие лодки» Шорт G, строившиеся специально для трансатлантических полетов, так и не успели войти в эксплуатацию — началась вторая мировая война.

Эксплуатации «летающих лодок» над Северной Атлантикой в зимних условиях усложнялась из-за опасности столкновения с плавучими льдинами при разбеге и посадке самолетов. По этой причине компания «Пан Америксн» была вынуждена перенести место отправления своих «летающих клипперов» в Европу далеко на юг — из Нью-Йорка в Майами [11, с. 164].

Ответом на создание новых «летающих лодок» с большой грузоподъемностью и дальностью полета было появление в конце 30-х годов четырехмоторных пассажирских самолетов. Переход от двух- к четырехдвнгательной схеме позволял увеличить не только безопасность и грузоподъемность, но и весовую отдачу самолета.

Наилучшим техническим совершенством обладали американские машины. Как уже отмечалось, Боинг 307 был первым коммерческим самолетом с полностью герметизированным фюзеляжем. Это позволяло летать на больших высотах и, следовательно, иметь лучшие скоростные данные. Дуглас DC-4 являлся развитием двухмоторного DC-3, пользовавшегося большой популярностью во всем мире. На новой машине инженеры фирмы Дуглас применили шасси с носовой опорой, вместо обычных посадочных щитков на крыле были установлены щелевые закрылки, новые двухрядные звездообразные двигатели Пратт-Уитни «Твин Хорнет» отличались рекордной мощностью и высокой экономичностью. В системе управления впервые был применен гидроусилитель. Технические усовершенствования позволили существенно увеличить скорость, дальность и грузоподъемность. Если ал я перелета от одного берега США до другого DC-3 должен был иметь три остановки, то DC-4 на том же маршруте имел только одну промежуточную посадку. Для полетов над страной в ночное время выпускали специальный «спальный» вариант самолета (рис. 3.63).

Однако для полетов с континента на континент дальности по-прежнему не хватало. Правда, в августе 1938 г. немецкий четырехмоторный пассажирский самолет FW-200 «Кондор» совершил беспосадочный полет из Берлина в Нью-Йорк и обратно. Время полета в Америку составило 24 часа 54 минуты, расстояние Нью-Йорк-Берлин было преодолено за 19 часов 54 минуты. Но коммерческим этот рейс назвать нельзя — вместо 26 пассажиров, которых мог разместить самолет, на борту было только 4 человека экипажа. По-существу, это было, как и прежние трансатлантические перелеты, чисто спортивным достижением.

Оригинальным подходом к решению проблемы повышения дальности была идея составного самолета. Самолет-носитель должен был пролететь часть дистанции, а в нужный момент от него отделялся другой самолет и выполнял поставленную задачу. Согласно расчетам, радиус действия такого составного летательного аппарата был намного больше, чем каждого самолета в отдельности.

Появлению составных самолетов предшествовали опыты по запуску самолетов с дирижаблей. Они начались в Англии еще в годы первой мировой воины. Позднее в США и Англии продолжили изучение возможности отделения и подцепки самолета к дирижаблю. Так, в США в 1931 г. был проведен целый ряд успешных опытов по применению истребителя Кертисс F-9C с дирижаблей «Акрон» и «Мэкон». Первые эксперименты оказались успешными, и правительство даже заказало Кертиссу небольшую серию «дирижабельных» самолетов. Но последовавшая вскоре серия катастроф управляемых летательных аппаратов легче воздуха (в том числе, и дирижаблей «Акрон» и «Мэкон») заставила отказаться от идеи симбиоза самолета и дирижабля.

Первый составной самолет появился в СССР в начале 30-х годов по проекту инженера В. С. Вахмистрова. К бомбардировщику ТБ-1 были прикреплены легкие самолеты-истребители, которые в нужный момент могли быть отсоединены от споего носителя. Истребители должны были обеспечивать оборону бомбардировщика в любой точке полета, поскольку их радиус действия не ограничивался теперь собственным запасом топлива. В другом варианте истребители с подвешенными к ним бомбами должны были применяться как пикирующие бомбардировщики, доставляемые к цели тяжелым самолетом-носителем.

Самолет-«звено», состоящий из бомбардировщика ТБ-1 и двух истребителей И-4. установленных на его крыле (рис. 3.64), впервые поднялся в воздух 3 декабря 1931 г. [52]. Потом были полеты четырехмоторного ТБ-3 с более современными типами истребителей. В одном из вариантов «звена» ТБ-3 нес два самолета И-15 на крыле, два И-16 — под крылом и один И-Z — под фюзеляжем. Проводились опыты как по отделению, так и по подцепке истребителей к бомбардировщику в полете. С появлением нового поколения скоростных самолетов идея «звена» утратила практическое значение — главной зашитой для бомбардировщиков стали скорость, высота и мощное оборонительное вооружение.

Рис. 3.63. Спальные места на самолете DC-4

Рис. 3.64. «Самолет-звено» В.С.Вахмистрова

В конце 30-х годов в Англии была сделана попытка использования составного самолета для беспосадочных трансатлантических полетов. Инициатором данной идеи был майор Р. Майо. В качестве носителя выбрали «летающую лодку» Шорт «Эмпайр», соответственно модифицировав ее для установки на фюзеляже другого самолета. Отделяемый самолет «Меркурий» представлял собой четырехмоторный моноплан с поплавковым шасси. Он имел размах крыла 22,3 м и взлетный вес 9307 кг, из которых около половины составлял вес топлива. Взлет должен был осуществляться при одновременной работе двигателей обоих самолетов. В связи с тем, что «Меркурий» начинал полет не с земли, а с другого самолета, он мог иметь намного большую нагрузку на крыло, чем обычно. Это позволяло увеличить запас горючего на борту и достичь требуемой дальности.

Испытания составного самолета (рис. 3.65), получившего название Шорт-Майо «Композит», начались в январе 1938 г., а 21 июля на нем был выполнен первый перелет через Атлантику. После старта от берегов Ирландии и набора высоты «Меркурий» отделился от «летающей лодки» и продолжил полет в сторону Канады, а самолет-носитель вернулся на базу. Через 20 часов 20 минут, преодолев расстояние 4715 км, «Меркурий» приземлился в Монреале, доставив 450 кг почты |53, с. 89–90 |- Это был первый в истории авиации коммерческий беспосадочный рейс самолета из Европы в Америку.

Рис 3.65. Составной самолет Шорт-Майо «Композит»

Несмотря на успешное испытание, появление составного самолета не могло решить проблемы беспосадочных трансокеанских пассажирских перевозок. Ограниченная грузоподъемность самолетов-носителей не позволяла брать на борт отделяемого самолета много пассажиров или груза, а это делало полеты нерентабельными. Не следует также забывать, что старт в воздухе всегда опаснее, чем обычный взлет и даже если проблему самоокупаемости перевозок удалось бы решить, то идея оста в но го пассажирского самолета едва ли могла получить распространение.

Еще одним способом увеличить продолжительность полета была дозаправка топливом в воздухе. Первый такой эксперимент состоялся в США в 1923 г. под эгидой руководства ВВС. В нем участвовало два биплана DH-4. С самолета-заправщика выпускался длинный шланг, его должен был поймать член экипажа заправляемой машины и вставить в горловину бензобака. После некоторой практики этот фокус давалось повторить в воздухе несколько раз подряд. В 1929 г. экипаж пассажирского «Фоккера», используя такой метод дозаправки, продержался в воздухе 160 часов. 37 раз получая новые порции горючего в полете! [68, с. 40]. В 1931 г. в СССР в НИИ ВВС также проводились опыты по дозаправке в полете, с самолета Р-5 топливо перекачивали на бомбардировщик ТБ-1 [69. с. 45].

Одно время идея дозаправки в полете казалась весьма многообещающей. В 30-е годы известный английский летчик Алан Кобхем даже создал фирму под названием «Флайт Рефьюлинг» («Дозаправка в воздухе»). Однако дальше экспериментов де. не пошло, так как с ростом скорости и высоты полета и с появлением на самолетах закрытых пилотских кабин пользоваться описанным выше методом дозаправки стало невозможно. Идея дозаправки в полете возродилась уже после войны, на ново техническом уровне.