Техника

Техника

наука

История авиации

оглавление

Зарождение и развитие идеи самолета

Авиатехника Первой мировой войны

В 1914—1918 гг. сложились благоприятные условия для развития самолетостроения, в первую очередь военного. Правительство, заинтересованное в практическом применении авиации, выделяло значительные средства на усовершенствование старых моделей и создание новых. Помимо этого, осознав перспективность вложения средств в самолетостроение, крупные предприниматели начали содействовать его развитию. К изготовлению летательных аппаратов стали привлекаться ученые. Значительно расширилась сеть конструкторских бюро и научных учреждений, занятых созданием авиационной техники. В годы Первой мировой войны самолеты ярко продемонстрировали свое преимущество перед дирижаблями, вытеснив последние из поднебесного пространства.

Тем не менее в конструкциях самолетов рассматриваемого периода не произошло значительных изменений. Сохранялись тенденции к увеличению размеров и веса летательных аппаратов, многомоторные бипланы с толкающим пропеллером и стационарным двигателем начали играть в самолетостроении ведущую роль.

Новым в развитии авиации времен Первой мировой войны явилась специализация аэропланов по назначению. В 1914 г. существовал только один тип — самолет-разведчик, но уже к концу войны произошло разделение на истребители, бомбардировщики, штурмовики, торпедоносцы, палубные самолеты и др. Однако создание таких машин осуществлялось в первую очередь за счет изменения размеров, числа двигателей и членов экипажа, а также установки определенного оборудования — стрелкового, бомбардировочного, навигационного и т. д. Большие успехи были достигнуты в двигателестроении: появились новые конструктивные схемы многоцилиндровых двигателей большей мощности.

Военные нужды обусловили массовый выпуск авиационной техники, что способствовало совершенствованию технологии производства аэропланов. На заводах стал применяться механизированный труд (разделка древесины, окраска и прочее), появились станки-полуавтоматы и сборочные стапели. Стремление к унификации и стандартизации изделий способствовало зарождению плазово-шаблонного метода в самолетостроении. Был налажен выпуск крыльев с фанерной обшивкой.

В годы Первой мировой войны лидерами в проектировании и производстве летательных аппаратов тяжелее воздуха являлись Англия, Франция и Германия, постепенно в эту группу вошли США и Италия, в которых выпускались преимущественно лицензированные английские и французские аэропланы. Россия же к этому времени вышла из числа ведущих стран-самолетостроителей, поскольку низкая техническая оснащенность промышленных предприятий и отсутствие собственных авиадвигателей не позволили ей конкурировать с другими европейскими странами.

Одномоторные самолеты

В августе 1914 г. началась Первая мировая война между странами Тройственного союза (Германия, Италия, Австро-Венгрия) и Антанты (Россия, Франция, Англия), длившаяся более пяти лет. 30 млн. человек и многочисленная боевая техника, принявшие участие в боевых действиях, сделали эту войну одной из наиболее кровопролитных и крупномасштабных в мировой истории.

С первых же дней войны самолеты использовались в качестве разведчиков. Полученные данные о силах и намерениях врага оказывались настолько достоверными, что сразу же выявилось их преимущество перед традиционными разведотрядами. Быстрое продвижение в тыл противника, подробные сведения и практически беспрепятственное преодоление линии фронта позволили самолетам стать самыми эффективными летательными аппаратами военного времени.

Осознавая, что вражеские аэропланы-разведчики сильно вредят наземным войскам, пилоты любыми способами пытались оградить от этого части своих военных сил. Первый в истории воздушный таран совершил 8 сентября 1914 г. русский летчик П. Н. Нестеров. Корпусом своего «Морана» он ударил сверху австрийский самолет «Альбатрос», в результате чего оба самолета упали на землю, а пилоты погибли.

Еще в 1913 г. многие конструкторы пытались создать модель, пригодную для борьбы с вражескими самолетами. Однако все попытки установить пулемет на аппараты с толкающим винтом не увенчались успехом. В 1915 г. этой проблемой заинтересовались английские изобретатели. Изготовленный ими самолет с толкающим пропеллером («DH-2») отличался меньшим взлетным весом и мог развивать большую скорость. Однако аэродинамическое несовершенство конструкции «бесфюзеляжный биплан» не позволило приступить к серийному выпуску подобных летательных аппаратов.

Безуспешной оказалась и попытка установки на самолете перед тянущим пропеллером кабины для стрелка. В результате этого нововведения сильно ухудшились летные и эксплуатационные свойства модели «Спад А-2».

Оригинальное решение проблемы предложили французский авиаконструктор Р. Солнье и пилот Р. Горро. По их мнению, пулемет должен был размещаться на фюзеляже перед кабиной летчика, благодаря чему он мог вести более эффективную стрельбу. Лопасти винта защищались от пуль стальными уголковыми отражателями. Именно на таком самолете («Моран-Солнье-L») Гарро удалось сбить несколько вражеских самолетов. Однако и эта модель не была лишена недостатков: КПД винта из-за особенностей конструкции снизился на 10%, некоторые пули при соприкосновении с отражателями отскакивали в сторону.

В 1915 г. немцам удалось сбить французский самолет, однако секретом изобретения они не воспользовались, решив начать разработку нового приспособления для стрельбы через винт. Уже через несколько месяцев А. Фоккер установил на своих самолетах стрелковые синхронизаторы — специальные устройства, задерживающие пулеметные выстрелы в случае пересечения линии стрельбы с лопастью пропеллера.

В конце этого же года российский летчик В. В. Дыбовский независимо от Фоккера разработал синхропулемет. В начале 1916 г., после успешных испытаний, синхронизаторы начали использовать сначала на русских, а затем на французских и английских аэропланах.

В итоге завершилось формирование одного из специализированных типов военных самолетов — истребителя, для которого были характерны небольшие размеры, одноместная кабина, прочно установленный пулемет, мощный двигатель и относительно высокая скорость.

В 1912 г. русский офицер Н. А. Яцук предложил вооружить самолеты ракетами. Через несколько лет француз Ле Приер реализовал эту идею на практике, смастерив пороховые ракеты для аэропланов. Вскоре они стали неотъемлемой частью вооружения французских и английских самолетов. Для ведения точной стрельбы использовались усовершенствованные авиационные прицелы.

Вскоре тихоходные и безоружные разведчики превратились в легкую добычу истребителей, и авиаконструкторы начали оснащать самолеты-разведчики подвижными пулеметами, позволяющими отражать атаки сзади и сверху. В результате место стрелка было перенесено за кабину пилота, а выпуск машин с толкающим пропеллером прекратился.

Главной задачей в период Первой мировой войны стало завоевание господства в воздушном пространстве. С этой целью начали создаваться специальные отряды истребителей. Столкновения между самолетами этого типа ужесточили требования к их основным показателям: скорости, маневренности, обзору местности.

Большая часть истребителей этого периода имела конструкцию «моноплан» и представляла собой улучшенные варианты гоночных самолетов «Моран-Солнье», «Фоккер М-5» и др. Истребитель «Фоккер-Е» являлся самым знаменитым самолетом данного типа в 1914—1918 гг. Популярность этой модели объяснялась тем, что на ее корпусе впервые был установлен синхропулемет, в то время как другие самолеты обходились без него и становились легкой добычей «Фоккера». Вариант с двумя синхропулеметами сделал истребитель практически неуязвимым.

Истребитель «Фоккер-Е»

Несмотря на многие достоинства, плохая маневренность и ограниченный обзор из кабины вниз не позволили монопланам стать ведущей конструкцией самолетов в военные годы. Вскоре наметилась тенденция к замене их бипланами. Такая конструкция облегчала аэроплан, делала его более компактным, снижала нагрузку на крыло и улучшала нижний обзор.

Среди истребителей с двумя крыльями и тянущим пропеллером ведущее место занял «Ньюпор-17» авиаконструктора Г. Деляжа. Оптимальные аэродинамические формы самолета с уменьшенными растяжками для поддержания крыла и небольшим весом позволяли «Ньюпорам» развивать высокую скорость и отлично маневрировать. Более узкое нижнее крыло облегчало обзор из кабины пилота, при этом оно имело один лонжерон и соединялось с верхним М-образной стойкой.

Истребитель «Ньюпор-17»

Полутораплан «Ньюпор-17» послужил образцом для создания многих истребителей Первой мировой войны. В Германии инженером Р. Теленом была разработана подобная машина — «Альбатрос D-3», отличительными особенностями которой являлись: наличие мощного двигателя водяного охлаждения, обтекаемый фюзеляж полумонококовой конструкции и два синхропулемета.

Самолет «Альбатрос D-3»

Популярность полуторапланов возрастала с каждым сбитым самолетом, тем не менее к концу войны их вытеснили бипланы с двухлонжеронными крыльями одинаковой ширины и параллельными или Т-образными стойками. Причиной тому послужила непрочность однолонжеронной схемы, часто приводящая к авариям во время маневрирования.

В Англии была разработана модель Сопвич «Пап», имевшая меньшую нагрузку на крыло и лучшие маневровочные показатели, чем французский «Ньюпор-17», при одинаковых размерах и весе этих самолетов. Появление аэропланов данной модели позволило Антанте добиться вскоре решающего преимущества в поднебесном пространстве.

Проекты полипланов не получили большой известности, поскольку оказались менее эффективными, чем предполагалось. Только две модели истребителей-трипланов находились в серийном производстве — самолет английской фирмы «Сопвич» и немецкий «Фоккер Dr. 1».

Внешне похожие друг на друга самолеты все же имели конструкционные особенности. У английского истребителя тонкое крыло поддерживалось расчалочно-стоечной системой, у «Фоккера» же было крыло с толстым профилем, благодаря чему оно имело возможность воспринимать нагрузки без помощи внешнего силового набора (межкрыльевой стойки). Кроме того, немецкий самолет, помимо двух крыльев, имел дополнительную крыльевую поверхность, расположенную на оси колес. По мнению конструктора Р. Платца, это могло бы сделать летательный аппарат более маневренным.

Основным недостатком полипланов было их высокое аэродинамическое сопротивление из-за шюхообтекаемых форм, что приводило к снижению скоростных показателей. Помимо этого, строительство самолетов с большим числом крыльев предполагало большие материальные затраты, а сам технологический процесс оказался слишком трудоемким.

К окончанию Первой мировой войны схема «биплан» занимала ведущее место в самолетостроении. Наиболее известными являлись истребители «Ньюпор-27», «Ньюпор-28», «Спад-13», «Фоккер D-7» (Германия), «сопвичи»: «Кэмел», «Дельфин» и «Снайп» (Англия). Улучшенная аэродинамика и использование более мощных усовершенствованных двигателей позволили этим моделям развивать скорости до 200 км/ч и выше, а на выполнение одного виража расходовалось 1O-13 сек. Все истребители-бипланы имели прочную одно- или двухстоечную коробку крыльев, из которых верхнее было немного вынесено вперед, короткий корпус с полотняной или фанерной обшивкой, защищенный металлическим капотом двигатель воздушного охлаждения, неубираемое шасси, открытую кабину пилота и два синхропулемета.

Конструкция истребителя с несколькими крыльями образца 1917—1918 гг. использовалась в самолетостроении на протяжении десятилетия. Неподвижные стабилизирующие поверхности, размещенные за крылом, установка элеронов на обоих крыльях самолета, компактное размещение в фюзеляже силовых установок, вооружения и места летчика, а также оптимальные аэродинамические формы сделали самолеты-бипланы более маневренными и скоростными.

Возрастание мощности авиационных моторов было вызвано в первую очередь увеличением числа и объема цилиндров. Осваивалось производство восьми- и двенадцатицилиндровых двигателей меньшего размера по Y-образной схеме вместо рядной. К концу войны стационарные силовые установки с водяным охлаждением окончательно вытеснили ротативные.

Иногда изобретатели, желая улучшить показатели своих аэропланов, делали модели несколько необычными. Самолет братьев Касьяненко, изготовленный в 1917 г. в России, являлся одним из таких нестандартных летательных аппаратов. Он представлял собой биплан с обтекаемым корпусом сигарообразной формы, в центре которого располагался двигатель. При помощи удлинительного вала мотор приводил в действие установленный за крылом пропеллер. Однако в военные годы главное внимание уделялось расширенному производству уже освоенных моделей. По этой причине начать серийный выпуск новых аэропланов не представлялось возможным.

Летательный аппарат братьев Касьяненко

Необходимость увеличить потолок высоты самолетов заставила многих авиаконструкторов приступить к работе над созданием «высотных» двигателей, позволяющих летательному аппарату сохранять скороподъемность и мощность двигателя на высоте до 4 км. Такие силовые установки получили широкое распространение в Германии.

Немецкие изобретатели искали новые пути развития самолетостроения. Большую роль в этом сыграл Г. Юнкере, создавший цельнометаллический самолет «Юнкере J-1».

Самолет «Юнкере J-1»

В проекте фигурировала схема «свободнонесущий моноплан», которая в то время практически не использовалась. Выполненные из металла крыло толстого профиля и фюзеляж обшивались тонкими стальными листами. Однако при испытаниях выяснилось, что тяжелый самолет не способен принимать на борт большое количество грузов.

При проектировании нового аэроплана модели «Юнкере» конструктор заменил сталь на более легкий дюралюминий. Гофрированная обшивка позволяла лучше воспринимать нагрузки в полете. Серийный выпуск «юнкерсов» модификаций «J-7», «J-9» и «J-10» начался только в последний военный год. В отличие от первого самолета они имели низкорасположенное крыло, обеспечивающее большую безопасность при вынужденном приземлении.

Использование конструкции «свободнонесущий моноплан» и металлических опор стало важным шагом на пути усовершенствования самолета. Однако аэродинамическое несовершенство и невысокая скорость не позволили данной схеме проявить себя на практике.

К концу Первой мировой войны появились специализированные истребители и разведчики — ночной, высотный и др., которые различались лишь бортовым оборудованием и предназначением. На ночных самолетах были установлены прицелы с подсветкой и пулеметы с трассирующими пулями. Высотные аэропланы оснащались индивидуальными кислородными приборами для членов экипажа, а также электрообогревом для сидений.

Машины, применяемые в войсках противовоздушной обороны, стали называться истребителями-перехватчиками. Такие самолеты должны были двигаться на большой скорости и иметь высокий потолок полета, чтобы своевременно нейтрализовать вражеские аэропланы до их подхода к цели. В качестве перехватчиков чаще всего использовались английские «сопвичи», обладающие малой нагрузкой на крыло.

Среди разновидностей одномоторных самолетов, созданных в годы Первой мировой войны, выделялись многоцелевые летательные аппараты тяжелее воздуха. Они характеризовались увеличенной грузоподъемностью, лучшим вооружением и наличием двухместной кабины. Многоцелевые самолеты предназначались не только для ведения воздушного боя, но и для разведки, бомбометания и воздушного сопровождения. В 1914—1918 гг. на фронтах широко использовался английский «Де Хевилленд DH-4». Своей популярностью он был обязан удачному сочетанию летно-технических характеристик, устойчивости в полете и хорошей управляемости. Этот тяжелый маневренный самолет мог разгоняться до 190 км/ч, брать на борт до 250 кг бомбового груза и держаться в воздухе без посадки около 4,5 ч, показатель высоты достигал 6000 м. Серийное производство различных модификаций данной модели осуществлялось на протяжении 1910—1920-х гг.

Самолет «Де Хевилленд DH-4»

Нужды военного времени привели к созданию штурмовой авиации. Ее главной задачей являлась огневая поддержка наступления наземных войск. Пулеметный огонь с воздуха и бомбометание наводили страх на неприятеля и тем самым способствовали успешным действиям войск. Практически все штурмовики представляли собой улучшенный вариант обычных самолетов, кабина и топливный бак которых обшивались стальными листами. Установленные на фюзеляже пулеметы предназначались для стрельбы вперед-вниз, а один пулемет защищал самолет с задней полусферы. На борту также имелись легкие бомбы, гранаты и фосфорные пули для уничтожения танков.

В последний военный год штурмовая авиация, совершенствование которой продолжалось, все чаще стала использоваться при ведении боевых действий на земле. Оригинальной схемой отличался штурмовик «Юнкере J-4», представляющий собой цельнометаллический полутораплан с безрасчалочным крылом толстого профиля. Дюралевые элементы конструкции этого самолета были обшиты гофрированным дюралевым листом толщиной 2 мм. Имелась стальная броня на кабине, двигателе и баках с горючим. «Юнкере» являлся наиболее защищенным и безопасным самолетом военного времени. Всего за время Первой мировой войны было произведено около 1000 одномоторных бронированных штурмовиков, а общее количество боевых машин с одним двигателем составило десятки тысяч.

Многомоторные летательные аппараты

В начале Первой мировой войны бомбометание не являлось самостоятельной задачей авиации. Но уже в 1914 г. экипажи самолетов-разведчиков по собственной инициативе сбрасывали взятые на борт бомбы на вооруженные отряды противника, хотя отсутствие специальных приспособлений не давало желаемого эффекта.

Позиционная война ярко продемонстрировала необходимость создания самолетов-бомбардировщиков. В 1915 г. в Российской империи была сформирована эскадра воздушных кораблей — первое в мире подразделение многомоторных бомбометательных самолетов.

Зимой 1914—1915 гг. по инициативе М. В. Шидловского на подведомственном ему Русско-Балтийском вагонном заводе начался выпуск многомоторных бомбардировщиков, представлявших собой измененный вариант модели «Илья Муромец». Внесенные изменения позволили увеличить вес полезной нагрузки, скорость, высоту и дальность полета. В соответствии с предназначением на самолете были установлены оборудование для сбрасывания бомб и прицел.

На борту «Ильи Муромца» можно было размещать до 400 кг бомбового груза, т. е. его грузоподъемность почти в 10 раз превышала этот же показатель других аэропланов Первой мировой войны. Бомбы весом до 16,5 кг аккуратно складывались внутри корпуса, а более тяжелые размещались под самолетом. В вырезе на центроплане крыла имелись пулеметы для защиты машины от вражеских нападений. Экипаж из четырех человек выполнял различные функции.

В 1916 г. на вооружение были приняты новые модификации «Ильи Муромца» — «Г» и «Е» — с улучшенными показателями. Более мощные двигатели позволили самолетам развивать скорость до 105—115 км/ч. Однако увеличить грузоподъемность не удалось, поскольку активные действия истребителей неприятеля в поднебесном пространстве заставляли устанавливать на «Муромцах» дополнительные пулеметы, в результате чего численность экипажа возросла на два человека.

После включения бомбардировщиков в летный парк российских вооруженных сил ни одна боевая операция не могла обойтись без их участия. Противникам удалось сбить лишь один самолет «Илья Муромец», три были подбиты, но благополучно добрались до базы. Известны случаи, когда бомбардировщик Сикорского с многочисленными пробоинами возвращался на свою территорию. Четыре двигателя позволяли ему продолжать полет, даже если один или два мотора оказывались поврежденными.

С 1916 г. тяжелые самолеты стали оснащаться роговой компенсацией рулей и элеронов, что несколько увеличило лобовое сопротивление. Но на этом обстоятельстве в то время не заостряли внимания. За годы Первой мировой войны Русско-Балтийским заводом было выпущено 80 бомбардировщиков «Илья Муромец», на которых удалось выполнить более 400 боевых вылетов и сбросить почти 65 т бомб.

В европейских странах первые специализированные бомбардировщики (французский «Бреге ВМ-5» и английский «Шорт Бомбер») появились только в 1915 г. Они имели лишь один двигатель и могли использоваться для решения ограниченного круга боевых задач. Однако уже со следующего года в ряды военно-воздушных сил европейских армий вошли двух- и трехмоторные бомбардировщики, обладающие большой грузоподъемностью и способные причинять ущерб в глубоких тылах неприятеля. В Англии такими самолетами являлись «Хэндли Пейдж 0/400» и «Виккерс Вими», во Франции — летательные аппараты братьев Кодрон, в Германии — «Гота G-4» и «Гота G-5», в Италии — аэропланы компании «Капрони».

Бомбардировщик «Хэндли Пейдж» представлял собой биплан с двумя мощными двигателями водяного охлаждения на крыльях и тянущими винтами. Размерами и летными характеристиками этот самолет практически не отличался от «Ильи Муромца», однако открытые кабины для пилота и стрелков, двухстоечная коробка крыльев и бипланное горизонтальное оперение придавали английскому «Хэндли Пейд-жу» несколько иной облик. На установленных на межкрыльевых стойках двигателях имелись обтекатели.

Английский бомбардировщик «Хэндли Пейдж»

У построенного через два года после выпуска первого специализированного английского бомбардировщика самолета «Виккерс Вими» имелись более мощные двигатели, высокая скорость и бомбовая нагрузка, но его размеры были гораздо меньшими. Примечательно, что воздушный винт изготавливался из деревянных пластин, не имел окантовки кромок и был двухцветным. Серийное производство самолетов этой модели наладить не удалось.

В Германии первые проекты многомоторных бомбардировщиков появились в 1915 г. Реализовывать их взялись фирмы «AEG», «Гота» и «Фридрихсгафен». Крупногабаритные самолеты могли брать на борт большие запасы топлива и бомб. Высокий показатель дальности полетов позволял немецким бомбардировщикам производить налеты даже на Англию.

Самолеты ведущих самолетостроительных компаний Германии создавались по схеме «биплан» с расположенными на крыле двигателями и открытыми кабинами для экипажа. Отличительными особенностями бомбардировщиков «Гота» и «Фридрихсгафен» являлись толкающие пропеллеры, благодаря чему на задней кромке крыльев рядом с фюзеляжем имелся вырез. Многие авиаконструкторы считали, что подобное расположение пропеллеров может привести к поломке винта от удара подброшенного во время разбега камня. Шасси «фридрихсгафенов» имело впереди противокапотаж-ное колесо, препятствующее опрокидыванию самолета при неудачной посадке.

Инженерами фирмы «Гота» в годы Первой мировой войны было разработано несколько оригинальных проектов двухмоторных бомбардировщиков с обозначением «G» (от немецкого gross — «большой»). Особенностью одной из них являлось расположение моторов на нижнем крыле биплана, при этом фюзеляж соединялся с верхним крылом. Предполагалось, что такая конструкция максимально сблизит оси вращения пропеллеров, а это, в свою очередь, уменьшит асимметрию тяги при поломке одного из двигателей.

Бомбардировщик «Гота G-5»

Видимо, такие же задачи преследовали создатели модели «G-6» — первой в мире машины, несимметричной относительно продольной оси. Один двигатель авиаконструкторы разместили в носовой части фюзеляжа, второй — с толкающим винтом — в гондоле, установленной на крыле с правой стороны от фюзеляжа. Новые модели были выпущены в небольшом количестве.

Французские двухмоторные бипланы с маломощными ро-тативными двигателями, выпуск которых начался в 1916 г., из-за своих небольших размеров и малой грузоподъемности не могли составить серьезную конкуренцию русским, английским и немецким бомбардировщикам.

Итальянские бомбардировщики, в отличие от прочих европейских самолетов, были оснащены тремя двигателями. Модели «Капрони Са-30», «Са-33» и «Са-40» имели короткий корпус, выполненный в форме гондолы, шасси с носовым колесом и хвостовое оперение на балках. Двигатели водяного охлаждения с тянущими пропеллерами размещались в передней части балок, соединяющих крыло и оперение, на заднем конце фюзеляжа устанавливался двигатель, приводящий в движение толкающий винт. Устойчивость самолету обеспечивало многокилевое вертикальное оперение.

Самолеты «Капрони Са» могли преодолевать большие расстояния и даже перелетать через Альпы для бомбардировок австро-венгерской территории. Несовершенство аэродинамических форм все же не помешало летательным аппаратам фирмы «Капрони» обрести широкую известность. Итальянские бомбардировщики стояли на вооружении не только в военно-воздушных силах своей страны, но и во Франции и в США, не имевших собственных машин большой грузоподъемности.

На протяжении 1914—1917 гг. многие российские изобретатели занимались разработкой проектов многомоторных самолетов, альтернативных знаменитому «Илье Муромцу». На одесском заводе А. А. Анатра удалось построить двух- и трехмоторные бомбардировщики «Анадва» и «Анатра ДЕ», в Петербурге над созданием летательного аппарата работал В. А. Слесарев. Двухмоторный «Анадва», изготовленный по двухфюзеляжной схеме, несколько отличался от других самолетов Первой мировой войны.

Бомбардировщик Слесарева с двумя двигателями, расположенными внутри фюзеляжа, представлял собой биплан с закрытым фюзеляжем прямоугольного сечения. Благодаря хорошим аэродинамическим формам эта машина могла бы развивать большую скорость, однако неисправности в трансмиссии от двигателей к винтам препятствовали совершению полета. Помимо этого, значительное превышение веса самолета подвергало сомнению возможность его поднятия в воздух. Летательный аппарат Слесарева предназначался для выполнения полетов с территории России во Францию и обратно с целью бомбардировки немецких заводов Крупна в Эссене. Однако экономические и политические проблемы той эпохи не позволили приступить к серийному выпуску самолетов Слесарева и «Анадва».

В Германии были созданы крупногабаритные бомбардировщики большой грузоподъемности с тремя-шестью двигателями, получившие особое обозначение «R» (от немецкого raisen — «гигантский»). Строительство сверхтяжелых самолетов осуществляла дирижаблестроительная компания Ф. Цеппелина при содействии авиаконструкторов А. Рорбаха, К. Дорнье и Э. Хейнкеля.

Первые самолеты этой группы назывались «Цеппелин-Штаакен». Сначала они имели по три двигателя с толкающими винтами: один в носовой части корпуса, два других в гондолах на крыльях аппарата, в каждой из которых имелось место для механика. Этот человек должен был устранять любые неисправности силовой установки и вести пулеметный огонь в случае нападения противника. Самым большим бомбардировщиком Первой мировой войны являлся шестидвигательный «VGO-3» (со сдвоенными двигателями, расположенными по тому же принципу). Однако крупные габариты делали самолеты-гиганты тихоходными (максимальная скорость составляла 110-120 км/ч).

Первым серийным летательным аппаратом этой группы являлся «Цеппелин-Штаакет-6», на котором было установлено четыре мощных двигателя. Размещались они тандемом с обеих сторон фюзеляжа в двух гондолах на крыльях. Самолет имел закрытую кабину для членов экипажа и мог развивать скорость до 135 км/ч, при этом максимальная бомбовая нагрузка составляла 2000 кг, а продолжительность полета — 7—10 ч, благодаря чему машина имела возможность преодолевать значительные расстояния. За годы войны было изготовлено пятнадцать самолетов «R-6» и и шесть бомбардировщиков «R-16», представляющих собой несколько измененный вариант первого.

Характерной чертой самолетов фирмы «Цеппелин-Штаакен» являлось использование хвостового костыля и шасси с носовым колесом. Тандемное размещение пропеллеров способствовало уменьшению асимметрии тяги в случае поломки какой-либо силовой установки. Но в результате подобная компоновка приводила к потере суммарной тяги из-за малого КПД толкающих винтов.

У большинства самолетов серии «R» двигатели были расположены в центральной части фюзеляжа и имели привод на пропеллеры. Такое расположение делало летательный аппарат более обтекаемым, облегчался ремонт неисправного двигателя во время полета, а трансмиссия обеспечивала оптимальную скорость вращения винтов. Однако ряд недостатков, в первую очередь увеличение общего веса машины вследствие оснащения ее многочисленным защитным вооружением и ненадежность работы трансмиссии, привел к отказу в послевоенные годы от производства самолетов с центральным размещением силовых установок.

Многомоторные тяжелые бомбардировщики, строительство которых осуществлялось уже в последние годы войны, не оказали особого влияния на ход боевых действий. Только два самолета — «HP/1500» и «Са-41» — стали выпускаться на заводах партиями. Таким образом, в годы Первой мировой войны бомбардировщики среднего класса, взлетный вес которых не превышал 5 т, получили широкое распространение, а тяжелая бомбардировочная авиация только начинала свой жизненный путь в поднебесном пространстве.

Стараясь оградить тихоходные самолеты от прицельного огня войск противовоздушной обороны, их начали использовать преимущественно в темное время суток. Ночные бомбардировщики имели специальное оборудование: гидроско-пические приборы, радиопеленгаторы, навигационные огни, прожекторы и др. Полеты в ночное время несколько сократили боевые потери тяжелой бомбардировочной авиации, однако увеличили количество аварийных происшествий в воздухе.

Стоит отметить, что развитие многомоторных самолетов продолжалось и в послевоенные годы. Это направление явилось одним из главных в авиаконструкторской деятельности.

Гидроавиация

Ведение боевых действий не только на суше, но и в водной среде сделало необходимым развитие морской авиации. В ее задачи входило: ведение разведки, борьба с неприятельской гидроавиацией, уничтожение кораблей и подводных лодок противника. Это привело к специализации гидросамолетов по назначению, появились разведчики, морские истребители и торпедоносцы, отличающиеся друг от друга размерами, количеством членов экипажа и различным оборудованием.

Морские разведчики считались «глазами флота», поскольку собранная ими информация облегчала кораблям выполнение боевой задачи.

Среди этих самолетов преобладали два типа: аналоги сухопутных разведчиков, поставленные на поплавки, и «летающие лодки». Машины первого типа использовались в морской авиации Германии и Австро-Венгрии, второго — в военно-воздушных силах стран Антанты.

Обычно гидросамолеты строились по бипланной схеме. На «лодках» силовая установка, приводящая в движение толкающий пропеллер, располагалась над фюзеляжем между крыльями. Для поплавковых аппаратов была характерна установка двигателя с тянущим пропеллером в носовой части фюзеляжа. Немецкие авиаконструкторы отдавали предпочтение двухпоплавковому шасси, изобретатели других стран — трехопорному шасси с хвостовым поплавком.

Среди русских гидросамолетов наибольшей популярностью пользовались модели Д. П. Григоровича, конструкция которых напоминала «летающую лодку» «Донне-Левек». Однако ряд технических усовершенствований позволил создать новый самолет «М-5». Удачное сочетание мощности силовой установки, веса, площади крыльев и оперения сделали «летающую лодку» Григоровича удобной для пилотирования, а обтекаемая форма фюзеляжа делала возможным взлет с волны высотой до 0,5 м.

Вскоре получила распространение модификация «М-9» с мощным двигателем и большой грузоподъемностью. Он использовался не только как разведчик, но и в качестве бомбардировщика. На этом гидросамолете летчиком Я. И. Нагурским впервые была выполнена «петля Нестерова». Единственным недостатком самолетов «М-5» и «М-9» являлась их тихоходность (максимальная скорость достигала 100—110 км/ч). Тем не менее этот самолет пользовался большой популярностью в Российской империи и за ее пределами.

Еще одним вариантом «летающей лодки» Григоровича стала модификация «М-11», имеющая небольшой вес и размеры, одностроечное крыло, одноместную кабину пилота и закрытый яйцевидным капотом-обтекателем двигатель. Этот гидроплан, способный развивать скорость до 148 км/ч, являлся самой быстроходной «летающей лодкой» в мире. Помимо пулемета для стрельбы вперед, самолет был оснащен бронезащитой. Однако сложности в управлении помешали серийному выпуску «М-11», удалось построить только шестьдесят экземпляров.

Гидроистребитель «М-11»

Поплавковые истребители были приняты на вооружение в 1915 г.: английский «Сопвич Бэби», созданный на основе гоночного гидросамолета этой же фирмы, немецкий «Фридрихсгафен», представлявший собой уменьшенный вариант самолета-разведчика. В дальнейшем строительство поплавковых одноместных истребителей-бипланов с уменьшенной полезной нагрузкой осуществляли компании «Альбатрос» и «Бранденбург» в Германии, «Порт Виктория» в Англии.

Еще в начале войны стало очевидно преимущество торпеды, обладающей большой разрушительной силой, перед обычной бомбой. Сброс торпеды мог производиться на значительном расстоянии от цели, в результате чего вероятность уничтожения атакующего самолета резко снижалась. Учитывая эти обстоятельства, авиастроительные компании различных стран приступили к выпуску торпедоносцев. В их конструкции всегда присутствовало поплавковое шасси, позволяющее разместить торпеду под фюзеляжем между основными опорами поплавка. Своими размерами и весом торпедоносцы превосходили гидросамолеты других назначений.

12 августа 1915 г. английскому летчику К. Эдмондсу, пилотирующему машину «Шорт-184», с расстояния 300 м удалось поразить торпедой неприятельское судно. Произошло столь знаменательное событие в проливе Дарданеллы. Тем не менее торпедоносцы не обрели большой популярности, поскольку низкий уровень технического развития еще не соответствовал в полной мере поставленной боевой задаче.

В военные годы появилась и тяжелая многомоторная гидроавиация, характеризующаяся большой грузоподъемностью и способностью преодолевать значительные расстояния. Первым самолетом такого типа явился «Илья Муромец» с тремя поплавками — на хвосте и в центроплане под средними двигателями. Эта модификация долгое время оставалась самым крупным поплавковым гидросамолетом. Лишь в 1918 г. немецкой фирме «Гота» удалось построить четырехмоторные поплавковые аппараты того же класса.

Основным недостатком тяжелых гидросамолетов с поплавками можно назвать их невысокую мореходность, затрудняющую взлет и посадку на неспокойной воде. По этой причине в военные годы серийный выпуск таких машин не был начат.

Быстрыми темпами шло развитие многомоторных самолетов типа «летающая лодка». На основе многомоторной «летающей лодки» Г. Кертисса были разработаны и реализованы проекты летательных аппаратов, находивших применение в морской авиации Англии, США и ряда других стран. Такие показатели, как дальность, большая грузоподъемность и оптимальная мореходность, позволяли «лодкам» Кертисса действовать вдали от берега, производя разведку, бомбометание, конвоирование и охрану кораблей от подводных лодок противника.

Все двухместные гидросамолеты конструктора представляли собой трехстоечный биплан с более длинным верхним крылом по сравнению с нижним. Силовые установки с тянущими пропеллерами размещались на межкрыльевых стойках, деревянный фюзеляж с фанерной обшивкой отличался однореданной конструкцией. Под крылом имелись вспомогательные поплавки, обеспечивающие боковую устойчивость. Пилот и члены экипажа размещались в открытых кабинах. Модификация «Кертисс Н-12», отличающаяся от предыдущей машины большей мощностью двигателей и грузоподъемностью, могла развивать скорость до 137 км/ч и находиться в воздухе без дозаправки значительное время. На борту «летающих лодок», подобных описанным выше, имелось четыре пулемета и несколько сотен килограммов бомб.

Гидросамолет «Кертисс Н-12»

В последние месяцы войны на заводах было начато производство «летающих лодок» типа «NC», способных совершать перелеты из США в Европу и обратно. Для них были характерны бипланная конструкция, наличие четырех двигателей и вынесенное на балки хвостовое оперение. Строительство этих летательных аппаратов завершилось уже в послевоенные годы.

В Англии создателем «летающих лодок» явился Д. Порте, который внес значительные изменения в конструкцию машин Кертисса: заменил однореданное днище трехреданным, установил закрытые кабины для летчика и членов экипажа. В 1918 г. широкую известность получили тяжелые «летающие лодки» «Бэби» (трехмоторная) и «Фьюри» (пятимотор-ная). Последняя из них отличалась большим весом, мощными двигателями и трипланной конструкцией крыльевой коробки. Для лучшего управления в самолете были установлены сервомоторы, обеспечивающие отклонение поверхностей управления и тримеры.

В Германии выпуск тяжелых гидросамолетов осуществлялся на заводах Цеппелина. Инициатором их создания являлся инженер К. Дорнье. Сконструированные им летательные аппараты «Rs» имели по три или четыре двигателя. При этом в конструкции самолетов были привнесены технические усовершенствования: монопланное крыло, металлический каркас, «жабры» — выступы по бокам для плавучести и поперечной устойчивости. «Летающие лодки» Дорнье выпускались лишь в единичных экземплярах, поскольку для их совершенствования требовался значительный опыт строительства подобных аппаратов. Всего за военные годы было изготовлено около 400 тяжелых двухмоторных гидросамолетов схемы «летающая лодка».

Гидросамолет «Дорнье Rs-4»

Пытаясь уменьшить аэродинамическое сопротивление, создатели гидромашин выдвигали различные проекты: немцы предлагали решить эту проблему за счет подтягивания поплавков к корпусу после взлета; русские изобретатели — путем создания самолета-амфибии со сбрасываемым после взлета колесным шасси. Однако эти проекты не получили положительной оценки.

В последние месяцы Первой мировой войны авиаконструкторы из Германии Г. Юнкере и К. Дорнье построили экспериментальные цельнометаллические модели конструкции «моноплан»: поплавковый «Юнкере Ju-11» с гофрированной металлической обшивкой крыла и лодки «Дорнье Rs-З» и «Дорнье Rs-4», крылья которых были обтянуты полотном.

В рассматриваемый период широкое развитие получила палубная авиация, которая производила взлет и посадку на большой корабль. Благодаря этому самолеты могли выполнять возложенные на них боевые задачи даже в открытом море. Еще в 1910 г. были осуществлены экспериментальные взлеты на биплане «Кертисс» с палубы американского крейсера «Бирмингем», оказавшиеся весьма удачными. Самолет производил разбег по наклонному двадцатипятиметровому настилу. Вскоре английские и французские летчики повторили успех американцев. Идея взлета и посадки самолета непосредственно с корабля ко времени заключения мира в 1918 г. нашла горячих сторонников, и в палубной авиации появились аэропланы на колесном шасси.

Однако во время ведения боевых действий для полетов с кораблей чаще использовали поплавковые гидросамолеты, которые осуществляли взлет и посадку непосредственно с водной поверхности. Спуск на воду и подъем на палубу производились при помощи подъемного крана. На вооружении в палубной авиации многих государств стояли поплавковые самолеты «Шорт», «Кодрон» и «летающие лодки» Григоровича, выполняющие преимущественно вспомогательные функции. Лишь изредка эти летательные аппараты выполняли самостоятельные боевые задачи.

За годы Первой мировой войны количество гидропланов, построенных в Европе и Америке, достигло 2500, что составило всего 6% от общего числа самолетов, выпущенных в 1914-1918 гг. Тем не менее морские истребители, разведчики, самолеты многоцелевого назначения и торпедоносцы сыграли важную роль при обороне побережий и в морских операциях. Со второй половины 1910-х гг. гидроавиация стала неотъемлемой частью военно-воздушных сил многих стран мира.





Авиация и космонавтика, вооружения, hi-tech, открытия, концепции и изобретения...

Наука, техника, изобретения © 2009-