Текст книги "История самолетов 1919 – 1945"

Автор книги: Дмитрий Соболев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 16 (всего у книги 26 страниц)

Советская пропаганда неоднократно заявляла о выдающихся качествах новых отечественных самолетов. Но чтобы доказать это, были нужны рекорды. Из-за отсутствия собственных сверхмощных двигателей СССР не мог претендовать на установление мирового рекорда скорости. Тогда ставка была сделана на рекорд дальности. "Придавая большое международное значение вопросу установления СССР рекорда на дальность, считать все работы по организации рекордного полета на дальность особо важными", – указывалось в правительственном постановлении [49, л. 70].

Рис.3.61. Рекоды дальности полета (1 – Бреге 19; 2 – Потез 28; 3 -5 – Бреге 19; 6– Райан «Спирит оф Сент Луис»; 7 – Белланка; 8 – Савойя-Маркетти 64; 9 – Бреге 19; 10 – Белланка «Пейсмейкер»; 11 – Фейри «Лонг Рейндж»; 12 – Блерио 110; 13 – АНТ -25; 14 – Виккерс "Уэллсли)

Рис.3.62. Пограничники охраняют самолет ЛНТ-25 на о.Удд

Работы по созданию сверхдальнего самолета ЛНТ-25 (рис. 3. 62). развернулись в 1932 г. по инициативе А.Н.Туполева. По расчетам, самолет должен был иметь дальность полета 10600 км при запасе тоги ива 5800 кг. Для рекордного перелета рассматривались три возможных маршрута: Москва – Южная Африка, Москва – Южная Америка, Москва – Нью-Йорк.

В 1933 г. начались испытания двух построенных самолетов. АНТ-25 представлял собой трехместный металлический моноплан с крылом очень большого удлинения (13,1) и двигателем М-34 мощностью 750 л.с. В конструкции было много технических новинок – убирающееся в крыло с помощью электропривода шасси, крыльевые баки, расположенные вдоль всего размаха и представляющие собой часть конструктивно-силовой схемы крыла, полностью закрытая кабина, убирающийся в фюзеляж радиатор. Однако, наряду с перспективными особенностями, имелись и неоптимальные, сточки зрения аэродинамики, решения. Как и на всех других самолетах Туполева, крыло и хвостовое оперение имели гофрированную обшивку, что увеличивало сопротивление трения. В результате максимальная дальность оказалась на 3400 км меньше расчетной. Требовалась доработка машины. Благодаря замене гофрированной поверхности гладкой (для этого в пазы гофра помещали вкладыши из бальзы поверх натягивали перкаль, покрывали его лаком и полировали) удалось увеличить аэродинамическое качество, а в результате повышения степени сжатия двигателя (химики создали специальный высокооктановый бензин) и применения редуктора и винта изменяемого шага – снизить часовой расход топлива. В 1936 г. во время пробного перелета из Москвы на о.Удд (Дальний Восток) была достигнута дальность 9374 км.

В связи с обострением политической ситуации в мире для рекордного перелета был выбран новый маршрут: из Москвы, через Северный полюс, в США. Лететь решила на двух АНТ-25.10 июня 1937 г. Председатель Комитета обороны Молотов подписа.– указ: "Разрешить полет экипажу в составе т.т. Громова. Юмашева, Данилина по маршруту Москва – Северный полюс – США одновременно с полетом экипажа т.т. Чкалова, Байдукова и Белякова" [50].

Но случилось иначе. М. М. Громов вспоминал: "…Однажды утром, войдя в ангар, мы вдруг увидели, что самолет стоит без мотора: его передали, как нам сказали, на самолет Чкалова для замены менее надежного. Можно представить себе наше состояние. Но духом мы не упали. Что ж, пусть хоть и позже, чем намечено, но мы полетим обязательно и обязательно выполним свою задачу с честью. Не собирались скрывать своего огорчения. Но, поразмыслив, пришли к выводу, что одновременный прилет двух наших самолетов в Америку стал бы только эпизодом в истории авиации, демонстрирующим нашу готовность к таким перелетам. А после осуществления чкаловским экипажем этой задачи мы могли бы развить успех, показать новые возможности в освоении этой очень трудной и, вместе с тем, очень перспективно» воздушной трассы" [51, с. 126 |.

Экипаж Чкалова стартовал в полет 18 июня 1937 г. и через 63 часа 16 минут приземлил самолет в США на аэродроме города Ванкувер, преодолев расстояние более 9 тысяч километров в очень трудных метеорологических условиях. Менее чем через месяц по тому же маршруту на другом АНТ-25 вылетел экипаж Громова. На этот раз самолет долетел почти до границы с Мексикой. При этом был установлен мировой рекорд дальности – 10148 км по прямой.

В 1939 г. в нашей стране была предпринята попытка установить новый мировом рекорд дальности, на этот раз – в стратосфере. Для этого должен был использоватся новый самолет БОК-15, напоминающий по схеме АНТ-25, но с гермокабиной и с дизелем вместо бензомотора. По предварительным оценкам, при взлетном весе 13500 кг и запасе топлива 7120 кг дальность полета должна была составлять 18 тысяч километров при средней скорости 230-240 км/ч (у АНТ-25 Укрейс.= 160– 170 км/ч) [52]. Но постройка и доводка самолета затянулись, в Европе вспыхнула война, и от идеи перелета пришлось отказаться.

Рекордные полеты на дальность осуществлялись на специально построенных самолетах, без коммерческой нагрузки, максимально загруженных горючим (его вес обычно составлял более половины взлетного веса самолета). Поэтому неудивительно, что дальность пат ста обычных серийных тяжелых самолетов коммерческого или военного назначения была намного меньше: 2-4 тысячи километров.

Как отмечалось в главе I, после первой мировой войны делались попытки создания пассажирских самолетов для беспосадочных полетов между Европой и Америкой. В 1928 г., через год после перелета Линдберга из США в Европу, немецкий пилот Г. Коль на одномоторном самолете Юнкере W-33 пересек Атлантический океан в другом направлении. Использование авиации позволяло совершить это путешествие н 10 раз быстрее, чем с помощью морского транспорта. Но все усилия по созданию коммерческой трансатлантической авиалинии оказалисью напрасными – уровень развития авиации не позволял преодолеть на самолете с пассажирами пять с лишним тысяч километров водного пространства, отделявших Старый Свет от Нового.

В 1932 г. немцы начали регулярные пассажирские перевозки между Европой и Америкой с помощью дирижаблей типа "Цеппелин". Сначала для этого использовали дирижабль LZ-127 "Граф Цеппелин" объемом 50000 м². а с 1936 г. на маршруте Франкфурт – Нью-Йорк стал летать новый немецкий дирижабль LZ-129 "Гинденбург", имевший в два раза больший объем. Активизировались работы по дирижаблям в Англии, США, Италии, СССР. Дирижабли могли брать больше пассажиров (LZ– 129 перевозил за один рейс 72 человека), однако в связи со сложностью их производства и эксплуатации себестоимость перевозок оказалась примерно в два раза выше, чем для самолетов (у LZ-129 – 29 центов/пасс.милю) [11, с. 164].

Кроме того, дирижабль оказался весьма опасным видом транспорта. В 30-е годы во время полетов в трудных метеорологических условиях произошел целый ряд катастроф, сопровождавшихся воспламенением водорода, которым наполняли летательные аппараты легче воздуха, много человек погибло. Это заставило отказаться от использования дирижаблей для пассажирских перевозок.

Весьма необычный способ трансатлантических сообщений разработали специалисты немецкой авиакомпании Люфтганза. Они решили совместить морской и воздушный виды перевозок. Часть расстояния между Европой и Америкой преодолевали на корабле, затем с него с помощью катапульты стартовал гидросамолет, доставлявший к месту назначения срочные грузы. Используя этот метод, в середине 30-х годов были налажены регулярные перевозки почты в Южную и Северную Америку. В качестве воздушного курьера" сначала применялась "летающая лодка" Дорнье "Валь", а затем – более скоростной поплавковый гидросамолет Блом-Фосс На-139 [53, с. 86]. Конечно, это была лишь паллиативная мера, т.к. использование морского транспорта на первой стадии маршрута в значительной степени "сводило на нет" основное преимущество авиации – скорость.

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.

Таблица 3.11. Характеристики четырехмоторных пассажирских самопетов конца 30-х годов

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 назван»,. "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.

Важным этапом в развитии авиации было практическое освоение "слепых" полетов. Это стало возможным благодаря появлению нового пилотажно-навигационного оборудования, позволявшего продолжительное время управлять самолетом вне видимости земли – гирополукомпаса, авиагоризонта и др. На их основе был разработан автопилот – прибор, с помощью которого можно было автоматически сохранят? направление и высоту полета. Появление автопилота облегчило процесс пилотирования, повысило точность соблюдения маршрута. Новый прибор, автором которой являлся американский инженер Л. Сперрн, стал применяться в авиации в начале 30-х годов и вскоре получил широкое распространение, особенно на тяжелых самолетах. Так, например, в 1938 г. в пассажирской авиации США свыше половин:, летного времени самолеты летали с включенным автопилотом [55, с. 28].

Значительно усовершенствовались и радиотехнические средства самолетовождения. Повысилась надежность и дальность действия бортовых радиостанций, в середине 30-х годов в составе пилотажно-навигационного оборудования самолета – появились радиополукомпас, радиодальномер. К концу 30-х годов общее число приборов на многомоторных самолетах достигало 100 и более [15, с. 442].

В связи с повышающимися требованиями к условиям эксплуатации как гражданских, так, в особенности, и военных самолетов, участились случаи обледенения в полете. Наиболее опасным было обледенение лопастей винтов, вызывавшее тряску мотора, а также обледенение передних кромок крыла и оперения. Для предотвращения (вернее – уменьшения) опасности обледенения разрабатывались различны, устройства механического и химического действия. Примером механического устройства для защиты от льда являлся резиновый пневматический антиобледенители фирмы Гудрич (США), который представлял собой эластичный протектор, расположенный вдоль передних кромок крыла и оперения. При наполнении его сжатым– воздухом он увеличивался в диаметре и обламывал ледяную корку. Впервые данное приспособление нашло применение на пассажирском самолете Боинг 247D в 1934 г [56. с. 110]. Для борьбы с обледенением винтов получал распространение жидкостный способ, заключавшийся в разбрызгивании на лопасть специальной смеси спирта с глицерином.

Развитие средств навигации и появление противообледенительных систем внесло существенный вклад в повышение регулярности и безопасности полетов. Так, в США в течение 30-х годов уровень безопасности полетов на внутренних пассажирских авиалиниях возрос на порядок – от 30 погибших на 100 млн. пассажиро-километров в 1930 году до 3 – в конце десятилетия [57].

Большое значение для улучшения летных характеристик имеет весовое совершенство самолета. Если бы удалось уменьшить относительный вес планера, например на 300 кг, то "сэкономленный" вес можно было бы использовать для повышения мощности силовой установки на 400-500 л.с. и сделать самолет более скоростным или же, за счет большего запаса топлива, значительно увеличить дальность и продолжительность полета.

Как показывает статистика[9; 15], доля веса конструкции в общем балансе весов самолета на протяжении многих лет оставалась практически неизменной – примерно 0,5. Это, однако, отнюдь не означает, что в рассматриваемый период не наблюдалось прогресса в области весового проектирования самолетов. В 30-е годы велись работы и по созданию новых конструкционных материалов, и по усовершенствованию весовых расчетов. Именно благодаря этим изысканиям удалось сохранить той же величину относительного веса конструкции, несмотря на широкое применение металла, уменьшение толщины крыла, резко увеличившиеся с ростом скорости аэродинамические нагрузки.

Основным конструкционным материалом в авиации 30-х годов был дюралюминий. Сталь, применявшаяся прежде в авиации при создании ферменных лонжеронов и некоторых других силовых элементов, постепенно выходила из употребления, т.к. с появлением скоростных самолетов с тонким свободнонесушим крылом от ферменных конструкций отказались, а стальной лонжерон-балка оказывался слишком тяжелым из-за плохой работы на местную устойчивость тонкостенных полок. К середине 30-х годов сталь использовалась главным образом при изготовлении шасси и моторов, при этом относительная доля стали в конструкции планера составляла только 15-20 % от веса планера самолета [58, с. 40]. Попытка применить специальную нержавеющую сталь с тем, чтобы резко повысить долговечность авиационных конструкций, не увенчалась успехом – созданные в СССР в 30-е годы под руководством А. И. Путилова пассажирские самолеты серии "Сталь" были сложными в производстве и отнюдь не неуязвимыми атя коррозии: "слабым местом" оказались сварные точки и болты, соединяющие конструкцию [6, с. 441].

Большие надежды возлагались на новый цветной сплав на основе магния – электрон. Удельный вес этого материала был вдвое меньше, чем у алюминиевых сплавов. 3 1934 г. в Московском авиационном институте построили экспериментальный самолет из электрона – ЭМАИ-1 "Серго Орджоникидзе". Благодаря высокой удельной прочности нового сплава самолет получился легким и отличался высокой весовой отдачей – 42 %. Однако как основной конструкционный материал электрон оказался непригодным из-за сильной подверженности коррозии: ржавчина уничтожила ЭМАИ-1 менее, чем за год[6, с. 541]. Впоследствии электрон применяли редко и только для небольших и не ответственных элементов конструкции (капотов двигателей, "наплывов" в месте соединения крыла с фюзеляжем и т.п.).

В рассматриваемый период продолжались работы по улучшению свойств деревянных материалов. Наиболее широкое применение такие материалы получили в СССР, где имелись огромные запасы высококачественной древесины, тогда как производство дюралюмина и легированных сталей требовало импортных добавок к отечественному сырью, закупка которых в случае начала войны могла оказаться невозможной.

К новым авиационным материалам на основе древесины, появившимся в 30-е годы, относятся бакелитовая фанера и дельта-древесина.

Бакелитовая фанера была создана путем пропитки древесного шпона искусственными фенол-формальдегидными смолами. Это позволило значительно повысить механическую прочность, водоупорность и микологическую стойкость (сопротивление разрушающему воздействию плесени) этого материала, широко используемого в качестве обшивки самолетов. Первые промышленные образцы бакелитовой фанеры появились в Германии, а во второй половине 30-х годов в СССР началось производство отечественной бакелитовой фанеры, созданной под руководством Я. А. Аврасин [59].

Перед самым началом второй мировой войны на основе бакелитовой фанеры » нашей стране появился новый высокопрочный конструкционный материал – древесный пластик "дельта-древесина". Технологию изготовления пластифицированной древесины разработал главный инженер завода винтов и лыж Л. И.Рыжкоп [21, с. 223]. Дельта-древесина имела примерно вдвое больший, чем простая древесина, удельный вес, но зато и значительно большую прочность. Он., могла применяться для изготовления основных элементов конструкции (например лонжеронов фюзеляжа, полок лонжеронов крыла» вместо дюраля, причем для получения этого материала не требовалось специальных сортов древесины. Первые самолете широким использованием дельта-древесины в конструкции – истребитель ЛаГГ-1 – был построен в начале 1940 г.

В начальный период Великой Отечественной войны, когда советская авиапромышленность на время лишилась производственных мощностей по выпуску цветных металлов и сплавов для авиации, возможность производить в большом количестве высококачественные древесные конструкционные материалы сыграла исключительно важную роль в обеспечении выпуска боевой техники.

В начале 30-х годов самолеты делались с тонкой металлической обшивкой. В полетах она нередко образовывала "складки", что допускалось по условиям прочности. Но к концу десятилетия, когда вследствие роста скорости внешние нагрузки сильно возросли, возникла необходимость в более толстой обшивке, которая лучше сохраняла бы форму и в большей степени участвовала бы в восприятии аэродинамических сил. Это не могло не повлечь за собой увеличение веса.

Для того, чтобы избежать лишнего веса и при этом обеспечить высокую жесткость конструкторы начали применять так называемую слоеную конструкцию. Она представляла собой тонкую двухслойную оболочку с "прокладкой" из легкого материала

Вначале слоеная конструкция использовалась в качестве небольших фрагментов планера (поплавки на некоторых гидросамолетах, пол кабины Форд "Тримотор"). В широком масштабе этот тип конструкции впервые был применен в 1937 г. и.: английском почтово-пассажирском самолете Де Хевилленд "Альбатрос". Обшивка фюзеляжа имела полностью слоеную конструкцию, с 11-мм прокладкой из бальзы между двумя слоями обычной фанерной обшивки [15, с. 388]. Забегая вперед отмечч. что несколько лет спустя аналогичная конструктивная схема была использована на одном из самых удачных самолетов периода второй мировой войны – Де Хевилленд "Москито".

Необычное решение проблемы сохранения жесткости внешних обводов самолета без увеличения его веса предложил английский конструктор Б. Уоллис. Он разработал конструктивно-силовую схему, получившую название геодезическая (от понятия "геодезическая линия" – кратчайшее расстояние между двумя точками поверхности). Она коренным образом отличалась от привычных ферменной и балочной конструкций. Все нагрузки воспринимались многочисленными диагональными элементами, перекрещивающимися между собой. Для наглядности можно сказать. что геодезическая конструкция напоминает конструкцию сплетенной из прутьев корзины. Такая силовая схема обеспечивала жесткость тонкой металлической или полотняной обшивки.

Впервые в авиации геодезическая конструкция была применена при создании английского дирижабля R.100. Затем Б. Уоллис предложил руководству ВВС Англии использовать новую конструктивно-силовую схему на самолетах. В 1935 г. начались испытания одномоторного дальнего бомбардировщика Виккерс "Уэллсли" геодезической конструкции. Благодаря высокой весовой отдаче (45 %) и обтекаемым внешним формам он обладал хорошими летными характеристиками. В ноябре 1938 г. во время перелета трех "Уэллсли" из Египта в Австралию был установлен новый мировой рекорд дальности – 11520 км [15. с. 223].

В 1936 г. идеи Уоллиса нашли практическое воплощение в конструкции ешеодного бомбардировщика – Виккерс "Веллингтон". Этот двухмоторный самолет, с дальностью полета около 3 тысяч км и бомбовой нагрузкой до 3200 кг, стал одним из самых известных английских боевых самолетов в первые годы второй мировой войны. Геодезическая конструкция отличалась очень высокой боевой живучестью и нередко выдерживала прямое попадание зенитного снаряда [60, с. 79].

Несмотря на все свои достоинства, геодезическая конструкция имела ограниченное применение в самолетостроении из-за трудоемкости изготовления геодезических оболочек. Кроме этого, рассматриваемая конструктивно-силовая схема была выгодна по весу только в случае применения легкой не несушей обшивки типа полотняной, что противоречило характерной для авиации тенденции к переходу на жесткую металлическую обшивку.

Одним из новых направлений исследований в области авиационной прочности в 30-е годы была усталостная прочность. Когда в связи с применением металла срок эксплуатации самолетов возрос, стали замечать, что вследствие многократно повторяющихся нагрузок (полет в неспокойной атмосфере, вибрации от двигателя и т.п.) конструкция теряет свою первоначальную прочность, "стареет". Вначале основное внимание уделялось гашению вибраций от винтомоторной группы за счет применения упругих прокладок-демпферов. Важность повышения усталостной прочности крыла поняли позже. Об этом свидетельствует следующий факт: на самолете DC-3 было трехлонжеронное крыло, а на следующей пассажирской машине фирмы Дуглас – DC-4 применяли однолонжеронную схему, что привело к концентрации напряжений и снижению усталостной прочности конструкции.

Нис.3.66. Геодезическая конструкция крыла (Виккерс «Уэллсли»)

С появлением скоростной авиации конструкторы столкнулись с новым опасным явлением. Во время полета внезапно возникала сильная вибрация, часто приводят-. к разрушению машины в воздухе. Это явление получило название флаттер (от англ – flutter – трепыхать, вибрировать).

Точности ради надо сказать, что первый известный случай флаттера произошел еще в 1916 г. на английском бомбардировщике HP 0/400 [61, с. 2]. Известны также случаи флаттера крыла и элеронов во время начетов в 20-е годы специальна гоночных самолетов [27, с. 5, 8]. Но эти события имели единичный характер и н. привлекли большого внимания.

Ситуация резко изменилась, когда скорость серийных самолетов превысил 400 км/ч, а вместо жесткой бипланной коробки начали применять свободнонесущее крыло небольшой относительной толщины. Случаи флаттера стали носить систематический характер, причем если раньше обычно вибрации возникали только на отдельных элементах конструкции – элеронах, хвостовом оперении, то в 30-е голь стал характерным значительно более опасный флаттер крыла самолета.

В СССР с флаттером столкнулись в середине 30-х годов. Вот как описывает заявление, случившееся во время испытаний на максимальную скорость бомбардиров шика СБ, летчик-испытатель П. М. Стефановский:

"Километраж выполнялся над аэродромом, как и положено, на высоте сто – двести метров. Самолет носился то в одну, то в другую сторону. С каждым выходом на новую прямую скорость становилась все больше. Вот Миндер [К. П. Миндер – летчик-испытатель НИИ ВВС] выровнял машину, дат моторам полный газ и стал разгонять СБ до максимальной скорости. Все, кто находились на аэродроме, отложили свои занятия, с восхищением смотрели на стремительно несущуюся стальную птицу. Вдруг самолет потерял свои четкие очертания, как бы смазался. Разом оборвался натужно раскатистый рев двигателей. СБ круто перешел в набор высоты.