Страница 15 из 54
Количество чертежей, требовавшихся для производства планера «Прототипа 12», превышало три тысячи, и мне приходилось изучать и проверять весь комплект чертежей. Они были выполнены примерно за десять месяцев, и в течение этого времени мне также приходилось давать подробные инструкции и вносить изменения по мере необходимости.
Совершенствование аэродинамической схемы
Параллельно с программой снижения веса мы работали над аэродинамическим проектированием, чтобы улучшить характеристики устойчивости и управляемости самолёта и по возможности снизить лобовое сопротивление. Планер был полностью переработан с точки зрения аэродинамики с целью увеличения скорости и дальности полёта, а также для улучшения характеристик в ближнем манёвренном воздушном бою.
Во-первых, я сделал фюзеляж несколько длиннее, чтобы лучше гасить отдачу 20-мм пушек, сделав тем самым самолёт более устойчивой оружейной платформой. Я использовал обтекаемый фонарь, чтобы закрыть кабину и обеспечить пилоту круговой обзор. Затем мне предстояло выбрать профиль крыла, но ещё на ранней стадии проекта я решил использовать профиль «Мицубиси» 118. Это была наша улучшенная версия профиля, применявшегося на «Типе 96»; он обладал лучшими характеристиками среди всех профилей, созданных специалистами «Мицубиси» к тому времени.
Следующим вопросом, который требовалось решить, была сложная проблема площади крыла. Выбор малого крыла для такого самолёта, как «Прототип 12», от которого требовалось нести большие нагрузки – огромные запасы топлива, 20-мм пушки, убирающееся шасси и так далее, – был почти что табу. Выражаясь профессиональным языком, это означало бы сочетание высокой удельной нагрузки на крыло с высокой удельной нагрузкой на мощность. Такой самолёт обладал бы плохими характеристиками скороподъёмности, и ему требовались бы длинные взлётно-посадочные полосы для взлёта и посадки. Он также не смог бы совершать резкие манёвры, что сделало бы его неэффективным в ближнем бою. Кроме того, он не смог бы взлетать с авианосца средних размеров.
Поэтому я решил обеспечить достаточную площадь крыла при размахе почти в двенадцать метров – это был максимум, допускаемый как нашим опытом, так и зарубежными данными. Это позволило мне выполнить требования Флота в отношении манёвренности, радиуса виража, посадочных и взлётных характеристик, но снизило возможности самолёта при пикировании, скорость в горизонтальном полёте и поперечную манёвренность из-за повышенного лобового сопротивления и веса более крупного крыла. В конечном счёте я решил придерживаться этого плана, поскольку радиус виража и взлётные характеристики имели более высокий приоритет. Кроме того, большая площадь крыла и удлинённый фюзеляж обеспечивали большую устойчивость при стрельбе из 20-мм пушек. Я планировал повысить скорость самолёта за счёт снижения лобового сопротивления – то есть за счёт «облагораживания» планера в аэродинамическом отношении, а не за счёт ставки на малую площадь крыла.
Форма крыла была окончательно определена только после того, как мы разработали механизм уборки шасси, установку 20-мм пушек, топливные баки и другое оборудование. После того как эти элементы были утверждены, внешняя форма крыла в плане была оставлена на усмотрение конструкторского вкуса. Для крыла «Типа 96» я использовал близкую к эллиптической скруглённую форму, но на этот раз я создал более спрямлённый силуэт, применив прямое сужение по передней и задней кромкам, одновременно выбрав изящные параболы для законцовок крыла вместо простой дуги.
Ещё один элемент, о котором я не могу не упомянуть, – это «аэродинамическая крутка» законцовки крыла. Эта особенность использовалась на «Типе 96» для повышения его боевых качеств, и я был поражён её эффективностью. Аэродинамическая крутка обеспечивается за счёт такого закручивания крыла, при котором угол атаки уменьшается по мере продвижения к законцовке. Поскольку у сужающегося крыла сваливание начинается с законцовки, выгодно гарантировать, что эта часть крыла не сорвётся в штопор первой; благодаря этому пилот сохраняет эффективность элеронов даже на больших углах атаки, что улучшает характеристики в ближнем бою.
Аэродинамическая крутка крыла. По сечениям хорошо видно, как меняется угол атаки ближе к законцовкам (доработанная иллюстрация из оригинала).
Так что я применил крутку крыла и на истребителе «Прототип 12». Величина крутки была столь мала, что её невозможно было заметить, просто взглянув на готовое крыло. После того как мы убедились в её эффективности, мы время от времени шутили, что если бы в «Мицубиси» помалкивали о крутке крыла, никто в отрасли не узнал бы секрет наших улучшенных характеристик в ближнем воздушном бою.
Я спроектировал горизонтальное и вертикальное оперение так, чтобы удовлетворить требованиям к устойчивости и управляемости, и был очень недоволен их дополнительным весом и лобовым сопротивлением. Но они находились там с определённой целью, и обойтись без них было нельзя. Крупное горизонтальное оперение увеличивает продольную устойчивость, в то время как крупное вертикальное оперение увеличивает путевую устойчивость. Повышение путевой устойчивости должно помогать пилоту при ведении огня по цели, равно как и более длинный фюзеляж и больший размах крыла. Памятуя об этом, мы определили площадь оперения и придали его обводам форму, дополняющую крыло.
Проблема реакции самолёта на действия пилота всё ещё не решена
Пока мы решали проблемы устойчивости и управляемости, оставался ещё один вопрос, на который требовалось ответить. Он заключался в том, как справиться с проблемой реакции самолёта на действия пилота – то есть как отрегулировать задержку времени между действием пилота и реакцией самолёта. Первой целью пилота, само собой разумеется, является уничтожение врага. Самолёт должен лететь точно так, как он желает, чтобы пилот мог поймать противника в перекрестие трасс. По мере роста скорости самолёта, если он будет сопротивляться воле пилота хотя бы мгновение, тот может потерять свой шанс на победу или даже оказаться в невыгодном положении.