Страница 3 из 77
Характеристики конкурсных бипланов 1912 г. с двигателем «Аргус» 100 л.с.
Если утверждения о тавровых стальных лонжеронах на биплане Стеглау вызывают сомнения, то факт, что это был первый в мире летавший самолёт с фанерной обшивкой крыла, неоспорим[8]. Трёхслойная фанера толщиной 5 мм крепилась к лонжеронам и нервюрам. Фюзеляж также имел фанерную обшивку. Межкрыльевые стойки были из сварных стальных труб. Сварка использовалась и в других частях самолёта. Маятниковый стабилизатор по-видимому не применялся, по крайней мере упоминаний о нём в описании полётов нет. В связи с большим весом самолёта он имел шасси со сдвоенными колёсами.
И.И. Стеглау в кабине своего биплана.
Аварийная посадка.
О хорошей устойчивости и управляемости биплана Стеглау свидетельствуют сообщения о первых удачных полётах его конструктора, никогда до этого не поднимавшегося в воздух. Правда, из-за в полтора раза большей нагрузки на крыло, чем у самолётов-конкурентов, его посадочная скорость была выше, а запас подъёмной силы меньше, что затрудняло маневрирование и посадку. Тем не менее, в одном из полётов машина смогла поднять 300 кг груза. К тому же благодаря толстой фанерной обшивке самолёт получился очень прочным и выдерживал неудачные посадки. Но, несмотря на все достоинства, он не прошёл конкурсные испытания. Виной тому была неопытность И.И. Стеглау как пилота, который решил сам управлять своим аэропланом. Очевидец полётов К.Е. Вейгелин писал: «Аппарат за конкурс терпел аварии четыре раза, и только один раз было сломано шасси и задний руль, а в остальном (за исключением винта) аппарат оставался неповреждённым. Только в силу того, что конструктор не дал свой аэроплан опытному пилоту, а, не умея ещё летать, испытывал его сам, биплан Стеглау не обнаружил большего успеха, на который с уверенностью можно рассчитывать»[9].
Авариями сопровождалась почти каждая посадка. Однажды Стеглау врезался в забор, другой раз — в крышу ангара, затем при приземлении вне аэродрома столкнулся с пасущейся на лугу коровой. Но конструктор не унывал: быстро исправив сравнительно небольшие повреждения, он вновь отправлялся в полет.
Самая серьёзная авария произошла 19 марта 1913 г. на аэродроме Императорского Всероссийского аэроклуба. При посадке Стеглау слишком круто направил самолёт к земле. При ударе сломался винт, было сильно повреждено правое нижнее крыло. Сам авиатор чудом остался невредим.
Финансовые партнёры И.И. Стеглау с трепетом наблюдали за опасным увлечением коллеги-миллионера, гибель которого могла бы привести к краху и их бизнес. В конце концов под их нажимом Стеглау согласился прекратить лётные эксперименты. Но любовь к авиации не угасла: он продолжал бывать на заседаниях Русского технического общества, помогал деньгами начинающим авиаконструкторам и изобретателям.
Самолёт И.И. Стеглау привлёк внимание другого участника конкурса, молодого немецкого конструктора А. Фоккера. Он сумел оценить перспективность фанерной обшивки крыла и металлических сварных конструкций для авиации и несколько лет спустя применил эти технические решения на своих машинах. А в 1920-е годы фанерное крыло стало обычным в самолётостроении.
Истребитель Фоккер D8 — первый серийный самолёт с фанерной обшивкой крыла.
Первый многомоторный самолёт
Самолёты начала 1910-х годов по многим параметрам уступали дирижаблям. Дальность полёта лучших дирижаблей того времени составляла более 700 км, полезная нагрузка — 7 т, время нахождения в воздухе без посадки измерялось десятками часов. Таким образом, по дальности дирижабль превосходил самолёт примерно вдвое, а по весу поднимаемого груза — в 20 раз. К тому же дирижабль считался более безопасным летательным аппаратом, так как отказ двигателя не приводил к падению, в отличие от подобного случая с самолётом.
Увеличение грузоподъёмности самолёта позволило бы ему конкурировать с дирижаблем в решении таких военных задач, как стратегическая разведка и бомбардировка тылов противника, стимулировало бы начало авиационных коммерческих перевозок. Грузоподъёмность можно было повысить только в случае увеличения взлётного веса и мощности силовой установки, а так как авиационные двигатели тогда развивали не более 100 л. с., то на тяжёлом самолёте нужно было устанавливать несколько моторов. Многомоторный самолёт, способный продолжить полёт при остановке одного из двигателей, был очень привлекателен с точки зрения безопасности.
Итак, уже в первые годы авиации существовали стимулы к созданию больших многомоторных самолётов. Вместе с тем высказывались серьёзные сомнения в успешности такого аппарата. Утверждалось, в частности, что увеличение размеров приведёт к такому утяжелению конструкции, что самолёт утратит способность подниматься в воздух, при этом исходили из предположения, что с ростом размеров в n раз вес конструкции возрастёт в n3 раз. Некоторые полагали также, что самолёт с несколькими двигателями на крыле будет даже более опасен, чем одномоторный, так как в случае возникновения несимметричной тяги при отказе одного из двигателей он потеряет равновесие и упадёт.
По указанным причинам первые двухмоторные самолёты мало отличались по форме и размерам от одномоторных и были сконструированы таким образом, чтобы при одном неработающем двигателе вектор тяги оставался в плоскости симметрии машины.
Первый самолёт с двумя двигателями построил в 1880-х годах в России А.Ф. Можайский. Паровые машины он установил в фюзеляже, одна из них приводила во вращение носовой пропеллер, другая с помощью ремённой передачи вращала два воздушных винта, расположенных в вырезах в крыле. Из-за недостаточной мощности силовой установки самолёт летать не мог.
Работавший в Германии русский инженер Борис Луцкой в марте 1910 г. создал самолёт с двумя двигателями внутреннего сгорания мощностью по 55 л. с. Его изготовили в мастерской Даймлера в Штутгарде. Это был моноплан с передним рулём высоты и хвостовым оперением за крылом. Каркас самолёта состоял из стальных труб. Так же, как у Можайского, моторы находились в фюзеляже, один вращал носовой винт, другой через трансмиссию приводил в движение два пропеллера у передней кромки крыла. По размерам и весу это был крупнейший самолёт своего времени: размах крыла составлял 21 м, взлётный вес равнялся 1700 кг, он был рассчитан на пять человек. Аэроплан Луцкого поднялся в воздух, но во время полёта произошла авария: сломался один из боковых пропеллеров, самолёт накренился и упал с высоты 30 м.
В Англии также велись эксперименты с двухмоторными самолётами. В сентябре 1911 г. фирма «Шорт» выпустила в полет свой «Трипл Твин». Он представлял собой модификацию биплана «Фарман» с толкающим винтом. В передней части гондолы установили второй двигатель с цепным приводом на два винта перед крыльями. В скором времени фирма изготовила ещё две двухмоторные машины, отличавшиеся компоновкой силовой установки: «Тандем Твин» (1911 г.) имел один тянущий винт, на «Трипл Трактор» (1912 г.) передний двигатель вращал носовой винт, а задний — два винта у передней кромки крыла. Эти самолёты могли летать, но результаты разочаровывали: по грузоподъёмности они не только не превосходили одномоторные машины, но даже уступали им. Основная причина — большой вес силовой установки, мощность которой выбиралась из условия возможности полёта при отказе одного из двигателей. К тому же из-за потерь в трансмиссии от мотора к винтам снижалась тяга. Ещё одна трудность, с которой столкнулись создатели первых двухмоторных самолётов, заключалась в опасности перегрева заднего двигателя, если он был расположен в непосредственной близости от переднего, как на «Трипл Трактор».
8
В 1907 г. во Франции А. Сантос Дюмон заменил матерчатую обшивку фанерной на своём биплане № 15. Крыло представляло собой изогнутый лист фанеры, без внутреннего каркаса. Самолёт потерпел аварию при первой же попытке взлёта.
9
Вестник воздухоплавания. 1912. № 14. С. 8.