Авиация Великобритании во второй мировой войне Бомбардировщики Часть II

Для того, чтобы уяснить место геодетики в истории авиации, необходимо помнить, что в 1930 г. большинство конструкторов только нащупывали подходы к обтекаемым очертаниям, а дерево оставалось столь же существенным конструкционным материалом, как и металл. Металлическая конструкция с работающей обшивкой была тогда еще новинкой, а не нормой. Типичная конструкция того времени была усилена многочисленными внутренними расчалками и в крыле, и в фюзеляже. Обтекаемость фюзеляжа часто достигалась дополнительными шпангоутами и стрингерами за пределами "несущей коробки", что ограничивало использование внутреннего пространства.

Перенацелив свою мысль с дирижаблей на самолеты, Уоллис непосредственно коснулся проблемы получения обтекаемых очертаний с более высокой, чем ранее, эффективностью конструкции. Опыт проектирования дирижаблей ему, несомненно, пригодился. Он сделал вывод, что можно получить обтекаемую форму конструкции, нагрузки в которой будут нести конструкционные элементы, расположенные по геодезическим линиям. Геодезическая линия – это кратчайшая линия, соединяющая две точки на поверхности округлого тела (в штурманской практике она называется дугой большого круга), а термин "геодетика" обозначает применение геодезии – науки об определении геодезических линий.

Если требуемая форма – труба, то геодетическая линия вычерчивается как спираль вокруг этой трубы. Если вычертить вторую спираль, вьющуюся в противоположном направлении, то получим несколько точек пересечения. Если по геодетическим линиям расположить конструкционные элементы со скреплениями в точках пересечения, то перерезывающие и крутящие усилия будут передаваться и на противоположную геодетическую линию. В результате образуется конструкция с отличными прочностными качествами, не имеющая внутренних растяжек. Такова была основа идеи Уоллиса, подтвержденная расчетами, но еще не проверенная на практике. Конечно, теорию нужно было приспособить к практике, поскольку требуемые очертания не были идеальными цилиндрами и сферами, а для кабин и других элементов нужно было сделать вырезы. Тем не менее, большинство поверхностей обтекаемого самолета были криволинейны в двух плоскостях, и для них можно было построить геодетические линии.

Претворение теории в практику потребовало "акта доверия" со стороны совета и директоров "Виккерс". Это зависело, в основном, от той четкости, с которой Уоллис аргументировал свою геодетику, чтобы получить поддержку на будущее, и такая поддержка была оказана, особенно от Р.Маклина, председателя "Виккерс Авиэйшн". Сам Уоллис не сомневался в преимуществах геодетической конструкции. Об "Уэллсли", который стал первой из его конструкций, полностью целиком использующей новый принцип, он писал: "Этот метод конструирования самолета является наиболее важным вкладом в самолетостроение после создания первого удачного металлического самолета. Например, он позволяет сделать крыло полностью полым и обойтись внутри него без каких-либо преград. Дополнительное пространство, таким образом, может быть использовано под дополнительные баки или другую нагрузку. Конструкция в целом может сочетать предельную легкость с высокой прочностью и жесткостью, что сделает возможным повышение характеристик по дальности и грузоподъемности до пределов, считавшихся ранее недостижимыми." В этой же работе система названа "виккерсовской геодетической системой Уоллиса", "совершенно новым принципом которой" являлось то, что "все элементы конструкции имеют очертания геодетических линий как в обтекаемом фюзеляже, так и в криволинейном по очертанию крыле".

Биплан против моноплана

Первый самолет, которым Уоллис занимался в Уэйбридже, был Виккерс тип 207 – биплан, строившийся по техническому заданию МЛ/30, который включал в своей конструкции некоторые оригинальные элементы, свойственные скорее дирижаблестроению, чем геодетике. В то же время, когда шло проектирование типа 207, конструкторы из Уэйбриджа обратили внимание на другие требования, сформулированные в задании G.4/31 на самолет общего назначения для применения британскими ВВС за рубежом. Задание, предназначенное для создания самолета, идущего на замену Виккерс "Винсент", делало упор на такие качества, как надежность, хороший обзор у пилота, укороченный взлет и посадка и грузоподъемность. Распространенное в июне 1931 г., это задание возбудило широкий интерес в промышленности и привело к заказу прототипов трех конструкций, в то время как шесть других разрабатывались по собственной инициативе. Впоследствии одна из этих инициативных конструкций и была избрана для производства как Виккерс "Уэллсли", создав определенный парадокс, поскольку Министерство авиации выбрало в качестве одного из официальных прототипов альтернативную конструкцию "Виккерс" – биплан, который был объявлен лучшей из представленных конструкций и достиг даже стадии размещения контрактов на него.