Из истории летательных аппаратов

Остановимся на некоторых вопросах устойчивости самолета "Фарман-4". Центр тяжести самолета, по грубым расчетам, был расположен на расстоянии, равном 45-50% длины хорды, от ее передней кромки. Фокус крыла лежал на расстоянии, равном 25% длины его хорды; хвостовое оперение, большое по площади (23% площади крыла) и с большим плечом, относительно мало смещает фокус назад из-за небольшой величины его удлинения и сильного действия скоса потока от крыла. Передний руль высоты, несмотря на меньшую его площадь и меньшее плечо, благодаря более значительному удлинению и отсутствию влияния скоса потока от крыла почти полностью нейтрализует смещение фокуса от оперения, и в итоге фокус самолета находился примерно на расстоянии, равном 27-28% длины хорды, от ее передней кромки. Таким образом, при центровке 45-50% самолет должен быть сильно неустойчивым по углу атаки (xо/b-0,2). Однако, как известно, устойчивость по перегрузке зависит не только от отношения xо/b, но и от эффекта демпфирования, который для самолетов, подобных самолету "Фарман-4", очень велик. И действительно, жалоб на неустойчивость самолета не было, хотя о полете с брошенной ручкой в то время и не помышляли. Жаловались на то, что у самолета происходит "провисание хвоста" при посадке. Это значит, что при увеличении угла атаки хвост имеет стремление опускаться, и это нужно парировать передвижением ручки "от себя". Это и есть типичное проявление задней центровки, когда балансировочная диаграмма по отклонению руля имеет обратный ход.

В журнале "Воздухоплаватель" того времени была помещена статья, в которой указывалось на вредные последствия забрызгивания хвостовых поверхностей перегорелым маслом, которое обильно вылетало из ротативного двигателя, и вместе с грязью значительно утяжеляло хвост и усиливало "провисание хвоста". Хотя самолет "Фарман-4" и служил в качестве учебного почти 7 лет, он мало соответствовал требованиям, предъявляемым к учебному самолету. При полете даже в небольшую "болтанку" требовались отклонения рулей, близкие к предельным. Элероны, которые отклонялись только вниз, имели слабую эффективность; крутое планирование при задней центровке затрудняло посадку с большой высоты. Наконец, у самолета очень сильно проявлялся гироскопический эффект вращения винта и двигателя -- при вираже влево самолет "клевал", а при вираже вправо -- резко кабрировал, что требовало энергичной работы рулем высоты.

Интересно отметить, что на некоторых самолетах "Фарман-4" просто отбрасывали передний руль высоты; от этого центр тяжести немного сдвигался назад, но зато фокус самолета сдвигался назад значительно больше, и нейтральная центровка оказывалась равной 39-40%. В защиту переднего руля высоты приводили тот довод, что он служит ориентиром при управлении самолетом и что в полете он должен быть параллельным линии горизонта и немного выше его. Известный инструктор московской военной авиационной школы А. Я. Докучаев, выбросив передний руль высоты, поставил впереди для ориентировки легкую рамку.

П. Н. Нестеров прошел через опыт полетов на самолете "Фарман-4"; у него сложилось, несомненно, весьма неблагоприятное впечатление о средствах управления этим самолетом и о его возможностях маневрирования.

=======================

НА ВОЕННОМ САМОЛЕТЕ "НЬЮПОР-4"

Закончив обучение на самолете "Фарман-4", П. Н. Нестеров был направлен в Варшавскую авиационную школу для переучивания на монопланах "Ньюпор-4", которые в 1912 г. вместе с самолетами "Фарман-16", состояли на вооружении русской военной авиации. В авиационной литературе того времени можно было найти много высказываний на тему: "Моноплан или биплан?" Соревнование моноплана и биплана продолжалось до 1930-- 1935 гг. и закончилось окончательной победой моноплана.

В период 1909-- 1913 гг. опыт самолетостроения показывал, что монопланы получаются несколько более быстроходными, а бипланы -- более грузоподъемными. Это определялось тем, что бипланную расчалочную ферму можно было сделать со значительно большим размахом, чем расчалочную монопланную. Наиболее убедительно это было продемонстрировано на самолете "Илья Муромец", который имел размах 37 м. Сделать моноплан с таким размахом в те времена не представлялось возможным.

С началом первой мировой войны 1914-1918 гг. расчалочные монопланы были почти совсем изъяты из авиации как совершенно неудовлетворительные по обзору. Оставался только один моноплан -- Моран "Парасоль" (т. е. "Зонт"), у которого расчалочное крыло было поднято над фюзеляжем и благодаря этому был получен прекрасный обзор вниз. Казалось, что в отношении обзора была лучше схема с толкающим винтом, когда экипаж размещался в гондоле, расположенной в самой передней части самолета. Таковы были самолеты "Фарман-16", -22, -27 и -30 и Вуазен L.A.S, которые состояли на вооружении русской авиации вплоть до гражданской войны.