Летательные аппараты нетрадиционных схем

Рис. 14 16. Немецкий самолет D-VI «Кондор». Для улучшения обзора из кабины экипажа вперед и вверх «вырезана» центральная часть верхнего крыла.

Такое техническое решение существенно улучшило обзор, но привело к значительному ухудшению аэродинамики самолета (что создатели самолета в то время, вероятно, недооценили).

В частности, отсутствие центральной части верхнего крыла приводило к резкому провалу в эпюре распределения подъемной силы по размаху (обычно зоне фюзеляжа на эпюре распределения соответствует максимум). Кроме потери подъемной силы из-за сходящих концевых вихрей, увеличилось аэродинамическое сопротивление крыла. Вне сомнения, этот способ улучшения обзора из кабины экипажа не был удачным проектным решением.

• BV 141 фирмы «Блом унд Фосс».

В Германии в 1938 г. был специально спроектирован для обеспечения воздушному наблюдателю максимального поля зрения однодвигательный самолет с тянущим винтом. Наблюдатель размещался в отдельной гондоле, установленной справа от фюзеляжа. Для обеспечения удовлетворительного обзора назад правая консоль горизонтального оперения была удалена (рис. 14.17). В целях балансировки самолета фюзеляж был смещен влево относительно осевой линии крыла.

Рис. 14.17. Немецкий самолет времен второй мировой войны BV 141 фирмы «Блом унд Фосс» с несимметричной компоновкой для обеспечения воздушному наблюдателю максимального обзора

Этот самолет нельзя признать особенно удачным. Было построено 13 таких машин. Часть из них проходила заводские испытания, а часть в период 1938–1944 гг. использовалась военно-воздушными силами Германии.

БЕСПОДКОСНЫЕ ПОЛИПЛАНЫ

Когда монопланная схема спала входить в моду, многие авиационные конструкторы решили, что они смогут сделать чистыми (в аэродинамическом смысле) традиционные бипланы, исключив из конструкции вызывающие значительное сопротивление подкосы и расчалки. В теории все было прекрасно, на практике вес оказалось гораздо сложнее. Выяснилось, что в полипланных схемах поток, обтекающий смежные крылья, приводит к возникновению значительных по величине нагрузок, которые отсутствуют при обтекании изолированного крыла. Некоторые из самолетов этого типа, спроектированные по свободнонесущей схеме, к началу серийного производства «обрастали» расчалками и подкосами. Ниже описаны три наиболее характерных самолета этого типа.

• Триплан Фоккера V-3

Построенный в 1917 г. опытный самолет V-3 конструкции Фоккера отличался наличием свободнонесущих крыльев (рис. 14.18).

Рис. 14.18.Триплан Фоккера V-3 (1917 г.) с установленным только на центральных подкосах свободнонесущим верхним крылом.

Крутильная жесткость конструкции обеспечивалась путем соединения двух расположенных на малом расстоянии коробчатых лонжеронов фанерными листами. Этот самолет успешно летал, но отсутствие подкосов создавало психологические проблемы для летчиков. Для преодоления этих проблем на серийные самолеты (модели F-1 и DR-1) были установлены тонкие одиночные подкосы. Эти самолеты сделал знаменитыми известный летчик Манфред фон Рихтгофен. Установка подкосов не привела к снижению характеристик, а без расчалок удалось обойтись. Триплан Фоккера совершенствовался и стал одним из самых маневренных истребителей первой мировой войны.

• J-1 фирмы «Юнкерс»

Единственным бесподкосным бипланом, который строился серийно, стал созданный в конце 1917 г. немецкий самолет J-1 фирмы «Юнкерс». Суммарный объем производства этих машин достиг 227 экземпляров. Хотя в конструкции самолета подкосы все же были, они использовались исключительно для поддержки центральной секции крыла и передачи нагрузок от шасси; консоли крыла были выполнены по свободнонесущей схеме (рис. 14.19).

Рис. 14.19. Цельнометаллические самолеты со свободнонесущими крыльями J-1 фирмы «Юнкерс» (1917–1918 гг.).

J-1 стал также первым боевым цельнометаллическим самолетом. Единственными неметаллическими элементами конструкции были полотняная обшивка хвостовой части фюзеляжа и вертикального оперения, обтекатели колес и деревянный воздушный винт.

Самолет J-1 предназначался главным образом для ведения воздушного наблюдения с малых высот на переднем крае фронта. Условия применения самолета обусловили необходимость его бронирования (в немецкой системе обозначений военных самолетов времен второй мировой войны J-бронированный самолет). На данном самолете бронирование выполнялось как интегральный элемент конструкции, а не как набор бронеплит вокруг двигателя и кабины экипажа.