Утки Серджио Стефанутти. Легкие самолеты SAI-Ambrosini SS 2 и SS 3 и опытный истребитель SAI-Ambrosini SS 4

Предисловие редакции: небольшой красивый истребитель конструкции Серджио Стефанутти был не более удачлив, чем построенный в США опытный истребитель Curtiss-Wright XP-55 Ascender схожей компоновки… Разница между ними была в том, что сеньор Стефанутти начал заниматься самолетами компоновочной схемы «утка» почти десять лет раньше.

Серджио Стефанутти родился в Удине (Udine) в 1906 году и, как многие уроженцы Фриули (Friouli; историческая область на севере Италии, ныне в составе региона Фриули-Венеция-Джулия), отправился учиться в Турин и в 1930 году получил диплом инженера. К своему большому сожалению Стефанутти не смог стать пилотом из-за барабанной перепонки, которая была проткнута во время погружения в море… Несчастный случай, который оказался спасительным!

В 1933 году Серджио Стефанутти, имевший уже к этому времени квалификацию инженера, приступил к работам в авиастроении, продемонстрировав свой конструкторский талант, оригинальные идеи и организаторские способности. Обойдя сотню кандидатов, он занял первое место и вскоре стал одним из самых ярких представителей итальянского авиастроения.

Авиаконструктор Серджио Стефанутти

Идеи и концепции сеньора Стефанутти никогда не шли проторенными путями. Если его первый самолет SS 1 был разработан в качестве истребителя классической конструкции, то SS 2 имел компоновочную схему «утка». В 1935 году Серджио Стефанутти получил звание инженер-капитана Королевских ВВС Италии (Regia Aeronautica). SS 2 был легким самолетом – почти мотопланером, – который был построен государственным авиазаводом (Stabilimento Costruzioni Aeronautiche); раньше этот завод был арсеналом, который занимался изготовлением дирижаблей и затем был переведен в Гуидонию в ведение экспериментального центра боевой авиации (в настоящее время Pratica di Mare).

SS 2 имел очень чистые аэродинамические линии. Двигатель самолета был установлен в хвостовой части деревянного монококового фюзеляжа над основным крылом; моторная рама была оснащена демпферами. Перед двигателем размещался 50-литровый топливный бак. Переднее колесо получило каплевидный обтекатель, в то время как основные стойки по моде того времени получили обтекатели-«штаны». Самолет был одноместным и его пилот размещался в открытой кабине.

Легкий самолет SAI-Ambrosini SS 2. В те дни он вызвал столько же разговоров, сколько сейчас вызывают легкие самолеты Rutan Vari-Eze и Rutan I

Силовая установка SS 2 состояла из двухцилиндрового двигателя воздушного охлаждения Möller, который при 2630 об/мин развивал 16 л.с., а при 2800 об/мин – 18 л.с.

Легкий одноместный самолет SAI Ambrosini SS 2; вид сверху-сзади

Первый полет SS 2 состоялся в 1935 году в Гуидонии под управлением Умберто Наннини (Umberto Nannini). В ходе испытаний самолет продемонстрировал хорошие качества устойчивости и управляемости, а также отличную скороподъемность.

Легкий одноместный самолет SAI Ambrosini SS 2 в полете; вид сбоку

В конструкции самолета частично использовалось полотно. Рули высоты, расположенные по обеим сторонам от носа самолета, были достаточных размеров и могли отклоняться на большие углы. Крыло самолета находилось вблизи хвостовой части фюзеляжа и конструктивно состояло из трех частей: двух отъемных консолей и центроплана, представлявшего с фюзеляжем единое целое. Основу силового набора крыла составлял жесткий кессон прямоугольного поперечного сечения. Консоли крыла присоединялись к центроплану при помощи дюралюминиевых деталей. Позднее на вспомогательные лонжероны консолей были установлены шарниры элеронов. Передняя кромка крыла имела фанерную обшивку, в то время как остальная часть покрывалась полотном. Двухкилевое вертикальное оперение было размещено на консолях крыла. Рули направления отклонялись одновременно и максимальный угол отклонения составлял 45° в каждую сторону. При отклонении в разные стороны рули направления могли использоваться в качестве воздушных тормозов. Минимальная скорость SS 2 составляла 45 км/ч.

Следующей машиной Серджио Стефанутти был легкий самолет SS 3. Данная машина была изготовлена в 1937 году и получила собственное имя Anitra (утка). Самолет имел двухместную закрытую кабину и представлял собой модифицированный SS 2, который был оснащен более мощным двигателем CNA II. Данный двигатель развивал мощность 38 л.с., но с помощью подручных средств его мощность была ограничена величиной 26 л.с.. Легкий самолет SS 3 вместо номера гражданской регистрации получил номер военного регистра (MM.372 [1]), что было необычно в те годы.

Легкий двухместный самолет SAI Ambrosini SS 3 на земле; вид сбоку

Первый полет SS 3 состоялся 2 октября 1937 года под управлением Фульвио Падова (Fulvio Padova). Полет был выполнен над Гуидонией и Урбе – небольшим городком, который расположен неподалеку от итальянской столицы. В тот же день в Милане был открыт второй итальянский авиасалон, на котором планировалось представить SS 3. Решение было принято, и 3 октября, несмотря на имевшиеся накануне некоторые проблемы с двигателем, Падова и Стефанутти отправились в полет в сторону Милана. Во время полета надвигалась гроза и дул сильный встречный ветер – погода была явно не подходящей для перелета легкой машины через Аппенинские горы… В течение двух часов SS 3 словно висел в воздухе, пройдя всего лишь 60 километров! В конце концов, самолет прибыл в Форланини (Forlanini; район Милана), откуда машина была доставлена в расположенный в центре города Дворец спорта, который был украшен фантастическими декорациями (в основном красного цвета). В одном помещении с SS 3 демонстрировался еще один самолет схемы «утка»: Beltrame с 18-сильным двигателем, весом 160 кг и максимальной скоростью 160 км/ч. После авиасалона SS 3 попеременно находился в Гуидонии и Кастильоне-дель-Лаго (Castiglione del Lago), Перуджа (центр Италии); там пилоты состязались за достижение отличных летных качеств.

Легкий самолет SAI-Ambrosini SS 3 экспонировался в Милане; на выставке машина Стефанутти находилась под крылом Savoia S.83 001

Легкий двухместный самолет SAI Ambrosini SS 3 на выставке в Милане; вид ¾ сбоку

Легкий двухместный самолет SAI Ambrosini SS 3 на выставке в Милане; вид спереди

Тем не менее, SS 2 и SS 3 были всего лишь предшественниками другого, более серьезного самолета, который задумал Серджио Стефанутти. Этой машиной должен был стать полноценный истребитель схемы «утка». При использовании данной компоновки было множество плюсов, среди которых были 

• • более эффективный толкающий винт;
• • фюзеляж, который не обтекался возмущенным потоком воздушного винта;
• • вывод рулей направления из зоны пониженного давления;
• • возможность уменьшить вход в штопор вследствие того, что переднее горизонтальное оперение расположено перед основным крылом. В случае попадания самолета в штопор он входил в пикирование и затем быстро восстанавливал свое положение за счет того, что центр тяжести машины расположен ближе к хвосту самолета;
• • при компоновочной схеме «утка» можно более плотно использовать фюзеляж самолета.

Расчеты сеньора Стефанутти показывали, что при равных мощности силовой установки и площади крыла самолет компоновочной схемы «утка» будет на 10% быстрее (впоследствии этот факт подтвердился), имея при этом не худшую маневренность. Кроме того, освобождение носовой части самолета от винта обеспечивало пилоту хороший обзор вперед и позволяло компактно разместить в ней вооружение.

Схема истребителя с компоновочной схемой «утка» SAI-Ambrosini SS.4

К сожалению, имевшиеся в Гуидонии производственные мощности были недостаточными для изготовления истребителя схемы «утка». Следовательно, с просьбой о постройке было необходимо обратиться к одной из итальянских авиастроительных компаний.

Скрепя сердце Серджио Стефанутти отклонил предложение Капрони и начал сотрудничать с Анджело Амброзини (Angelo Ambrosini), поскольку не требовала от Стефанутти переезда из Рима в другой город. Расположенная в Пассиньяно-суль-Тразимено (Passignano sul Trasimeno), регион Умбрия, компания Societa Aeronautica Italiana (SAI) была поглощена Амброзини в 1933 году и, несмотря на то, что в ее активе числилось лишь несколько туристических самолетов, она в соответствии с политикой владельца была открыта для осуществления амбициозных новаторских программ. В 1938 году компания SAI начала постройку прототипа истребителя SS 4.

В 1936 году руководством министерства авиации и командованием Regia Aeronautica был дан старт программе перевооружения ВВС (план R), в соответствии с которым был проведен конкурс на создание современного истребителя-моноплана. На конкурс было представлено множество проектов и его победителями стали превосходный Macchi 200, посредственный FIAT G.50 и… истребитель-биплан FIAT CR 42, заказанный для подстраховки и изготовленный в количестве 1782 экземпляра. Помимо самолетов-победителей конкурса компаниями, которые до этого не имели опыта работ в области создания истребителей, были построены такие интересные машины как Reggiane 2000 и Caproni Vizzola F.5. Среди этих самолетов «второй волны» и находился SS 4. Следует сказать, что машина Стефанутти была названа «перехватчиком», хотя никаких конкретных программ по созданию машин подобного класса тогда в Италии не было – просто этот термин был тогда в моде.

Прототип истребителя был построен компанией SAI в большой тайне и получил обозначение SS 4 в честь своего разработчика Серджио Стефанутти и для обозначения преемственности с созданными ранее SS 2 и SS 3. Прототип SS 4 имел необычный и агрессивный внешний вид, который контрастировал с привычными плавными и хорошо известными линиями итальянских машин.

Cтатические испытания крыла истребителя SAI Ambrosini SS 4

Фюзеляж SS 4 имел овальное поперечное сечение; основу силового набора очень короткого фюзеляжа (длина от носа до винта была менее семи метров) составляли по два лонжерона с каждой стороны. На оконечностях верхних лонжеронов были установлены две 20-мм пушки Mauser из трех, составлявших стрелковое вооружение самолета, а переднее горизонтальное оперение размещалось на уровне нижних лонжеронов. Центральная 30-мм пушка так и не была установлена. Данный арсенал представлял собой значительный прогресс по сравнению с двумя 12,7-мм пулеметами Breda-SAFAT – стандартным вооружением итальянских истребителей тех лет. Кабина пилота была закрытой и ее фонарь состоял из двух частей: фиксированного лобового стекла и задней части, открывавшейся на левую сторону. В центральной части фюзеляжа между кабиной пилота и двигателем были размещены два топливных бака.

Опытный истребитель SAI-Ambrosini SS 4 был изумительным самолетом. На данном снимке в носу самолета можно увидеть стволы и отверстия под вооружение

Низкорасположенное крыло было двухлонжеронным и обладало рядом интересных конструктивных особенностей: стреловидность передних кромок консолей крыла, вырез в задней кромке консолей крыла (примерно до половины размаха), ярко выраженное поперечное V и обшивка из легких сплавов (даже у элеронов).

Шасси самолета было трехстоечным и убирающимся. Носовая стойка убиралась в фюзеляж против направления движения, тогда как основные стойки убирались внутрь крыла в направлении к оси самолета. Каждая из плоскостей переднего горизонтального оперения состояла из двух основных деталей: стабилизатора со стреловидной передней кромкой крыла и руля высоты, который имел полуэллиптическую заднюю кромку и был смещен вниз для создания щелевого эффекта. Два киля с большой длиной хорды и полуэллиптической задней кромкой были установлены на стыке центроплана и отъемных консолей. Конструктивно каждый из рулей направления состоял из трех частей. Трубка Пито находилась слева.

Силовая установка SS 4 состояла из одного 12-цилиндрового V-образного двигателя водяного охлаждения Isotta Fraschini Asso XI RC 40, который при использовании бензина с октановым числом 97 на высоте 4000 метров развивал 960 л.с. и вращал трехлопастный воздушный винт изменяемого шага конструкции компании Ambrosini. Двигатель крепился к основным лонжеронам крыла с помощью болтовых соединений, проходивших через вспомогательные лонжероны.

Asso XI RC 40 был хорошим двигателем. Данный авиамотор мало использовался по сравнению с радиальными двигателями FIAT и Alfa Romeo, но идеально подходил к чистым линиям SS 4, позволяя сформировать компактный и однородный планер. Для охлаждения двигателя на бортах фюзеляжа были размещены воздухозаборники радиаторов. Т.е. можно сказать, что задолго до боевого применения реактивных двигателей SS 4 был адаптирован к их установке – как позднее это произошло на SAAB J 21.

SAI-Ambrosini SS 4 был компактным и коренастым, но вместе с тем достаточно изящным истребителем, обеспечивавшим пилоту отличный обзор и представлявшим для противника исключительно маленькую цель. К сожалению, от этого самолета осталось лишь несколько фотографий плохого качества

Истребители «первой волны», разработанные в рамках конкурса по плану R, были оснащены двигателями FIAT A 74 R1C 38, развивавшими на взлете 740 л.с. и на высоте 3800 метров 840 л.с.. По всей видимости, Серджио Стефанутти рассматривал возможность использования на SS 4 в качестве силовой установки этого радиального двигателя.

Опытный истребитель SS 4 был, безусловно, нонконформистской и экспериментальной машиной, которая, тем не менее, была реалистичной. Однако SS 4 был самолетом, который резко шел наперекор традициям, которые могут возникнуть даже в такой технически инновационной и передовой области как авиация.

Прототип SS 4, получивший военный номер MM.387, был испытан на земле 25 и 16 февраля 1939 года в Кастильоне-дель-Лаго. Первый полет SS 4 был совершен 7 марта под управлением летчика-испытателя Амброджио Коломбо (Ambrogio Colombo) – пилота, который проводил летные испытания штурмовика Breda Ba.65. Первый полет был непродолжительным (полет длился 5 минут) и был выполнен на малой скорости и без закрытого фонаря. Пилот, знакомый с SS 3, в ходе испытаний машины обнаружил, что SS 4, несмотря на свой необычный внешний вид, вел себя в воздухе абсолютно нормально.

Летчик-испытатель и инженер Амброджио Коломбо

На следующий день в 18:00 состоялся второй полет. SS 4, еще имея общий вес меньше нормального, после разбега длиной 500 метров оторвался от взлетной полосы. Во время разбега машина накренилась и получила удар, что, скорее всего, было связано с наездом колеса шасси на комок земли. После взлета был выполнен левый разворот, и затем машина начала набирать высоту. С целью определения максимальной скорости полета Амброджио Коломбо дал полный газ, и из SS 4 пошел небольшой черный дым. Двигатель самолета шумел и регулярно издавал урчащие звуки. Ни в одном источнике не указано, было убрано шасси или нет (вполне возможно, что были убраны); рассчитанная скорость составила 400 км/ч.

Вскоре после этого небольшой кусок металла оторвался от самолета и упал как сухой лист. Консоли крыла начали вибрировать. Через несколько сотен метров ход событий ускорился. SS 4 вошел в пике, но вскоре тангаж машины начал выравниваться, так как пилот выключил двигатель. Дальше все пошло по нарастающей: элерон оторвался, вибрации усилились, переднее горизонтальное оперение развернуло самолет влево (вероятно в сторону аэродрома), а угол пикирования уменьшился до 15º. Самолет выглядел достаточно управляемым и казалось, что пилоту удастся совершить вынужденную посадку. Однако уже было поздно: SS 4 врезался в скопление деревьев. Прибежавшие на место трагедии крестьяне были шокированы, когда увидели раздавленного двигателем Коломбо.

Небольшой памятник на месте гибели летчика-испытателя Амброджио Коломбо и разрушения опытного истребителя SAI Ambrosini SS 4

Расследование катастрофы показало, что воздушный винт имел слишком малый шаг. Жесткие трубчатые элементы системы управления элеронами были разбиты, установив правый элерон в неподвижном положении. Также был найден оторванный элерон, который был деформирован чрезмерными крутящими нагрузками со стороны крыла. Уже на земле было отмечено, что установленный на крыле двигатель при работе на малых оборотах вошел вместе с крылом в резонанс. В результате резонансного воздействия некоторые заклепки Шобера, соединявшие законцовки моторной рамы с планером самолета, были разорваны. Некоторые элементы самой моторной рамы также были разбиты.

Данные технические решения были применены на SS 2 и SS 3 и без проблем работали на этих легких самолетах, однако на более тяжелом SS 4 ситуация изменилась. Катастрофа не была провалом выбранной для самолета компоновочной схемы, и ошибки при расчете сопротивления планера или центровке самолета следует исключить. Причиной, приведшей к вибрации двигателя, была недостаточная прочность элеронов, килей и закрылков, подвергавшихся воздействию потока воздуха от переднего горизонтального оперения. Серджио Стефанутти сказал, что во время испытаний на SS 4 еще не были установлены элероны нового типа – без рычагов. Соответственно вместо труб диаметром 30 мм были установлены 20-мм (8/10 дюйма) трубы, которые не выдержали нагрузок и сломались.

Первоначально Серджио Стефанутти планировал провести испытания на авиабазе Авиоано, Фриули, обладавшей самой длинной в Италии взлетно-посадочной полосой и сейчас являющейся одной из важнейших баз США в Европе. На этой авиабазе SS 4 должен был испытываться уже с новыми элеронами и их системой управления. Кроме того, сеньор Стефанутти говорил о том, что моторная рама самолета должна была получить систему амортизации вибраций и что за несколько дней до катастрофы Амброзини уволил инженера, ответственного за сборку прототипа (ответственный за эти работы был немедленно заменен).

В Кастильоне-дель-Лаго сеньор Стефанутти планировал провести только наземные испытания инновационного убирающегося трехопорного шасси; кто принял решение убрать во втором полете шасси, остается неизвестным. Как всегда в таких случаях, не было установлено, кто дал подобное распоряжение. Вполне возможно, что это решение было принято летчиком-испытателем Амброджио Коломбо с согласия Стефанутти, который, однако, по-прежнему утверждал, что не давал никаких распоряжений.

Как бы то ни было, SS 4 был полностью разрушен. Несмотря на то, что концепция самолета схемы «утка» была здравой, компания Ambrosini отказалась строить второй прототип (всего была запланирована постройка трех прототипов). В компании не хватало персонала, и у нее открылись новые перспективы в виде создания легкого истребителя. На работы по данному направлению руководство компании Ambrosini и мобилизовало все имевшиеся у нее ресурсы.

При общей массе 2500 кг SS 4 должен был развивать 540 км/ч против 545 и 600 км/ч, которые развивали Reggiane 2001 и Macchi C.202, на тот момент готовившиеся к запуску в серийное производство. Последние два самолета были представителями второго поколения итальянских истребителей-монопланов. Машины данных типов оснащались двигателями Alfa Romeo RA 1000, представлявшими собой изготовленные по лицензии немецкие авиамоторы Daimler-Benz 601 (1030 л.с. у земли). Легкие самолеты SS 2 и SS 3 еще некоторое время использовались, но затем их следы теряются: одного в Гуидонии, другого в Кастильоне-дель-Лаго… В перечень самолетов, числившихся на балансе Regia Aeronautica в 1943 году, эти самолеты не входили.

Стефанутти продолжил работать в компании Ambrosini. В перечне его работ есть перепроектирование крыла для Macchi C.200 и разработка металлического крыла для SM.79 Sparviero. Также Серджио Стефанутти был членом оценочной комиссии экспериментального самолета Caproni Campini. Одной из задач данной комиссии была оценка расстояния на взлетной полосе, за которое этот самолет (если он не взлетел) должен был остановиться (подобный инцидент не произошел). Также Серджио Стефанутти разработал катапульту для устанавливавшегося на боевых кораблях истребителя Reggiane 2000 и затем, став майором, поступил в технический секретариат штаба ВВС.

В сентябре 1943 года итальянское руководство подписало Перемирие, и страна была разделена на две части: юг был оккупирован союзниками, а север – немцами. Стефанутти остался на севере и занимался установкой торпеды на истребитель FIAT G.55, в то время как американцы в Риме переворачивали вверх дном его дом в поисках документации по самолетам компоновочной схемы «утка». В это время в США испытывался опытный истребитель Curtiss-Wright XP-55 Ascender, первый прототип которого разбился в июле этого же года. После войны Серджио Стефанутти вернулся в Рим.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: SAI-Ambrosini SS.4

Назначение: истребитель

Статус: прототип

Экипаж: 1 чел.

Силовая установка: один 12-циллиндровый V-образный двигатель жидкостного охлаждения Isotta Fraschini Asso XI RC 40, развивавший мощность 960 л.с. и вращавший трехлопастный винт изменяемого шага

Размеры:

размах крыла 12,4 м
длина 7 м

Вес:

общий 2500 кг

Летные характеристики:

максимальная скорость (расчетная) 540 км/ч

• [1] трехзначные номера присваивались прототипам боевых машин, тогда как серийные машины имели четырех- и пятизначные номера, первые цифры которых указывали на основную задачу самолета

источник: Italo de Marchi «Les canards de Sergio Stefanutti» // Le Fana de l'Aviation 1983-04, с. 23–27