Радиоуправляемый гидросамолет-мишень Airspeed AS.30 Queen Wasp и связной самолет AS.38. Великобритания

История радиоуправляемого гидросамолета-мишени Queen Wasp олицетворяет собой необходимые изменения политики и требований, поскольку ситуация ожидания неизбежной войны сменилась с короткого периода «странной войны» к ее горячей фазе. Этот привлекательный небольшой биплан был заказан в мае 1936 года и был спроектирован и построен в соответствии с требованиями выпущенной Министерством авиации спецификации Q.32/35. Это должен был стать быстрый и эффективный радиоуправляемый беспилотный самолет – в вариантах поплавкового гидросамолета и самолета наземного базирования – для замены использовавшегося для учебных стрельб зенитной артиллерии беспилотного варианта учебного самолета de Havilland Tiger Moth. Позднее Королевским ВВС в качестве связного самолета был предложен вариант AS.38, но он не был построен. Обозначение AS.50 было присвоено самолету, изготавливавшемуся серийно в соответствии с требованиями спецификации T.24/40.

Queen Wasp – слишком красивый, чтобы быть сбитым – был одностоечным бипланом цельнодеревянной конструкции со складывающимися крыльями и силовой установкой в виде 350-сильного семицилиндрового радиального двигателя Armstrong Siddeley Cheetah IX. Центропланы крыльев изготавливались как единое целое с фюзеляжем, а покрытые фанерой двухлонжеронные консоли оснащались покрытыми полотном щелевыми закрылками и элеронами. Фюзеляж самолета состоял из трех частей; центропланы крыльев были инкорпорированы в среднюю часть.

Схема радиоуправляемого самолета-мишени Airspeed AS.30 Queen Wasp

Доступ в одноместную кабину был через дверцу, расположенную на правой стороне фюзеляжа между шпангоутами, к которым крепились лонжероны крыльев. Прозрачная сдвижная панель в потолке между шпангоутами и лонжеронами обеспечивала доступ к тросовым передачам и цапфам разъемов консолей верхнего крыла, а также служила в качестве аварийного выхода. Щелевые закрылки были установлены на задней кромке консолей верхнего крыла и простирались почти по всему их размаху. Щелевые элероны размещались только на нижнем крыле и соединялись с закрылками таким образом, что на взлете и посадке могли отклоняться вместе с ними вниз.

В 1937 году были построены и облетаны два прототипа – K8887 (с колесным шасси) и K8888 (с поплавками), – после чего четыре (или, возможно, пять [военные номера P5441–5445]) серийных радиоуправляемых самолетов-мишеней Queen Wasp были изготовлены и поставлены Королевским ВВС. Первый полет P5441 состоялся 29 марта 1940 года, первый полет P5442 – 18 мая 1940 года. Еще пять радиоуправляемых самолетов-мишеней Queen Wasp (военные номера P5446–5450) были частично завершены. Выделенные Королевскими ВВС военные номера показывают, что командование рассчитывало получить 325 самолета-мишени (включая два прототипа).

Прототип Queen Wasp с колесным шасси совершил первый полет с аэродрома Портсмута 11 июня 1937 года под управлением Джорджа Б.С. Эррингтона (George B.S. Errington). В конце этого месяца самолет был публично представлен в Хендоне на показе Королевских ВВС (RAF Display) в качестве одного из новых и экспериментальных самолетов. Вскоре после этого свой первый полет совершил второй прототип. В ноябре гидросамолет был запущен с катапульты гидроавиатранспорта «Пегасус» (бывший «Арк-Ройал» [HMS Pegasus (ex-Ark Royal)]).

Первый прототип AS.30 Queen Wasp (военный номер K8887) публично был впервые представлен на площадке новых и экспериментальных самолетов во время проходившего в Хендоне в конце июня 1937 года показа Королевских ВВС. Первый полет самолета состоялся за месяц до показа (Flight 14567s.)

Те, кто позднее летал на Queen Wasp, говорили, что летные характеристики на малых скоростях были не те, каких можно было пожелать. Создававшие рабочий проект конструкторы оснастили самолет, создававшийся исключительно для обеспечения более высокой скорости и лучшего поведения при выполнении полёта с применением автоматической системы управления, чем Queen Bee, теми изощренностями и сложностями, которые оказались излишними и даже ненужными для учебного самолета. Трапециевидные крылья, которые делали трудными крутку крыла и как следствие начало сваливания у его корневых частей, означали, что за исключением прототипа машины данного типа имели резкое сваливание на крыло. В одном из испытаний на сваливание подъемная сила, создаваемая центропланом верхнего крыла, оторвала стеклянную панель.

Прототип AS.30 Queen Wasp (военный номер K8888) был установлен на поплавки и был успешно запущен с катапульты гидроавиатранспорта «Пегасус». На снимке самолет выполняет взлет с воды неподалеку от Госпорта (Gosport)

Однако с другой стороны записи, представленные конструктором самолета Хесселлом Тилтманом (Hessell Tiltman), которому Джордж С. Эррингтон продемонстрировал характеристики самолета во время полета (Тилтман был пассажиром), показывают, что первый прототип показывал необычайное поведение во время сваливания. Из-за некоторых особенностей центроплана верхнего крыла отрыв стеклянной панели произошел на малых скоростях, когда Queen Wasp с максимально отклоненными вверх рулями высоты ровно терял высоту (без воздействия поперечного управления). Движение, во время которого скорость снижения была большой, тогда как поступательная скорость малой, продолжалось до тех пор, пока не была развита максимальная скорость, либо пока не были опущены рули высоты (в этом случае из пикирования машина выходила еще раньше). Возможно, это был первый пример устойчивого и восстанавливавшего свое положение из глубокого сваливания самолета традиционной конфигурации. Ни второй прототип, ни построенные позднее самолеты Queen Wasp не показали подобных характеристик, возможно, потому, что в конструкцию центроплана верхнего крыла были внесены изменения, в результате чего они сваливались на крыло обычным образом.

Однако управление AS.30 в обычных условиях не было проблематичным, о чем свидетельствует тот факт, что и версия с наземным шасси, и версия с поплавковым шасси, прошли период летных испытаний без серьезных аварий. Первый полет оснащенного поплавками второго прототипа был выполнен под управлением флайт-лейтенанта (капитана авиации) К.Х.Э. Колмана (Flt.Lt. C.H.A. Colman), который раньше никогда не управлял гидросамолетами или летающими лодками. Следует сказать, что во время проводившихся в Фарнборо испытаний поплавки, изготовленные компанией Short, оказались неудовлетворительными из-за продольной неустойчивости. После того как в Королевском авиационном НИИ (RAE – Royal Aircraft Establishment) была разработана улучшенная конструкция, компанией Short был представлен альтернативный вариант поплавков, который после ряда модификаций стал в итоге удовлетворять требованиям.

Установленные на Queen Wasp (военный номер K8888) поплавки придавали гидросамолету симметричный вид и делали его был еще более красивым, чем первый прототип с колесными шасси (Flight 15084s.)

Еще один снимок, подчеркивающий внешний вид второго прототипа Queen Wasp и его эстетическое превосходство над первым прототипом

В одной из историй было рассказано, каким образом в конструкции самолета Queen Wasp, в которой тысячи жизненно важных требований были обдуманы и реализованы, ряд важных вещей был упущен. Новоявленные неподтвержденные слухи говорили о том, что во время проводившихся в RAE, Фарнборо, начальных испытаний по запуску с катапульты сиденье пилота было оторвано и отброшено назад, поскольку продольные нагрузки якобы не были полностью учтены в во время расчетов на прочность.

Вариант окраски второго прототипа AS.30 Queen Wasp (военный номер K8888)

Однако если отбросить в сторону сплетни, то станет очевидным, что Queen Wasp был хорошим летательным аппаратом, поскольку выполнял радиоуправляемый беспилотный полет. Мы сегодня привыкли к идее автоматического управления вплоть до самой посадки, и достаточно унизительно осознавать, что все это делалось раньше – более четверти века назад – самолетом Queen Wasp с ограниченными возможностями и полезной нагрузкой и его предшественником Queen Bee с еще более ограниченными значениями характеристик. Queen Wasp не был оснащен чрезмерно упрощенными или неточными автоматическим управлением или системой управления. Наоборот, использовавшаяся система была чрезвычайно сложной со встроенными в нее всевозможными предохранительно-блокирующими устройствами, чтобы справиться с такими вещами, как ложные сигналы гироскопов при разгоне (особенно при запуске с катапульты) или торможении, а также при неисправностях аккумулятора или радио.

В автоматическом полете самолет Queen Wasp управлялся устройством с пневматическим гироскопом, которое сохраняло положение летательного аппарата посредством коррекций, сделанных через пневматические сервоприводы рулей высоты и направления (элероны были заблокированы в нейтральном положении). Изменения курса или высоты проводились путем передачи по радио с земли кодированных азбукой Морзе сигналов (dot-dash signals), которые соответствующим образом обрабатывались гироскопом и системой поршней с пневматическим приводом. В системе имелись три управлявшихся по радио положения дросселя: полностью открытый, полуоткрытый для крейсерского режима и закрытый. Движение дросселя было жестко связано со сложным устройством, призванным противодействовать влиянию на гироскоп эффектов ускорения и замедления. Серводвигатель отклонял закрылки только тогда, когда по радио приходил сигнал разрешения выполнять планирование с заходом на посадку и при условии, что скорость находилась в разрешенном диапазоне. Вне зависимости от наличия или отсутствия управляющих радиокоманд контактная система высотомера автоматически инициировала быстрое перемещение дросселя в полностью открытое состояние и перевод самолета ниже предварительно заданной высоты.

Утяжеленная буксируемая антенна, которая после взлета или запуска с катапульты автоматически выпускалась лебедкой по сигналу указателя воздушной скорости, выполняла две задачи: служила радиоантенной и была активатором процесса автоматической посадки. Когда груз, расположенный на конце антенны, ударялся о землю, то контакты на лебедке вызывали срабатывание оснащенного электроприводом подпружиненного клапана для отклонения рулей высоты и закорачивания подачи воздуха к гироскопу и другим клапанам. Когда антенна касалась поверхности, самолет Queen Wasp – лучше или хуже – совершал самостоятельную посадку.

Однако эта относительно простая система автоматической посадки имела собственные проблемы. В вызывающих болтанку погодных условиях буксируемая антенна могла энергично коснуться поверхности и дать неразумной системе приказ начать выполнять посадку. Для того чтобы в подобных ситуациях избежать досрочного выполнения планирования с заходом на посадку, в систему было введено реле.

Когда в системе управления произошли серьезные сбои, в системе управления самолета был введен блок, позволявший в случае отказа двигателя опускать закрылки и выполнять плавный левый разворот; так что в подобной ситуации автоматическая посадка могла быть сделана не слишком далеко от базы. Отказ двигателя приводил к выпуску закрылков, и Queen Wasp планировал с разворотом влево. В случае выхода из строя батареи происходило планирование в убранными закрылками, которое также выполнялось с плавным левым разворотом. В записях RAE, Фарнборо, говорилось:

«Самолет почти наверняка будет разбит, но дальность полета будет ограничена».

В случае отказа радиосвязи в системе управления включался таймер. В случае, если в течение двух минут не приходило никаких сигналов, он сбрасывал все сводящие сигналы и выбирал режим аварийной глиссады. Все это было разработано свыше тридцати лет назад.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

источник: H.A. TAYLOR «AIRSPEED AIRCRAFT SINCE 1931»