Асимметричные самолеты-разведчики Blohm und Voss Ha 141 V2 и Ha 141 V1. Германия

Данный материал был переведен уважаемым коллегой NF и доработан мной. Перевод был выполнен в августе 2020 года.

Содержание:

Предисловие редакции: Их форма в равной степени впечатляла и поражала и техников, и руководство. И все же вопреки превосходным летным характеристикам они не имели успеха, поскольку их в итоге посчитали бессмысленными. Причиной отказа стала причина из создания и основа их конструкции – одномоторная силовая установка.

В выпуске от 27 мая 1942 года журнала «Flugsport» можно было прочитать:

«Компания Blohm und Voss Flugzeugwerke предложила военно-воздушных сил разработанный опытный образец самолета BV 141 полностью новой компоновочной схемы, который в ходе первых боев Восточной компании добился выдающихся успехов. Этот первый асимметричный самолет в мире – творение главного конструктора компании дипломированного инженера Фогта. Уже в течение продолжительного времени на расположенных на востоке Германии предприятиях компании ведется крупносерийное производство самолетов данного типа».

Каждое из этих трех предложений содержало в себе равное количество вопиющей лжи. «Успехи на Восточном фронте» были только фантастическими формулировками пропаганды того времени. Также это не был первым в мире асимметричным самолетом, поскольку даже в самой Германии уже был его предшественник. И, наконец, этот самолет никогда не был запущен в крупносерийное производство. Однако сообщение умалчивало о том, что создатель этого самолета Рихард Фогт был, пожалуй, самым изобретательным немецким авиаконструктором. Ко времени публикации статьи он работал в компании Blohm und Voss и разработал почти 200 проектов летательных аппаратов. Лишь малая часть из них, по крайней мере на то время, выглядела обычной с точки зрения формы. И в номенклатуре проектов была полудюжина проектов асимметричных самолетов.

Почему асимметрия?

Во время состоявшегося 20 января 1937 года совещания в управлении LC II Имперского министерства авиации (Reichsluftfahrtministerium; RLM) обсуждалась будущая программа разработки самолетов и было определено, что военно-воздушным силам крайне необходим новый ближний самолет-разведчик. К разработке самолета данного типа помимо компании Henschel Flugzeugwerke (Henschel также была привлечена компания Arado. Первые заказы на разработку были выданы в ноябре 1935 года компании Henschel, где был создан проект Hs-126. В декабре 1936 года прототип самолета-разведчика, оснащенный двигателем Jumo 210, впервые поднялся в воздух. В соответствии с традицией этот опытный образец был разработан в качестве одномоторного самолета-разведчика. Это был моноплан с высоко расположенным подкосным крылом и с расположенным сзади сиденьем наблюдателя. Рихард Фогт полагал, что такая компоновочная схема устарела, так как самое идеальное место для наблюдателя – в носовой части фюзеляжа – было занято двигателем. В соответствии с требованием обеспечения наблюдателю наилучшего обзора могла быть выбрана двухмоторная компоновка с размещением хорошо остекленной гондолы между двигателями. Однако поскольку требовалось сохранить одномоторную силовую установку, то была выбрана асимметричная компоновочная схема.

В истории авиации данная компоновочная схема не было новинкой. Работавший в компании Gothaer Waggonfabrik конструктор Бурхардт (Burkhardt) еще в 1918 году разработал большой бомбардировщик Gotha G.VI с гондолой с силовой установкой на одной стороне и с обычным фюзеляжем на другой. В этом случае речь шла не об обеспечении лучшего обзора, а о круговом обстреле из оборонительного оружия. До окончания Первой Мировой войны был изготовлен только один экземпляр этого самолета.

В противоположность Бурхардту, который был удовлетворен сбалансированной системой, Рихард Фогточень усердно работал над процессами аэродинамики, стараясь сочетать преимущества асимметричной компоновки с ростом летных характеристик. У обычного самолета с установленным в передней части фюзеляжа двигателем и тянущим воздушным винтом поток воздуха от винта создает разворачивающий относительно продольной оси момент и толкает крыло вниз и в сторону противоположную направлению вращения винта. Одновременно поток воздуха от винта создает поперечную силу воздействующую на хвостовое оперение в направлении вращения винта в результате чего тенденция увода самолета с курса усиливается. Эти нежелательные явления могут быть компенсированы элеронами и рулем направления. Правильное асимметричного расположение двигателя приводит к тому, что упомянутые выше нагрузки даже не возникают так как ось вращения воздушного винта соответствующим образом смещается из точки пересечения продольной, поперечной и вертикальной осей. Именно это установил Рихард Фогт. Поскольку в Германии было принято, что воздушный винт имел правое направление вращения (и потому самолет отклонялся от курса влево), то Фогт сместил хвостовое оперение на самолете с винтом правого вращения влево, а гондолу с экипажем вправо. Центр тяжести располагался между этими массами.

В результате воздушный винт правого вращения тянул вправо весь самолет вокруг лежащего справа центра тяжести и тем самым компенсировал возникающий крутящий момент. Также создаваемый воздушным винтом момент компенсировал сопротивление и массу расположенной на другой стороне гондолы.

Риски разработки

Руководство компании Blohm und Voss решило разрабатывать этот самолет на собственные средства. Это был 44-й проект Рихарда Фогта, разработанный им в этой компании и шестой проект, который удалось довести до реализации в металле. Разработка конструкции машины, получившей обозначение На-141, началась в сентябре 1936 года. После окончания проектирования было подсчитано, что на работы было затрачено 40 000 рабочих часов. При этом проект должен быть исключительно экспериментальной машиной и использоваться только для оценки концепции и испытания систем. Экипаж должен был состоять из одного человека хотя спереди и сзади пилота в гондоле имелись места для наблюдателя.

Этим проектом заинтересовались в RLM. Особый интерес к самолету проявил Эрнст Удет, который с июля 1936 года был назначен руководителем Технического управления. В апреле 1937 года был выдан заказ на разработки ближнего самолета-разведчика и в этом же месяце заказы были выданы авиастроительным компаниям. Компании Arado и Focke-Wulf разработали проекты и должны были до ноября 1937 года представить макеты своих машин. Компания Blohm und Voss могла представить свою разработку еще в июне 1937 года и официально получила заказ на разработку проекта боевого самолета.

схема прототипа Ha 141 V2 с силовой установкой BMW 132N. Позднее самолет служил для исследований асимметричного горизонтального оперения

RLM заказало два экземпляра так называемых «Опытных изделий» (Studiengeräte – SV). Это означало, что чертежи согласовывать с RLM не требуется и что вопрос соответствия директивам RLM будет решаться при изучении прототипа. Для экономии времени прототип, который в марте 1938 года должен был быть готов к летным испытаниям, а в июне быть передан в испытательный центр ВВС, был изготовлен по документации на первоначальный – экспериментальный – вариант самолета. Однако для второго опытного образца требовалась полная переработка конструкции, которая включала в себя полностью застекленную гондолу с экипажем из трех человек и с оборонительным вооружением. Эти же сроки были указаны и другим авиастроительным компаниям: осмотр макетов в ноябре 1937 года и готовность к летным испытаниям с сентября 1938 года.

Прототип получил номер гражданской регистрации D-ORJE, и 25 февраля 1938 года с заводского аэродрома компании Blohm und Voss в Венцендорфе (Wenzendorf) он впервые поднялся в воздух для короткого полета продолжительностью восемь минут. За штурвалом прототипа находился шеф-пилот компании Гельмут-Ваза Родиг (Helmut-Wasa Rodig). Затем последовали еще восемь испытательных полетов под управлением Родига с общей продолжительностью 56 минут. Спустя два месяца Эрнст Удет лично облетал самолет, сразу же начав выполнять бочки и мертвые петли. Рихард Фогт оказался прав: лётно-технические характеристики и характеристики управляемости оказались выше ожидаемых.

прототип Ha 141 V2 (заводской номер 172; номер гражданской регистрации D-ORJE), разработанный и построенный компанией Blohm und Voss по собственной инициативе, совершил первый полет 28 февраля 1938 года (все представленные в статье фотографии из коллекции Кенса [Kens])

Ha 141 V2 был чистым опытным самолетом. В кабине наблюдателя не было установлено оборудование

задняя кабина прототипа Ha 141 V2 (заводской номер 172; номер гражданской регистрации D-ORJE) также оставалась макетом. Позднее хвостовое оперение в рамках проводившихся исследовательских работ было сделано асимметричным

Прототип, на который был установлен 865-сильный (636 кВт) радиальный двигатель воздушного охлаждения BMW 132 N, имел длину 11,1 метров, размах крыла 15 метров и площадь крыла 41,5 кв. метров. При массе снаряженного самолета и взлетной массе, составлявших 2544 и 3287 кг соответственно, максимальная скорость была равна 400 км/ч. Позднее этот прототип использовался для испытаний асимметричного горизонтального оперения с целью увеличения сектора обстрела на последовавшем затем более крупном прототипе BV 141 B. Также на законцовке крыла прототипа была размещена вторая кабина, служившая для исследования систем управления необходимых для проектировавшегося бомбардировщика P.163.

Дезориентация

Хотя этот проект и являлся частной разработкой компании Blohm und Voss, эта машина получила обозначение Ha 141 V2. На то имелось следующая причина: при создании опытного самолета на собственные средства компания Blohm und Voss сделала определенные траты на проведение опытно-конструкторских работ. После указания переделать конструкцию машины RLM пошло компании навстречу, после чего первый изготовленный перепроектированный вариант получил заводской номер 171 и обозначение Ha 141 V1, а до этого сделанная машина – заводской номер 172. Первоначально прототипу Ha 141 V2 в RLM планировали присвоить обозначение Ha 141-0, но затем он получил официальный статус опытного самолета, который, впрочем, не имел дальнейшего развития. Длина прототипа Ha 141 V2 была равна 11,1 метров. В доработанном варианте, получившем обозначение Ha 141 V1, длина из-за увеличения длины фюзеляжа возросла до 12,15 метров. По сравнению с D-ORJE первый официальный прототип Ha 141 V1 (номер гражданской регистрации D-OTTO) имел незначительно увеличенный до 15,45 метров размах крыла, благодаря чему площадь крыла возросла до 42,85 кв. метров. Вплоть до прототипа V8 на опытных образцах в качестве силовой установки использовался двигатель BMW 132N. Первый полет прототипа Ha 141 V1 состоялся в октябре 1938 года.

прототип Ha 141 V1 (заводской номер 171; номер гражданской регистрации D-OTTO) был вторым самолетом данного типа и первым, который был изготовлен в соответствии с требованиями RLM и по заказу министерства

Наиболее доведенным стал прототип Ha 141 V3 (номер гражданской регистрации D-OLGA; заводской номер 359), который в целом соответствовал прототипу Ha 141 V1, но имел некоторые улучшения элементов конструкции и стал эталоном для самолетов серии А-0. Позднее этот самолет получил военный номер BL+AA. Взлетная масса прототипа Ha 141 V3 была равна 3900 кг, как и у всех предсерийных самолетов данного типа.

Проверенный трубчатый лонжерон

Пять предсерийных машин типа Ha 141 от A-01 до A-05 использовалась в качестве прототипов (Ha 141 V4 – Ha 141 V8) и имели заводские номера с 360 по 364. 3 июня 1939 года в испытательном центре Рехлин прототипы Ha 141 V4 (A-01; D-OLLE) и Ha 141 V1 были продемонстрированы Гитлеру. Предсерийные самолеты Ha 141 A-02 – Ha 141 A-05 получили военные номера BL+AB – BL+AE. Трубчатый лонжерон, составляющий основу конструкции крыла самолетов данного типа и являвшийся основой крыла других самолетов компании Blohm und Voss, был типичным для самолетов конструкции Рихарда Фогта. Средняя часть трубчатого лонжерона, которая проходила через моторную гондолу и гондолу с экипажем, имела длину 9 метров и диаметром 440 мм. Толщина стенки лонжерона в верхней части составляла 7 мм и в нижней части5,5 мм.

трубчатый лонжерон центроплана крыла стал отличительным знаком многочисленных конструкций, разработанных дипломированным инженером Рихардом Фогтом

С января 1939 года Рихард Фогт работал над более крупной и более тяжелой версией самолета с двухрядным радиальным двигателем BMW 801, развивавшим 1600 л.с. (1177 кВт). Так он хотел добиться большого превосходства в летных характеристиках по сравнению с заслуженными Hs 126 и с конкурентом Fw 189.

Ha 141 V4 (заводской номер 360; номер гражданской регистрации D-OLLE) был первым из пяти предсерийных самолетов

второй предсерийный самолет типа Ha 141 – Ha 141 V5 (заводской номер 361; военный номер BL+AB) – оснащался мощным двигателем BMW 801 и стал эталоном для варианта BV 141 B-0

улучшенным вариантом Ha 141 стал BV 141 B-0 с мощным двигателем BMW 801 и асимметричным хвостовым оперением

Прототип BV 141 V9 одновременно стал первым предсерийным эталоном BV 141 A-01 (военный номер NC+QZ). Первый полет этого самолета состоялся 9 января 1941 года, во время которого BV 141 A-01 продемонстрировал свои положительные качества. Однако, несмотря на это в конкурсе победил Fw 189. Его два двигателя – изначально двухмоторная силовая установка была нежелательной – являлись фактором безопасности. Планы RLM по производству пятисот экземпляров BV 141 были доведены до высшего командования немецких ВВС, которое к этому времени уже было против одномоторной силовой установки на самолете-разведчике. Справедливости ради следует сказать, что роль в отказе от BV 141 сыграла роль доступность двигателей BMW 801. Как бы то ни было до сентября 1942 года было изготовлено 602 экземпляра самолета-разведчика Fw 189. Остается только гадать как на месте машины компании Focke-Wulf показал бы себя на фронте BV 141.

В общей сложности были построены только 26 самолетов типа BV 141 и на конец 1944 года в составе Luftwaffe не осталось не одного экземпляра самолета данного типа.

источник: Karlheinz Kens «AUFKLÄRER BV 141. Asymmetrische Blohm und Voss Ha 141″ flugzeug-classic.de 2/2008, стр.26-30