Экспериментальный самолет Gloster E.1/44. Великобритания
Предисловие редакции: Оснащенный двигателем Rolls-Royce Nene самолет Gloster E.1/44 появился в 1942 году как проект одномоторного самолета, дублирующий двухмоторный Gloster Meteor. Его менее чем стремительная карьера прослеживается Барри Джонсом (BARRY JONES) в девятой статье о британских послевоенных экспериментальных реактивных самолетах. Цветные рисунки выполнены автором.
Римские легионы, оставив Кориниум (Corinium), шли по Эрмин-стрит (Ermine Street) в северо-западном направлении. Через четырнадцать с половиной лиг они прибыли в укрепленное поселение Глевум (Glevum). Тысячу восемьсот сорок лет спустя на землях, где прошли легионы, были разработаны и построены первые британские самолеты с газотурбинными двигателями.
Но эта последняя часть истории могла бы быть совсем другой. Ситуация в Центральной Европе в середине тридцатых годах была таковой, что война с Германией быстро становилась неизбежной. На повестке дня было широкомасштабное расширение вооруженных сил с акцентом на находившиеся в загоне Королевские ВВС.
Для реализации этого расширения промышленность получила заказы в неслыханных ранее масштабах. В 1938 году было возведено новое здание конвейерной сборки, прилегающее к расположенному в Хакклкоте (Hucclecote) заводу Gloster Aircraft Company. Новое здание занимало 24 акра производственных площадей (эти новые здания были на броквортской (Brockworth) стороне округа, граница которого проходила поперек летного поля, и наименование "Брокворт" постепенно вытеснило "Хакклкот" применительно к аэродрому). Gloster Aircraft Company входила в состав Hawker Siddeley Group, поэтому новый завод был предназначен для выполнения производственных заказов на истребители Hawker Hurricane.
В конечном итоге на сборочных линиях Gloster была выполнена постройка более 6000 самолетов для Hawker в течение большей части Второй Мировой войны, но они не были результатом большой работы хакклкотского конструкторского бюро.
Компании, занятые в течение этих лет лихорадочным выполнением военных контрактов, имели уполномоченных Министерства авиации для связи между производителями и заказчиком. В Gloster это был винг-коммандер (полковник авиации) Дж. Х. МкК. Рейнольдс (Wing Commander J. H. McC. Reynolds). Будучи флайт-лейтенантом (капитаном авиации), он исполнял обязанности руководителя секции ремонта двигателей (Engine Repair Section) в Испытательном центре морской авиации (MAEE – Marine Aircraft Experimental Establishment) в Феликсстоу, когда Фрэнк Уиттл (Frank Whittle) был там летчиком-испытателем гидросамолетов. В свое время они подали совместную заявку на патент на нагнетатели.
В 1938 году Министерство авиации, наконец, всерьез заинтересовалось двигателем Уиттла, и уполномоченный министерства авиации при компании Gloster организовал встречу своего бывшего коллеги по MAEE с главным конструктором компании Джорджем Картером (George Carter). В следующем году совместно с командой Картера начались работы по созданию самолета с новым типом силовой установки. Так окраина бывшего Глевума стала местом начала производства реактивных самолетов в нашей стране.
Принципиальная схема и основные конструктивные решения двигателя Фрэнка Уиттла были определены, а компания Gloster продвинулась в своих работах от экспериментального E.28/39 к созданию полноценного строевого самолёта-истребителя, использующий новый тип силовой установки. В связи с недостаточной тягой имевшихся ТРД был выбран двухмоторный вариант. Была выпущена спецификация F.9/40, за которой последовал заказ 12 прототипов (позднее их число было сокращено до шести, окончательно стало восемь прототипов), и началась подготовка оснастки для серийного производства первого со времен Gladiator-а (снова связь с римлянами!) собственного проекта Gloster.
В начале 1942 года Gloster и Министерство авиационной промышленности (МАП, MAP – Ministry of Aircraft Production) становились обеспокоенными. Двигатели для самолета по спецификации F.9/40 должны были быть поставлены компаниями Rover, которая номинально взялась за производство Whittle W.2B, и de Havilland со своим Halford H1. Оба поставщика запаздывали до такой степени, что Gloster сделала предложение МАПу рассмотреть новый однодвигательный проект, разработанный в конструкторском бюро компании. Он был предложен в качестве резервного проекта на случай дальнейших задержек производителей в поставках двигателей для F.9/40.
Мнение Министерства в целом совпало с предложением компании, и под проект Gloster была выпущена спецификация E.5/42. Тем не менее, политика компаний Rover/Rolls-Royce и проводимые компанией de Havilland испытания были преодолены, и двигатели для оснащения двухмоторного прототипа были поставлены. Были сделаны первые полеты, и Meteor продолжил свое развитие, чтобы в заключительном периоде Второй Мировой войны стать первым принятым на вооружение реактивным истребителем союзников.
Проект E.5/42 компании Gloster, утвержденный летом 1942 года, был усовершенствован. Компания предусматривала оснащение самолета разработанными Хэлфордом двигателями H1 и H2 с односторонним центробежным компрессором. Но в МАПе начали придерживаться мнения, что загруженность компании Gloster работами по налаживанию серийного выпуска "Метеора" помешает дальнейшей разработке E.5/42, и что детальную конструктивную проработку проекта лучше поручить компании Armstrong Siddeley, также входившей в состав Hawker Siddeley Group. Естественно, что компания из Глостершира выступила категорически против этого, полагая, что ее опыт работы над E.28/39 и F.9/40 делал ее позиции недостижимыми для любого другого производителя вне зависимости от принадлежности к группе.
Председатель Hawker Siddeley Group сэр Фрэнк Сприггс (Sir Frank Spriggs) в конце концов заступился, твердо заявив мнение, что Gloster следует продолжать проект, что в Министерстве с неохотой признали осенью того же года.
Следующей весной требования спецификации E.5/42 были изменены: несмотря на сохранение префикса E, обозначавшего принадлежность к экспериментальным проектам, фактически предполагалось создание одноместного истребителя. Новые требования включали практический потолок более 48 000 фт (14 630 м); максимальную скорость горизонтального полета не менее 490 миль/ч (788 км/ч) на высоте 30 000 футов (9144 м), минимальное вооружение из двух 20-мм пушек Hispano, с возможностью установки ещё двух. Крейсерские высоты требовали герметической кабины, и выдававший 2300 фнт (1043 кг) тяги двигатель Хэлфорда рассматривался как хорошая основа для удовлетворения всех требований.
Модель самолета в масштабе 1:4,5 прошла предварительные испытания в низкоскоростной аэродинамической трубе Королевского авиационного центра (RAE – Royal Aircraft Establishment), Фарнборо, и, получив контракт на производство трех прототипов, компания Gloster начала их изготовление на своем опытном заводе в Бентаме (Bentham) – примерно в трех милях к востоку от Хакклкота. Трем планерам были выделены серийные военные номера NN648, NN651 и NN655. Первый планер был построен как «летающий снаряд» без встроенных резервов для дальнейшего развития.
К весне 1944 года спецификация E.5/42 претерпела так много изменений и уточнений, что в ней осталось мало общего с первоначальным вариантом двухлетней давности. Следовательно, был составлен пересмотренный договор, и одномоторный истребитель компании Gloster получил новую спецификацию – E.1/44.
E.1/44 должен был оснащаться двигателем Rolls-Royce Nene, первый пуск которого состоялся в октябре того же года. На тот момент это был самый мощный турбореактивный двигатель в мире. К ноябрю 1945 года он прошел типовые испытания, выдав тягу 5000 фнт (2268 кг). Три номера серии NN были аннулированы и никогда больше не выделялись; самолетам были выданы новые номера – SM801, SM805 и SM809. Во внедренной впоследствии системе нумерации стандартизированных типов Общества британских авиапромышленных компаний (SBAC – Society of British Aerospace Companies) проекту компании Gloster было выделено обозначение GA-1 и наименование «Ace», которое, впрочем, не получило широкого распространения.
Исправления, новый двигатель и постоянно менявшиеся требования спецификации сделали невозможным внесение изменений в находившиеся уже в цеху два планера. Поэтому все работы по SM801 и SM805 были прекращены, а самолеты забракованы. Таким образом, первым прототипом E.1/44 стал SM809, постройка которого началась осенью 1944 года. Он получил внутрифирменное обозначение GA.2.
В начале января 1945 года компания Gloster заключила контракт на постройку трёх дополнительных прототипов GA.2; все они должны были оснащаться двигателями Nene R.N.2 со статической тягой 5000 фнт (2268 кг). Этим прототипам были выделены серийные номера TX145, TX148 и TX150. Год спустя за ним последовали два предсерийных контракта, каждый из которых предполагал постройку 20 самолетов; первая партия должна была получить серийные номера с VP601 по VP620, вторая – с VR164 по VR183. Эти предсерийные самолеты получили обозначение Gloster GR.4. Но всего через неделю или около того после заключения второго из этих контрактов компания была уведомлена, что оба они отменены! Подобные "шатания" были обычным явлением в те дни.
Следует заметить, что высказанное Министерством два года назад мнение о чрезмерной загрузке компании Gloster не выглядело совершенно неуместным. Производство "Метеора" означало, что прототипу SM809 был дан очень низкий приоритет. Постройка прототипа GA.2 заняла около трех лет. Тем не менее, он был разработан с учетом возможного производства по выдвигавшимся на передний план договорам субподряда. Цельнометаллический фюзеляж должен был собираться из пяти подсборок, в то время как высокопрочное крыло с одним стальным лонжероном было разработано состоящим из четырех частей.
В июле 1947 года собранный, но ещё не окрашенный самолет был выкачен из цеха для проведения официальной фотосъемки. Тогда это было политикой Министерства – фотографировать прототипы серией снимков с восьми различных углов с низкой точки. (Автор хорошо помнит проведенную беспокойную неделю в 1949 году, когда с коллегой спасали отпечатки с сотен стеклянных негативов 10"×8", хранившихся в течение всех сороковых годов, прежде чем негативы были официально уничтожены!)
Первый GA.2 имел коренастый небольшой планер с размахом крыла 36 футов (11 м) и общей длиной 38 футов (11,6 м).
Позднее в том же месяце SM809 был установлен на прицеп «Queen Mary» для перевозки в Научно-исследовательский центр авиации и вооружения (Aeroplane and Armament Experimental Establishment – A&AEE) в Боскомб-Дауне (Boscombe Down), где он должен был выполнить свой первый полет. Теперь вступил в игру еще один элемент этой затяжной саги: невезение. По дороге в Боскомб-Даун автопоезд, везший прототип GA.2, "сложился" и самолет был поврежден настолько, что не подлежал восстановлению. Это может показаться удивительным, но, несмотря на длительные запросы в полицию, исторические архивы графства и даже к историку A&AEE не удалось установить точную дату и место этого несчастного случая. Может быть, полиция Боскомб-Дауна до сих пор ждет, когда ее ворота откроются!
Насколько автор может вспомнить, уничтожение в воздушном налете 26 сентября 1940 года двух находящихся в стадии постройки прототипов Supermarine B.12/36 (L6889 и L6890) является единственным подобным случаем, когда новый британский самолет был уничтожен ещё до первого полета – это, конечно, не считая официального уничтожения таких прототипов, как Vickers V1000!
Новое ощущение безотлагательности
После списания SM809 программа E.1/44 получила неожиданный приоритет. Работы над вторым планером TX145 были ускорены настолько, что менее чем через восемь месяцев он был выкачен для фотосессии. В целом его внешний вид был идентичен предшественнику, кроме верхней части киля – руль направления крепился шарнирно вплоть до его верхушки, тогда как на SM809 он в верхней части имел роговую компенсацию. К фюзеляжу крепились среднепланные крыло и хвостовое оперение; воздухозаборники для двигателя Nene размещались по бортам фюзеляжа, а сверху находилась сдвигаемая назад часть фонаря с круговым обзором. Пара щелевых воздушных тормозов была расположена сверху и снизу каждой консоли крыла.
Самолет имел шасси с очень широкой – 17 футов 6 дюймов (5,33 м) – колеей. Основные колеса убирались по направлению к фюзеляжу, носовое колесо убиралось назад. В крайней задней части фюзеляжа над соплом реактивного двигателя в длинном, выступающем за заднюю кромку руля направления, обтекателе был установлен противоштопорный парашют.
В нижней части носа были предусмотрены места под установку четырех 20-мм пушек Hispano – хотя фактически на прототипе пушечные порты были заглушены – с размещенным под кабиной боезапасом 180 снарядов на ствол. Внутренний запас топлива в 428 галлонов (1946 л), который обеспечивал дальность в 650 миль (1046 км), мог быть дополнен двумя подкрыльевыми 100-галлонными (455 л) баками, для подвески которых крыло было соответствующим образом усилено. Вместо баков самолет мог нести две 1000-фунтовые (454 кг) бомбы.
Окрашенный в серебристый цвет TX145 нес фюзеляжные кокарды типа C1 и крыльевые типа C, а также черные серийные номера на фюзеляже и нижней поверхности крыла. Желтый знак прототипа «P» был нанесен на борта фюзеляжа рядом с опознавательным знаком Королевских ВВС.
В отличие от предшественника, на этот раз автомобильная транспортировка в Боскомб-Даун прошла без приключений. 9 марта 1948 года У.Э. «Билл» Уотертон (W.A. «Bill» Waterton), двумя годами ранее пришедший на Gloster вкачестве лётчика-испытателя и к этому времени ставший шеф-пилотом компании, впервые оторвал E.1/44 от взлетно-посадочной полосы A&AEE. С момента первого предложения, сделанного компанией Министерству авиапромышленности, прошло долгих шесть лет.
Последующие полеты показали, что в целом характеристики TX145 были выше проектных данных. Скороподъемность была хорошей, и на испытаниях самолет развил скорость 620 миль/ч (998 км/ч). Тем не менее, в целом была раскритикована управляемость машины. По окончании начальной программы испытаний самолет вернулся в Хакклкот для незначительных доработок, не связанных с критикуемой управляемостью.
Очевидно, что проблема управляемости возникла из-за турбулентности, влиявшей на стабилизатор, расположенный почти на одной линии с крылом. Испытания в аэродинамической трубе RAE подтвердили, что проблему может решить новая конструкция хвостового оперения. Киль стал существенно выше, а стабилизатор расположили примерно на половине его высоты. Заостренный обтекатель сглаживал воздушный поток на перекрестии. Хорошие результаты испытаний в RAE сподвигли компанию Gloster применить новое хвостовое оперение уже на следующем планере GA.2 – TX148, постройка которого продвигалась быстрыми темпами. Через десять месяцев после первого полета TX145 второй прототип/третий планер был доставлен в A&AEE, где совершил успешный первый полет.
Воздухозаборники двигателя Nene R.N.2 были немного больше установленных на TX145, в то время как кожух установленного сзади тормозного парашюта из-за новой установки хвостового оперения выступал далеко назад за срез сопла.
TX148 был целиком серебристым, как и его предшественник, но опознавательные знаки вернулись к довоенным красно-бело-синим кокардам и знаку на киле. Знак прототипа «P» наносился позади фюзеляжных кокард. Как и на TX145, серийные номера были нанесены черным на нижних частях консолей крыла.
Отличный хвост
На испытаниях сразу же было отмечено, что управляемость самолета значительно улучшилась. Результат был настолько впечатляющим, что возникла идея применить новое оперение на "Метеоре".
Удлиненная на 30 дюймов (762 мм) передняя часть фюзеляжа Meteor T.7 повысила продольную устойчивость этой модификации по сравнению с F.4. Разрабатываемый затем Meteor F.8 (за основу взят модифицированный F.4 RA382) также отличался удлиненным фюзеляжем. Это пространство было использовано для дополнительного 95-галлонного (432 л) топливного бака, отсек с боеприпасами был сдвинут дальше вперед по сравнению с F.4. Однако после того как дополнительное топливо было использовано, а боеприпасы расстреляны, управляемость по тангажу вновь становилась проблемной.
Конструкция нового хвостового оперения E.1/44 с очень небольшими изменениями была испытана на RA382. В ходе этих испытаний было обнаружено, что данный вариант оперения способен решить проблему неустойчивости. Хотя 100 самолетов Meteor F.8 с хвостовым оперением по типу F.4 уже находились в производстве, улучшение было столь существенным, что было решено переделать оперение на всех F.8.
Решение с Meteor F.8 оказалось довольно парадоксальным, поскольку было связано с GA.2. Хотя E.1/44 вполне удовлетворял требованиям спецификации, его потенциал развития был очень ограниченным по сравнению с потенциалом Meteor-а. Первый контракт на производство в 1950 году 20 самолетов был отменен, хотя элементы конструкции этих машин были уже на производственных линиях. С исчезновением надежд на принятие на вооружение, TX145 незадолго до Рождества 1949 года был доставлен в RAE в Фарнборо. TX148 последовал за ним два месяца спустя – 14 февраля 1950 года; оба самолета использовались для различных проектов, включая исследования бортовых систем управления летательными аппаратами и испытаний тормозного парашюта.
Хотя оба самолета находились в графстве Гемпшир, ни один из них не появлялся на показах SBAC. Однако они находились в хорошей компании – вместе с TSR.2.
Тем временем в компании Gloster близилась к завершению постройка третьего прототипа (четвертого планера) TX150. Этот самолет, имевший обозначение GA.3, должен был быть оснащен двигателем de Havilland Ghost, который к этому времени также мог развивать тягу в 5000 фнт (2268 кг). Однако работы по TX150 в ноябре 1949 года были остановлены, и планер был принят для проведения испытаний на прочность. Когда они были завершены, с самолетом, наиболее вероятно, ничего не происходило вплоть до 14 апреля 1956 года, когда он был продан в авиационный колледж г. Кранфилд (Cranfield). Будучи использован только в качестве машины для испытаний на прочность, самолет был принят кранфилдским колледжем в разобранном виде и, похоже, оставался в этом состоянии, поскольку колледж не смог найти для TX150 дальнейшего применения в качестве учебного пособия, после чего планер был сдан на слом.
Еще в 1946 году компанией Rolls-Royce была начала разработка ее первого осевого турбореактивного двигателя AJ65, получившего позднее обозначение Avon. Новый двигатель был предложен Министерством снабжения для E.1/44, но кроме составления эскиза возможной установки о данном предложении больше ничего не известно.
Такой же мертворожденной была проектируемая версия со стреловидным крылом, разрабатывавшаяся по специально выпущенной для нее спецификации E.23/46.
Из двух GA.2, находившихся в Фарнборо, один (TX145) претерпел 2 ноября 1950 года срыв пламени, что привело к аварийной посадке. Этот инцидент наилучшим образом продемонстрировал прочность конструкции Gloster – повреждения были устранены в течение двух месяцев. Однако затем самолет постигла еще одна неудача: во время рулежки 10 января следующего года носовая стойка испытала мощное шимми.
Позднее в 1951 году закончилось применение E.1/44 для RAE в Фарнборо. 24 сентября, всего через 8 дней после того как Ян Жураковский (Jan Zurakowski), главный тест-пилот доводочных испытаний, изумлял народ на том же аэродроме «кульбитами» на самолете Meteor G-7-1 (ударный вариант Meteor F.8, разработанный по инициативе фирмы), GA.2 паришлось пережить последнее унижение. Оба прототипа были отправлены в центр специальных НИОКР (Proof and Experimental Establishment) в Шоберинессе (Shoeburyness), где использовались в качестве мишеней для определения эффективности вооружений различного типа.
Это была судьба, которая постигла многие хорошие самолеты. Может быть, это по-своему полезная задача, и всё же тысячи человеко-часов и усилия конструкторов этих машин выглядят растраченными впустую…
Когда я был подростком, то до начала Второй Мировой войны жил в Вестклифф-он-Си (Westcliff-on-Sea) и привык бродить вокруг береговой линии Шоберинесса. Возможно, если бы я знал тогда, что будет происходить в этой местности, то мой авиационный энтузиазм притупился бы… впрочем, я не до конца уверен в этом.
TS148, второй прототип E.1/44 в полете; в этом ракурсе он очень похож на Supermarine Attacker
Два снимка первого E.1/44 (SM809), принятого в июле 1947 года. Самолет определялся серийным номером, нанесенным на светлоокрашенные части над пустыми пушечными портами на передней кромке крыла перед стойками шасси. Обратите внимание на роговую компенсацию руля направления и широкую колею шасси
Снимок SM809 с другого ракурса; июль 1947 года. Снимок сделан за день до того, как самолет был серьезно поврежден при перевозке по дороге в Боскомб-Даун
Слева: схемы в трех проекциях второго планера TX145, который после неустранимых повреждений, полученных SM809 в дорожном происшествии, стал первым поднявшимся в небо GA.2. Внешне TX145 был почти идентичен SM809, за исключением роговой компенсации руля высоты, которая была у первого планера
Справа: схемы в трех проекциях третьего планера TX148, ставшего вторым летавшим GA.2. Данный самолет был оснащен бóльшими по размеру воздухозаборниками. Хвостовое оперение, разработанное для решения проблем TX145 с управляемостью, было перенесено на модификации Meteor F.8; FR.9; NF.11, 12, 13, и с переделанной передней кромкой на NF.14 и TT.20
Хороший крупный план TX145; на данном снимке показан отвод пограничного слоя в воздухозаборниках. Аэродром Моретон Валенс (Moreton Valence), 1948 год
TX145 в Моретон Валенс, 1948 год. Противоштопорный парашют расположен под рулем направления чуть выше низкорасположенного стабилизатора
Рентген TX145 с экспликацией: 1 Вентиляционная труба кабины, 2 Электрические аккумуляторы, 3 Радио, 4 Противообледенительная система ветрового стекла, 5 Электрически управляемый фонарь, 6 Передний фюзеляжный топливный бак, 7 Воздушные тормоза, 8 Основные топливные баки, 9 Вспомогательные редукторы, 10 Газовая турбина Rolls-Royce Nene I, 11 Задние фюзеляжные топливные баки, 12 Поверхность антенны, 13 Хвостовой парашют, 15 Триммер руля высоты, 16 Бак гидравлической системы, 17 Щиток вывода из пикирования (левый и правый), 18 Канал воздухозаборника двигателя, 19 Канал отвода пограничного слоя, 20 Электрическая главная панель , 21 Пневматический воздушный баллон
Два снимка TX148, принятого в феврале 1949 года. Видны увеличенные воздухозаборники и высокое расположение стабилизатора
Другой снимок TX148, показывающей переделанное хвостовое оперение, которое позднее было использовано на Meteor F.8
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тип: Gloster E.1/44
Назначение: экспериментальный истребитель
Статус: опытный
Экипаж: 1 человек
Силовая установка:
тип двигателя ТРД Rolls-Royce Nene 2
тяга 1×22,3 кН
Размеры:
размах крыла 10,98 м
длина 11,59 м
высота 3,56 м
площадь крыла 23,6 м²
Масса:
пустого самолета 3755 кг
максимальная взлетная 5214 кг
Летные характеристики:
максимальная скорость 998 км/ч
время набора высоты 12 200 метров – 12 мин 20 сек
дальность полета 660 км
практический потолок 13 400 м
Вооружение: четыре 20-мм пушки Hispano
источники:
- текст – BARRY JONES "GLOSTER'S NENE MACHINE" // Aeroplane Monthly, September 1993
- таблица с характеристиками –
http://www.airwar.ru/enc/xplane/e144.htmlhttps://en.wikipedia.org/wiki/Gloster_E.1/44
