Экспериментальный самолет Miles M.6 Hawcon. Великобритания

В начале 1930-х годов при переходе от расчалочных бипланов к свободнонесущим монопланам из-за чрезмерных опасений роста профильного сопротивления требовалось использовать крылья с более толстым аэродинамическим профилем, чем предполагалось изначально. Ввиду скудности фактических полетных данных о влиянии увеличения относительной толщины крыла Фредерик Джордж Майлз считал необходимым построить исследовательский самолет для проверки крыльев различной толщины профиля.

В Королевском авиационном НИИ (Royal Aircraft Establishment – RAE) приветствовали возможность дополнить результаты собственных исследований в аэродинамической трубе полномасштабными экспериментами, и компании Miles Aircraft был выдан контракт на разработку и создание экспериментального самолета для этих целей. Так началось долгое и дружественное сотрудничество компании и RAE в полномасштабных исследованиях, результаты которых предоставили множество ценных данных британской авиационной промышленности.

Самолет, спроектированный и построенный для исследований относительной толщины крыла, получил обозначение M.6 Hawcon. В конструкции самолета использовались стандартные узлы серийно изготавливавшихся самолетов Miles M.2 Hawk и Miles M.3 Falcon, силовая установка состояла из 200-сильного двигателя de Havilland Gipsy Six. Первоначально были изготовлены три комплекта крыльев, имевших относительное удлинение 6,6 и толщину 15%, 20% и 25% соответственно.

экспериментальный самолет был изготовлен в основном из узлов серийных самолетов Miles M.2 Hawk и Miles M.3 Falcon (Miles Aircraft)

Первый полет самолета состоялся 29 ноября 1935 года под управлением Фредерика Джордж Майлза. Испытания показали, что число Рейнольдса составляло 9000000 и коэффициент лобового сопротивления варьировался от 0,0065 (крыло с толщиной 15%) до 0,0080 (крыло с толщиной 25%). Таким образом, на данных скоростях увеличение сопротивления из-за толщины было не столь серьезным, как ожидалось.

Позднее в 1937 году был построен четвертый комплект крыльев с относительными удлинением 9,65 и толщиной 30%. В этом самом толстом крыле размах был увеличен с 33 футов (10,06 м) до 39 футов 5 дюймов (12,01 м). С профилем толщиной 30% сопротивление увеличилось на 12% при относительно низком значении коэффициента подъемной силы CL, максимальное значение которого без применения закрылков составляло 1,06 и с закрылками 1,6.

 
два снимка экспериментального самолета Miles M.6 Hawcon с крылом большого удлинения (Miles Aircraft)

Эти результаты дали достаточно ясную картину зависимости профильного сопротивления от относительной толщины крыла и позволили конструктору выбрать наилучший вариант компромисса между толщиной крыла с одной стороны и аэродинамическими и конструктивными требованиями с другой.

Таким образом, для медленного грузового самолета, в конструкции крыла которого были желательны низкий вес или пространство для багажа, могла быть выбрана относительная толщина 30%; крыло с данным параметром не приводило к неоправданному снижению характеристик самолета. Примером такой машины служит пассажирский самолет Junkers G 38.

Для самолетов, разработанных для полетов на скоростях до 200 миль/ч (322 км/ч), относительная толщина крыла не должна была превышать 20-25%. Позднее с появлением аэродинамических поверхностей с ламинарным обтеканием было определено, что для самолетов, летающих на скоростях около 400 миль/ч (644 км/ч) относительная толщина крыла не должна превышать 12-15%.

Возвращаясь к M.6 Hawcon следует сказать, что вследствие деревянной конструкции самолета при создании крыла с толщиной 15% возникли серьезные проблемы. Лонжероны крыла должны были быть прочными, что делало их конструкцию достаточно тяжелой. С другой стороны у крыла с 25% толщиной имело избыточную прочность, так как если бы оно было бы спроектировано с заданным коэффициентом прочности, то полки лонжерона не имели бы достаточной длины и не обеспечили бы адекватное соединение со стенками. Как и следовало ожидать, данное крыло было прочнее и легче, чем два других.

В заключение следует сказать, что комплекты крыльев были спроектированы и изготовлены за два месяца, убедительно доказав значение применения легких самолетов в полномасштабных исследованиях.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Miles M.6 Hawcon

Назначение: экспериментальный самолет 

Экипаж: 1 человек

Силовая установка: один 200-сильный двигатель de Havilland Gipsy Six

Размеры:

длина 25 фт 0 дйм (7,62 м)
высота 6 фт 6 дйм (1,98 м)
площадь крыла 161 фт² (14,96 м²)

Вес:

пустого 1550 фнт (703 кг)
общий полетный 2400 фнт (1089 кг)
удельная нагрузка на крыло 14,9 фнт/фт² (72,75 кг/м²)

Летные характеристики:

источник: DON L.BROWN «Miles Aircraft since 1925»