Экспериментальный самолет СВВП/СКВП Dornier Do 29. Германия

Данный материал был переведен уважаемым коллегой NF. Перевод был выполнен в январе 2015 года.

Построенный двадцатью годами ранее экспериментальный самолёт Dornier Do-29 имел новую для того времени систему передаточных механизмов, при помощи которой моторные гондолы можно было перемещать относительно вертикали. Наличие такой системы позволяло получить особенно большой диапазон между максимальной и минимальной скоростями. Серьезные исследования, проводившие на трех опытных образцах этого самолёта, по ряду причин были досрочно прекращены. Помимо описания Do 29 и данных, полученных в ходе испытаний и находящихся в специальном докладе, имеются упоминания о более ранних разработках летательных аппаратов аналогичного назначения: Focke-Achgelis Fa 269 (датирован 1941 годом) и до сих не упоминавшийся проект Клаудиуса Дорнье, датированный 1921 годом и наминавший Do-29.

20 лет назад – 21 декабря 1958 года – прототип разработанного компанией Dornier самолёта с укороченными взлётом и посадкой под управлением главного летчика-испытателя компании Хейнриха Шафера (Heinrich Schäfer) совершил свой первый полёт.

Экспериментальный самолёт, получивший обозначение Do 29, был создан совместно с Немецким испытательным центром воздухоплавания (Deutschen Versuchsanstalt für Luftfahrt e.V.) по заказу министерства обороны ФРГ. Этот новый тип самолета должен был служить для исследования проблем, связанных с короткими разбегом и пробегом при взлете и посадке. В дальнейшем планировалось разработать подобный универсальный самолёт, который можно было бы применять в гражданской и военной авиации с неподготовленных ВПП.

Внешне Do 29 сильно напоминал Do 27 и перенял от него примерно 70 % серийных деталей, но в отличие от Do 27 фюзеляж Do 29 получил новую кабину полностью закрытую стеклянными панелями, катапультируемые сиденья для пилотов и более прочные элементы конструкции за несущими плоскостями. Несущие плоскости во многом были переняты от Do-27, но за счет вставки в центроплан секции длиной 1,2 метра размах крыла был увеличен до 13,2 метра. Хвостовое оперение так же в основном было перенято от Do-27; руль направления был увеличен примерно на треть. Шасси также было усилено и было прикреплено к фюзеляжу.

Силовая установка состояла из двух поршневых авиационных двигателей производства компании Lycoming и впервые испытанной на Do-29 системой поворота моторных гондол относительно вертикали. К этому времени компания Dornier уже имела некоторый опыт в создании подобных систем. Тут следует напомнить об элегантном Do-26. У Do-26 двигатели перемещались относительно вертикальной оси вместе с удлиненными приводными валами. При создании  Do-29 разработчики решили пойти по другому пути: в этом самолете только задняя часть силовой установки была доработана и позволяла перемещать относительно вертикальной оси толкающие воздушные винты большего диаметра на угол в 90°. Как уже упоминалось, на самолёте устанавливались два поршневых авиационных двигателя, хотя турбовентиляторные моторы благодаря меньшему весу и более простой системе охлаждения были бы предпочтительнее.

Оба двигателя силовой установки были соединены между собой при помощи трех поперечных приводных валов, благодаря чему удалось добиться синхронизации в работе толкающих воздушных винтов с противоположным вращением. При выходе из строя одного из двигателей, второй мотор за счет перестановки угла лопастей воздушного винта должен был сохранять 70 % тяги общей силовой установки.

Внешне Do-29 не был красивым самолётом. Но он получил ряд положительных функций, в число которых входили его относительно малые размеры.

При разработке проекта исходили из соображений того, что самолёт с укороченными взлётом и посадкой и с неподвижно установленным крылом может быть создан двумя способами, каждый из которых предусматривал низкую удельную нагрузку на несущие поверхности:

1. применение тянущих воздушных винтов с изменением потока воздуха, отбрасываемого от винтов при помощи разделённых на отдельные элементы закрылков;
2. применение толкающих воздушных винтов и управлением направления потока воздуха от воздушных винтов за счет регулировки положения воздушных винтов и перемещения воздушных винтов относительно вертикали.

При полёте на очень малых скоростях второй вариант вследствие большей развиваемой вертикальной тяги в ходе испытаний в аэродинамической трубе оказался предпочтительнее. Его и решили применить на Do-29.

После большого количества предварительных испытаний в компании приступили к постройке машины. В прессе тогда писали следующее об этом чудесном изобретении: «Крейсерская скорость должна быть равна 290 км/ч, минимальная скорость 25 км/ч». Если эти данные реальны, то величина диапазона скоростей (отношение максимальной и минимальной скоростей) 12 означала, что удалось получить невероятно высокие для того времени и уровня развитии техники характеристики.

Лётные испытания показали, что это были довольно оптимистичные заявления. Хотя самолёт и имел довольно приличную устойчивость во время полёта и хорошо управлялся на разных режимах, включая и критические, но в то же время его экономическая скорость составляла не первоначально заявленные 280 км/ч, а около 230 км/ч. Опять же минимальная скорость полёта оказалась равной не первоначально заявленным 25 км/ч, а составляла примерно 70 км/ч. Также имелись определённые проблемы с синхронизацией поворотной системы приводных валов. Кроме того, ожидались некоторые неполадки при испытаниях опытного образца. Несмотря на ряд недостатков, выявленных в ходе испытаний, успех Do-29 открыл для компании Dornier новое широкое поле деятельности.

Хотя Do-29 не был самым лучшим самолётом в мире, как это указывалось в некоторых изданиях, он стал приемлемым испытательным стендом с примечательными лётными данными. Некоторые достигнутые результаты говорят о том, что при продолжении этой программы можно было бы добиться некоторого увеличения экономической скорости в сравнении с той, что была получена в ходе испытаний и что благодаря дополнительной доработке системы управления можно было бы добиться лучшей управляемости на крайне низкых скоростях полёта. Но до этого не дошло: как и в случаях со многими другими проектами немецкой авиационной индустрии программа была прекращена, прежде чем удалось добиться каких либо улучшений.

Всего было изготовлено три самолета типа Do-29, но только две из этих трех машин были полностью достроены и были облётаны: V1 (военный номер YD+101) и V2 (военный номер YD+102). Третья, частично собранная машина не была зарегистрирована и сегодня выставлена в Фридрихсхафене на заводе компании Dornier, в то время как обе другие оказались в музеях: одна в Немецком музее города Мюнхена, другая в музее вертолётов в Бюккебурге (Bückeburg).

Просмотр сообщений в прессе того времени показал, что статьи о Do-29 не содержали упоминаний о более ранних проектах, при том, что самолет компании Dornier очень похож на проект Fa-269 компании Focke-Achgelis. Этот проект так же представлял собой летательный аппарат, у которого воздушные винты перемещались относительно вертикальной оси на 80°. Данный самолёт предполагалось с начала оснастить авиационным двигателем BMW-801 со взлётной мощностью 1800 л.с. (в дальнейшем рассчитывали оснастить более мощным двигателем BMW-802 со взлётной мощностью в 2200 л.с.). Этот самолёт предполагалось применять в качестве истребителя объектовой ПВО с ультракороткими взлетом и посадкой. Максимальная скорость данного самолёта, требовавшего для разбега при взлёте очень короткой ВВП, должна быть равна примерно 570 км/ч. Из-за использования в данном проекте различных технических новинок поступление Fa-269 на вооружение ожидалось не ранее 1946/1947 годов, и его максимальная скорость в 570 км/час к этому времени уже была недостаточно высокой для обеспечения защиты объектов. По этой причине дальнейшая разработка данного проекта была прекращена в 1944 году.

На этом месте материал о Do-29 по идее должен быть закончен. Но в реальности в 1959 году параллельно с этим летательным аппаратом разрабатывался еще один проект экспериментального самолёта. Примечательным в этом проекте является то, что он имел самое прямое отношение к проекту разработанному компанией Dornier еще в 1921 году и содержал почти аналогичные идеи: почти за 40 лет (!) до появления Do-29 Клаудиус Дорнье зарегистрировал свой патент. В чертежах, приложенных к патенту 1921 года был изображен самолёт с тремя двигателями, два из которых располагались под несущими плоскостями (аналогично Do-29) и вращали толкающие воздушные винты. При этом воздушные винты могли отклоняться по вертикальной оси на 90° – вновь как на Do-29. И так же по замыслам разработчиков это позволяло бы самолёту выполнять полёты в очень широком диапазоне скоростей.

При создании данного проекта мечтали конечно же не о возможности вертикально взлетать и садиться с неподвижно установленными крыльями, а старались получить как можно большую разницу между минимальной и максимальной скоростями полёта.

В США был выдан патент «Flying Machine Propulsion», который предусматривал создание схожего самолёта. На деле летательный аппарат в некоторых элементах несколько отличался от чертежей, приведенных в патенте. В первую очередь это касалось размеров хвостового оперения. Определённые доказательства сходства «Flying Machine Propulsion» и проекта компании Dornier имелись в изображениях, которые были опубликованы в одном американском журнале и которые отсутствуют здесь по полиграфическим причинам. Эти чертежи были созданы с некоторым сходством с тем, что предлагалось в проекте Dornier. При постройке модели этого самолёта, которая, возможно, использовалась для демонстрации идеи, были применены двигатели воздушного охлаждения.

Используя приложенные к патенту чертежи Петер Фриборн (Peter Freeborn) создал новую модель «Do-29 образца 1921 года». Данная модель демонстрирует параллели между обоими проектами компнаии Dornier, созданными с разницей во времени почти в 40 лет.

Компания Dornier в то время не стала развивать далее эту идею, которая, вне всякого сомнения, опережала своё время. Полёты на сверхмалых скоростях, в связи с возникающими при этом проблемами в части механики, вряд ли могли быть успешными в те годы. Возможно, это и было причиной, по которой об этой идее позднее ничего не было слышно. Возможно, немецкая авиационная индустрия имела какие-либо ограничения, и дальнейшие исследования этой темы оказались лишены смысла.

Сравнительная таблица Do-27, Do-28 и Do-29 (По состоянию на 1959 год)

Источники: 

Сlaudius Dornier/Dornier Metallbauten GmbH, Friedrichshafen: Flying Machine Propulsion. US-Patentschrift 1.443.567, angemeldet 31.3.1921, erteilt 30. 1. 1923 (Sammlung Michael Rosen, San Francisco).
Hans Schabronath/Versuchsabteilung der Dornier-Werke, Friedrichshafen: Die Erprobung des Versuchsflugzeuges Do 29. In: Jahrbuch der WGL 1960, S. 89-96.
Dornier Werksunterlagen.

Изготовление модели: Петер Фриборн

Фотография модели: Гюнтер Куш (Günter Kusch)

Снимки Do-29 были любезно предоставлены компанией Dornier.

Источник: Hans Justus Meier «Zwischen STOL und VTOL — Dornier Do 29» Luftfahrt international 02/80