Экспериментальный самолет СВВП/СКВП Dornier Do 29. Германия

1

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.

Экспериментальный самолет СВВП/СКВП Dornier Do 29. Германия

 
проекции в трех плоскостях прототипа Dornier Do-29 (1959)

Экспериментальный самолет СВВП/СКВП Dornier Do 29. Германия
Do-29 при запуске силовой установки с воздушными винтами, отклонёнными от нормального положения примерно на 45°
Экспериментальный самолет СВВП/СКВП Dornier Do 29. Германия
Dornier Do 29 V1 (военный номер YD+101) во время полёта. И в данном случае воздушные винты так же отклонены от нормального положения примерно на 45°
Экспериментальный самолет СВВП/СКВП Dornier Do 29. Германия 
«аналог Do-29 образца 1920-х годов». Схемы из американского патента 1.443.567.

Экспериментальный самолет СВВП/СКВП Dornier Do 29. Германия
«аналог Do-29 образца 1921 года» с нормальным по размерам хвостовым оперением. Модель была создана Петером Фриборном. Самолёт и в 1959 году выглядит как вполне реальная конструкция
Экспериментальный самолет СВВП/СКВП Dornier Do 29. Германия
полумасштабная модель созданного в годы Второй Мировой войны самолёта ф Focke Achgelis Fa 269 во время испытаний в аэродинамическом трубе (снимок развёрнут на 180°). Огромные воздушные винты в полностью отклоненном состоянии

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

 

Do 27 Q-3

Do 27 Q-4

Do 28

Do 29 (расчетные)

Do 29 (облётан)

Силовая установка:

 

 

 

 

 

тип двигателя

Continental0-470-K

Lycoming G0-480- B1A6

2×Lycoming 0-540 A1A

Lycoming G0-480- B1A6

 

мощность, л.с.

1×230

1×270

2×250

2×270

 

взлётная мощность, л.с.

230

270

500

540

 

Экипаж + пассажиры, чел.:

1 + 3

1 + 5

1 + 5

1 + ?

 

Размеры:

 

 

 

 

 

длина, м

9,77

9,6

9,04

9,5

 

высота, м

2,62

2,7

3,16

2,7

 

размах крыла, м

12

12

13,8

13,2

 

площадь крыла, м²

19,4

19,4

22,4

21,4

 

Относительное удлинение крыла,

7,4

7,4

8,5

8,15

 

Вес:

 

 

 

 

 

снаряженного самолёта, кг

1010

1050

1605

 

 

топлива, кг

 

 

210

 

 

смазочных материалов, кг

 

 

15

 

 

экипажа, кг

75

75

75

 

 

полезной нагрузки, кг

 

 

425

 

 

общий вес нагрузки, кг

690

800

725

 

 

Максимальный взлётный вес, кг

1700

1850

2330

2400

2500

Удельные нагрузки:

 

 

 

 

 

на крыло, кг/м²

87,6

95,5

104

113

109,8

на мощность, кг/л.с.

7,4

6,73

4,66

4,44

 

на несущую поверхность, л.с./м²

11

13,9

22,3

 

 

Летные характеристики:

 

 

 

 

 

максимальная скорость, км/ч

227 (250)

247 (250)

273

330

 

экономическая скорость, км/ч

200 (215)

200 (215)

257

290

230 (!)

посадочная скорость, км/ч

60

61

72

≈25(!)

75 (!)

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

Подписаться
Уведомить о
guest

3 комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Альтернативная История
Logo
Register New Account