Фридрих Харт и его летательные аппараты. Часть 3. Планеры от S-8 к S-10

Данный материал был переведен уважаемым коллегой NF и немного доработан мной. Перевод был выполнен в марте 2016 года.

Предисловие редакции: Фридрих Харт в 1908-1909 годах приступил к попыткам разработок планеров и затем в течение десяти лет систематически продолжал начатые исследования.

Что касается замыслов, посвященных полётам на планерах, то после войны Харт лидировал с большим отрывом и вне всякого сомнения имел в наибольший опыт в планерных полетах. Но он не имел возможности принять участие в обоих соревнованиях среди планеристов, проводившиеся в Рёне на горе Вассеркуппе. Вместо участия в соревнованиях Харт в Хайдайштейне – в пределах видимости горы Вассеркуппе – приступил к настоящим – во всех отношениях превосходящих все прочие – полётам.

В сентябре 1921 года Фридрих Харт впервые в мире совершил планирующий полет продолжительностью свыше двадцати минут. Этот полёт завершился падением, после которого Харт уже не смог полностью поправиться.

С большой вероятностью Фридрих Харт оказал бы значительно большее влияние на полёты на планерах, если бы он с 1920 года выполнял их перед зрителями. Кроме того, его большой заслугой было то, что он помог Вилли Мессершмитту стать замечательным авиаконструктором. В итоге можно сказать следующее: Фридрих Харт был первым большим планеристом после Лилиенталя и братьев Райт.

Планер S-8 (построен в 1919 году)

Когда закончилась Первая Мировая война Фридрих Харт работал в авиастроительной компании Bayerische Flugzeugwerke, Мюнхен, а Вилли Мессершмитт приступил к учебе в мюнхенском высшем техническом училище (Technischen Hochschule München).

Опыт, полученный в ходе проектирования и испытаний планера S-7, позволил приступить к разработке нового более совершенного планера, который был построен компанией мюнхенца Михаэля Кифера (Michael Kiefer), изготавливавшей мебельную фурнитуру.

В период с июля 1919 года по август 1921 года были совершены более 100 полетов, по результатам которых были предприняты различные доработки и улучшения конструкции планера, крыло было усилено, а его задняя кромка у законцовок стала стреловидной. Это были важнейшие доработки, выполненные к весне 1921 года.

По состоянию на 1921 год известны следующие данные планера S-8:

• Размах крыла: 10,9 м
• Длина: 4,5 м
• Высота вместе со стойками натяжения расчалок: 2,6 м
• Длина хорды крыла: 1,5 м
• Площадь крыла: 15,35 м²
• Вес снаряженного планера: 48,00 кг
• Удельная нагрузка на крыло: примерно 7,7 кг/м²

Примечание: система управления планером-высокопланом была расположена на консолях крыла. Стягивающий трос проходит через стойки натяжения расчалок сверху и вниз к полозу. Консоли крыла однолонжеронной конструкции способны гошировать с высокой эластичностью. Силовой набор крыла из фанеры, обшивка матерчатая, законцовки крыла сильно сужены. Фюзеляж представлял сбой открытый решетчатый каркас из стальных труб. Открытое сиденье пилота было расположено  под передней кромкой крыла. Хвостовое оперение состояло из неподвижного горизонтального оперения прямоугольной формы (стабилизатора) и подвижного трапециевидного вертикального оперения (руля направления). Поперечное управление осуществлялось гошированием крыла, управление по высоте – изменением угла атаки крыла. Эти действия выполнялись тросами посредством изменения положения двух ручек управления, с которые могли перемешаться в одном и том же или в противоположных направлениях.

Лётные испытания S-8 в Хайдайштейне были начаты 3 августа 1919 года при ветре дувшем со скоростью 6 м/с. Вскоре стало понятно, что планер хорошо летал и при сильном ветре без какой-либо помощи мог отрываться от поверхности земли. К сожалению после ряда удачных полётов не все посадки были такими же благополучными и при некоторых из них случались поломки. Пока поломки были устранены, отпуск Харта закончился.

Год спустя на первых соревнованиях планеристов, состоявшихся в августе 1920 года в Рёне на горе Вассеркуппе, Фридрих Харт присутствовал в качестве обычного зрителя: результаты продемонстрированные на этих состязаниях придали ему уверенность в собственных возможностях. В начале сентября Харт совместно с Мессершмиттом основательно перебрал всю конструкцию планера S-8 и доставил его на Хайдайштейн.

Сначала стали выполняться короткие полёты с площадки, имевшей уклон 3-5°, при скорости ветра в 7,8 м/с. Основной задачей при выполнении данных полетов было получение надёжного управления. Затем были выполнены многочисленные полёты в направлении на юго-запад, в ходе которых планер поднимался над землёй на высоту до 30 метров. Скорость ветра при этом была равна 8,8 м/с. Далее с восточного склона совершены полёты в «швабском небе» протяженностью более километра и продолжительностью более минуты, во время которых планер поднимался на высоту до 50 метров. Посадки проходили без поломок.

Во время многосуточного безветрия были сняты для проверки руль направления. Помимо этого были изготовлены и подготовлены для установки на нижнюю часть крыла интерцепторы, которые должны были приводиться в действие при помощи тросов и ночных педалей. При скорости ветра 2-4 м/с это новшество оказалось действенным. При скорости ветра в 7 м/с были выполнены 15 полётов и впервые Хартом была совершена попытка выполнить криволинейный полёт (вираж). Однако чаще всего удавалось только менять курс. В одном единственном случае удалось развернуть планер на 180°.

Не смотря на целый ряд позитивных результатов Фридрих Харт не был доволен достигнутым: несмотря на удачные условия ему так и не удалось совершить продолжительный полёт, поскольку при сильном ветре на консолях крыла начинался флаттер.

Поэтому Фридрих Харт решил сначала построить новый планер с усиленной конструкцией сужающихся законцовок крыла. Его партнёр Вилли Мессершмитт пошел по своему собственному пути и решил построить самолет-бесхвостку с закрытым корпусом, стреловидным крылом и системой управления полностью расположенной внутри. Состоявшиеся весной 1921 года испытания данной системы управления показали, что для осуществления полетов необходимы обширные изменения в конструкции самолета и его системы управления. После этого было решено оставить самолет и вместо этого построить для планера S-8 сужающиеся к оконечностям законцовки крыла.

Планер S-8 был готов 26 июля 1921 года и через два дня он был впервые испытан. К счастью планер оказался удачным. S-8/1921 легко оторвался от поверхности земли, пролетел 200 метров и приземлился на площадку, которая располагалась на 14 метров ниже точки взлёта. В следующих трех полётах планером набиралась высота 20-25 метров и посадки были нормальными. Во время полетов были выполнены виражи. Во время последнего в тот день полета планер выполнял посадку, во время которой он отклонился в сторону от курса и резко упал на землю с повреждением правой консоли крыла. Причиной падения стал ранее уже имевший место сход троса с направляющего ролика.

Планер был отремонтирован и 6 августа уже готов к полётам. У Фридриха Харта оставалась возможность, как это было запланировано ранее, принять участие в проходивших в Рёне соревнованиях (Rhönwettbewerb). Решение оставалось за пилотом, и Харт решил отказаться от участия в состязаниях. Вместо них он много летал в Хайдайштейне с Вилли Мессершмиттом и молодым помощником Паулюсом (Paulus).

на планере Harth-Messerschmitt S-8, в 1919-20 годах были выполнены многочисленные успешные полёты

Однажды в течение дня Фридрих Харт совершил двадцать полётов на участке местности с уклоном всего 2°. Полёты длились примерно 30 секунд, и их дальность доходила до 300 метров.

По результатам этих полётов в конструкцию планера были внесены некоторые корректировки, благодаря которым управляемость планера стала значительно лучшей (с применением меньших отклонений ручек управления). 19 августа полёт продолжался 3 минуты 25 секунд. В последующие дни были выполнены аналогичные полеты, во время которых набиралась высота 10-30 метров над местом взлёта. В это время ветер в течение продолжительного времени отсутствовал, но, не смотря на это, протяженность полётов доходила до 400 метров. Эти показатели Фридрих Харт мог бы продемонстрировать во время соревнованиях планеристов Rhönwettbewerb.

Мировой рекорд!

В 1910 году братья Райт – предшественники, на которых ориентировался Харт, – вновь стали уделять внимание планерам. В октябре 1911 года Орвилл Райт установил рекорд продолжительности полёта на планерах, который был равен 9 минут и 45 секунд. В конце августа 1921 года на горе Васссеркуппе Клемперер (Klemperer) установил новый рекорд продолжительности полёта в 13 минут и 3 секунды. В начале сентября Мартенс (Martens) увеличил продолжительность полёта до 15 минут и 40 секунд. Фридрих Харт поставил перед собой цель первым совершить полёт продолжительностью около часа.

13 сентября 1921 года наконец то дул желанный сильный юго-западный ветер и Харт взлетел в обычной своей манере оставаясь на месте с твёрдой решимостью превысить всё то, что ранее кому либо из планеристов удавалось совершить. При силе ветра в 12 м/с и порывах, доходящих до 20 м/с, он быстро поднялся на высоту в 30 метров и в течении нескольких минут почти не двигаясь парил в воздухе на одном и том же месте. Затем он немного сместился назад, набрал высоту до 70 метров и далее полетел над Хайдайштейном в направлении на восток сначала до «нового выгона» («Jungviehweide»), потом на запад до проселочной дороги в направлении Бишофхайма.

На этот раз Фридрих Харт продержался в воздухе 21 минуту и 37 секунд, установив новый рекорд продолжительности полёта планеров.

Фридрих Харт время рекордного полёта на планере S-8/1921; 13 марта 1921 года, Хайдайштейн, Рён

Этот рекорд наивысшей точкой его достижений после продолжавшихся 13 лет работ и попыток. Однако за этот рекорд пришлось дорого заплатить: полёт закончился падением с большой высоты.

Причину падения так и не удалось установить. Предположительно Харт приложил очень большое усилие к системе управления и точка приложения сил S-8 оказалась достаточно сильно смещенной. Фридрих Харт с тяжелой травмой головы и многочисленными переломами был доставлен в больницу Fuldaer Landkrankenaus и первые несколько дней не приходил в сознание. После шести недель пребывания в этой больнице, в течение нескольких месяцев лечение продолжалось в неврологической клинике Мюнхена. Но не смотря на столь продолжительное лечение Харту так и не удалось полностью восстановиться после падения.

Фридрих Харт принёс своё здоровье в жертву полётам. И хотя эта жертва оказалась напрасной, установленный им 13 сентября 1921 года мировой рекорд продолжительности полёта на планере стал решающим прорывом в планеризме и внёс свою лепту в его развитие.

Когда Фридрих Харт лежал в мюнхенской клинике, его посетил Вилли Мессершмитт. Вместе с Мессершмиттом был его коллега из высшей технической школы Вольф Хирт (Wolf Hirth). Мессершмитт представил Харту своего коллегу в качестве своего первого ученика, обучавшегося полётам. Вольф Хирт обратился к Мессершмитту, увидев объявление о приглашении на обучение в компанию Flugzeugbau Harth-Messerschmitt Bamberg. Объявление, размещенное в выпуске 21 за 1921 год журнала «Flugsport», сообщало о новой лётной школе в Бишофхайме («Flugschule Bischofsheim»).

Планер S-10 (построен в 1922 году)

Данный летательный аппарат был задуман как улучшенный вариант планера S-8. Его конструкция была более прочной и вместо расположенных над крылом стоек натяжения расчалок под ним находились подкосы, шедшие от полоза к лонжерону крыла на расстоянии одной трети его размаха. Прочие особенности конструкции нового планера были схожими с теми, что имели место на S-8. Фридрих Харт разработал S-10 еще годом ранее, но тогда у него отсутствовали средства на постройку планера.

схемы планера Harth-Messerschmitt S-10

Данные по S-10:

• Размах крыла: 14,0 м
• Длина: 4,5 м
• Высота: 1,3 м
• Площадь крыла: (18-20 м²)19 м²
• Длина хорды крыла: 1,5 м
• Относительное удлинение крыла: 1: 9,3.
• Вес снаряженного планера: 80,0 кг.
• Удельная нагрузка на крыло: 7,9 кг/м²

Сначала планер стали строить в компании, в которой Фридрих Харт работал ранее – Bayerischen Flugzeugwerken, Мюнхен (сегодня данная компания называется BMW), постройкой в период 1921/ 22 годов занимался один человек – Вольф Хирт, взявший на себя наблюдение за ходом постройки. В 1922 году собранный на половину каркас был перевезён в Бишофхайм, где Вилли Мессершмитт арендовал зал в одном небольшом селении и создал там временную мастерскую. Там Хирт и нанятый рабочий достроили планер. Затем наняли еще одного помощника, поскольку было решено построить еще два планера типа S-10.

планер Harth-Messerschmitt S-10 (1922 год)

Весной 1922 года поблизости от расположенного на горе Вассеркуппе здания «Weltensegler-Gebäude» Вилли Мессершмитт построил ангар и жилой барак. Тут начала работать их лётная школа, в которой Вольф Хирт сначала летал на первом планере S-10, а затем Мессершмитт предложил Хирту руководить этой лётной школой, так как Фридрих Харт после частичного выздоровления должен был приступить к выполнению своих служебных обязанностей в Бамберге.

На планере типа S-10 летал целый ряд курсантов, оставивших впоследствии след в истории авиации Германии. Среди них были Александр фон Бисманк (Alexander v. Bismarck), барон фон Фрайберг (Frhr. v. Freyberg), Шацки (Schatzky), шведский граф Хамильтон (Hamilton) и некоторые из его друзей. Позднее Вилли Мессершмитт написал, что на S-10 были выполнены более 200 полётов и при этом планер не получил значительных повреждений.

Тем временем в компании Harth-Messerschmitt Вилли Мессершмиттом был разработан новый планер S-11 с закрытым корпусом и системой управления посредством перекашивания крыла. Испытывал новый планер Вольф Хирт. В ходе испытаний было установлено, что лётные характеристики планера являются неудовлетворительными. Данный планер после поломки был разобран и переделан, в результате чего возник новый тип S-12 с новым профилем крыла, разработанным Мессершмиттом.

Таким образом, компаньоны компании Harth-Messerschmitt впервые принимали участие в соревнованиях Rhönwettbewerb 1922 года и представили планеры сразу двух типов. Однако у в самом начале соревнований у S-12 произошла поломка, которая была особенно неловкой. 11 августа в 6 часов утра Вольф Хирт во время посадки после выполнения квалификационных испытаний планер был повреждён, а пилот получил ранения. Причина этой аварии сначала не была установлена и лишь позднее в выпуске 7 за 1924 год журнала «Flugsport» о данной аварии было написано заявление Вилли Мессершмитта.

Планер S-10 наоборот был достаточно опробован и в своём классе зарекомендовал себя с лучшей стороны: Хирт будучи собственником S-10 в соревновании должен был принимать участие под номером «10». Однако в итоге в течение почти всего времени проведения соревнований он был вынужден оставаться в больнице Fuldaer Krankenhaus, доверив планер Фридриху Харту и Эглоффу барону фон Фрайбергу. Планеристы, летавшие на этом планере вместо Хирта, за удачные полёты второе место и получили премию в 4000 марок

«за большую общую продолжительность полёта».

Также они получили четвертое место и 3000 марок

«за наибольшую дальность полёта» (Харт пролетел 1650 метров).

Позже были получены еще три особых приза и 5600 марок. В последний день соревнований Харт добился триумфа: он был единственным планеристом, совершившим свободный полет в долину. Результатом стал приз Октава Шанюта Chanute в размере 10000 марок, учреждённый Куллмером (Kullmer) (при рассмотрении сумм призов следует учитывать начавшуюся в те годы инфляцию).

планер S-10, последний совместный планер Харта и Мессершмитта, во время соревнования Rhönwettbewerb 1922 года

18 сентября 1922 года – вскоре после соревнований Rhönwettbewerb – Фридрих Харт заявил о своём согласии стать компаньоном в совместной компании. Однако в то же время в течение нескольких предшествующих месяцев его отношения с Мессершмиттом стали откровенно враждебными из за накопившихся к тому времени разногласий. Только спустя несколько лет эта враждебность была преодолена.

Планер S-9 Pilotus (построен в 1922 году)

Зимой 1922-23 годов Фридрих Харт присоединился к баден-баденской группе «всемирный парусник»  («Weltensegler»), которая по его документации начала строить планер Original-Harth S-9 Pilotus. По этому планеру известны следующие данные:

• Размах крыла: 12,0 м
• Длина: 3,75 м
• Высота 1,1 м
• Площадь крыла: 15,0 м²

Внешне этот планер был настолько похож на S-10, что отличия были только в небольшом продолговато-трапециеводном руле направления и в перемещенном немного вверх горизонтальном оперении. Первые варианты руля направления были неподвижными и служили только для улучшения стабилизации. В состав группы «Weltenseglern» входил также и Александр Липпиш, который позднее разработал самолёт-«летающее крыло». В 1936 году в журнале «Der Segelflieger» он написал следующее: 

«Харт летом 1923 года на горе Вассеркуппе сам испытал машину, но не добился при этом успеха. На поворотах планер летал неудовлетворительно и из-за того что планер был оснащен органами управления в виде двух ручек он плохо подходил для использования в лётных школах».

Позднее Фридрих Харт основал в Бамберге группу DLV. В эту группу входили воодушевлённые планеризмом молодые люди, которые построили его Harth Pilotus S-9 и после получения необходимых знаний летали на этом планере. До соревнований Rhönwettbewerb 1927 года, когда многие планеры, созданные в 1923 году, уже были совершенно забыты, планеры типа Harth Pilotus S-9 Fritz, «Bamberg», «Altmeister Harth» были наиболее интересными из всех летательных аппаратов, принимавших участие в соревнованиях в Рёне.

планер Harth Pilotus 1923 года в полёте

планер Harth Pilotus S-9 Fritz под управлением молодого планериста из Барберга Венерама Штойера (Wehneram Steuer) во время соревнований Rhönwettbewerbs 1925 года

В те годы Фридрих Харт заинтересовался проблемами махолетов – летательных аппаратов, у которых крылья в полёте совершали маховые движения. В городской библиотеке Бамберга имелись многочисленные письменные свидетельства идей этого человека. Также там имелись очень интересные эскизы махолётов, которые должны были приводиться при помощи мускулов. Харт постоянно делился своими планами с общественностью, и именно благодаря этому сохранилось много подробностей его деятельности. Однако это не было его основным занятием в то время, Фридрих Харт просто хотел таким образом заинтересовать молодежь и привлечь ее к полетам.

Когда 6 июня 1936 года в городском квартале Бамберга Обербау (Oberbau) Фридрих Харт на 56-м году жизни умер, его вклад в планеризм был не меньшим чем у Александра Липпиша. Харт сделал многое для того, чтобы этот вид спорта стал популярным и его личность достойна признания. О важнейшим из изобретений Фридриха Харта – системе управления планерами, исполнительные элементы которой располагались в крыле,– Липпиш написал следующее:

«К сожалению, в то время измерительная техника была не на столько развита для того, чтобы можно было своевременно выявить положительные качества устойчивых к центру давления профилей… и поэтому Харт не мог полностью исключить перемещения центра давления. Если бы использовавшиеся им профили крыльев были бы достаточными для достижения высоких скоростей полёта, то следовало бы принять во внимание, что при крутом снижении не было возможным исправить положение. Эта проблема в последующие годы привела к большому количеству несчастных случаев. В итоге было решено, что проблема заключается в системе управления, исполнительные элементы которой расположены на консолях крыла, однако на самом деле проблема была в аэродинамических профилях крыла. Я убеждён, что подобная система управления на планерах с устойчивыми профилями крыльев при противоположном перемещении центра давления и сегодня может принести новые знания в планеризм.

Фридрих Харт был значительно старше нас и весь его взгляд на полёты планеров представлял его собственные понятия и то, что сделал для планеризма этот человек, произвело на меня глубокое впечатление. Он полностью посвятил себя осознанной им идее и пожертвовал своим здоровьем и своей жизнью для развития планеризма в Германии. Дружба, которая связывала меня с этим человеком, не была основана на наших общих с ним технических интересах, а представляла собой уважение, которое я проявлял к личности Фридриха Харта».

Источники:

• Friedrich Harth: hs. Aufzeichnungen und Briefe an W. Messerschmitt, 1914 bis 1917, Messerschmitt-Alt-archiv d. Verf.
• M. Walter: Vom Vogelflug zum Menschenflug, Mskr., Staatsbibliothek Bamberg.
• Zeitungsausschnitt-Sammlung betr. F. Harth, 1913 bis 1930, Staatsbibliothek Bamberg.
• Werner v. Langsdorff: Das Segelflugzeug, München (1. Aufl.) 1923.
• Walter Kleffel: Der Segelflug, ein Ruhmeskapitel aus der Geschichte des Menschenfluges, Berlin 1930. Georg Brütting: Segelflug und Segelflieger, München 1935.
• Alexander Lippisch: Harth, ein deutscher Segelflugpionier, in: Der Segelflieger, Jg. 1936.
• Wolf Hirth (Hrsg.): Handbuch des Segelfliegens, Stuttgart 1938.
• Rolf Italiaander: Wegbereiter deutscher Luftgeltung, Berlin 1941.
• Peter Riedel: Start in den Wind, Erlebte Rhöngeschichte 1911-1926, Stuttgart 1977.

Фотографии: Aero-Club Bamberg e.V.(10), городская библиотека города Бамберг (4), профессора Мессершмитта (3), Х. Громмес (H. Grommes) (1).

Чертежи: Х. Фихтнер (H. Fechtner)

источник: Johann B. Kaiser «Friedrich Harth und seine Flugzeuge» Luftfahrt international 81/02