Гонка за призраком скорости. Конкуренты
После окончания гонок 1927 года Марио Кастольди опасался соперничества англичан и французов. Они, несмотря на целую серию неудач, вновь начали готовить свои гоночные самолеты к розыгрышу кубка 1929 года. Чтобы закрепить мировое достижение своего М.52., Кастольди продолжал упорно работать над его усовершенствованием. Уже через полгода появилась новая модификация машины — Макки M.52R (M.52bis).
На ней стоял тот же двигатель Фиат А-III (1030 л. с), что и на М.52. Практически теми же остались фюзеляж, оперение и поплавки. А вот крыло сделал меньшего размаха, площадь сократилась на 30%. Это не замедлило сказаться на уменьшении лобового сопротивления.
Почти на 100 кг была снижена взлетная масса самолета. При этом удельная нагрузка на крыло (отношение массы самолета к площади крыла — важнейший критерий, характеризующий скоростные характеристики самолета) стала самой высокой среди всех известных гоночных самолетов и достигла 145 кг/м².
Для сравнения можно привести такой пример: у самого быстрого сухопутного самолета того периода Бернар «Фербуа» удельная нагрузка — 108 кг/м², гоночного гидросамолета-биплана Кертисс R3C-2 — 93 кг/м², победителя Шнейдеровских гонок 1927 Супермарина S.5 — 130 кг/м², Макки М.52 — 127 кг/м².
Увеличение удельной нагрузки на крыло несколько ухудшило управляемость самолетом, но итальянцы были полны оптимизма. И вот, 30 марта 1928 г. Де Бернарди на базе 3 км установил новый абсолютный рекорд — 512,776 км/ч и стал первым летчиком, преодолевшим 500-километровый рубеж.
Результаты подтолкнули Кастольди создать новый скоростной самолет с более высокой удельной нагрузкой на крыло (161 кг/м²) — М.67. Итальянские моторостроители как раз создали новый 18-цилиндровый трехрядный двигатель Изотта-Фраскини 2/800 мощностью 1400 л. с. Он несколько изменил носовую часть фюзеляжа по сравнению с М.52. В остальном вся внешняя конфигурация сохранилась. Правда, из-за более мощного двигателя и возросшего температурного режима, поверхностные маслорадиаторы дополнительно установили под фюзеляжем и по его обеим сторонам в районе пилотской кабины и в верхней части поплавков. Водяные радиаторы заняли почти всю поверхность крыла.
Новая машина получалась удачной. Во время испытаний, скорость, измеренная на базе 3 км, составила 565 км/ч.
Итальянцы усвоили печальный опыт 1927 года, когда все три однотипных самолета выбыли из соревнований и начали разрабатывать несколько других, принципиально новых аппаратов. Фирма Фиат взялась за цельнометаллический гоночный гидросамолет С.29. У него были необычно малые размеры. Но устанавливался 1000-сильный двигатель Фиат AS-V. Если у большинства гоночных гидросамолетов площадь крыла составляла порядка 10—13 м², то у С.29 — всего 7 м². При этом полетная масса составила 1080 кч — в полтора-два раза меньше, чем у остальных машин. Удельная нагрузка на крыло — 150 кг/м².
С-29 имел отличную аэродинамику. Двигатель был очень мал по размерам. Отдельные его части, выступающие за обводы фюзеляжа, выполнялись удобообтекаемыми и не нуждались в установке капотов.
Чрезвычайно интересен козырек пилотской кабины. Его сделали подвижным, чтобы мог в полете герметически закрывать кабину. В нее не попадали выхлопные газы. Одновременно уменьшилось вредное аэродинамическое сопротивление. На взлете и посадке козырек поднимался, обеспечивая пилоту удовлетворительный обзор.
Появился в это время в Италии и первый двухмоторный гоночный самолет Савойя Маркетти S.65. Идея установки на него двух двигателей была обусловлена требованием повышения мощности силовой установки до 2000 л.с. Двигателей необходимой мощности у итальянцев еще не было, и такой подход казался единственно правильным.
Однако опыт мирового самолетостроения показывал, что два двигателя, установленные на крыле, настолько сильно портят аэродинамику самолета, что никакого преимущества в скорости не дают. Поэтому перед конструкторами стояла довольно непростая задача — создать двухмоторный самолет с новой компоновочной схемой. Согласно ей оба двигателя были бы расположены в фюзеляже.
И вот два двигателя Изотта-Фраскини мощностью по 1000 л.с. установили тандемом один за другим. Причем передний приводил во вращение тянущий воздушный винт, а задний — толкающий.
Кабину летчика расположили между двигателями в центральной части фюзеляжа. Он представлял собой хорошо обтекаемую гондолу. Его высокому аэродинамическому совершенству также способствовали большие заостренные коки винтов, причем носовой более широкий, хвостовой — вытянутый и заостренный.
Каркас гондолы выполнили из прочных стальных труб, обшивку — из листовой стали, являющейся как бы частью моторамы и служащей для подвески моторов.
Для обеспечения эффективной работы толкающего винта планер самолета выполнили по двухбалочной схеме. При этом хвостовая часть фюзеляжа была образована двумя деревянными балками, идущими от крыла, и длинными тонкими поплавками. Они заканчивались под хвостовым оперением.
Так как концы балок, поплавков и хвостовое оперение соединялись подкосами в единое целое, планер самолета S.65 оказался очень прочным и отличался малой массой. Правда, из-за наличия двух двигателей и большого запаса топлива, масла, охлаждающей жидкости получился самым тяжелым из всех гидросамолетов, участвовавших в Шнейдеровских гонках. Полетная масса — 3300 кг, удельная нагрузка на крыло достигала 177 кг/м².
Но пожалуй, самым интересным из всех проектов гоночных итальянских гидросамолетов стал Пьяджио Р.7. Его компоновочная схема для своего времени казалась просто фантастической.
Даже Г. Грей — главный редактор всемирно известного авиационного ежегодника «Джейнс», издающегося в Лондоне с 1909 г., отличающийся определенным консерватизмом (публикуются только сведения о летательных аппаратах, выпускающихся во всех странах мира на данный момент), изменил своим традициям и опубликовал проект самолета Р.7.
Трудно сказать, какие чувства испытывали английские конструкторы, узнав о разработке этого самолета, если даже современному читателю его формы напоминают сверхзвуковой истребитель. Но не только передовая аэродинамика отличала проект Р.7. В его конструкции должны были быть реализованы совершенно необычные технические решения. Специалисты фирмы Пьяджио посчитали, что большие поплавки гидросамолетов создают все же слишком большое аэродинамическое сопротивление, и решили отказаться от их использования. В то же время они учли опыт создания гоночных летающих лодок и пришли к выводу, что установка двигателя над фюзеляжем тоже не даст никакого преимущества. И тогда они нашли, казалось бы, немыслимое решение — объединить в одно целое скоростной катер на подводных крыльях и гоночный самолет. Причем двигатель приводил во вращение как воздушный, так и гребной винт.
Наличие двух разных движителей позволило выполнить компоновку самолета следующим образом. Двигатель был установлен в середине фюзеляжа-лодки. Тянущий воздушный винт находился в его носовой части, а гребной — под хвостовой частью фюзеляжа. Оба влита связали с двигателем длинными валами.
Так как воздушный винт располагался очень низко от ватерлинии и почти касался воды, он совершенно не мог использоваться на режиме взлета. Поэтому Р.7 сначала разгонялся по воде как катер. После, благодаря подводным крыльям его фюзеляж выходил из воды. Начинал вращаться воздушный винт. Он обеспечивал дальнейший разгон. При отрыве самолета от воды гребной винт отключался. Вся мощность двигателя передавалась только на воздушный винт.
Уже первоначальные расчеты показали, что скорость полета этого гибридною аппарата могла достигать почти 600 км/ч. Правда, в конце 20-х годов итальянским конструкторам так и не удалось довести машину до необходимого уровня из-за больших технических сложностей. В «окончательном», как говорится, виде Р.7 никогда не летал.
К Шнейдеровским гонкам 1929 г. и французы готовились основательно. Они построили четыре самолета — два «Бернара» с двигателями воздушного охлаждения (так в тексте — речь идет о гоночном самолете HV-40, готовившийся к гонкам 1931 года; тогда как к гонкам 1929 года готовились HV-41 и HV-120 с мотором водяного охлаждения Hispano-Suiza 'Special' мощностью 1000 л.с. — byakin). При этом на одной машине цилиндры двигателя имели индивидуальные обтекатели. На другой — новый капот NACA) Гном-Рон «Мистраль» мощностью в 1200 л.с. (развитие английского Бристоль «Меркурий», установленного на «Крусейдере» (см. Гонка за призраком скорости. Летающие торпеды Часть 2)) и два «Ньюпора» с 1200-сильными двигателями Испано-Сюиза (этиленгликолевое охлаждение).
За месяц до начала гонок во время подготовительных полетов разбился лейтенант Боннэ — известный француз, установивший последний мировой рекорд скорости для сухопутных ЛА.
Англичане вели большие работы в несколько ином направлении. Основную ставку сделали на новый двигатель, который разрабатывала фирма Роллс-Ройс. В отличие от конструкторов моторостроительной фирмы Нэпир, инженеры с Роллс-Ройс вместо трехрядного выбрали за основу двухрядный V-образный двигатель.
Специальными гоночными двигателями они начали заниматься сравнительно недавно. Первый опытный образец имел обозначение НХ-М. Его представили на конкурс лишь в 1927 г. Двигатель имел мощность 836 л.с. и весил 663 кг. В то время он был, пожалуй, худшим среди всех гоночных. Достаточно напомнить, что тысячесильный итальянский Фиат AS-III весил всего 395 кг, а лучший английский двигатель того периода Нэпир «Лайон» VIIB мощностью 875 л. с. — 422 кг. Единственным преимуществом НХ-М являлось то, что у него была маленькая степень сжатия — всего 5,5. Это открывало перед конструкторами большие возможности по его дальнейшему совершенствованию.
Именно по пути увеличения степени сжатия пошли моторостроители фирмы Роллс-Ройс. Уже к 1929 г. они подняли его степень до 10. Мощность двигателя выросла до 1950 л.с. Габариты же остались прежними.
Масса увеличилась всего на несколько килограммов. Это позволило снизить удельный вес двигателя с 0,79 до 0,36 кг/л.с. Таким образом, новый английский двигатель, получивший обозначение Роллс-Ройс «R», стал самым лучшим гоночным авиамотором в мире. Оставалось только установить его на самолет. С этой задачей блестяще справился Реджинальд Митчелл.
Под новый двигатель был сделан и новый цельнометаллический самолет Супермарин S.6 — внешне очень похожий на хорошо зарекомендовавший себя S.5 (см. «Гонка за призраком скорости. Упущенный шанс»), но отличавшийся от него чуть большими размерами и массой планера, а также некоторыми конструктивными особенностями. В частности, передние подкосы поплавков вынесены вперед и служили как бы передней частью моторамы. Благодаря этому крепление двигателя к планеру получилось более легким, чем у S.5, Кстати, удельная нагрузка на крыло самолета S.6 достигала 177 кг/м² — такой же величины как и у перспективного итальянского S.65.
Хотя S.6 готовился англичанами как главный козырь в розыгрыше очередного кубка Шнейдера, министерством авиации не были оставлены без дела фирмы Нэпир и Глостер. К 1929 году двигатель Нэпир «Лайон» VII был доведен до своего совершенства. По сравнению с двигателями 1927 года его размеры уменьшились, мощность возросла до 1200 л. с. при 3600 об/мин. Под этот двигатель спроектировали легкий гоночный гидросамолет-моноплан «Глостер» VI. Его удельная нагрузка на крыло составляла 170 кг/м². Фюзеляж цельнометаллический выполнялся по схеме монокок с работающей обшивкой. Толщина обшивки была разной и постепенно уменьшалась к хвосту. Крыло деревянное шестилонжеронное с обшивкой из двух слоев спрусовой фанеры, накладываемой диагонально. Оно оказалось настолько прочным, что при статических испытаниях выдерживало 13-кратную перегрузку без всяких повреждений.
Крыло в плане имело довольно необычную форму. Как бы напоминало крылышко стрекозы — у корня уже, чем в середине полуразмаха.
Необычными стали и эллиптические законцовки, снижающие индуктивное сопротивление крыла (подобные спустя несколько лет Р. Митчелл применит на своем «Спитфайре» — одном из известных истребителей периода второй мировой войны).
источник: Виктор БАКУРСКИЙ "ГОНКА ЗА ПРИЗРАКОМ СКОРОСТИ. КОНКУРЕНТЫ" Крылья Родины 12-1992
