Гонка за призраком скорости. Лебединая песня бипланов
Не прошло и двух недель после установления рекорда скорости Сади Лекуантом. как американский военный летчик лейтенант Могхэм на биплане Кертисс R6 достиг на базе 1 км скорости 355 км/ч. Через 10 дней (13 октября 1922 года) бригадный генерал Митчелл увеличил се до 358,836 км/ч. 16 октября снова рекорд Могхэма — 373,641 км/ч. Этот полет интересен еще и тем, что в одном из четырех проходов над мерной базой была развита скорость 399 км/ч. (То есть биплан стал быстрее моноплана, да еще с таким преимуществом! Чудеса? Нет. Просто американцы создали самолет нового поколения, не имеющий ничего общего с бипланами первой мировой войны.)
Фирма Кертисс потерпела неудачу с монопланами и перешла на создание гоночных бипланов. В отличие от европейских фирм, строивших эти машины на свои средства, она получила заказ от ВВС армии и флота США. Поэтому гоночные самолеты Кертисса имели названия «Арми-Рэйсер» и «Нэви-Рэйсер». («Рэйсер» — гоночный. Многие фирмы тогда вместо обозначений давали своим самолетам просто название «Рэйсер».
Так, Кертисс R6 иначе назывался «Арми-Рэйсер» № 1.) «Арми-Рэйсер» создан в 1921 г. как результат напряженной работы по усовершенствованию гоночного моноплана «Теxac Уайлдкэт». После тщательных исследований моделей в аэродинамических трубах и испытаний различных типов гоночных машин в полете фирма Кертисс создала хорошо обтекаемый биплан очень маленьких размеров. Его длина была всего 5,75 м, размах крыла — 5,8 м.
На самый маленький из всех гоночных самолетов установили 400-сильный двигатель Кертисс Д-12.
Необычна легкость конструкции планера. Фюзеляж «Арми-Рэйсера» сделали из «Фанеры Кертисса» — прочной, легкой двухслойной из пластинок спруса (канадской сосны).
Крылья самолета также имели обшивку из спрусовой фанеры и были выполнены по многолонжеронной схеме — как это принято делать сейчас на сверхзвуковой технике. Они получились очень легкими и прочными. Контур крыла уже не деформировался в полете на больших скоростях, что неоднократно случалось у самолетов с полотняной обшивкой.
Практически все скрепляющие элементы планера выполнялись не из стали, а из легкого дюралюминия. Фюзеляж весил чуть меньше 60 кг. Весь самолет был на 100 кг легче французского «Сесквиплана».
Особое внимание конструкторы уделили местной аэродинамике. Между консолями крыльев устанавливались не N-образные, а I-образные стойки. Их сопротивление воздуху было почти в 2 раза меньшим. Горизонтальное и вертикальное хвостовое оперение не имело никаких растяжек. Все тросы и тяги, идущие к органам управления, скрыли внутри фюзеляжа и плоскостей.
Шасси имело всего по одной стойке с каждой стороны. Причем стойки, ось шасси и даже сами колеса спрофилировали для минимума сопротивления. Колеса дополнительно снабдили алюминиевыми дисками, накрывающими спицы и втулки. Сверху все колесо (вместе с шиной) обтянули полотном. Оно в сечении имело обтекаемую овальную форму.
Но все же самым интересным и необычным (можно сказать — революционным) были радиаторы системы охлаждения двигателя. Действительно, успех «Арми-Рэйсера» во многом обеспечивался тем, что вместо выступающих в поток радиаторов Ламблена применили поверхностные радиаторы. Они устанавливались прямо на обшивку крыла.
Поверхность радиаторов заменяла собой часть обшивки крыла. Ее выполнили из листовой меди. Радиатор Ламблена был как бы развернут и наложен на крыло. При этом его поверхность оставалась гладкой и чистой.
Опыты с поверхностными радиаторами проводились и до этого на протяжении двух лет. Наиболее серьезным испытанием их надежности стал перелет машины фирмы Кертисс — «Ориоль» из Нью-Йорка в Канзас-Сити в 2400 км.
Появление поверхностных радиаторов привело к техническому перевороту в области проектирования скоростных самолетов. Густав Деляж к началу 1923 г. построил усовершенствованный вариант полутораплана с крыльевыми радиаторами и новым мотором «Испано-Сюиза» мощностью 410 л. с. 15 февраля 1923 г. все тот же Сади-Лекуант вновь завоевывал для Франции мировой рекорд скорости — 375 км/ч.
Однако американцы не остались в долгу. Через месяц (29 марта 1923 г.) Могхэм на гоночном Кертиссе повысил рекорд до 380,751 км/ч.
Однако к середине 1923 года практически все скоростные возможности «Арми-Рэйсеров» были исчерпаны.
В то время развитие авиации в США достигло расцвета. Чуть ли не каждый день образовывались маленькие частные компании, открывались аэродромы. Даже небольшие поселки считали за правило иметь свой аэродром с парой-тройкой самолетов — воздушных такси или для аттракциона. На воздушные состязания съезжались десятки участников и сотни тысяч зрителей. Разьирывалось много наград — за дальность и продолжительность полета, скороподъемность, точность посадки и т. д. Самым престижным видом состязаний и стали гонки на приз Пулитцера (10000 долларов). Допускались к ним гражданские и военные самолеты, способные достигать не менее 280 км/ч.
Как в 1921, так и в 1922 г. приз выиграли самолеты «Арми-Рэйсер». Однако 2—4 октября 1923 года на аэродроме Дай-тона для R6 гонки оказались трагичными. При разгоне до максимальной скорости он вдруг неожиданно развалился на части. Фюзеляж с работающим двигателем врезался в землю, ушел в нес на 3 м. Тело летчика Скиля смогли достать только после нескольких часов земляных работ. Как и в случае с Сади-Лекуантом, причиной катастрофы оказался разрушившийся воздушный винт. Он не выдержал высоких оборотов. Обломки винта разбили крылья.
Катастрофа «Арми-Рэйсера» и смерть Скиля подтолкнули конструкторов гоночных самолетов, все авиационные фирмы мира и переходу на металлические воздушные винты.
Такие попытки предпринимались и раньше, например, в конце первой мировой войны в Германии. Однако поражение немецкой авиации остановило работу. После войны металлическими винтами начал заниматься американский инженер Рид. Он вступил в соглашение с фирмой Кертисс.
В отличие от обычных деревянных и немецких тяжелых меллических пропеллеров с толстыми профилями, легкий дюралевый винт Рида — весьма тонкого сечения. Мог работать на очень высоких оборотах и имел коэффициент полезного действия 86—88% (самые лучшие деревянные винты — 81—83%). Патент Рида во Франции был приобретен фирмой Левассера, в Англии — Фери.
В это время фирма Кертисс сделала ставку на более мощный самолет «Нэви Рэйсер». Его создали еще в 1921 г. параллельно с R6 конструкторы Бус и Терстон. Он получил обозначение CR-1. «Нэви Рэйсер» существенно уступал «Арми-Рэйсеру», потому что был оснащен тем же двигателем Д-12, но имел несколько большие габариты и массу. Устанавливались радиаторы Ламблена.
Создавался и улучшенный вариант с крыльевыми поверхностными радиаторами, получивший обозначение CR-2. В 1923 г. фирма Кертисс увеличила мощность двигателя до 500 л. с.
Но не ограничились простой установкой нового мотора на CR-2 (новый вариант «Нэви Рэйсера» получил обозначение R2C1). Во-первых, фюзеляж имел вытянутую носовую часть, плавно переходящую в заостренный кок металлического винта. Во-вторых, верхнее крыло устанавливалось не над фюзеляжем, как было принято в то время, а крепилось непосредственно на нем. Причем крыло имело новый профиль, подобранный после многочисленных продувок в аэродинамической трубе. Стойки шасси и колеса полностью переделали по образцу и подобию «Арми-Рэйсера». При этом колеса были строго чечевицеобразными минимального сечения.
В результате всего перечисленного биплан «Нэви-Рэйсер» имел коэффициент лобового сопротивления, даже меньше, чем у последнего французского «Сесквиплана».
Масса конструкции планера самолета получилась рекордно малой. Фюзеляж, несмотря на большие размеры, оказался легче, чем у «Арми-Рэйсера» и весил всего 56 кг. В целом же на 1 л. с. мощности двигателя приходилось лишь 1,42 кг массы самолета. (Для сравнения можно привести такой пример: нагрузка на мощность у «Арми-Рэйсера» — 1,6 кг/л.с., а «Сесквиплана» — 2,07 кг/л.с.)
6 октября 1923 г. американский морской летчик Вильямс установил на новой машине рекорд на дистанции 100 км: 325,497 км/ч. Даже через год. на новом самолете Ньюпор-Деляж-42 с двигателем мощностью 550 л.с. Сади-Лекуант не смог пролететь такую дистанцию быстрее. Зато R2C1, получивший в 1924 г. новый двигатель Кертисс V-1400 мощностью уже 610 л. с. 6 октября вновь выиграл кубок Пулитиера. Все тот же Вильяме пролетел 200 км со скоростью 400,625 км/ч. Однако эта скорость в 1924 г. уже никого не удивляла (2 и 4 ноября 1923 г. в Митчел Филде летчики Брой и Вильяме на однотипных «Нэви-Рэйсерах» R2C1 показали 425 км/ч и 417.059 км/ч соответственно).
Тогда же был установлен и новый рекорд на базе 1 км. Вильяме набрал высоту 1000 м и спикировал оттуда почти вертикально. Разогнав свою машину на снижении до огромной скорости и, выведя ее в горизонтальный полет на мерную базу, он неожиданно оказался в очень сложной ситуации. Прямо перед ним летела эскадрилья бомбардировщиков, которая выполняла показательный пролет. Вильямс «нырнул» под их строй и продолжил полет на высоте …3 м! Когда хронометристы подсчитали среднюю скорость, она оказалась 429,025 км/ч.
Именно этот курьезный рекорд, продержавшийся больше года, стал лебединой песней биплана. Ему уже никогда не суждено было обогнать «монобрата». И, хотя в 30-е годы появились новые истребители-бипланы с более высокими скоростями полета, чем у «Нэви-Рэйсера» (лучший из них — советский И-153 «Чайка»), все они уступали в скорости монопланам.
Фирма Райт, так же, как и Кертисс, после неудачи 1920 года перешла на создание гоночных бипланов. Параллельно с «Арми» и «Нэви-Рэйсерами» были разработаны аналогичные машины с более мощными двигателями. Однако из-за большего веса и чуть худшей аэродинамики не смогли превзойти гоночные самолеты Кертисса. Скоростной самолет Райт R-2 с двигателем мощностью 650 л. с. достигал скорости 386 км/ч.
В то же время гоночные самолеты-монопланы этого периода еще не могли догнать «Нэви-Рэйсера». хотя многие из них имели определенную перспективу. Так, еще в 1922 г. гоночный моноплан «Симплекс Карнье». созданный авиационным обществом Авьон Симплекс, выполненный по схеме бесхвостка, разбился перед рекордным полетом. Погиб пилот Мадан.
Гоночный моноплан Вервиль «Сперри» с колесами, убирающимися в консоли крыла, хотя и выиграл в 1923 г. кубок Пулитцера, так и не смог установить нового абсолютного рекорда скорости. Даже конструкторы «Нэви-Рэйсера» Бус и Терстон, ушедшие из фирмы Кертисс и сделавшие гоночный моноплан «Би-Лайн», имеющий оригинальное втягивающееся в полете шасси, тоже не смогли добиться победы.
Попытка чехословацкого инженера Смолика также не увенчалась успехом. Его S.М.8, внешне похожий на «Сесквиплан», но оснащенный более мощным 450-сильным двигателем английской фирмы Нэиир, смог достичь скорости всего 355 км/ч.
Тем не менее работы над созданием новых рекордных самолетов продолжались.
источник: Виктор БАКУРСКИЙ "ГОНКА ЗА ПРИЗРАКОМ СКОРОСТИ. ЛЕБЕДИНАЯ ПЕСНЯ БИПЛАНОВ" Крылья Родины 05-1992
