Гонка за призраком скорости. Упущенный шанс
Итак, 26 сентября 1927 г. в Венеции должны были состояться очередные гонки на кубок Шнейдера. Англичане, которые не участвовали в соревнованиях 1926 года, не зря потратили время. Они подготовили к гонкам сразу шесть самолетов — два усовершенствованных биплана «Глостер» IV, новый гоночный моноплан «Крузейдер» фирмы Шорт и три новейших моноплана S.5 фирмы Супермарин.
Самолеты «Глостер» IV можно было считать верхом совершенства для гоночных бипланов. Оснащенные двигателем Нэпир «Лайон» VIIB мощностью 875 л. с. с передачей момента на воздушный винт через редуктор, обладающие отличной аэродинамикой, эти машины, способные летать со скоростью до 450 км/ч, могли не только претендовать на победу, но даже составляли серьезную конкуренцию аэродинамически более «чистым» монопланам. Фолланд, их конструктор, не зря уделил столь высокое внимание аэродинамике. Достаточно сказать, что площадь поперечного сечения фюзеляжа «Глостер» IV в его самом широком месте (площадь миделевого сечения) составляла всего 0,5 м², в то время как у его предшественника — «Глостера» III эта величина была равной 0.95 м². И даже у лучшего американского гоночного самолета Ксртисс R3C-2 площадь миделевого сечения составляла 0,61 м².
Гоночный самолет Шорт «Крузейдер» интересен двигателем воздушного охлаждения Бристоль «Меркурий» мощностью 870 л. с. То есть проблема охлаждения двигателя на больших скоростях снималась сама собой, так как при увеличении скорости полета соответственно усиливался и обдув двигателя набегающим потоком воздуха. Отсутствовала испарительная система охлаждения. Самолет получился значительно более легким, чем другие.
С аэродинамической точки зрения «Крузейдер» был не столь совершенен, как «Глостер». Площадь миделевого сечения его фюзеляжа составляла 0,59 м². Но англичане считали, что машина может хорошо пройти всю трассу на максимальном режиме работы двигателя.
И наконец. Супермарин S.5. Для 1927 г. он являлся верхом совершенства. Реджинальд Митчелл, пережив аварию своего S.4 в 1925 г., сделал практически новый самолет. Во-первых, изменил конструктивно-силовую схему моноплана. Он стал одним из первых конструкторов, которые столкнулись с проблемой флаттера. Решить ее в середине 20-х годов было невозможно (проблему сняли только после второй мировой войны). Единственно возможным выходом оказался отказ от свободнонесущего крыла и возврат к расчалочной конструкции. При этом он выбрал тип самолета-моноплана с низкорасположенным крылом. В этом случае обратные расчалки можно было крепить непосредственно к фюзеляжу, исключив специальную стойку над ним, а несущие расчалки — к поплавкам.
Схема низкоплана позволила несколько улучшить обзор пилоту и уменьшить посадочную скорость, так как крыло теперь стало ближе к земле, и на посадке сказывался эффект «воздушной подушки». Кроме того, Митчелл вложил в S.5 все новейшие достижения аэродинамики. Самолет «вылизывался» буквально до мелочей. Так, несмотря на то, что на S.5 стоял тот же двигатель, что и на гоночном биплане «Глостер» IV, Митчеллу удалось довести площадь миделевого сечения фюзеляжа до 0,48 мг. Он значительно уменьшил площадь миделевого сечения поплавков, которая составила всего 0,295 м² (у самолета S.4 — 0,342 м²). При этом сопротивление поплавков снизилось на 11%. Даже профилированным расчалкам на основании продувок в аэродинамической трубе придавалось новое чечевицеобразное сечение. Оно позволило несколько снизить сопротивление не только при нормальном направлении воздушного потока, но и при обдуве сбоку.
Теперь о моторах самолетов «Глостер» IV и S.5. К этому времени фирма Нэпир достигла в области создания гоночных двигателей больших успехов. В 1919 году создали двигатель мощностью 485 л.с. при 2100 оборотах в минуту. Степень сжатия составляла 5,3. В 1924-м специальные гоночные двигатели «Лайон» VI со степенью сжатия 7 имели мощность 615 л.с. при 2600 об/мин, а в 1925-м эти показатели для «Лайон» VII со степенью сжатия 8 составляли уже 680 л.с. при 2600 об/мин.
В 1927 году новые английские гидросамолеты оснащались новейшими двигателями «Лайон» VIIB мощностью 875 л. с. при 3500 об/мин. Они имели редуктор, который уменьшал обороты воздушного винта до 2400 об/мин, но увеличивал передаваемую на него мощность.
На одном из представленных на гонки 1927 года самолетов S.5 был установлен двигатель без редуктора с непосредственной передачей мощности на винт. Несмотря на увеличение мощности, поперечное сечение двигателя все время уменьшалось за счет того, что цилиндры с каждым разом выполнялись все более углубленными в картер, шатуны делали короче, степень сжатия все время увеличивали и на «Лайоне» VIIB ее довели до 10.
Увеличению степени сжатия способствовало к применение нового горючего, состоящего на 75% из бензина и на 25% из бензола. Кроме того, в топливо добавлялось в качестве антидетонатора 0,22% тетраэтила свинца.
Все системы двигателя магнето, карбюраторы и другие — спрятали за двигатель, что дополнительно высвободило свободное пространство между рядами цилиндров. На самолете S.5 топливо для двигателя разместили в правом поплавке, и этот отсек выполнили из стали. Бензин из топливного отсека подавался в двигатель специальной помпой. Во время гонок, при прохождении виражей, когда центробежные силы затрудняют перекачку топлива, его питание осуществлялось самотеком из небольшого вспомогательного бачка, расположенного в фюзеляже. Во время полета по прямой бензопомпа подавала топливо в двигатель и успевала накачать его во вспомогательный бачок.
Масляный бак системы смазки двигателя установили в киле хвостового оперения, где он охлаждался струей воздуха от винта. Кроме того, масло дополнительно охлаждалось, проходя по пути в мотор через специальные маслопроводы, расположенные по всей длине боковых поверхностей фюзеляжа, образующих своеобразный гофр. Это придало самолету очень характерные очертания.
Бак с водой для охлаждения двигателя размещался над фюзеляжем в обтекателе за средним блоком мотора. Горячая вода от двигателя отводилась по трубопроводу в заднюю кромку крыла и, разделяясь там, проходила по тонким радиаторам, укрепленным на верхней и нижней поверхности крыла. Затем, уже охлажденная, по трубопроводу в передней кромке крыла шла в двигатель.
Крыльевые радиаторы представляли собой как бы две металлические пластины, между которыми наливали тончайший слой воды. Верхняя поверхность радиатора была гофрированная. Она полировалась и являлась несущей, составляя одно целое с остальной обшивкой крыла. Конструкция каркаса крыла S.5 была деревянной, а фюзеляж и поплавки — дюралевые, причем обшивка поплавков подвергалась электролитической обработке во избежание коррозии.
Итальянцы на Шнейдеровские гонки 1927 года представили три новейших однотипных самолета Макки М.52. Это были цельнодеревянные монопланы, внешне очень похожие на самолет Макки М.39 (победитель гонок 1926 г.). Как и у английского S.5, система охлаждения двигателя самолета М.52 состояла из крыльевых радиаторов, а вот маслорадиатор размещался в нижней передней части фюзеляжа. С точки зрения аэродинамики, Макки М.52 несколько уступали «Супермаринам», зато они оснащались усовepшeнствованными двигателями Фиат AS-III мощностью 1030 л.с. при 2500 об/мин. Итальянцы успели сделать всего 12 таких двигателей и возлагали на них большие надежды. По своим характеристикам им не было равных. Общая масса составляла 395 кг, а удельный вес — 0,39 кг/л.с. — своеобразный рекорд для гоночных двигателей. Для сравнения: более слабый английский «Лайон» VII весил 422 кг.
К предстоящим гонкам готовился и американский пилот Вильямс. Он должен был выступать на гоночном гидросамолете-биплане «Кирхэм» собственной постройки. По сравнению с новейшими английскими и итальянскими монопланами, этот самолет выглядел устаревшим, если бы не одна его особенность. На нем устанавливался Х-образный 24-цилиндровый двигатель Паккард Х-24 мощностью 1250 л. с, позволявший летать со скоростями до 450 км/ч. Однако всего за 2 недели до начала гонок Вильямс отказался от участия и них из-за неподготовленности машины.
А начало гонок неумолимо приближалось. Практически всем уже было ясно, что основная борьба будет происходить между главными претендентами на кубок Шнейдера английскими «Супермаринами» и итальянскими «Макки». Уже в ходе предварительных летных испытаний чувствовалось, что стремительные английские машины имеют некоторое превосходство над более толстыми и кургузыми М.52. Так, еще 18 сентября английский летчик Кингхэд во время пробного 35-минутного полета достигал скорости 523 км/ч, которая, к сожалению, не была зарегистрирована как новый мировой рекорд. В это время итальянцы тщательно готовили свои новые двигатели. В ходе последних проверок им пришлось отбраковать 6 из 12.
Перед самым началом гонок по существующим правилам проход, или так называемые испытания на мореходность и пробные испытательные полеты. Итальянские «Макки» успешно выдержали их, а вот англичанам очень не повезло. Разбился самолет — Шорт «Крузейдер», один «Глостер» и один «Супермарин» нe были допущены к гонкам.
Таким образом, 26 сентября на старт вышли три итальянские машины, один английский «Глостер» IV и два S.5, причем один из них был оснащен двигателем с редуктором. Шести гонщикам предстояло пройти 7 кругов по 50 км каждый, хотя слово «круг» здесь является условным. Гоночная трасса представляла собой как бы замкнутый треугольник со сторонами равными 11,4 км, 13,86 и 24,74 км соответственно. В вершинах этого треугольника были установлены хорошо заметные вышки, над которыми летчики должны были выполнять развороты.
На сей раз судьба улыбнулась английским пилотам. Новые двигатели «Лайон» VII тянули безотказно, и только у «Глостера» IV на шестом круге разрушился кок винта. Летчик Кингхэд совершил вынужденную посадку.
«Супермарины» без каких-либо происшествий прошли всю трассу и финишировали друг за другом. Победителем гонок оказался лейтенант Уэбстер, показавший среднюю скорость 453,26 км/ч. Вторым на безредукторном S.5 стал лейтенант Уорслей (439,5 км/ч). Интересно отметить, что «Глостер» IV летел во время гонок со средней скоростью 446.36 км/ч это был своеобразный рекорд для самолетов-бипланов.
А вот итальянцы во время гонок потерпели полное фиаско. Надежды на новый двигатель не оправдались, Ни капитан Гуазетти, ни капитан Фаррини, ни сам Де Бернарди, получивший к этому времени звание майора, так и не смогли пересечь линию финиша. Один из самолетов «Макки» из-за отказа двигателя не сделал ни одного круга. Второй самолет также из-за неисправности силовой установки сошел с дистанции на втором круге. Третья машина еле-еле протянула шесть кругов, причем ее скорость составила всего 428,5 км/ч.
Большой успех, выпавший на долю Уэбстера, был показателен еще и тем, что впервые была зафиксирована скорость, превосходящая абсолютный рекорд сухопутного самолета, установленного еще в 1924 году. Причем это было сделано не на короткой базе в 3 км, а на сложной трассе общей протяженностью 350 км, включающей 20 разворотов. Правда, англичане упустили свой шанс закрепить этот успех официально. Дело в том, что буквально спустя несколько дней (4 октября 1927 г.) Де Бернарди на облегченном М.52 (с уменьшенным запасом топлива и масла) с соблюдением всех официальных правил устанавливает новый абсолютный рекорд, показав на трехкилометровой базе скорость 479,3 км/ч. Таким образом, во второй половине 20-х годов именно гидросамолеты стали самыми быстрыми летательными аппаратами в мире.
Но это было еще только начало. И Митчелл, и Фолланд, и Кастольди уже думали о перспективных машинах с гораздо большими скоростями полета. Правда, опыт создания новых самолетов показывал, что они становились с каждым разом все сложнее, а на их доводку требовалось все больше и больше времени. Поэтому, по согласованию между странами, впредь Шнейдсровские гонки было решено проводить через два года.
источник: Виктор БАКУРСКИЙ "ГОНКА ЗА ПРИЗРАКОМ СКОРОСТИ. УПУЩЕННЫЙ ШАНС" Крылья Родины 11-1992
