Гоночные самолеты серии «S». Часть 2 Гоночный самолет Supermarine S.5. Великобритания
После досадного поражения в гонках на кубок Шнейдера в 1925 году, Великобритания не собиралась сдаваться. Программа строительства скоростных гоночных самолётов имела поддержку на государственном уровне, с прицелом на использование полученных результатов для военного самолётостроения. Недаром широкое участие в этой программе принимали ВВС, а процесс и (до определённого времени) результаты работ были покрыты завесой секретности. Тем не менее, некоторые моменты становились доступными широкой общественности.
Проектирование и постройка
Так 21 января 1926 года майор Бушенен (Major J. S. Buchanan) выступил в Королевском Авиационном Обществе (Royal Aeronautical Society) с докладом «Гонки на кубок Шнейдера». Не смотря на то, что озвученный им документ не представлял официальную точку зрения Министерства Авиации (Air Ministry), он был разработан именно там и предан огласке с разрешения этого ведомства. Доклад содержал обзор истории гонок, сравнительные характеристики современных гоночных самолётов и предположительные пути их совершенствования с оценкой результатов, которых можно достичь за счёт того или иного улучшения.
В качестве основных направлений совершенствования самолётов для ближайших гонок были указаны следующие:
- Снижение сопротивления фюзеляжа за счёт уменьшения размеров и улучшения его формы.
- Использование поверхностных радиаторов.
- Использование лучшего типа пропеллера и тщательные испытания с новым пропеллером перед соревнованиями.
- Тщательная подготовка пилотов для гоночных самолётов.
В ходе обсуждения было высказано несколько идей по реализации предложенных улучшений. Рассматривались различные пути повышения мощности мотора (снижение удельного веса или увеличение мощности при сохранении прежних удельных характеристик, использование топлива с присадками). Рассматривалась способы повышения скорости, не связанные непосредственно с конструкцией самолёта и двигателя. В качестве пилотов предлагали задействовать исключительно лётчиков ВВС, как более подготовленных и опытных. Предлагали изменить традиционный треугольный маршрут гонок, сделав его восьмиугольным, что приведёт к уменьшению перегрузок на поворотах (доходивших по американским данным до 8g) и соответственно, снижению потери скорости. Оценивались различные способы прохождения поворота: с набором высоты для потери скорости и уменьшения радиуса поворота с последующим разгоном на снижении или с сохранением имеющейся высоты при увеличенном радиусе поворота, но с меньшей потерей скорости. Более рациональным был признан плавный разворот без существенного изменения высоты полёта.
Пока шли обсуждения, Министерство Авиации (Air Ministry) заказало для предстоящих гонок шесть самолётов у двух производителей. Три самолёта были заказаны у Supermarine и три у Gloucestershire (переименованной 11 ноября 1926 года в Gloster Aircraft Company). Все шесть самолётов планировалось оснастить двенадцатицилиндровым трёхрядным двигателем жидкостного охлаждения Napier Lion, т.к. новый мотор, разрабатываемый на Rolls Royce, был к тому времени недостаточно доведён для того, чтобы тягаться с отработанным мотором Napier. Позднее этот заказ увеличили до семи машин за счёт одного гидроплана Short, для сравнения результатов использования радиального двигателя воздушного охлаждения. Видимо для уменьшения расходов, заказ потом сократили до шести машин, отказавшись от одного из трёх бипланов Gloster. Все эти самолёты предназначались для эскадрили высоких скоростей полета (the RAF High Speed Flight), сформированной в M.A.A.E. Феликстоу (Felixtowe) под руководством сквадрон-лидера (майора) Л.Х. Слеттера (Sqn Ldr L.H. Slatter). В Gloster готовили самолёт по спецификации 5/26, в Supermarine по заданию S.6/26 и в компании Short — по заданию 7/26.
В начале 1926 года Министерство Авиации Великобритании запросило расположенную в Теддингтоне Национальную Физическую Лабораторию (National Physical Laboratory, далее в тексте — НФЛ) о возможности проведения аэродинамических исследований моделей нового Supermarine S.5, проектируемого для участия в гонках на кубок Шнейдера Реджинальдом Митчеллом (Reginald J. Mitchell). Работы в НФЛ стартовали в начале марта 1926 года. Привлекли к общей работе и расположенный в Фарнборо Королевский Авиационный Институт (Royal Aircraft Establishment), аэродинамическая труба которого использовалась главным образом для исследования аэродинамических особенностей частей самолёта и аспектов охлаждения.
Тем временем, 19 марта того же года на встрече в Королевском Аэроклубе, на которой присутствовали представители Министерства Авиации, Королевского Аэроклуба, Общества Британских Авиаконструкторов и других лиц и организаций, заинтересованных в участии в гонках на кубок Шнейдера, в результате открытого голосования было принято решение о том, что участие британской команды в гонках 1926 года нецелесообразно. 23 марта это решение было доведено до широкой общественности на встрече с представителями прессы. Если верить более поздним источникам, то причиной такого решения стало осознание того, что к предстоящим гонкам не удастся в достаточной степени подготовить новые самолёты, что было полностью подтверждено дальнейшими событиями.
Базовый проект Реджинальда Митчелла получил название S.5. Спецификация S.6/26, изданная 19 марта 1926 года, описывала заказ как одноместный высокоскоростной поплавковый самолёт и его скорость на малых высотах, управляемость на высокой скорости полёта, запас устойчивости по всем осям во время полёта и уровень маневренности на воде и в воздухе. Спецификацией предписывалось использовать безредукторный двигатель Napier Lion с сухим весом в 740 фунтов, развивавший эффективную мощность в 750 л.с. при 3000 оборотах в минуту. Запас топлива должен был позволить выполнить полёт на полной мощности двигателя на уровне земли в течение часа, а запас масла в течение часа с четвертью в тех же условиях, с 50% резервом. На полезную нагрузку S.5 отводилось 180 фунтов для пилота и 20 фунтов для приборов. Скорость на высоте 1000 футов должна была быть не ниже 265 миль в час, а посадочная скорость с остановившимся двигателем не должна превышать 90 миль в час или должна была быть согласована с Директором по техническому развитию с учётом отягчающих факторов.
С момента аварии S.4 в 1925 году обсуждалось несколько вариантов конструкции нового самолёта, включая такие как предложенный в конце 1925 года вариант S.5 в виде уменьшенного S.4 с парой низкорасположенных безподкосных крыльев, и позднее, низкоплан с усиленным внешними расчалками крылом, чья модель стала одной из трёх исследованных в НФЛ. Свободнонесущая конструкция приводила к увеличению веса, необходимому для обеспечения жёсткости крыла, что сводило на нет аэродинамические преимущества. Митчелл считал оптимальным решением использование расчалок, и именно таким и был в итоге задуман S.5. Так же на Supermarine решили, что увеличение сопротивления бипланной схемы не окупает снижения веса, и такой вариант является второстепенным по отношению к моноплану. Состав НФЛ так же активно принимал участие в работах по снижению сопротивления S.5, параллельно с усилиями по снижению веса элементов конструкции.
Девятые гонки на кубок Шнейдера, состоявшиеся после трёх переносов 13 ноября 1926 года в Хэмптон Роад, были выиграны командой Италии. Победителем стал майор Марио де Бернарди, средняя скорость его окрашенного в красный цвет поплавкового моноплана Macchi M.39 на треугольной трассе общей протяжённостью 217,6 мили составила 246,442 мили в час. Согласно правилам, следующие гонки должны были пройти в стране-победительнице, т.е. в Италии.
К этому времени уже был сформирован облик основных участников гонок со стороны Великобритании: Gloster предпочли схему биплана, а Short – моноплан с индивидуальной капотировкой каждого из цилиндров звездообразного двигателя воздушного охлаждения. Из шести самолётов, строящихся по заказу Министерства Авиации, под общим управлением Директората Технического Развития (Directorate of Technical Development), для участия в гонках предстояло выбрать три.
После победы итальянцев интенсивность исследований в Национальной Физической Лаборатории увеличилась. В ноябре Реджинальд Митчелл был вызван в Теддингтон для обсуждения конструкции S.5, согласования с НФЛ параметров модели для аэродинамических исследований и способов достижения заданных характеристик проектируемого им самолёта. Площади НФЛ позднее были увеличены для обеспечения исследований самолётов фирм Gloster и Short. В итоге в аэродинамической трубе НФЛ исследовали три модели монопланов для Supermarine, четыре модели бипланов для Gloster и две модели монопланов для Short. Модели для Supermarine имели различное сочетание крыла и растяжек: модель №1 – низкоплан, при виде спереди крыло соединялось W-образными стойками с поплавками, дополнительно соединёнными между подкосами крест-накрест, на модели №2 вместо внешних и подкосов и подкосов, соединяющих между собой поплавки использовались расчалки, а модель 3 имела расположенное сверху крыло с корневой частью, отогнутой вниз (обратная чайка) и переходящей в обтекатели цилиндров двигателя (как на самолёте Gloster) в сочетании с системой подкосов от первой модели.
Испытания модели биплана для Gloster с верхним крылом в конфигурации «обратная чайка» показали ненормальный рост максимальных значений подъёмной силы. Для более глубокого исследования причин такого явления модель №3 для Supermarine построили в схожей конфигурации, но с крылом малой площади, чтобы проверить, не был ли вызван рост подъёмной силы эффектом интерференции. После продувок в трубе на различных скоростях проявился эффект, прямо противоположный ожидаемому, вдобавок срыв потока начинался на небольших углах атаки, а сопротивление, не смотря на существенное уменьшение площади крыла, почти не изменилось. По этой причине от верхнего расположения крыла на Supermarine отказались. В результате исследователи пришли к выводу, что ненормальный рост подъёмной силы на модели биплана Gloster частично был вызван поплавками, схожий эффект появился и на моноплане Short-Bristow, на котором он возможно проявлялся так же и благодаря капотировке двигателя с индивидуальными обтекателями цилиндров.
Так же в результате исследований выяснилось, что поплавки Short-Bristow имели наименьшее сопротивление. Сопротивление поплавков Supermarine было больше, а у поплавков Gloster оно было максимальным. Сопротивление фюзеляжа Gloster было явно ниже, чем у Supermarine, а у самолёта Short-Bristow меньший, чем у Supermarine коэффициент сопротивления имело крыло. Форма подкосов поплавков у Gloster была самой лучшей.
Реджинальд Митчелл полностью осознавал важность выполнения требований НФЛ, и поддерживал близкий контакт с персоналом лаборатории, вовлечённым в помощь в разработке предназначенных для участия в гонках на кубок Шнейдера самолётов Supermarine. Среди существенных предложений по улучшению конструкции, сделанных НФЛ, и примененных на практике, был отказ от первоначально запланированных к использованию тяжёлых подкосов и замена их на проволочные растяжки. Такая конфигурация соответствовала второй из трёх продуваемых моделей, её конфигурация и была положена в основу проектируемого S.5.
В ходе исследований в НФЛ выяснилось, что характеристики полноразмерных гидросамолётов самолётов могут быть вычислены с высокой точностью. Расхождение расчётных характеристик с полученными на реальных самолётах не превышало 1%.
Пока продолжались продувки моделей, сформированное в ВВС Великобритании звено высоких скоростей полёта приступило к тренировкам в Феликстоу на созданном для предыдущих гонок Gloster III, для чего туда после модификации в Брокворте (Brockworth) были направлены оба самолёта этого типа, N194 и N195. В Феликстоу они служили не только для тренировок, но и в качестве экспериментальных самолётов. N194, оснащённый мотором Lion VII № 62015, использовался для полётов с различными типами пропеллеров, по программе сбора данных для разработки новых скоростных гидропланов и общих данных о поведении законцовок пропеллера на высоких окружных скоростях.
Силовая установка новых самолётов имела первостепенное значение, и поэтому конструкторам помогали Капитан Джи.С. Вилкинсон (Capt. G.S.Wilkinson) из Napier, отвечавший за развитие двигателей Lion и за радикальное снижение площади поперечного сечения двигателя, с 5,55 квадратных футов у Napier Lion Series XI до 4,25 квадратных футов у Schneider Lion VIIB, А.Х.Р. Фидден (A.H.R. Fedden), приступивший к созданию Mercury I для моноплана Short в ноябре 1925 (первый двигатель был собран в августе 1926 года), и П.А. Рэлли (P.A. Ralli) с фирмы Fairey, разрабатывавший пропеллеры Fairey-Reed. Новый двигатель от Napier, предназначенный для установки на Gloster IV и Supermarine S.5, стал развитием знаменитого “Lion”. В новой серии двигателей Lion образца 1927 года увеличили мощность за счёт роста давления и скорости вращения, вдобавок мотор стал более компактным, общая высота уменьшилась на 2 дюйма, площадь фронтальной поверхности понизилась до 4,25 квадратных футов у варианта VII B. Этого удалось достичь за счёт перекомпоновки агрегатов двигателя: все навесные агрегаты разместили позади мотора. Увеличение скорости вращения и давления породили проблемы с зажиганием, частично связанные с условиями работы свечей. Большое содержание бензола в топливе привело к отложению копоти на свечах во время зажигания, а высокое содержание присадок с тетраэтилом свинца провоцировало свинцовый налёт на свечах, так что в итоге в состав топлива вошло 25% бензола, 74,78% бензина и 0,22% присадок.
Весь бензин размещался в правом поплавке. На первом S.5 правый поплавок, вмещавший топливный бак, сделали на 8 дюймов длиннее, чем левый, но испытания в полёте и на рулении показали, что такое удлинение является излишним, и на двух остальных S.5 от него отказались. Но на всех трёх самолётах правый поплавок отстоял от центра фюзеляжа на 8 дюймов дальше, чем левый, что не повлияло на поведение самолёта на воде из-за низкого расположения центра тяжести. С полностью заполненными баками правый поплавок погружался глубже левого, что компенсировало момент вращения двигателя Lion на воде, а больший вынос и вес поплавка делали то же самое в воздухе. Использование на S.5 низкорасположенного крыла улучшило обзор для пилотов, но стоило потери 3 миль в час скорости, однако эта потеря была сочтена более чем оправданной на фоне улучшения обзора из кабины, которую для этих же целей сдвинули вперёд, к носу. Использование расчалок сделало возможным уменьшить толщину крыла у корня, что в свою очередь позволило использовать для крыла профиль RAF 30. Всё это позволило снизить вес конструкции крыла и отказаться от 2 межпоплавковых подкосов. Фронтальная поверхность четырёх основных поплавковых стоек так же была уменьшена. Использование вместо подкосов 14 проволочных растяжек принесло заметное снижение лобового сопротивления, добавившее примерно 5 миль в час скорости, и вдобавок, по сравнению с S.4, мидель фюзеляжа был снижен примерно на 35% до величины 5,9 квадратных футов. Пилот сидел практически на полу и был буквально вписан в кабину, из-за чего множество проблем создавала разница в размерах настоящих живых пилотов.
Тщательный подход к уменьшению размеров и веса конструкции принёс существенный общий выигрыш в скорости, включавший 11 миль/ч за счёт снижения омываемой поверхности фюзеляжа, 4 мили в час за счёт снижения миделя поплавков, 24 мили в час за счёт использования поверхностных радиаторов вместо радиаторов Ламблена, примерно 5 миль/ч за счёт использования проволочных расчалок, 30 миль/ч благодаря увеличению мощности двигателя и большей эффективности пропеллера диаметром 7,25 футов и шагом 11,43 фута.
Однако ничего не даётся даром. Снижение миделя поплавков было достигнутого в т.ч. благодаря снижению запаса плавучести с 55% у S.4 до 40% у правого поплавка S.5, что было очень низким значением, и потребовало большой аккуратности при движении.
Первый построенный Supermarine S.5 получил регистрационный номер N219 и был представлен представителям прессы в начале августа 1927 года, одновременно с первым Gloster VI. Чуть позже показали и Crusaider фирмы Short.
К этому времени самолёт Supermarine уже успели испытать на скорость: 24 июля 1927 года S.5 N219 летал над трёхкилометровой мерной базой между Калшотом и Саутгемптоном с 5:52 до 6:01 утра, при 3050 оборотах средняя скорость пролёта базы в двух направлениях составила 284 мили в час.
Испытания
На момент показа прототипов уже было известно, что следующие гонки состоятся не 1928, а в конце сентября 1927 года. Времени на испытания и подготовку пилотов к полётам на новой технике оставалось совсем немного.
Всего в соответствии с заказом построили три S.5, получивших регистрации N219, N220 и N221. S.5/25 N220 был оснащён редукторным двигателем Napier Lion VIIB 63106 мощностью 875 л.с., вращающим пропеллер F.R.376 диаметром 7,3 фута и шагом 11,43 фута, S.5/25 N221 так же использовал редукторный Napier Lion VIIB.
Испытания начались в Калшоте в августе 1927 года на S.5/21 N219, оснащённом безредукторным двигателем Napier Lion VIIA 63006 мощностью 900 л.с. с пропеллером F.R.183 диаметром 7 футов и шагом 9,2 фута, и по результатам испытаний поверхностный радиатор охлаждения масла, установленный по бокам фюзеляжа, был увеличен по площади за счёт вытягивания назад, а обтекатели перед блоками цилиндров были увеличены. Завершали испытания самолётов уже в Венеции, непосредственно перед гонками.
Опубликованная в журнале Flight уже после гонок статья даёт представление о том, как проходил подбор наиболее оптимального винта. С учётом крайне ограниченного времени на испытания было принято решение ограничиться испытаниями четырёх сильно различных типов винтов для каждого из двух типов двигателей (редукторного и безредукторного). Первый винт каждой серии соответствовал идеальному расчётному профилю. Термин «идеальный» подразумевает в данном случае, что винт рассматривался отдельно от самолёта и двигателя, как работающий в невозмущённом потоке. Решение для каждого винта определялось с максимальной точностью, и заключение о теории в таких специфических обстоятельствах хорошо подтверждалось лабораторными испытаниями. Однако никто не ожидал, что такой вариант винта наилучшим образом подойдёт для реального самолёта, и для максимального учёта непрогнозируемых полномасштабных эффектов, были предприняты следующие действия. В каждом из трёх остальных винтов серии одна из особенностей конструкции была сделана отличной от идеальной расчетной, с ростом степени отличия в направлении, которое считалось наиболее подходящим для преодоления ожидаемых сложностей. Например, на одном типе диаметр увеличивался до тех пор, пока скорость на законцовке не делала её неэффективной, но при этом соответственно максимально снижалось сопротивление самолёта потоку. На другом ширина лопасти увеличивалась до размеров, не соответствовавших идеальным расчётным с точки зрения эффективности, но обеспечивавшим наименьшее сопротивление.
В результате такого подхода стало возможным поставить на испытания серию винтов, в которой успех или провал могли быть наиболее легко отслежены для всех существенных обстоятельств, при этом базовая или идеальная версия использовалась в качестве отправной точки для сравнения.
Четыре типа винтов представляли собой последовательную серию, а не случайный выбор характеристик, иначе невозможно было бы получить правильное заключения из ограниченного числа испытаний. В результате испытания фактически были эквивалентны проверке не 4 винтов, а целого семейства.
Испытания провели по схеме, описанной выше. Было получено много важной информации, и хотя из-за плохой погоды программа испытаний не была завершена до отправки самолётов в Италию, по два винта для прямого и редукторного приводов были объективно «сняты с пробега». Оставшиеся винты хорошо подошли к имеющимся сочетаниям мощности двигателя и частоты вращения. В результате опыта, полученного во время проведённых испытаний, появилась возможность менять винты при увеличении или уменьшении фактических оборотов двигателя, полученных в каждом конкретном случае.
Интересно отметить, что установленные во время гонок на самолётах-победителях пропеллеры, обеспечившие максимальную мощность и обороты, соответствовали «идеальному» варианту у редукторной машины, и максимально приближённому к идеальному у мотора с прямым приводом, в то время как «идеальный» вид для безредукторного мотора был отвергнут из-за возникших резонансных колебаний. Их устранение за счёт работы над распределением массы лопастей сочли хоть и возможным теоретически, но не оправданным из-за недостатка времени.
Винт, установленный на самолёт-победитель ни разу не испытывался в Англии, но был подобран в результате анализа данных полученных при испытаниях других винтов. Во время гонок, как уже было отмечено, он подтвердил соответствие мощности и желаемых оборотов без необходимости регулировок.
Так же во время испытаний обнаружили, что стандартный обтекатель втулки винта не подходит для условий скоростного полёта, в результате чего пришлось разработать обтекатель специальной конструкции. Грубо говоря, он состоял из цельного обтекателя вокруг втулки и присоединённого к нему небольшого колпачка. И во время гонки, и на испытаниях, такой обтекатель наилучшим образом удовлетворял всем требованиям.
Отмечены в статье и подтверждённые испытаниями преимущества металлических винтов, такие как возможность получения острой передней и задней кромок, возможность точного выдерживания профиля, возможность механической крутки винта, необходимой для повышения эффективности законцовок, а так же повышенная прочность, обеспечившая использование более тонких профилей винта и устойчивость к брызгам воды.
Гонки 1927 года
Прежде чем перейти к описанию участия S.5 в гонках, посмотрим, как определялись сроки их проведения. Осенью 1926 году на митинге ФАИ с подачи Королевского Аэроклуба Великобритании было принято решение, что если команда США не выиграет гонки (к тому времени США выиграли уже 2 гонки подряд, а по условиям соревнований страна, победившая трижды подряд, получала кубок навсегда), то последующие соревнования будут проводиться раз в два года, а не ежегодно. Соответственно, после победы на гонках 1926 года команды Италии, следующие соревнования (десятые по счёту) планировалось провести в 1928 году. Однако итальянцы, успевшие после своей победы достаточно быстро подготовить новые машины, не хотели дожидаться, пока созреют их конкуренты. И теперь уже с их подачи в январе 1927 года принимается решение о проведении очередных гонок в текущем, 1927 году. В итоге, как уже отмечалось выше, времени на испытания и доводку новых самолётов у Великобритании осталось немного. В феврале того же года определили ориентировочную дату проведения: между 1 сентября и 15 ноября.
Звено высоких скоростей полёта ВВС Великобритании на гонках представляли сквадрон-лидер Л. Х. Слаттер (Sqn Ldr L.H.Slatter), флайт-лейтенанты С.М.Кинкед (Flt Lieut S.M.Kinkead), С.Н. Вебстер (S.N.Webster), О.Е. Уорсли (O.E.Worsley) и флаинг-офицер М.Х. Шофилд (Flg Off H.M.Schofield) с эйр вице-маршалом Ф.Р.Скарлетом (Air Vice-Marshal F.R.Scarle) во главе. Для участия в гонках в Венецию морем доставили Short Crusaider с регистрацией N226 — теперь с полосами на руле, и белыми подкосами – для использования в качестве тренировочного самолёта; Gloster IVA N222 в качестве резервного и Gloster IVB N223 (на время гонки получившего №1); Supermarine S.5/21 N219 («гоночный» №6) и S.5/25 N220 («гоночный» №4). Третий S.5 тоже побывал в Венеции, но по некоторым данным собирать и облётывать его там не стали, так что гоночного номера он не получил.
Первая партия самолётов, состоящая из Gloster IVA, Supermarine S.5 N220, и Short "Crusader" прибыла в Венецию на борту Eworth 30 августа. Из-за неблагоприятной погоды первый полёт состоялся спустя неделю. Первый полёт по маршруту гонки – 10 сентября. В 9.30 утра со слипа спустили Supermarine S.V N220, а за ним и Gloster IVA. Слаттер после нескольких кругов на S.5 пролетел полностью по маршруту гонки, не используя при этом полную мощность двигателя. Gloster IVA под управлением Кинкеда взлетел вскоре за первым самолётом, и летал гораздо быстрее. К этому моменту Королевский Аэроклуб ещё не принял решение, какие три самолёта примут участие в гонке. Остальные машины были доставлены на авианосце Eagle. На его борту находились остальные два S.5 и один Gloster IV. Из-за погоды дальнейшие тренировки пришлось отложить до среды.
11 сентября во время предварительных испытаний из-за нарушения поперечного управления разбился Cruseider. Управлявший самолётом Шофилд был быстро извлечён из под обломков, и не получил серьёзных травм. Пилота в больнице посетил Бальбо (Under-Secretary for Air, Signor Balbo), и передал ему соболезнования премьер-министра Италии, Муссолини. Не смотря на предпринятые попытки восстановить самолёт, в гонках он в итоге участия не принял.
Примерно в это же время стало известно, что США отказались от участия в гонке. Их самолёт, синий с золотом биплан Packard-Kirkham лейтенанта (капитан-лейтенанта) Алфорда Дж. Вильямса (Lieut Alford J. Williams) не был готов. Участники из США попытались организовать перенос гонки на более поздний срок, но безрезультатно. Американское участие в гонках 1926 года стало последним – больше ни в одних гонках на кубок Шнейдера они не участвовали.
Как уже отмечалось ранее, подготовка к соревнованиям была существенно затруднена погодными условиями. Фактически было всего 2 дня, в которые можно было полетать по трассе, и в один из этих дней Gloster IV, на котором летал Кинкед, не мог подняться в воздух из-за ремонта.
В воскресенье (18 сентября) погода была хорошей, и S.5 N.220 (Вэбстер) и Gloster IV (Кинкед) поднимались в воздух. Второй S.5 (N.219) был не готов, и фактически Уорсли не мог его облетать до навигационного теста, состоявшегося в пятницу (23 сентября)!
В понедельник (19 сентября) полётов не было, но самолёт Macchi прибыл в Сан-Андреа, где под большим секретом началась его сборка. Впервые он поднялся в воздух во вторник (20-го) утром.
Во вторник, 20-го, полёты на больших скоростях были невозможны из-за плохой видимости. Так продолжалось до 5 часов вечера, но даже после этого условия были далеки от идеала. Тем не менее, итальянцы сочли условия приемлемыми для полётов, хотя конечно и не разгонялись до максимума. Раз за разом итальянец использовал поворот с набором высоты, под углом примерно 10 градусов, и такой метод был характерным для всех итальянских пилотов. Самолёт провёл в воздухе около получаса, после чего совершил великолепную посадку на воду недалеко от итальянских ангаров.
В среду, 21, была хорошая погода, и S.5 N.220 (Вэбстер) и Gloster IV снова смогли полетать. Однако неудача поджидала команду Gloster, серьёзное происшествие случилось при посадке Кинкеда. Обтекатель винта сорвался и ударившись о сам пропеллер серьёзно повредил его крепление к валу. Вдобавок Кинкед настолько надышался парами бензина, что на следующий день не смог покинуть свою комнату. Казалось, шансы на участие Gloster IV в гонке сильно уменьшились, но команда Gloster буквально закатала рукава, и в четверг перед навигационным тестом самолёт стоял в общей линейке.
В четверг, 22 числа, погода снова была неподходящей, но Macchi-Fiat совершил короткий полёт, снова не на полной тяге, по крайней мере, большую часть полёта. После посадки у итальянского самолёта под капотом появилось пламя, но к счастью, благодаря оперативным действиям, огонь был потушен и не успел нанести повреждений.
В пятницу, 23, был проведён предварительный навигационный тест. Для проведения теста в канале Tre Porti установили 2 отметки на расстоянии примерно полмили. Самолёт должен был стартовав от первой взлететь до достижения второй, сделать короткий круг и приводниться до достижения первой отметки. Далее требовалось прорулить по воде до второй отметки со скоростью не менее 12 километров в час, после чего надо было пришвартоваться для проведения официального теста на плавучесть, продолжительностью 6 часов.
Начало теста было назначено на 9 утра, и незадолго до этого Gloster IV отбуксировали к отметке с помощью моторной лодки, на борту которой находился пилот (Кинкед). Почти сразу за ним последовали два S.5, отбуксированных тем же методом. Погода была хорошей, дул свежий ветер немного под углом к направлению взлёта. Расположение старта было таким, что для выхода на него и британским и итальянским машинам надо было пройти всю длину линии от второй к первой отметке. Курс был направлен вдоль канала, примерно на четверть мили вокруг, из-за ветра, поверхность воды была покрыта рябью.
Вскоре после вывода английских машин на старт, от итальянцев поступил звонок, что они смогут начать тест не ранее чем через час, в результате их самолёт оказался на старте только в 10ч 20 мин. Самолёты буксировали к месту паровым буксиром, сильно дымящим, при этом они располагались на специальных деревянных понтонах, накрытых наклонной палубой, облегчающей спуск на воду. Macchi №2 возглавлял процессию, сразу за ним следовал №5, а №7 следовал на существенном удалении.
Вскоре было решено, что англичане продолжат испытания, и Кинкед, запустив мотор Gloster IV, порулил к первой отметке. Это было в 10:32. В это время паром с итальянскими машинами был на середине фарватера, на небольшом расстоянии от второй отметки. На короткое время показалось, что Кинкед будет блокирован, но он проследовал за первую отметку и начал рулить на курсе (старте) с низкой скоростью. Непонятно для чего, он не давал полный газ до расстояния 200 метров (или около того) до второй отметки, и как было видно журналистам, находившимся практически напротив отметки, поднялся в воздух, переехав отметку не более чем на 5 метров (напомню, что по требованиям теста требовалось взлететь до преодоления отметки). Он взлетел, пролетел по широкому кругу, быстро перелетел стартовую линию и порулил по старту для выполнения второй части испытаний. Всё это было выполнено на очень большой скорости, продемонстрировав прекрасную управляемость машины, и было видно, что при этом итальянцы пытаются сдвинуть свои машины вправо (к правому берегу), чтобы освободить фарватер. Конечно ожидалось, что протест по поводу наличия итальянских машин в фарватере будет принят во внимание, но ничего подобного не случилось, и Gloster IV после взлёта пересёк вторую отметку и приземлившись рядом с буксиром был тут же отбуксирован и пришвартован для проведения шестичасового теста на плавучесть. Кинкед, оставшийся в кабине, заработал овацию от небольшой толпы, собравшейся у второй отметки.
В 10.55 S.5 N220 под управлением Вебстера оказался на стартовой линии, и в первом полёте практически повторил характеристики Кинкеда. Он пересёк большую часть дистанции на сравнительно небольшой скорости, и начал взлёт на предельно малом от второй линии расстоянии. Он поднялся в воздух практически на самой линии и выполнив быстрый разворот, вернулся на большой скорости для «рулёжного» теста. Во время рулёжки он двигался на приличной скорости и к всеобщему изумлению, взлетел практически в 15 метрах от второй отметки. Это было очень неожиданно для наблюдателей, и как позднее стало известно, было вызвано порывом ветра, при одновременном воздействии волн, и не было преднамеренной попыткой нарушить правила проведения испытаний. После возвращения в «официальный катер», Вебстер получил разрешение на проведение теста на плавучесть, так что характеристики самолёта были признаны приемлемыми. Однако в 4 вечера последовало сенсационное решение о дисквалификации, и рулёжный тест необходимо провести повторно в 9 утра на следующий день. Это было плохо, т.к. потребовалась очередная буксировка на полмили по воде. По общему мнению представителей Великобритании, о возможной дисквалификации следовало сообщить до начала теста на плавучесть.
В 11.22 второй S.5 занял место на старте под управлением Уорсли. К этому времени ветер усилился, и поверхность воды создавала затруднения для нормального взлёта, особенно для этого самолёта, имеющего безредукторный мотор, создающий больший момент на старте. Вскоре после начала руления стало очевидным, что Уорсли испытывает трудности с управлением, и после нескольких отклонений от курса на неровной воде, во время которых поплавки казалось полностью погружаются под воду, он был вынужден снизить обороты двигателя и полностью остановиться на середине пути. К этому моменту как он справился с машиной и достиг скорости взлёта, он был примерно в 50 метрах за 2 отметкой. Уорсли вернулся назад, чтоб выполнить вторую попытку взлёта, и хотя на этот раз самолёт управлялся гораздо лучше, было очевидно, что пилоту приходится полностью отклонять рули, в основном для борьбы с моментом двигателя. Самолёт оторвался от воды со значительным отклонением от курса, но оказавшись в воздухе, стал прекрасно управляемым, и быстро выровнялся с одновременным ростом скорости, чем привёл очевидцев в восхищение.
Таким образом, все три предполагаемых участника соревнований со стороны Великобритании испытывали проблемы с прохождением предстартовых испытаний.
Солнечная погода во время теста на выдержку на воде стояла не более получаса, в течение 3 часов погода испортилась: подул ветер, появилась зыбь и пошёл проливной дождь с градом. Градины достигали почти дюйма в диаметре, при очень сильном ветре. В результате после теста самолёты пришлось очень тщательно осматривать. К счастью, существенных повреждения при осмотре не выявили.
По результатам теста в поплавках Gloster’a вообще не было следов влаги, в то время как у обоих S.5 были обнаружены лишь очень незначительные признаки протечек.
Как только самолёт заканчивал тест на водостойкость, его буксировали к ангару, где начиналась болезненная работа по полному осмотру конструкции и окончательной регулировке. В субботу утром S.5 N220, пилотируемый Вэбстером, повторно прошёл тест на руление, на сей раз к счастью без замечаний, и пилот получил одобрение без каких-либо ограничений.
Соревнования начались в 14.30 26 сентября. На глазах многих тысяч зрителей, итальянские машины оказались неспособными бороться за призовые места, занятые англичанами, а один борт выбыл из гонок из-за проблем с двигателем. Британский метод разворота, с плавным креном без потери высоты оказался более выгодным по сравнению с итальянским, предусматривающим набор высоты во время поворота с последующим пикированием. Результаты соревнований по оценке трёх групп наблюдателей различались на 15 секунд, что составляет свыше 3%, на каждом круге, или 10 миль/ч при скорости 300 миль/ч, но по итогам всей гонки величина ошибки снижается до 0,36% или около 1 мили/ч. Исходя из этого сделали заключение, что значение скорости, показанное на коротком отрезке, может быть определено только с большой ошибкой, и показания индикаторов воздушной скорости S.5 на кругу показали от 299 миль/ч до 285 миль/ч, или 4,7%.
Кинкед пролетел на Gloster IVB N223 три круга со средней скоростью 275 миль/ч, достигнув в одной из точек 289 миль/ч, до того как сошёл на 6 круге из-за поломки двигателя. Он выбыл из гонки, показав среднюю скорость 272,53 миль/ч и пролетел 5 кругов за 34 мин 11,9 сек. Соревнования выиграл Сидней Норман Вэбстер на S.5/25 N220, показав среднюю скорость 281,656 миль/ч, Уорсли пришёл вторым на S.5/21 N219 со средней скоростью 272,91 миль/ч. Понижающий редуктор на Napier Lion VIIB, позволивший использовать пропеллер, вращающийся с меньшей скоростью, подтвердил свою полезность, дав возможность во время соревнований 26 сентября лейтенанту Вэбстеру на N220 установить новый мировой рекорд скорости полёта по 100 км замкнутому маршруту, составивший 283,67 миль/ч.
После гонок
Сразу после гонок 1927 года, итальянцы чтобы хоть как-то реабилитироваться предприняли успешную попытку установить рекорд скорости для гидросамолётов на трёхкилометровой базе. Англичане не оставили в покое и этот рубеж, предприняв попытку побить достижение итальянцев. Тренировки с целью установления рекорда начали на третьем S.5 (вторая машина с редукторным двигателем, N221, так ни разу и не поднявшаяся в Венеции в воздух).
Кинкед ждал в Калшоте около 10 дней, пока представится возможность побить рекорд скорости, установленный в прошлом ноябре итальянцами, но погодные условия были неподходящими.
Утром 12 марта 1928 года, погодные условия оказались достаточно хорошими, но на старте у самолёта появилась масляная течь. После её устранения погода испортилась, пошёл снег, и лишь в 4 часа пополудни условия улучшились, самолёт был вновь выведен на старт и после прогрева двигателя спущен на воду с пилотом в кабине.
Помимо официальных хронометражистов присутствовали несколько иностранных атташе, капитан Байард, Р.Мителл и ряд других лиц.
После короткого кругового полёта Кинкед приводнил самолёт, в соответствии с правилами, требующими выполнить 2 посадки перед попыткой установки рекорда для подтверждения годности самолёта (первая зачётная посадка была выполнена в предыдущий день).
В это время над водой начала появляться дымка, и Кинкед немедленно взлетел, с некоторыми затруднениями, для попытки установить рекорд. Самолёт скрылся из вида в направлении острова Уайт, и вскоре стал заметен как небольшая черта, приближающаяся к Калшоту. Вскоре все наблюдатели с ужасом увидели, как самолёт нырнул носом вниз и скрылся под водой. В воздух поднялся большой столб воды, и после того, как он осел, на воде не было никаких следов самолёта. Звук мотора ещё долго разносился над водой после того, как самолёт скрылся из вида.
Моторные лодки отправились к месту падения, но ни следов самолёта, ни пилота, видимо погибшего в момент удара о воду, найти не смогли.
С учётом высоты полёта в 100 футов и скорости около 450 футов в секунду (300 миль в час) от момента изменения траектории до падения прошло менее секунды.
Надо отдать англичанам должное: неудача их не остановила. В сентябре звено высоких скоростей полёта временно переместили из Феликстоу в Калшот. С учётом этого попытка установить новый рекорд не могла состояться ранее ноября.
В сентябре Д’Арси Григ перебрался в Калшот для работы с двумя S.5, N219 с безредукторным двигателем, на котором Уорсли прилетел вторым, и N220 с редукторным, победившем в прошедшей гонке.
С частыми перерывами из-за погоды Григ выполнил несколько полётов на N219 и был готов полететь на N220. Первый полёт на N220 показал необходимость небольших регулировок управления. Самолёт постоянно летал с небольшим креном. Во время гонок Вэбстер раскручивал двигатель до 3300 оборотов, но Григ собирался раскрутить его до 3900, во время снижения перед выходом на курс.
3 ноября Григ воспользовался хорошей погодой для последнего тренировочного полёта на N220. По результатам полёта был заменён пропеллер, вместо которого установлен винт с шагом как во время гонок. Возможно это было не лучшим решением, т.к. к тому времени в Калшоте уже испытывалась новая серия винтов Фейри, но к ноябрю испытания ещё не закончились.
Самолёт был слегка модифицирован. Головки заклёпок на поплавках не полировались, но были заделаны те же воздухозаборники, что и на машине Кинкеда, и убрана часть межпоплавковых расчалок.
Утром, когда туман рассеялся, ветер не превышал 11 миль в час, вода была неспокойной. В 13:00 самолёт выкатили и убедившись, что всё в порядке, в 13:17 запустили двигатель примерно минут на 10. После прогрева его выключили. Как и в Венеции двигатель запускали с помощью стартера, расположенного в небольшой лодке.
Григ занял место в кабине и его отбуксировали на старт. При запуске двигателя в поплавковом баке было 35 галлонов топлива, и ещё 4 долили в последний момент, т.к. пилот заявил о желании пролететь мерный отрезок 6 раз.
К самолёту подогнали стартер, и примерно в 14:00 снова запустили двигатель. Пилот порулил со старта, но не газовал, и примерно через 2 минуты двигатель заглох. В 14:13 его запустили снова, и после долгой пробежки по воде в 14:15 самолёт поднялся в воздух. Перед выходом на мерный отрезок Григ «подныривал», что было самой зрелищной частью полёта. При этом снижение не должно было превышать 500 м.
6 раз Григ пролетел над мерной базой. После приземления его встретили громкими аплодисментами. Он заявил, что не особо надеется на рекорд, а когда его спросили, как велика была скорость в пикировании, ответил, что не смотрел на индикатор.
Измерители, Рейнольдс (Mr. Reynolds) и полковник Линсдей Ллойд (Col. Lindsay Lloyd) заявили, что самыми быстрыми были второй, третий, четвёртый и пятый пролёты мерной базы, во время которых скорость составила:
- Второй пролёт — 519,230 км/ч = 322,630 миль/ч
- Третий пролёт — 509,433 км/ч = 316,540 миль/ч
- Четвёртый пролёт — 514,285 км/ч = 319,560 миль/ч
- Пятый пролёт — 514,285 км/ч = 319,560 миль/ч
Среднее значение за четыре пролёта 514,308 км/ч или 319,570 миль/ч
Д’Арси Грииг летал быстрее любого человека на земле, но не смог официально установить новый рекорд, т.к. для этого требовалось превысить предыдущее достижение не менее чем на 8 км/ч.
Неудавшаяся попытка побить мировой рекорд не стала точкой в карьере S.5. Эксплуатация двух оставшихся самолётов продолжалась. Во время ожидания поставок новых Gloster VI и S.6 команда тренировалась на Gloster IV N224, Gloster IVA N222, Gloster IVB N223, Supermarine S.5 N219 и N220. В середине июля N219 прошёл через капитальный ремонт, во время которого на него установили редукторный Lion VIIB вместо безредукторного и установили триммер на руль направления. Этот самолёт планировали использовать в качестве резервного в следующих гонках, и резерв весьма пригодился. 6 сентября, буквально за день до начала соревнований, оба Gloster VI пришлось отстранить от гонок из-за проблем с топливными насосами. В результате третьей машиной в британской команде стал S.5 N219. На его фюзеляж нанесли белые цифры 5, и пятёрки же чёрного цвета на нижнюю поверхность крыла.
15 августа 1929 года один из S.5 выполнил демонстрационный полёт во время презентации новых S.6.
Гонки 1929 года
Одиннадцатые гонки на кубок Шнайдера были назначены на 6-7 сентября 1929г, должны были состоять из 7 пролётов по прямоугольному маршруту общей протяжённостью 217, 4 мили над Солентом (Solent) со стартом и посадкой на Райд Пьер (Ryde Pier, Isel of Wight). Французская команда не принимала участия в гонках, т.к. не была готова ко времени их проведения, так же уже во второй раз не прибыл на гонки участник из США майор Элфорд Вильямс (Maj Alford J.Williams), собиравшийся летать на моноплане Mercury. Единственным оппонентом британской команды, состоявшей из флайт-лейтенанта Вэгорна (Flt Lieut H.R.D. Waghorn) на S.6 N247, флаинг-офицера Ачерли (Flg Off L.R.L. Atcherley) на S.6 N248 и флайт-лейтенанта Д’Арси Грига (Flt Lieut D.D’Arcy A.Greig) на S.5 N220 была итальянская команда.
Кубок во торой раз достался англичанам, благодаря Вэгорну, пролетевшему на S.6 N247 со скоростью 328,63 мили/ч, вторым стал итальянец уоррент-офицер Молин (Wt Off T.Dell Molin) с результатом 284, 2 мили/ч на красном Macchi M.52bis, а третьим Д'Арси Григ на S.5 N220 со средней скоростью 282,11 миль/ч. Ачерли на S.6 N248 пролетел трассу со средней скоростью 325,54 миль/ч, но был дисквалифицирован за срез одного поворота над островом Хэйлин (Hayling Island) на первом круге. Тем не менее, во время остального полёта по трассе он сумел установить новый мировой рекорд скорости полёта на дистанциях 50 км (332,49 миль/ч) и 100 км (331 миль/ч). И хотя Вэгорн на первом и третьем кругах развил среднюю скорость 330,1 миль/ч, а Ачерли на четвёртом круге показал среднюю скорость 331,6 миль/ч, что превышало мировой рекорд, ни один из этих результатов не был зачтён в качестве такового, т.к. не был установлен на 3-километровой мерной базе. К тому же эти достижения – заслуга S.6, а не S.5.
Интересно отметить и тот факт, что в сентябре 1929 года S.5 снова пришлось столкнуться со своим старым оппонентом в лице Macchi M.52, прошедшим модернизацию и получившим приставку bis. На этот раз итальянцам удалось отыграться, Молин прошёл дистанцию со средней скоростью на 2 мили в час большей, чем Григ на своём S.5. Однако из-за того, что оба новых Macchi M.67 сошли с дистанции, это достижение стало единственным утешением для итальянской команды…
Упоминаний о дальнейшей судьбе двух оставшихся S.5 мне найти не удалось, но судя по тому, что в отличие от S.6 ни один из них не засветился в музейных коллекциях и не упоминается в качестве тренировочных при подготовке к гонкам 1931 года, вскоре после описываемых событий они были списаны и утилизированы.
Техническое описание S.5
Фюзеляж самолёта был цельнометаллическим, в основном из дюралюминия, и имел полумонококовую конструкцию. Он состоял из 32 расположенных близко друг к другу шпангоутов, отформованных из U-образного профиля гладкой стороной наружу, к которым крепилась обшивка фюзеляжа. Шпангоуты крепились к лонжеронам фюзеляжа. Передняя часть состояла из ковшевидной моторамы, являвшейся продолжением силовых элементов фюзеляжа, усиленной в местах крепления двигателя перекрёстными подкосами. В задней части этой конструкции находилась главная рама с креплением для лонжеронов крыла, передних стоек поплавков и расчалок, изолирующая двигательный отсек от кабины пилота.
Полумонококовая конструкция позволила уменьшить сечение фюзеляжа до минимума. Пилот сидел практически на полу, и его плечи касались выреза в верхней части кабины. Для очистки кабины пилота от выхлопа и горячего воздуха, идущего от двигателя, на фюзеляже сделали специальные воздухозаборники для свежего воздуха. Хвост представлял собой одно целое с фюзеляжем, со слегка усиленной рамой под крепления рулей и лонжеронов стабилизатора. В наиболее нагруженных местах применялась тройная обшивка, способная выдержать нагрузку 18g.
Дюралюминий, анодированный для лучшей устойчивости к воздействию коррозии, использовался и в конструкции поплавков, за исключением топливных баков, изготовленных из стали и выполненных в виде интегральной конструкции в составе поплавка. Поплавки однореданного типа, по конструкции были схожими с корпусами летающих лодок Supermarine, т.е. имели центральный продольный киль и скулы из пересекающихся рам, закреплённых спереди и сзади с помощью стрингеров.
Крыло S.5 было выполнено из дерева, имело симметричный профиль средней толщины и состояло из 2 половин двухлонжеронного типа, нервюры выполнялись из трёхслойной фанеры с широкими фланцами, предназначенными для фиксации винтами крыльевых радиаторов (в дополнение к обшивке из трёхслойной же фанеры толщиной 3/32 дюйма). От узла крепления проволочных расчалок на заднем лонжероне диагональный силовой элемент шёл к переднему лонжерону, для усиления жёсткости крыла на кручение, что уменьшало опасность возникновения флаттера. Вильчатые концы проволочных расчалок были полностью утоплены в крыло, на верхней и нижней поверхности которого имелись выполненные заподлицо технологические лючки для осмотра и регулировки. Расчалки выполнялись из профилированной проволоки, верхняя часть фюзеляжа служила для стабилизации всей системы расчалок крыла и поплавков.
Крыльевые радиаторы устанавливались поверх выполненной из трёхслойной фанеры обшивки крыла и крепились к ней с помощью винтов. Система охлаждения двигателя была весьма своеобразной: горячая вода, пройдя сквозь двигатель, собиралась в переднем бачке, расположенном позади центрального ряда цилиндров мотора Napier. Затем по патрубкам вода распределялась вдоль задней кромки радиаторов (расположенных на верхней и нижней поверхности крыла), откуда текла, охлаждаясь, к передней кромке радиатора, и по патрубкам возвращалась в двигатель.
Радиаторы покрывали верхнюю и нижнюю поверхность крыла почти целиком. Каждый радиатор состоял из секций шириной 8,5 дюймов, изготовленных из медных листов, согнутых по форме крыла, и соединённых вместе. Верхний лист, обтекаемый воздухом, был гладким, а нижний – гофрированным, что позволяло сформировать каналы для воды. Патрубки подходили к передней и задней кромкам радиатора, что позволяло создать единую направляющую систему и менять каждую секцию радиатора по отдельности, не снимая его целиком. Передний водяной бак разместили под обтекателем, позади центрального блока цилиндров.
Маслорадиатор представлял собой конструкцию длиной 11 футов из стальных гофрированных листов, установленную вдоль фюзеляжа слева и справа. Масло из двигателя проходило через один радиатор к фильтру, откуда попадало в бак (расположенный позади пилота), а из бака через второй радиатор поступало в двигатель. На двигателях с редуктором дополнительное охлаждение редуктора обеспечивалось за счёт прорезей в капоте двигателя над блоками цилиндров.
Киль, стабилизатор, рули высоты и направления имели типовую деревянную конструкцию и обшивались фанерой. Все тяги и качалки (кроме качалок элеронов) были полностью закрыты (не выступали в поток), особое внимание уделялось уменьшению образования вихрей. Даже крышки капота мотора Лайон (Lion) были подогнаны так, чтобы не портить плавные обводы фюзеляжа, что хорошо заметно на фотографиях спереди S.5. Мидель фюзеляжа составлял 5,9 квадратных фута, что было минимальным значением, когда-либо достигнутым на гоночных самолётах этого класса.
Как уже отмечалось выше, стальной топливный бак разместили в правом поплавке. Такое расположение бака сместило центр тяжести самолёта вниз, что улучшило его устойчивость на воде и воздухе, а так же компенсировало разворачивающий момент от воздушного винта во время разбега и в некоторой степени в полёте. При таком расположении в прямолинейном полёте топливному насосу хватало мощности для питания двигателя, но при резких поворотах начиналось топливное голодание, и пришлось сделать дополнительный расходный бачок в фюзеляже, под обтекателем правого ряда цилиндров сразу за двигателем. При поворотах топливо поступало в двигатель из этого бачка, а сам бачок наполнялся топливом во время прямолинейного полёта с помощью основного топливного насоса. Общий запас топлива составлял 55 галлонов.
Окраска самолётов N219 и N220 состояла из синего (ультрамарин) фюзеляжа, подводной части поплавков и киля, и серебристых крыльев, горизонтального оперения, верхней части фюзеляжа и обтекателей рядов цилиндров двигателя. Судя по всему, разбившийся при попытке установить рекорд скорости N221 не имел броской окраски и обозначений, и скорее всего, оставался в цветах материалов, из которых был изготовлен, либо был серебристым. Не исключено, что перед попыткой побития рекорда его отполировали.
Supermarine S.5 | |||||
Тип | S.5/21 | S.5/25 | |||
Год выпуска | 1927 | 1927 | |||
Регистрационный / гоночный номер | N219/6 (5 на гонках 1929 года) | N220/4 (победитель), N221 | |||
Размах крыла | 26ft 9in (8,15 м) | 26ft 9in (8,15 м) | |||
Длина общая | 24ft 11½in (7,61 м) | 24ft 3½in (7,41 м) | |||
Длина фюзеляжа | 22ft 0½in (6,72 м) | 22ft 0½in (6,72 м) | |||
Высота | 11ft 1in (3,38 м) | 11ft 1in (3,38 м) | |||
Хорда (средняя) | 5ft 0in (1,52 м) | 5ft 0in (1,52 м) | |||
Размах стабилизатора | 7ft 9in (2,36 м) | 7ft 9in (2,36 м) | |||
Длина поплавков | 19ft 2in (5,84 м) | 18ft 6in (5,64 м) | |||
Колея | 7ft 0in (2,13 м) | 7ft 0in (2,13 м) | |||
Площади | |||||
Крыла | 115 ft² (10,68 м²) | 115 ft² (10,68 м²) | |||
Стабилизатора | 14 ft² (1,3 м²) | 14 ft² (1,3 м²) | |||
Руля высоты | 5,8 ft² (0,54 м²) | 5,8 ft² (0,54 м²) | |||
Киля | 4,5 ft² (0,42 м²) | 4,5 ft² (0,42 м²) | |||
Руля направления | 6,625 ft² (0,62 м²) | 6,625 ft² (0,62 м²) | |||
Веса и нагрузки | |||||
Вес пустого, фунтов | 2680 | 2680 (N220) | |||
Загруженного, фунтов | 3242 | 3242 (N220) | |||
Нагрузка на крыло | 28.2 lb/ ft² (137,7 кг/м²) | 28.2 lb/ ft² (137,7 кг/м²) | |||
Нагрузка на мощность двигателя | 3,6 lb/h.p. (1,63 кг/л.с.) | 3,6 lb/h.p. (1,63 кг/л.с.) | |||
Профиль крыла | Raf 30 | Raf 30 | |||
Топливо | 55 gal (250 л) | 55 gal (250 л) | |||
Масло | 5 gal (22,73 л) | 5 gal (22,73 л) | |||
Вода | 15 gal (68,19 л) | 15 gal (68,19 л) | |||
Летные данные | |||||
Скорость максимальная | 319,57 m/h (514,188 км/ч) | ||||
Скорость посадочная | 85 m/h (136,77 км/ч) | 85 m/h (136,77 км/ч) | |||
Napier Lion, 12 цилиндров, W-образный | |||||
Тип и обозначение | VIIA (безредукторный) | VIIB (редукторный) | |||
Год выпуска | 1927 | ||||
Диаметр поршня | 5,5in (139,7 мм) | ||||
Ход поршня | 5,125in (130,175 мм) | ||||
Рабочий объём | 24 литра (1476in³) | ||||
Сухой вес | 850 lb (385,56) | 930 lb (421,848) | |||
Эффективная мощность | 900 л.с. | 875 л.с. | |||
Обороты | 3300 | ||||
Степень сжатия | 10/1 | ||||
Наддув | Нет | ||||
Среднее эффективное давление | 148 (оценочно) | 144 (оценочно) | |||
Расход топлива | 0,046pt/h.p.×h (0,0261 л/л.с.×ч) | ||||
Расход масла | 8gal/h (36,37 л/ч) | ||||
Номер двигателя | Е.86 | Е.90 |
Фотографии и схемы
Проектирование и постройка
Кубок Шнейдера. Фото Flight.
Short Crusider на гонках 1927г, вид на левый борт. Фото Flight.
Short Crusider на гонках 1927г. Обратите внимание на команду, буквально повисшую на поплавках для противовеса. Фото Flight
Вид спереди на Short Crusider. Большая часть обтекателей цилиндров двигателя снята. Фото Flight.
Двигатель самолёта Short Crusider. Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Supermarine S.5: Эти три вида дают прекрасное представление о чистоте линий машины. Обратите внимание на то, как аккуратно закапотирован гоночный двигатель Napier». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Supermarine S.5: Слева вид сзади на фюзеляж, показывающий козырёк кабины пилотов и обтекатели блоков цилиндров. Справа вид на мотораму». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Фотография крыла S.5. Обратите внимание на диагональный силовой элемент, усиливающий крыло для защиты от скручивания». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Supermarine S.5: центральная стальная часть правого поплавка, формирующая топливный бак. Небольшая врезка демонстрирует секцию центральной вставки (шпангоута) стальной части поплавка». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Supermarine S.5: три вида на поплавок, силовая конструкция, с установленым топливным баком и законченный, кроме части верхней обшивки». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Supermarine S.5: три вида на цельнометаллический фюзеляж. Нижняя фотография показывает силовую конструкцию. На среднем снимке фюзеляж показан во время проведения теста на статическую нагрузку с помощью мешков с песком, и на верхнем двигатель Napier Lion устанавливается на место. Обратите внимание на каркас обтекателей блоков цилиндров». Фото Flight.
Испытания
Оригинальная подпись: «Два британских участника гонок на кубок Шнейдера: вид спереди на Gloster IV и Supermarine S.5 даёт прекрасное представление о чистоте их линий». Обратите внимание на отстоящий вправо поплавок S.5 и отсутствие воздухозаборника под коком винта. Снимок сделан во время первой демонстрации самолётов прессе перед отправкой в Италию, 1929г. Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Три вида на Supermarine S.5, являющийся развитием S.4 1925г». N219 в самой ранней конфигурации: короткий масляный радиатор, на руле направления не нанесён триколор. На левом крыле заметен приёмник воздушного давления. Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Для гонок на кубок Шнейдера: партия металлических винтов Фейри-Рид упаковывается для транспортировки в средиземноморье. В правой части снимка видны 6 винтов вместе с упаковочной тарой. По шагу винтов видно, что они предназначены для скоростных машин». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Металлические винты Fairey: различные образцы, испытанные при подготовке гоночных гидросамолётов для гонок на кубок Шнейдера. Пропеллер в правом нижнем углу показан вместе с коком». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Металлические винты Fairey: два снимка машин, с помощью которых изгибают лопасти винтов». Фото Flight.
Вид спереди на Supermarine S.5. Хорошо видно, что правый поплавок отстоит от центра дальше, чем левый. Иллюстрация к Aircraft Profile №39.
N220. Левый поплавок выглядит сильнее отстоящим от центра. Подтверждением того, что фотография не инвертирована, может служить расположенный на левом крыле приёмник воздушного давления. Искажения при съёмке? Фото airwar.ru
Вид слева на N220. Ковшовый воздухозаборник за коком отсутствует, гоночного номера на самолёте нет. Фото airwar.ru
Гонки 1927 года
Оригинальная подпись: «Подготовка к решающему дню: два британских участника гонки на кубок Шнейдера выполняют испытательные полёты в Венеции. Вверху флайт-лейтенант Кинкеад на Gloster-Napier IV, и (внизу) сквадрон-лидер Слаттер на Supermarine-Napier S.5 после первого тренировочного полёта, 10 сентября». Снимок не лучшего качества, но цифра на белом сегменте РН выглядит больше похожей на единицу, чем на двойку. При этом поплавки одинаковой длины, да и судя по описанию событий, летал тогда именно N220. Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Великобритания старается в полную силу на Шнейдеровских гонках: Флайт-лейтенант Кинкеад на Gloster-Napier IVb обгоняет флайт-лейтенанта Уорсли на Supermarine-Napier S.5 №6 (безредукторном)». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Гонки на кубок Шнейдера: Уорсли на его Supermarine S.5 буксируют после провала испытаний, справа он же во время теста на руление». Интереснейший снимок. На N219 можно различить небольшой воздухозаборник снизу сразу за коком винта, который если верить описаниям служил для дополнительного охлаждения моторов, оснащённых редуктором. Но на N219 стоял мотор с прямым приводом, а ошибка в дате съёмки исключена, если учесть дату публикации: снимок сделан до того, как N219 оснастили редукторным мотором! На левом крыле различим приёмник воздушного давления. Фото Flight.
Оригинальная подпись: «S.5 N220 во время теста на водостойкость, предшествующего гонкам 1927 года». Иллюстрация к Aircraft Profile №39.
Перепечатка в Aircraft Profile №39 фотографии из журнала Flight. Подпись как и в первоисточнике: «S.5 N219 Уорсли буксируют в Венеции, 1927г.»
На снимке отчётливо различим воздухозаборник сразу за коком винта (снизу), который должен быть только на машинах с редукторным двигателем!
Два участника гонок на кубок Шнейдера 1927 года. К сожалению, оригинальная подпись к фотографии отсутствует. На заднем плане Supermarine S.5. Судя по поплавкам одинаковой длины, это или N220 или N221, причём скорее N220, т.к. N221 в Венеции не летал. Гоночный номер на самолёт ещё не нанесён. Хорошо виден приёмник воздушного давления на левом крыле. Фото flightglobal.com
Британские лётчики на фоне N220. Обратите внимание на носовую часть: там есть небольшое отверстие снизу, сразу за коком винта. Похоже воздухозаборник на машинах с редукторным двигателем в 1927 году выглядел именно так, а не был ковшевидным, как на рисунках из Flight’а. Фото flightglobal.com
Ещё один снимок N220. На нём правый поплавок выглядит длиннее левого. Искажение, внесённое оптикой? Снизу под фюзеляжем в районе стыка с крылом видны три крупных отверстия. Фото flightglobal.com
N219 с гоночным номером 6 на воде, снимок 1927 года. Фото flightglobal.com
N220 выкатывают из ангара. Интересно отметить, что на всех снимках он выглядит более светлым, чем N219, хоть оттенок обшивки совпадает с оттенком передней полосы на руле направления, что косвенно подтверждает окраску самолёта в синий цвет. Да и разделительная линия цветов на поплавках достаточно хорошо видна. Обратите внимание на отсутствие гоночного номера: не исключено, что снимок сделан перед попыткой установить рекорд скорости. Фото airwar.ru
N220 с приставной лестницей для доступа в кабину пилота. Самолёт уже полетал: обратите внимание на следы выхлопных газов. Фото airwar.ru
После гонок
Вид снизу-спереди на N219, снимок 1929 года. Самолёт обзавёлся трёхцветной кокардой ВВС Великобритании на фюзеляже. Гоночного номера на самолёте нет, воздухозаборник снизу за коком винта отсутствует. Снимок после установки редукторного двигателя? Фото flightglobal.com
Буксировка N219, снимок 1929 года. Гоночного номера на самолёте нет, различим воздухозаборник снизу за коком винта. Видно, что краска изрядно облезла. Руль направления уже с триммером. Фото flightglobal.com
N219 бежит по воде. Судя по отсутствию гоночного номера и облезшей краске, снимок 1928-1929 года. Фото airwar.ru
Вид спереди на N219. Ковшового воздухозаборника нет. Фонарь кабины пилотов откинут. Обратите внимание на водоросли, висящие на задней межпоплавковой расчалке. Фото airwar.ru
Несколько необычный снимок S.5. Винт имеет рубленные законцовки, сверху над обтекателем левого ряда цилиндров двигателя большой воздухозаборник, не встречающийся на других снимках. Слева на обтекателе центрального блока нет отверстий для выхлопа. Фотография перевёрнута? Но правый поплоавок выглядит отстоящим сильнее, как и должно быть. Возможно это единственный снимок S.5 N221. Фото airwar.ru
Оригинальная подпись: «Попытка установить рекорд скорости: опробование двигателя Napier на Supermarine S.5 в Калшоте». Обратите внимание: самолёт не несёт никаких видимых обозначений, кроме возможно триколора и номера на руле направления. Линии разделения цветов не просматриваются. Не видно никаких дополнительных воздухозаборников на носовой части фюзеляжа. Фото Flight.
Гонки 1929 года
Оригинальная подпись: «Впечатление скорости: Флайт-лейтенант Д’Арси Григ пролетает на малой высоте над Райд Пьер. Средняя скорость на круге составила 282,11 м/ч». Единственный снимок из журнала Флайт этого самолёта во время гонок 1929 года. Триммер на руле рассмотреть не получается из-за низкого качества исходного снимка. Фото Flight.
Техническое описание S.5
Оригинальная подпись: «Просто прекрасный двигатель: На снимке представлен гоночный двигатель Napier, устанавливаемый на Supermarine S.5 и Gloster IV. Несмотря на огромную мощность, гоночные двигатели Napier обладают выдающейся надёжностью, и за время гонок на кубок Шнейдера не было ни одного отказа. Обратите внимание на то, как спрофилированы блоки цилиндров для обеспечения плавного сопряжения с капотами». На снимке представлен безредукторный вариант двигателя, а значит он установлен на N219. Обратите внимание на отсутствие воздухозаборника снизу и обшивку внахлёст. Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Победитель гонки на кубок Шнейдера: вид ¾ на гоночный двигатель Napier с редуктором, который был установлен на Supermarine S.5 Вебстера». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Перспектива: узел крепления пропеллера при виде спереди на редукторный двигатель Napier кажется непропорционально большим. Его настоящий размер виден на соседнем снимке. Обратите внимание на пустое пространство между блоками цилиндров: это обеспечивает возможность хорошей капотировки двигателя». Интересный момент: хоть двигатель и является развитием Napier Lion, на подписях к фотографиям тех лет название Lion не встречается ни разу. Хотя в более поздних источниках безредукторный вариант обозначили как Lion VIIA, а редукторный как Lion VIIB, да и в публикациях того же Flight’а, посвящённых Gloster VI 1929 года двигатель снова называют Lion’ом. Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Supermarine S.5, одиннадцатые соревнования на кубок Шнейдера, Спитхеад, Великобритания, самолёт Флайт-лейтенанта Д’Арси Грига». Интересно, что ни одного снимка N219 с пятёркой на борту найти не удалось, да и триммера на руле направления не видно, так что достоверность иллюстрации полностью на совести автора. Иллюстрация к Aircraft Profile №39.
Оригинальная подпись: «Вид спереди на N220». Обратите внимание на нарисованный под коком винта воздухозаборник. Иллюстрация к Aircraft Profile №39.
Оригинальная подпись: «Supermarine S.5, 1927г, десятые соревнования на кубок Шнейдера, Венеция, Италия. На этом самолёте Флайт лейтенант Вебстер выиграл гонку». На профиле самолёт изображён с воздухозаборником под коком винта. Иллюстрация к Aircraft Profile №
Оригинальная подпись: «N219, 1972г». Иллюстрация к Aircraft Profile №39.
Оригинальная подпись: «Supermarine S.5: Хвост победителя гонок на кубок Шнейдера. Тяги рулей находятся внутри фюзеляжа». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Supermarine S.5: 1, конструкция тяг рулей высоты и направления, расположенных внутри фюзеляжа. Качалка руля высоты расположена рядом с узлом руля направления. 2, фитинги на верхней части фюзеляжа, к которым крепятся расчалки. Эта точка крепления служит основой всей системы расчалок. 3, изометрическое изображение двух основных шпангоутов, служащих узлами крепления расчалок и моторамы». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Supermarine S.5: слева изометрическое изображение топливной системы, справа – аналогичное для системы охлаждения двигателя». Фото Flight.
Оригинальная подпись: «Supermarine S.5: некоторые детали конструкции. 1, водяные трубки в передней секции крыльевых радиаторов. Обратите внимание так же на топливные трубки, идущие из поплавка внутри обтекателя поплавковой стойки. 2, водяные трубки из задней кромки крыла входят в фюзеляж у корня крыла. 3, корневая часть правого крыла. 4, детали стоек поплавка и топливные трубки в месте их входа в правый поплавок. Так же показана крышка топливного бака. 5, обтекатель пропеллера и воздухозаборники для охлаждения редуктора двигателя». Фото Flight.
схемы Supermarine S.5
Источники
- C.F. Andrews & W.G. Cox. The Supermarine S.4 – S.6B (Profile Publications, Aircraft Profile #39).
- Peter Lewis. British racing & record-breaking aircraft. Putnam.
- Flight, 1925.
- В.Бакурский. Самые быстрые самолёты, или гонка за призраком скорости. (Изд. ИЛБИ, Москва, 2000г.)
- flightglobal.com
- airwar.ru
Перевод с английского и редакция — Петр Клундук
источники: