Испытания истребителя Messerschmitt Me 109 с носовой стойкой шасси

Данный материал был переведен уважаемым коллегой NF и немного доработан мной. Перевод был выполнен в ноябре 2015 года.

Предисловие

Истребитель Me 109F (заводской номер 5603, военный номер CE+BP) использовался в испытаниях носовой стойки шасси. Согласно предоставленных докладов сначала этот самолёт испытывался с одноколесной носовой стойкой шасси (доклад от 17 января 1941 года) и позднее (доклад от 21 августа 1942 года) с двухколесной.

Фото 1: Me 109F (воен. № CE+BP, зав. № 5603) до переделок

Фото 2: Тот же самолёт, вид сбоку

Сначала мы сообщим о содержимом доклада от 17 января 1941 года Messerschmitt A.G. Augsburg, отдел лётных испытаний, группы лётных характеристик, который был подготовлен сотрудником компании Хайзе (Heise):

Введение

Для того чтобы упростить взлёт и посадку скоростного самолёта и снизить опасность поломки шасси и подскоков самолёта на взлетно-посадочной полосе (ВПП) с неровной поверхностью, Me 109F (зав. № 5603) был оборудован носовой стойкой шасси и затем испытан.

Проведение испытаний и результаты

Расположение носового колеса и основного шасси можно увидеть на изображениях 1, 2 и 3. При первых испытаниях элементы крепления стоек шасси располагались на 44,75 % tm. Ось фюзеляжа имела отрицательный наклон относительно продольной оси в 0,5°. Первоначально испытания были ограничены рулежками по аэродрому. Так как в носовую стойку были установлены эксцентрик и гаситель вибрации (фрикционный механизм регулировки лёгкости вращения рулевой вилки), то это не соответствовало требованиям, поскольку данные устройства ограничивали поворачиваемость носового колеса. При этом рулежечные испытания показали, что подвеска переднего колеса оказалась мягкой и машина из-за неровностей ВПП начинала подскакивать. Удаление гасителей вибрации не изменило плохой маневренности самолёта при рулежках. Первый полёт с носовым колесом показал, что разбег и пробег самолёта оказались длинными. С другой стороны, длинные разбег и пробег были вызваны и сырой травой, росшей на поверхности ВПП, что стало причиной плохого сцепления между колёсами и её поверхностью. После этих испытаний машина была переделана, эксцентрик носовой стойки шасси удален, и на его место установлено простое цилиндрическое кольцо. Длина передней стойки шасси была увеличена на 100 мм, поскольку нос самолёта с первым вариантом стойки находился низко и расстояние между лопастями воздушного винта и поверхностью ВПП было слишком малым. После монтажа новой более длинной стойки фюзеляж самолёта уже был расположен по отношению к поверхности ВПП не под отрицательным углом в 0,5°, а уже с положительным 2°20’. Затем были проведены рулежечные испытания с оснащенной поворотным колесом носовой стойкой, показавшие хорошую маневренность на земле. Флаттера носового колеса не наблюдались даже при отсутствии гасителей вибраций.

Лист 1 из доклада от 17.01.1941 года

Лист 2 из доклада от 17.01.1941 года

Лист 3 из доклада от 17.1.1941 года

Лист 4 из доклада от 17.1.1941 года

При рулежках на полной подаче газа при положении центра тяжести 22,9 % САХ легко парировалось отклонением рулей высоты и смещением хвостового колеса. На взлёте самолёт вёл себя нормально. Тенденции поломок не наблюдалось. Посадка производилась в разных вариантах:

1. Машина удерживалась и намеренно садилась с креном в направлении хвоста. Потеря скорости демпфировалась носовым колесом.
2. Выравнивание машины при посадке, в результате чего самолет садился с касанием ВПП колесами основных и носовой стоек. Подскоков самолёта и при посадках на неровную поверхность части ВПП не наблюдалось. Стабилизация самолёта относительно направления пробега была без недостатков.
3. При посадке самолёт выравнивался в зависшем состоянии и за счет относительно большого потока сжатого воздуха под крылом садился и при большой скорости снижения. При посадке лопнуло переднее колесо, но пилоту удалось остановить машину без дополнительных повреждений.
4. Посадки при лёгком боковом ветре.

Машина была очень устойчива по курсу, устойчивость в зависимости от ветра (Windfahnenstabilität) была меньше, чем при наличии хвостового колеса. Тенденций к поломкам не наблюдалось.

Было установлено, что подрессоривание переднего колеса было слишком мягким. Передняя стойка получила новое амортизирующее кольцо, и в ходе последовавших за этим испытаний было установлено, что машина при рулёжке вела себя лучше. Самолет не так сильно «трамбовал» поверхность аэродрома, но жесткость амортизации была ещё недостаточной. Машина при посадках на неровную часть ВПП не имела тенденции к подскокам, и не было замечено малейших поломок.

Чтобы получить полную картину того, как самолёт будет вести себя при рулежках по аэродрому, а также при взлётах и посадках, были проведены испытания со смещением центра тяжести самолёта в самое переднее и в самое заднее положения.

При самом заднем положении центра тяжести (S = 27,9 % САХ) самолёт при рулежках вёл себя еще хорошо, но переднее колесо временами отрывалось от поверхности аэродрома. При этом машина во время пробежек уже при самых незначительных отклонениях рулей высоты переносила основную нагрузку в направлении хвоста. При взлётах самолёт вёл себя аналогично тому, как и при среднем положении центра тяжести. При посадках самолёт имел склонность к подскокам и по словам господина доктора Вурстера (Dr. Wurster) наблюдалась лёгкая тенденция к поломке шасси. При смещении центра тяжести на 2 % (S = 25,9 % САХ) этот недостаток уже не наблюдался. Самое заднее положение центра тяжести (S = 27,9 % САХ) должно было приниматься как наиболее возможное из смещений назад.

При наибольшем смещении центра тяжести в направлении носа (S = 19,6 % САХ) были получены приемлемые результаты. Подскоки вообще не были замечены. Машина при пробежках и при посадках очень хорошо держалась относительно продольной оси. Взлёты и посадки проходили очень легко. Из-за увеличенного веса, приходящегося на носовое колесо, при наибольшем смещении центра тяжести вперед амортизация переднего колеса была недостаточно эффективной.

При последующих испытаниях стойки основного шасси были немного смещены назад и наклонены на 5° в направлении хвоста. При смещении колёс основного шасси назад до 50,4 % САХ продольная ось самолёта имела положительный наклон в 1,9°. В этом положении вновь были проведены испытания с самым передним и с самым задним расположениями центра тяжести. При смещении центра тяжести до 22,2 % САХ машина вела себя очень устойчиво и тенденции к поломки шасси не возникали. Подскоков при посадке на неровную поверхность аэродрома также не наблюдалось. При этом положении центра тяжести и при сильном боковом ветре были выполнены пробежки по поверхности аэродрома, а также взлёты и посадки. Машина и в этом случае вела себя очень устойчиво по курсу и тенденции к поломке шасси не наблюдалось. Разумеется, у машины было легкое смещение в сторону, и на колёсах шасси возникали сильные боковые нагрузки. Наиболее вероятным влиянием этих нагрузок стало лопнувшее колесо основной стойки шасси.

При заднем положении центра тяжести (S = 27,6 % САХ) результаты были аналогичными тому, что и при положении основных стоек шасси в 44,75 % САХ. При обоих положениях центра тяжести и со смещением основных стоек к 50,4 % САХ данное смещение заметно проявлялось. Машина при пробежках имела увеличенную нагрузку на носовую часть по сравнении с размещением основных стоек шасси при 44,75 % САХ. Последние испытательные полёты осложнялись снежным покрытием высотой около 15 см.

Выводы

В целом испытания с передним колесом дали следующую картину:

Первые пробежки по аэродрому показали, что переднее колесо непременно должно быть свободно поворачивающимся, т.е. необходимый для хвостового колеса эксцентрик должен быть удален и заменен на простую шайбу. Установленный на стойку гаситель вибрации оказался не нужен, поскольку удачно выбранный ход носового колеса предотвращал его колебания. Свободно поворачивающееся относительно оси колесо обеспечивало высокую маневренность при рулежках и было невосприимчиво к боковым ударам. Амортизация переднего колеса оказалась слишком мягкой, и даже с установленной новой демпфирующей перегородкой подрессоривание было избыточным. Особенно недостатки амортизации проявлялись при смещении центра тяжести вперёд. Прочие характеристики при пробежках по поверхности аэродрома были очень хорошими: машина очень хорошо удерживала направление и также и при боковом ветре катилась хорошо. Устойчивость в зависимости от ветра была лучше, чем при расположении колеса сзади. При боковом ветре на колёса основного шасси оказывали влияние очень большие нагрузки. При рулежке на полной подаче газа и самом переднем расположении центра тяжести машину можно были при помощи рулей высоты прижимать в направлении хвоста. При самом заднем расположении центра тяжести нормальное положение самолёта достигалось при помощи рулей высоты уже при небольшой скорости.

При взлёте пилот просто ориентировался на данные приёмника воздушного давления. Эффективность работы рулей высоты была такой, что машина при самом переднем расположении центра тяжести и смещенных назад основных стойках шасси могла хорошо подниматься. При подруливании стало заметно, что машина двигалась с минимальным лобовым сопротивлением. Поломок при взлётах с передним расположением колеса не наблюдалось. Взлёты выполнялись хорошо и при боковом ветре.

Порядок проведения испытаний

По словам пилотов посадка с носовым колесом были значительно проще, чем при заднем расположении колеса. Машина могла приземляться при скорости, превышающей посадочную. Только выравнивание самолёта при посадке в зависшем состоянии должно быть более значимым. Однако надёжная посадка самолёта без закрепления носовой стойки шасси и большие нагрузки на носовое колесо должны быть соответствующим образом рассчитаны. При касании поверхности земли самолёт более не подпрыгивал, и даже при посадке на неровный участок ВПП не наблюдалось подпрыгиваний. Можно было с самого начала пробега после посадки сильнее тормозить, так как благодаря наличию носового колеса самолёт уже не капотировал. Обзор пилотов во всех случаях был отличным.

Результаты испытаний с подробными данными сведены в приложении в виде таблицы.

В данный момент машина переделывается и после установки более коротких основных стоек шасси будет готова к дальнейшим испытаниям.

Аугсбург, 17 января 1941 года, FI.Erpr.-He/So.

Подпись (не разборчиво)

Доклад от 21 августа 1942 года о испытаниях носовой стойки со спаренными колёсами очень короткий и в нём указано.

Постановка задачи

Me 264 позднее должен быть оборудован передней стойкой со спаренными колёсами, после того как будут проведены предварительные испытания Ме 109 (зав. № 5603).

Порядок проведения испытаний

На месте передней стойки с одиночным колесом по заданию Пробуса (Probüs) были установлены спаренные колёса (Фотографии 1 и 2). Затем на ВПП с травяным и бетонным покрытиями были проведены пробежки самолёта с целью установления отсутствия флаттера.

Лист 1 из доклада от 21.8.1942 года

Лист 2 из доклада от 21.8.1942 года

Результаты

Маневренность в сравнении с передней стойкой с одиночным колесом несколько ухудшилась. Флаттер при пробежках по ВПП с травяным и бетонным покрытиями на наблюдался.

Сравнение спаренных носовых колёс от Ме 109 (350×135 мм; усиленное) с предусмотренным для Ме 264 (620×220 мм) невозможно, поскольку разница размеров колёс и воспринимаемых ими нагрузок слишком велика.

Доклады о лётных испытаниях № 803/263 и 682/233.

источник: «Messerschmitt Me 109. Erprobung von Bugrädern» // «LUFTFAHRT Inter­national» № 21