Испытано в Великобритании. Самолет-разведчик AGO C.IV
Интересная винтажная статья столетней давности, которая, думаю, заинтересует коллег.
AGO – ИНТЕРЕСНЫЙ ВРАЖЕСКИЙ САМОЛЕТ
Вне всякого сомнения Министерство авиации предприняло шаг в правильном направлении, собрав в лондонском складе ряд вражеских самолетов, узлов самолетов и авиационных двигателей и предоставив данную коллекцию для просмотра авиационным конструкторам и представителям солидных авиастроительных компаний. Возможно возник вопрос: почему данная коллекция не была представлена широкой публике? Ответом не него является тот факт, что экспонаты коллекции дадут гораздо больше информации квалифицированному инженеру, нежели простому посетителю, а сама коллекция организована так, чтобы наиболее подробно продемонстрировать все конструктивные особенности представленных машин.
Для целей, для которых предназначена данная выставка, все машины и их части расположены наиболее удачно. Так, например, комплектные машины представлены с одной стороной, которая вплоть до её осевой линии была лишена обшивки, в то время как другая сторона оставалась покрытой обшивкой. С одной стороны это позволяло получить впечатление от общей компоновки машины, а с другой стороны, если обойти машину, можно было внимательно рассмотреть все лонжероны, стойки, расчалки и соединители. С большими тщательностью и дальновидностью были разрезаны различные части самолетов (лонжероны и т.д.) для того, чтобы изучить их внутреннюю структуру и поперечное сечение. Таким образом практически отсутствуют детали, у которых общая конструкция и ее особенности не были бы понятны после беглого осмотра. В этой статье мы не предлагаем полный список экспонатов, поскольку он меняется время со временем, однако со временем мы сможем опубликовать рисунки и описания других машин.
В настоящим момент мы ограничимся рассмотрением одного захваченного вражеского самолета – AGO, – который наши представители имели возможность детально изучить благодаря любезному разрешению должностных лиц военно-воздушного комитета (Air Board).
Первое впечатление, которое получает человек, внезапно столкнувшийся с трофейным бипланом AGO, – это неожиданность, смешанная с любопытством. Что касается его общих линий, то AGO имеет поразительно необычный внешний вид. В основном – вне всякого сомнения – это связано с тем, что крылья этого самолета очень резко сужаются от корневых частей до законцовок. Это очень необычно для любой современной машины, и поэтому когда встречаешься с этим относительно недавно изготовленным немецким самолетом, – после изучения бирок и надписей складывается впечатление, что эта машина была изготовлена не раньше, чем в начале этого года, – вопрос, который приходит на ум, естественно связан с причиной, приведшей к созданию столь необычной конструкции.
Во-первых, очевидно, что независимо от того, к чему стремился конструктор, он был готов пойти на серьезный риск для достижения поставленной цели. Постройка трапециевидных крыльев, таких как у этого AGO, не является привлекательным с коммерческой точки зрения предложением, поскольку она вела за собой изготовление нервюр из двух отдельных половиной, причем по всему размаху консоли крыла – от корневой части до законцовки – ни одна из нервюр не походила на другую. Кроме того, поскольку основные лонжероны крыла сходятся к точке у законцовки, то они от корневых частей до законцовок пересекают нервюры на разных расстояниях, что опять-таки означает дополнительную нагрузку на производство. Что же касается самих основных лонжеронов, то они также сужаются от корневых частей до законцовок, вновь увеличивая трудоемкость производства.
Каковы же были причины, заставившие конструктора пожертвовать столь многим с точки зрения производства, чтобы добиться своей цели? Обход вокруг машины вскоре дает ответ на этот вопрос. Когда стоишь перед самолетом, то сразу же бросается в глаза своеобразный способ крепления переднего лонжерона. Вместо обычной межплоскостной стойки у AGO имеется лишь одиночная проволочная расчалка, идущая от переднего лонжерона нижнего крыла к переднему лонжерону верхнего крыла, в то время как между двумя передними лонжеронами отсутствуют какие-либо несущие или обратные расчалки.
Эта особенность, вероятно, содержит в себе решение выбора столь своеобразной конструкции. Удаление передней стойки обеспечивало значительный сектор обзора для стрельбы вперед. Нет никаких сомнений, что именно к этой цели стремился немецкий конструктор.
Вследствие положительной стреловидности передних кромок обоих крыльев внешние межкрыльевые стойки гораздо дальше от носа самолета, нежели в машинах с обычными прямыми крыльями. Помимо этого благодаря трапециевидности крыльев межкрыльевые стойки были ближе друг к другу и, следовательно, меньше мешали стрелку вести огонь. Более узкая хорда у законцовок крыльев приводит к меньшему смещению центра давления и, следовательно, возможно меньшей крутке крыльев. Таким образом, отсутствие крепления в передней части крыльев является не таким серьезным недостатком, как это могло показаться первоначально.
Когда мы говорим об отсутствии переднего крепления, то это не совсем правильно, так как уже указывалось, что одиночная проволочная расчалка проходит от переднего лонжерона верхнего крыла к переднему лонжерону нижнего крыла. Как известно в бипланах с верхним и нижним крыльями равной площади и с расстоянием между несущими поверхностями примерно равным длине хорды крыла верхнее крыло несет примерно на 30 процентов большую нагрузку, т.е. нагрузки между крыльями распределяются в соотношении примерно 4/7 и 3/7. Таким образом проводка расчалки от переднего лонжерона верхнего крыла к соответствующему лонжерону нижнего крыла предназначена для переноски части нагрузки от верхнего лонжерона. В результате в машине, у которой у переднего лонжерона расстояние между узлами крепления составляет 13 футов 6 дюймов (4,11 м), удается частично избавиться от огромного изгибающего момента, который должен присутствовать в этой сравнительно сильно загруженной машине.
Это в принципе все, что касается общей конструкции AGO. То касается конструкции самолета, то ее отличает большое количество интересных и необычных технических решений. Фюзеляж, который как и в большинстве немецких самолетов довольно вместительных – по отношению к членам экипажа – пропорций, покрыт полотном за исключением передней части вокруг двигателя, которая покрыта трехслойной фанерой. Нижняя поверхностью фюзеляжа от задней оконечности до кабины стрелка (задней кабины) была из трехслойной фанеры. От кабины стрелка до носа пол также был фанерным, но с дополнительным алюминиевым покрытием. Фюзеляж имеет прямоугольное поперечное сечение; легкая и относительно прочная конструкция над верхними частями шпангоутов образует своего рода карапасную палубу, которая изготовлена в качестве отдельного узла и которая благодаря и очень простым зажимам легко снимается. В случае серьезных нагрузок на фюзеляж эту карапасную палубу можно будет снять и осмотреть и отрегулировать внутренние расчалки.
Четыре лонжерона имеют квадратное поперечное сечение; от задней оконечности до кабины стрелка они изготовлены из сосны, а от кабины стрелка до носа – из ясеня. Поперечные стойки изготовлены из стальных труб, а проволочные расчалки прикреплены к ним так, как показано на одном из сопровождающих статью рисунков. Небольшое гнездо, по-видимому изготовленное из сплошного стального стержня, имеет просверленные по краям отверстия, сквозь которые проходят проволочные расчалки. Это гнездо насажено на конец трубы, у которой в районе оконечности имеются небольшие выемки для того, чтобы дать больше места для петель расчалок; гнездо вместе с его стойкой прикреплено к лонжерону проходящим через него болтом и находящимися внутри гнезда пружинной шайбой и гайкой, как это показано в сечении на одном из наших рисунков. Горизонтальные и вертикальные поперечные стойки расположены со смещением относительно друг друга. Лонжерон фюзеляжа просверлен в двух местах, и эти отверстия расположены близко друг к другу. Данная схема представляется очень изящной и, конечно, занимает очень мало места.
В передней части фюзеляжа внутреннее усиление конструкции выполнено в виде диагонально установленных стальных труб без использования расчалок. Заднюю кабину занимает стрелок; он сидит на небольшом сиденье, которое имеет каркас из стальных труб и обтянуто брезентом. Сиденье было подвешено на петлях и снабжено пружиной, благодаря чему оно сразу же переводилось в вертикальное положение, когда стрелок поднимался, чтобы вести огонь в положении стоя. В горизонтальном положении сиденье поддерживается наклонной стальной трубой, Эта труба своим нижним концом прикреплена к полу и может поворачиваться относительно места соединения, а ее верхний конец перемещался в стальной направляющей, прикрепленной болтами к нижней стороне сиденья. Принцип работы механизма складывания сиденья будет лучше понят со ссылкой на один из сопровождающих статью рисунков. В задней кабине пулемет установлен на поворотном кронштейне, который в свою очередь поддерживается на вращающейся деревянной турели, образуя по сути поворотную платформу, посредством которой пулемет может быть перемещен в любом желаемом направлении. Чтобы предотвратить повреждение носа машины и пропеллера для пулемета предусмотрен стопор в виде двух небольших рамок, закрепленных на задних центропланных стойках и предотвращающих слишком большое перемещение ствола пулемета.
Расположенное в передней кабине сиденье пилота размещается над основным топливным баком, который в свою очередь крепился к нижней поверхности фюзеляжа. Вспомогательный топливный бак является переносным и устанавливается слева от кабины на одном уровне с верхним крылом. В соответствующее отверстие в правой части верхнего крыла размещался радиатор, и в связи с этим следует отметить интересную особенность: вода и бензин проходят через правую и левую центропланные стойки соответственно, чем экономилась длина трубопроводов, которые в противном случае находились бы на открытом воздухе.
Элементы управления более или менее соответствуют обычному немецкому типу. Система управления включает в свой состав вертикальный рычаг, конец которого можно держать двумя руками. Эта ручка управления через универсальный шарнир смонтирована на продольном качающемся валу, имеющем на своих других (задних) концах кривошипные рычаги для крепления тросов элеронов. Представленная на выставке машина не имела установленного вооружения, но судя по различным узлам крепления в свое время над двигателем были установлены два пулемета с обычными устройствами прерывания огня при прохождении лопастей винта сквозь линии стрельбы пулеметов (синхронизиторами).
Большой двигатель – 230-сильный Benz – установлен на два продольных балках, каждая из которых в свою очередь крепятся к фюзеляжу пр помощи трех опор: задняя представляет собой наклонную панель из фанеры, средняя – труба, шедшая от стыка наклонной задней панели до нижнего фюзеляжного лонжерона, и передняя – вертикальная панель из фанеры. В дополнение к этим опорам двигатель крепился с помощью труб, шедших к верхним фюзеляжным лонжеронам, и труб, установленных под наклоном и соединявших верхние и нижние фюзеляжные лонжероны. Как уже упоминалось основной топливный бак расположен на полу кабины пилота, в то время как вспомогательный бак размещен в правом отверстии верхнего крыла. Маслобак, объем которого сравнительно небольшой, расположен под картером двигателя на правой стороне картера. Пропеллер, который на представленной машине отсутствовал, вероятно имел обтекатель втулки винта или полусферический наконечник на втулке, поскольку этот гипотетический обтекатель хорошо сочетается с носовой частью фюзеляжа, имеющей круглое поперечное сечение.
Как указывалось несущие поверхности имели очень заметное сужение от корневых частей к законцовкам, причем задняя кромка имела значительно больший угол отклонения, чем передняя. Следовавшие одна за другой нервюры имели не только различную длину хорды, но и различную толщину, поскольку высота лонжеронов уменьшалась от корневых частей к законцовкам. Еще не установлено: оставался ли у крыльев одинаковый аэродинамический профиль при геометрическом уменьшении размеров нервюр, или же они помимо уменьшения размеров также изменяли и профиль. Однако глядя на сужение крыльевых лонжеронов представляется, что нервюры и корневых частей и у законцовок имеют разные аэродинамические профили.
Конструктивно нервюры имеют обычное I-образное поперечное сечение со стенками из тополя и с полками из ясеня. В промежутках между местами прохождения лонжеронов полотна нервюр в обычной манере были облегчены сквозными отверстиями. Передняя кромка изготовлена из сосны и имеет ∩-образное поперечное сечение , но, вернее говоря, скругленное ∆-образное и своей сплошной стенкой примыкает к нервюрам. Задняя кромка представляет собой тонкую планку шириной около 1 дюйма (25 мм) толщиной около 3/16 дюйма (4,76 мм).
Крыльевые лонжероны имеют очень интересную конструкцию и их сечение показано на одном из сопровождающих статью рисунков. Две полки были приклеены к тонким стенкам (около 5 мм), после чего полученная конструкция была обернута тканью. Никаких гвоздей или шурупов не использовалось для крепления полок к стенкам и склеивание и обертывание тканью, по-видимому, считалось достаточным для их соединения. В точках, где проходят нервюры, распорка из трехслойной фанеры вклеивается в полый лонжерон. Места соединения являются настолько узкими, что, как мы заметили, в некоторых местах гвозди с широкими шляпками проходят через полки нервюр, полки лонжеронов и распорки и входят в полое пространство внутри лонжеронов. Задний лонжерон, имеющий немного меньшие размеры чем передний, отличался тем, что его верхняя полка имеет в нижней части округлую выемку (в противном случае два лонжерона были похожи) и также тем, что верхняя полка более тонкая по сравнению с нижней. Кажется, что лонжероны изготовлены из какой-то сосны (по всей видимости сосны из Данцига).
В том месте крыльевого лонжерона, где вышел болт, служащий для крепления идущих к верхнему крылу расчалок, этот элемент силового набора крыла был усилен с помощью промежуточной детали особой формы. Это показано на некоторых наших рисунках, которые, как мы надеемся, помогут объяснить это. Можно заметить, что концы этой промежуточной детали обрезаны пилой, оставляя четыре суживающиеся законцовки, которые будут иметь эффект консольных балок, соразмерный способности выдерживать аксиальные нагрузки. Последние рассматриваются в качестве поперечных нагрузок на лонжероны в этих точках. Однако представляется сомнительным, что бы это было реальной целью немецкого конструктора. Более вероятным представляется, что форма детали является результатом попытки укрепить лонжерон на значительном расстоянии от каждой из сторон этого соединения и без увеличения веса конструкции. Вертикально расположенный болт, на который выше была дана ссылка, проходит не через сам лонжерон, а через дополнительный элемент жесткости, приклеенный к передней поверхности лонжерона. Два горизонтально расположенных болта, проходящие через лонжерон и обеспечивающие на его задней поверхности размещение стойки для внутренних межкрыльевых расчалок, помимо клея являются единственным средством присоединения к лонжерону вертикально установленной промежуточной детали. Представляется, что натяжение межкрыльевых расчалок может привести к скручиванию лонжерона, поскольку они размещены – насколько это можно судить – достаточно далеко от вертикальной нейтральной оси лонжерона. В целом данный соединительный узел производит впечатление плохо спроектированной конструкции, но на самом деле он, скорее всего вообще не разрабатывался.
Каждая из внешних межплоскостных стоек представляет собой две обтекаемые стальные трубы с диагональной трубой, которая идет от нижнего конца передней трубы к верхнему концу задней и приварена способом, показанным на одном из сопровождающих статью рисунков. В дополнение к этой диагональной трубе присутствует расчалка, которая идет от верхнего конца передней трубы к нижнему концу задней. Вероятно данная расчалка используется для того, чтобы сварные соединения стоек не работали на растяжение при изменении нагрузок, вызванном перемещением центра давления.
Элероны, у законцовок которых угол установки немного меньше, чем у корневых частей, шарнирно прикреплены к вспомогательному лонжерону, расположенному позади основного заднего лонжерона. Поперечное сечение вспомогательного лонжерона показано на одном из сопровождающих статью рисунков. Передняя кромка элерона выполнена в виде стальной трубы, которая частично обведена – на некотором расстоянии от нее – трехслойной фанерой. Цель данного технического решения, очевидно, состоит в том, чтобы обеспечить передней кромке необходимую глубину без увеличения веса в виде применения трубы большего диаметра. Способ крепления нервюр элерона к этой трубе показан на одном из сопровождающих статью рисунков. Короткая и довольно тонкая полоска из стали была согнута вокруг трубы, и ее два конца выступали назад и размещаются в сделанной в нервюре прорези. Затем эта полоса припаивалась – и, вероятно, шарнирно прикреплена, хотя это не может быть точно установлено – к трубчатой передней кромке.
В целях сохранения формы на полпути между последовательно идущими нервюрами установлены небольшие распорки из трехслойной фанеры, свободные концы которых примыкают к поверхности трубы. На другом рисунке показана труба, к которой прикреплены межэлеронные стойки. Коленчатый рычаг верхнего элерона представляет собой несколько странное и сложное устройство, имевшее передний выступ, изогнутый перед вспомогательным лонжероном и опускавшийся в отверстие между двумя нервюрами. К этому выступу прикреплен один из управляющих тросов элерона, который проходит по шкиву в нижнем лонжероне и внутри нижнего крыла к кривошипу, установленному на продольном качающемся валу. В виде сверху коленчатый рычаг элерона изогнут и проходит через нервюру, причем ее зажим прикреплен к межэлеронной стойке аналогично приведенной на рисунке схеме крепления нижнего элерона. От этого коленчатого рычага трос проходит сквозь второй шкив, находящийся в том же корпусе, что и первый, и, следовательно, через нижнее крыло к элементам системы управления. Таким образом, подъем и опускание элерона осуществляются положительными перемещениями в системе управления.
Трубчатая передняя кромка элеронов поддерживается небольшими подшипниками на внутренней грани и двумя стальными зажимами, согнутыми над трубой и через определенные интервалы присоединенными болтами к вспомогательному лонжерону. Таким образом, на каждый элерон были установлены по три подшипника. Наружная грань передней кромки элерона была свободной. При первом взгляде на поперечное управление AGO сразу же бросается в глаза, что точка, из которой элерон приводится в действие, находится очень близко к его внутренней грани. Благодаря этому без управляющего воздействия остается значительная часть площади элерона, что должно привести к возникновению значительных скручивающих напряжений.
Хвостовое оперение имеет такую же конструкцию, что и несущие поверхности, и в нем используется та же форма коробчатых лонжеронов. Стабилизирующая горизонтальная поверхность установлена на уровне верхней части фюзеляжа с подкосами к нижним фюзеляжным лонжеронам; в целом установка стабилизатора напоминает старые монопланы Deperdussin. Лонжероны стабилизатора крепятся к верхним лонжеронам фюзеляжа; передний лонжерон – с помощью обычных зажимов, задний – с помощью скользящих зажимов, которые на земле позволяют изменять угол атаки. Вертикальный киль, имеющий трубчатую конструкцию, монтируется на стабилизатор и перемещается вместе с ним. Таким образом, возможна только небольшая регулировка, поскольку малое перемещение заднего лонжерона стабилизатора приводит к утыканию руля направления в вырезанную часть киля (см. рисунок). Руль направления, который также имеет силовой набор из стальных труб, не имел поддержки за хвостовой частью фюзеляжа, поскольку это трудно получить в сочетании с регулируемым килем. В результате руль направления сильно выступает вперед и выглядит не слишком прочным для этой работы.
Основные стойки шасси, имеющие V-образную форму, изготовлены из стальных труб, покрытых деревянными обтекателями. Амортизация межколесной оси осуществляется с помощью резиновых жгутов, находящихся в вершинах V-образных опор и заключенных в обтекаемую алюминиевую оболочку. Нижняя половина этой оболочки крепится болтами к поперечной трубе шасси, в то время как верхняя половина шарнирно соединена вдоль этой поперечной трубы. Вследствие этого оболочка может перемещаться вверх и вниз в соответствии с перемещениями межколесной оси. Толстый деревянный хвостовой костыль имеет амортизацию в виде резинового шнура, расположенного внутри фюзеляжа. К оконечности костыля с помощью болтов прикреплен металлический протектор в виде полусферической чашки.
БИПЛАН AGO – Некоторые общие виды. Вверху: самолет в виде ¾ спереди. Обратите внимание на открытые отверстия в верхнем крыле, предназначенные для размещения радиатора и вспомогательного топливного бака. Внизу: вид сверху, схематически показывающий конструкцию верхнего крыла. Вставка: хвостовое оперение
БИПЛАН AGO – Некоторые элементы конструкции. 1) Сиденье стрелка. 2) Задние центропланные стойки. 3) Узлы крепления тросов, широко используемые в конструкции AGO. Чашкообразное гнездо изготавливается из сплошного материала и имеет прорезь, через которую проходит хвостовик натяжного устройства. Прокладка из трехслойной фанеры размещается между пластиной соединительной части и основанием чтобы скомплектовать гнездо. 4) Вспомогательный топливный бак, лежащий на своем левом боку. Когда это бак необходимо установить в машине, он размещается в отверстии в верхнем крыле слева от центропланных стоек
БИПЛАН AGO – Некоторые элементы конструкции. 1) Размеры нижнего переднего лонжерона в районе корневой части. 2) Узел крепления трубчатых стоек к фюзеляжным лонжеронам. 3) Распорка из твердого дерева с пересекающимися тросами внутренних крыльевых стоек. 4) Сечение переднего лонжерона нижнего крыла в точке крепления межкрыльевых расчалок. 5) Этот же узел крепления, изображенный в изометрии. 6) Поперечное сечение нижнего лонжерона. 7) (A) Конструкция вспомогательного лонжерона и передней кромки элерона; (B) Нервюра элерона (не в масштабе); (C) Коленчатый рычаг элерона и крепление межэлеронной стойки.
ТРОФЕЙНЫЙ БИПЛАН AGO – Виды сбоку, спереди и сверху
Этот AGO C.IV поздней производственной серии стал трофеем захватившей его 32-й эскадрильи Королевского летного корпуса (32 Squadron, RFC). Эта машина с военным номером C8964/16 была захвачена 29 июля 1917 года и была доставлена в Великобританию для тщательного ознакомления. 17 августа 1917 года этот самолет разбился. Обратите внимание на то, что на AGO C.IV поздних производственных серий киль был в стиле машин компании Sopwith
Трофейный AGO C.IV. Уникальные трапециевидные крылья, не особо заметные на этом снимке, сделали самолет отличающимся от всех остальных. Самолеты данного типа в небольших количествах действовали в течение 1917 года в качестве двухместных самолетов-разведчиков
Трофейный AGO С IV с британскими кокардами на крыльях
источники:
текст и часть фотографий – «THE AGO – AN INTERESTING ENEMY AEROPLANE» «FLIGHT» DECEMBER 13, 1917, стр.1301-1306
часть фотографий – http://flyingmachines.ru/Site2/Crafts/Craft25752.htm
