Истребители-трипланы компании Pfalz
Содержание:
Pfalz Dreidecker-Typ (Dr-Typ, Pfalz D III Dreidecker)
Германия, первый полет – середина 1917 года.
Самолет Pfalz Dreidecker-Typ (Dr-Typ, Pfalz D III Dreidecker) представлял собой одноместный истребитель-триплан с двигателем Mercedes D III, развивавшим на взлете мощность 160 л.с..
Особенности конструкции трипланной коробки крыльев
Верхнее и нижнее крылья были такими же, как на серийном истребителе Pfalz D II. Среднее крыло было полностью новым. Оно отличалось уменьшенной длиной хорды, не имело элеронов и состояло из двух отъемных частей крыла, которые крепились к силовому набору фюзеляжа.
Силовой набор консоли среднего крыла состоял из одного лонжерона, силовых кромок по всему контуру, предположительно тринадцати полных нервюр и одной короткой (от лонжерона до задней кромки косой нервюры) между последней и предпоследней нервюрами отъемных частей крыла.
Были увеличены высоты стоек (межкрыльевых и «кабана») при сохранении других их конструктивных особенностей. Тросы соединения элеронов на верхнем и нижнем крыльях были заменены жесткими тягами, была изменена конструкция растяжек крыльев.
Опытный истребитель Pfalz Dreidecker-Typ был изготовлен заводом компании Pfalz Flugzeugwerke GmbH (Pfalz) в города Шпайер-ам-Рейн и совершил первый полет в середине 1917 года. Инспекция ВВС Германии (IdFlieg) заинтересовалась самолетом, но свое официальное обозначение ему не присвоила.
Самолет был представлен на конкурс истребителей-трипланов, который проводился в октябре 1917 году в Адлерсхофе на базе IdFlieg и имел целью выбор самолета на замену серийному типу Fokker Dr I. На конкурсных испытаниях Pfalz Dreidecker-Typ уступил большинству участников в маневренности из-за большой массы. На вооружение самолет компании Pfalz принят не был и в серию не запускался (впрочем, как и остальные истребители-трипланы, участвовавшие в конкурсе).
Pfalz Dr I
Германия, первый полет – сентябрь 1917 года.
Опытный истребитель Pfalz Dr I был спроектирован с учетом опыта создания самолета Pfalz Dreidecker-Typ и того интереса, который оставался у командования ВВС Германии к истребителям-трипланам. Однако основой проекта был не этот тип (неудачный), а истребитель-биплан Pfalz D VII, который в свою очередь был разработан на базе опытного истребителя Pfalz D VI.
Техническое описание
Опытный истребитель Pfalz Dr I представлял собой триплан классической аэродинамической схемы.
Особенности конструкции силовой установки
Силовая установка опытного истребителя Pfalz Dr I состояла из одного биротативного звездообразного мотора воздушного охлаждения Siemens Halske Sh III (160 л.с. на взлете) с двухлопастным воздушным винтом Axial большого шага диаметром 3,14 метра. Двигатель крепился коленвалом на первом шпангоуте фюзеляжа.
Капот двигателя был изготовлен выколоткой на болванке из алюминиевого листа и состоял из двух секций – верхней, занимавшей сектор 90°, и нижней (270°). Капот имел тороидальную форму в носовой части, переходящую в круговой цилиндр в задней.
Вход воздуха для охлаждения двигателя осуществлялся через тринадцать трапециевидных отверстий в лобовой части капота, а выход – через проем между обечайкой капота в его нижней части и нижним обрезом фюзеляжа. Выход выхлопных газов осуществлялся вместе с охлаждающим воздухом.
Топливная система состояла из основного бака емкостью 60 литров и расходного бака на 20 литров в фюзеляже; масляный бак (емкость системы 22 литров) также был расположен в фюзеляже.
Особенности конструкции трипланной коробки крыльев
Размахи крыльев уменьшались от верхнего к нижнему. Друг относительно друга крылья были установлены с неравномерным положительным выносом. Все крылья имели тонкий вогнуто-выпуклый аэродинамический профиль и прямоугольную в плане форму со скошенными законцовками и скругленными углами (на задней кромке верхнего крыла по центроплану сделан вырез для обеспечения обзора вперед и вверх).
Все крылья имели переменную геометрическую крутку (угол установки по плоскости симметрии самолета был положительным и уменьшался к законцовкам). Поперечного V крылья не имели. Элероны не имели роговой компенсации и были установлены только на верхнем крыле.
Верхнее крыло по центроплану крепилось к фюзеляжу на «кабане» из двух П-образных стоек, установленных со значительным развалом траверсами по потоку. По консолям крылья соединяются друг с другом одной Y-образной стойкой с каждой стороны от плоскости симметрии самолета. Жесткость трипланой коробки крыльев была обеспечена расчалками.
Силовой набор крыльев был из дерева, элеронов – из сваренных стальные трубы, а в качестве обшивки было использовано полотно на эмалите. Верхнее крыло самолета было неразъемным. Силовой набор верхнего крыла состоял из двух лонжеронов, одной стенки, кромок по всему контуру, 24 полных нервюр и двух коротких косых нервюр в зоне выреза под элероны (проходили от задней кромки крыла на границе выреза до стыка следующей по направлению к плоскости симметрии самолета нервюры со вторым лонжероном), а также усилений под крепления межкрыльевых стоек и стоек «кабана».
Среднее крыло состояло из двух консолей, которые крепятся моментными узлами к силовому набору фюзеляжа. Силовой набор каждой консоли среднего крыла состоял из одного лонжерона, кромок по всему контуру, одиннадцати полных нервюр, одной косой короткой нервюры (проходит от стыка последней нервюры и задней кромки до стыка предпоследней нервюры и лонжерона), а также усилений под крепление межкрыльевой стойки.
Нижнее крыло состояло из двух консолей, которые крепились моментными узлами к силовому набору фюзеляжа в зоне его «центропланных надстроек-зализов». Силовой набор каждой консоли нижнего крыла состоял из двух лонжеронов, кромок по всему контуру, одиннадцати полных нервюр, одной короткой косой нервюры, которая проходила от стыка нервюры №1 и профиля передней кромки до стыка нервюры №2 и первого лонжерона, одной короткой косой нервюры, которая проходит от стыка первого лонжерона и нервюры №2 до стыка нервюры №1 и задней кромки, а также одной короткой косой нервюры, которая проходила от стыка первого лонжерона и нервюры №10 и нервюры №11 с задней кромкой консоли.
Особенности конструкции фюзеляжа
По своему типу фюзеляж истребителя Pfalz Dr I был схож с фюзеляжами предыдущих истребителей-бипланов компании. Это был цельнодеревянный монокок каплевидной формы. В носовой части фюзеляж имел круглое поперечное сечение за исключением подреза за мотором между шпангоутами №№1 и 2 сечения. В хвостовой части фюзеляжа поперечное сечение было овальным.
Фюзеляж самолета имел конструкцию Wickelrumpf (Wickel – по-немецки сверток, Rumpf – корпус). Данная конструкция фюзеляжа была внедрена в компании Pfalz при освоении лицензионного выпуска самолетов LFG Roland D I и использовалась на прототипе этого самолета Pfalz D VII.
В нижней части фюзеляжа были сделаны зацело с ним центропланные надстройки-зализы, к которым крепились консоли нижнего крыла. По обводам они были похожи на консоли крыла с малом размахом и сужающейся хордой. Это обеспечивало уменьшение сопротивления от интерференции потоков, обтекающих нижнее крыло и фюзеляж, и уменьшение вихреобразование в зоне стыка. Благодаря своему значительному отрицательному углу поперечного V надстройки-зализы отдаляли нижнее крыло от среднего.
Основные нагрузки (распределенные) в конструкции фюзеляжа воспринимала обшивка. Бимсы и легкие шпангоуты служили для восприятия и передачи нагрузок в рассредоточенном виде на обшивку сосредоточенных нагрузок от других агрегатов и систем.
Технология изготовления фюзеляжа истребителя Pfalz Dr I была аналогична технологии самолета LFG Roland C II. Кабина самолета была открытой с ветровым козырьком из прозрачного материала и без заголовника.
Особенности конструкции хвостового оперения
Хвостовое оперение самолета было однокилевым. Оно было установлено на хвостовой части фюзеляжа и состояло из горизонтального и вертикального оперений. Горизонтальное и вертикальное оперения были свободнонесущими (без подкосов и расчалок).
Горизонтальное оперение состояло из стабилизатора и руля высоты. Аэродинамический профиль горизонтального оперения – несимметричный плоско-выпуклый (верхняя поверхность – плоская). Горизонтальное оперение имело трапециевидную форму в плане со скругленными углами и подрезом в средней части руля высоты для обеспечения хода руля направления.
Силовой набор стабилизатора был деревянным и состоял из двух консолей; силовой набор каждой консоли состоял из одного (предположительно) лонжерона, расположенного у задней кромки, силового профиля по остальным кромкам (он играл роль переднего лонжерона) и двух нервюр. Предположительно в качестве обшивки использовалось полотно.
Руль высоты состоял из двух половин, соединенных общим валом. Каркас каждой половины руля высоты был сварен из стальных труб и состоял из одного лонжерона по передней кромке, задней кромки и трех нервюр. В качестве обшивки было использовано полотно. Руль высоты навешивался на один шарнирный узел на фюзеляже и на два на каждой консоли стабилизатора.
Вертикальное оперение состояло из киля и руля направления. Аэродинамический профиль вертикального оперения был симметричным. Контур киля на виде в плане был трапециевидным, контур руля направления был близок к части окружности.
Киль изготавливался зацело с фюзеляжем и его силовой набор состоял из лонжеронов и нервюр. Обшивка киля изготавливалась с склееных крест-накрест двух слоев шпона, которые затем как и фюзеляж были оклеены полотном. Силовой набор руля направления был изготовлен из стальных труб и состоял из лонжерона по передней кромке, задней кромки и трех нервюр, обшивка – полотно.
Особенности конструкции системы управления
Система управления самолетом – классического типа, трехканальная без перекрестных связей. Проводка управления была в основном тросовой, качалки на рулевых поверхностях – все внешние.
Особенности конструкции шасси
Шасси самолета было трехопорным с хвостовым костылем. Основные стойки шасси состояли из двух V-образных стоек, траверсы между ними, оси с двумя колесами и обтекателя «крыльевого типа», закрывающего ось и траверсу между стойками.
Жесткость основных стоек шасси была обеспечена двумя тросовыми расчалами, включенными в единую силовую схему с расчалками трипланной коробки крыльев. Костыль рычажного типа был оснащен резиново-шнуровой амортизацией.
Особенности конструкции вооружения
В носовой части фюзеляжа были установлены два синхронных пулемета LMG 08/15 (7,92 мм). Подача ленты и выброс звеньев и гильз находились под сборными алюминиевыми кожухами. Установка привела не предусматривалась.
Испытания
Опытный истребитель Pfalz Dr I (W.Nr. 3050/17) был изготовлен заводом компании в Pfalz городе Шпайер-ам-Рейн без вооружения и совершил первый полет в сентябре 1917 года.
В дальнейшем вооружение было установлено.
При передаче на официальные испытания в IdFlieg самолету был присвоен производственный номер W.Nr.3050/17.
Самолет был представлен на конкурс истребителей-трипланов, который проводился в октябре 1917 года в Адлерсхофе на базе IdFlieg и имел целью выбор самолета на замену серийному типу Fokker Dr I. В конкурсных испытаниях участвовали опытнейшие пилоты, в том числе и барон Манфред фон Рихтгофен, который дал ему высокую оценку, рекомендовав запустить в производство вместо самолета Fokker Dr I.
Основные результаты испытаний:
- самолет показал высокие летные данные (выше, чем остальные участники конкурса);
- самолет имел плохие срывные свойства и сложен в управлении;
- двигатель имел повышенный расход масла, сложен в регулировке, обслуживании и ремонте;
- охлаждение мотора было недостаточным;
- наблюдались перебои с подачей топлива.
По результатам конкурса в ноябре 1917 года компании Pfalz был выдан заказ на серию из девяти истребителей истребитель Pfalz Dr I, а также выкупался у разработчика опытный самолет W.Nr.3050/17.
Серийные истребители Pfalz Dr I выпуска завода компании в городн Шпайер-ам-Рейн, имели ряд отличий от опытного:
- в нижней части капота были сделаны три овальных отверстия для улучшения охлаждения мотора;
- была доработана топливная система;
- было изменено расположение люков обслуживания.
Как минимум на одном самолете (возможно, на последнем) был доработан капот мотора – вырезана нижняя четверть, вырез усилен профилями для жесткости.
Самолеты были сданы в апреле 1918 года и направлены во вновь сформированную истребительную эскадрилью Jasta 73 (ее остальную технику составили самолеты Fokker Dr I и Albatros D V). Качество изготовления самолетов оказалось неожиданно низким и их летно-технические характеристики были существенно меньше паспортных, серийные двигатели Sh III не выдавали мощности (потери на новых моторах достигали 25 л.с. или 15% от номинала), были ненадежными, а летом 1918 года прекратились поставки необходимого им касторового масла.
В середине 1918 года эскадрилья Jasta 73 была перевооружена истребителями Fokker D VII, и эксплуатация самолетов Pfalz Dr I была прекращена.
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Тип: Pfalz Dr I
Назначение: истребитель
Статус: малосерийное производство
Экипаж: 1 человек
Источник: | 1 | 2 | 3, 4 | 5 |
Силовая установка: | ||||
тип двигателя | Siemens-Halske Sh III | Siemens-Halske Sh III | Siemens-Halske Sh III | Siemens-Halske Sh III |
мощность взлетная | 160 л.с. | 160 л.с. | 160 л.с. | 160 л.с. |
мощность у земли | 160 л.с. | 160 л.с. | 160 л.с. | 160 л.с. |
тип винта | 2-лопастный тянущий Axial | 2-лопастный тянущий Axial | 2-лопастный тянущий Axial | 2-лопастный тянущий Axial |
Размеры: | ||||
размах | ||||
верхнего | 8,530 м | 8,534 м | 8,550 м | 8,600 м |
среднего | 8,103 м | 8,100 м | ||
нижнего | 7,823 м | 7,820 м | ||
площадь крыльев общая | 17,2 м² | 17,2 м² | 17,2 м² | 17,2 м² |
САХ крыла | ||||
верхнего | 1,118 м | |||
нижнего | 0,711 м | |||
профиль крыльев | тонкий выпукло-вогнутый | тонкий выпукло-вогнутый | тонкий выпукло-вогнутый | тонкий выпукло-вогнутый |
сужение крыльев | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
угол установки крыльев | положительный переменный | положительный переменный | положительный переменный | положительный переменный |
угол поперечного V крыльев | 0° | 0° | 0° | 0° |
расстояние между крыльями | по 0,787 м | |||
тип элеронов | без роговой компенсации | без роговой компенсации | без роговой компенсации | без роговой компенсации |
расположение элеронов | на верхнем крыле | на верхнем крыле | на верхнем крыле | на верхнем крыле |
длина полная | 5,490 м | 5,486 м | 5,500 м | 5,600 м |
высота габаритная | 2,700 м | 2,705 м | 2,760 м | 2,900 м |
Масса: | ||||
пустого | 510 кг | 509 кг | 510 кг | 498 кг |
топлива | 57 кг | |||
(объем топлива) | 80 л | |||
масла | 19 кг | |||
(объем масла) | 22 л | |||
ГСМ | 76 кг | |||
полной нагрузки | 195 кг | 195 кг | 195 кг | 206 кг |
боевая | 705 кг | 704 кг | 705 кг | 704 кг |
весовая отдача | 27,7% | 27,7% | 27,7% | 29,3% |
Удельные данные на взлете: | ||||
удельная нагрузка на крыло | 41,0 кг/м² | 40,9 кг/м² | ||
удельная нагрузка на мощность | 4,4 кг/л.с. | 4,4 кг/л.с. | 4,4 кг/л.с. | 4,4 кг/л.с. |
отношение мощности к площади крыла | 9,3 л.с./м² | 9,3 л.с./м² | 9,3 л.с./м² | |
Летные характеристики: | ||||
максимальная скорость | 201 км/ч | 201 км/ч | 190 км/ч | 204 км/ч |
на высоте | граница высотности | граница высотности | 4000 м | граница высотности |
крейсерская скорость | 177 км/ч | |||
на высоте | оптимальная высота | |||
начальная скороподъемность | 14,4 м/с | |||
время набора | ||||
высота 1000 метров | 1,7 мин. | |||
высота 2000 метров | 3,7 мин. | 3,7 мин. | ||
высота 3000 метров | 6,2 мин. | 6,2 мин. | ||
высота 5000 метров | 13,3 мин. | 13,5 мин. | 13,5 мин. | |
высота 6000 метров | 20,0 мин. | |||
практический потолок | 8000 м | 6000 м | 6500 м | |
дальность полета | 280 км | |||
режим полета | макс. дальность | |||
продолжительность полета | 1,5 ч | 1,5 ч | 1,5 ч | 1,5 ч |
режим полета | макс. продолжительность | макс. продолжительность | макс. продолжительность | макс. продолжительность |
Вооружение: | ||||
тип вооружения | LMG 08/15 | LMG 08/15 | LMG 08/15 | LMG 08/15 |
калибр | 7,92 мм | 7,92 мм | 7,92 мм | 7,92 мм |
количество | 2 | 2 | 2 | 2 |
установка | синхронная | синхронная | синхронная | синхронная |
Источники:
1. https://de.wikipedia.org/wiki/Pfalz_Dr.I
2. Lamberton W. M. Fighter Aircraft of the 1914-1918 War. Letchworth, UK, Harleyford Publications Ltd., — 19160
3. Angelucci, Enzo. The Rand McNally. Encyclopedia of Military Aircraft, 1914-1980. San Diego, USA, The Military Press, — 1983
4. Green W, Swanborough G. The Complete Book of Fighters. London, UK, Salamander Books Limited, — 1997
5. http://airwar.ru/enc/fww1/pfdr1.html
Составитель С.Г. Мороз
источник: https://naukatehnika.com/istrebiteli-triplanyi-firmyi-pfalcz.html