Итальянские бумажные проекты.Проект трехдвигательного бомбардировщика для участия в конкурсе в 1938 года Guidonia I

Технические и производственные ограничения, показанные итальянской авиационной промышленностью в переломные годы, которые увидела Италия, вовлеченная в подготовку и, таким образом, в участие во Второй Мировой войне, были тщательно исследованы и являются главным предметом многочисленных публикаций, появляющихся со все большей частотой в недавние годы.

Но все же со стороны исследователей и ученых не были указаны не менее важные аспекты процессов исследования и строительства, которые могут создать новый и привлекательный образ («state of the art») итальянской авиационной промышленности в один из периодов, полных заявлений о технологических достижениях в мировой авиации.

В Италии существовали многие перспективные инженеры, стремившиеся нащупать новые технические решения и выйти на новый уровень.

Если успех не благоприятствовал их усилиям, то вина была не только в определенных политических условиях, когда часто предпочитали лоббизм и малорациональное использование ограниченных ресурсов страны, но и в отсталости итальянской авиапромышленности, которая не всегда могла претворить в жизнь, даже не на экспериментальном уровне, результаты их интуиции.

Джанкарло Гарелло издавна ведет методичные исследования авиационных итальянских проектох, которые не достигли сталии реализации. Этот раз он представляет машину, которая смелостью технических решений заслужила бы большую славу и лучшую судьбу — GUIDONIA I.¹

Интересный проект с краткой жизнью

В предыдущей статье, посвященной проектам Сантанжело (AEROFAN 2/1983) мы уже имели случай сослаться на конкурс на средний бомбардировщик (B.N.), организованный Итальянскими Королевскими ВВС в 1938 году и повторенный во второй половине 1939 года. Данный конкурс 1938/39гг. имел ограниченный успех, несмотря на участие пяти авиационных фирм с большим опытом работы, таких как Капрони (Ca.320 и Са.325/bis), SIAI (SM.89), FIAT-Aeritalia (BR.30), Бреда (Ba.99) и Макки (MC.300). Позже к списку конкурентов были добавлены два «посторонних»: Bombardiere Santangelo, поддержанный непосредственно Regia Aeronautica, и Cant Z.1018, предложенный фирмой из Монфальконе вместо Cant Z.1015B, которые уже были предметом regolare контракта.

Рисунок перспективного трехмоторного самолета Guidonia I, попавшего в число конкурентов конкурса на создание 1938 года среднего бобмбардировщика

Уместно еще раз вернуться к этой теме, чтобы представить еще один проект который стал частью увеличенного числа конкурентов конкурса на средний бомбардировщик. Это малоизвестный Guidonia I группы конструкторов DSSE, который вызвал интерес Итальянских Королевских ВВС из-за предлагавшихся прорывных решений.

Ход проекта, благодаря официальной поддержке, был довольно быстрым. 30 июня 1939 года проектный комитет направил его в бюро министерства авиации (GABAEREO), а 2 июля проект был направлен с благоприятном отзывом в DGCA для определения его достоинств.

Технические новинки, представленные Guidonia I были кратко следующими:

а) применение концепции одновременного всасывания и выдувания пограничного слоя на верхей поверхности крыла для улучшения летных характеристик на минимальной скорости;

b) централизация в единственном компрессоре функций отдельных компрессоров двигателей, с возможностью во время приземления и взлета резервирования центрального компрессора для получения высокой динамической скороподъемности.²

Постановка задачи и ее решение, которое проект Guidonia I предлагал этим двум проблемам, было сочтено DGCA положительным. Она выпустила 20 июля 1939 года краткий доклад, посвященный этой теме. В нем техническая организация итальянских ВВС высказал свою поддержку продолжению исследованиям, чтобы оценить эффективность двух устоновок вне зависимости от соображений военных.

Было отмечено, что наличие единого централизованного компрессор будет, в случае неудачи, серьезной угрозой безопасности самолета в критических фазах взлета и посадки. Но было мнение, что, по крайней мере в экспериментальной стадии развития проекта, эту проблему можно было разрешить путем ограничения нагрузки на крыло от самолета более низкими значениями.

Сравнение поперечных сечений трехдвигательных самолетов Guidonia и SIAI Marchetti S.79

Целью конструкторов было приспособить вышесказанные принципы к требованим военных, навязывавших тяжелые ограничения на его оперативное применение по следующим причинам:

• неудачное расположение двух пилотов, находящихся в отдельных очень маленький кабинах с плохоим обзором; данные кабины были расположены нерационально по бокам фюзеляжа в корневой части крыла;
• бомбовая нагрузка ограничена малыми калибрами бомб, размещаемыми в бомбоотсеке в два ряда;
• очень компактный фюзеляж, делающий невозможным выполнение экипажем операций наблюдения, связи, защиты, наведения и т. д.;
• недостаточное оборонительное вооружение.

Конструкторы утверждали, что явный недостаток оборонительного вооружения компенсировался самолётовождением с высокой скоростью на большой высоте. Тем не менее, в случае повреждения компрессора самолет опустился бы на более низкие высоты, где его скорость була бы значительно меньше.

Решение DGCA, оставаясь при этом существенно положительным, подчеркнуло целесообразность разработки летающей модели — отказавшись от военного применения ради получения первичного опыта.

С этой целью решение рекомендовало построить более легкий двухмоторный самолет без чрезмерного упора на достижение большой дальности с возможностью держать удельную нагрузку на крыло в допустимых пределах. Кроме того, двухмоторный самолет, без загромождения фюзеляжа баками, легче было бы адаптировать к военным требованиям, при условии что эксперименты дадут благоприятный исход.

В результате исследования аэродинамики компрессоров указали конструкторам достаточные характеристики надежности. Однако, по словам технических специалистов DGCA применение двигателей DB.601 было предпочтительнее I.F.L.121, а для компрессорной станции Fiat A30 вместо А20.

В итоге, все же не удовлетворяя многим из требований конкурса на средний бомбардировщик, для которого Guidonia I считался НЕПРИГОДНЫМ, самолет вызвал большой интерес к опыту, который мог последовать из подробного развития экспериментального прототипа двухмоторного самолета.

серия фотографий деревянной модели самолета Guidonia I

Через несколько дней в Экспериментальном Центре в Гуидонии проводились аэродинамические испытания модели в масштабе 1:15 (№ 3461). В докладе от 24 июля 1939 года, подписанном генеральным инспектором G.A.r.i. Феррари (Ferrari) были выражены особо лестные оценки GUIDONIA I. Мы приведем окончательное мнение:

«Проект самолета разрабатывался без особо внимания на требования конкурса, поэтому остается сравнение между результатами аэродинамических испытаний и требованиями, которые, в значительной степени устарели. Особо следует отметить низкую скорость посадки. Проект представляет собой смелую попытку преодолеть с новыми техническими устройствами проблему высоких значений минимальной скорости при высокой нагрузке на крыло. Эта работа включает в себя ряд неопределенностей, но в целях прогресса очень важно изучить практически новые возможности увеличения нагрузки на крыло».

Предложение было одобрено генеральным штабом ВВС, который возложил на директора DSSE генерала Амедео Фиоре задачу найти авиационную фирму, которой можно было доверить исследование и создание Guidonia I. В связи с этим была запрошена FIAT-Aeritalia, которая уклонилась от приглашения, заявив, что двигатели собственной разработки не были обеспечены наддувными (soffiati) карбюраторами, требуемыми для установки на Guidonia I. В данный момент FIAT-Aeritalia не могла справиться ни особенности изучения такого карбюратора, ни с комплексом проблем, связанных с изготовлением самолета, имея множество конструкторских работ для удовлетворения насущных потребностей. Также были начаты переговоры с концерном Caproni, но безрезультатно, так как все итальянские авиационные компании уже были заняты экспериментальными работами и серийным производством, впитавшими все ресурсы.

DGCA выразила свои сомнения относительно уместности измерения комплекса вопросов, связанных с созданием Guidonia I, считая, вопросы что эти можно спокойно решить в будущем.

три вида самолета Guidonia I

Генерал Приколо объявил о своем согласии и 13 июня 1940 года на имя DGCA отправил следующую телеграмму:

«Учитывая нынешнюю ситуацию, которая требует от компаний максимальных усилий для серийного выпуска находящихся на вооружении самолетов приказываю приостановить все переговоры о строительстве экспериментального самолета Guidonia I».

О Guidonia I говорили 31 июля 1940 года на заседании военного руководства vertici dell’Arma, состоявшегося в министерство авиации. На этой конференции была подтверждена возможность отказа от строительства самолетов в связи с тяжелым положением в стране. Предложение генерала Бернаскони (Bernasconi), главы высшей инспекции военной техники (Ispettorato Superiore Tecnico Militare — ISTM), применить экспериментальную концепцию на летающей модели не нашло последователей и стало последней известной попыткой спасти интересный проект, который остается в качестве доказательства способности итальянских инженеров, эффективно и оригинально решать вопросы, имевшие большую научную ценность.

Техническое описание

В ходе реализации проекта Guidonia I выявилось много технических проблем, с которыми никогда раньше в Италии не сталкивались. Исследования были настолько сложны, что не могли быть возложены на одного человека. Этот проект родился в результате сотрудничества группы специалистов в различных областях авиационной техники. Это были капитаны Сарракино и Ферри (Sarracino e Ferri) — эксперты в области двигателестроения и аэродинамики высоких скоростей, лейтенант Рипарбелли (Riparbelli) и главный конструктор Де Мартино (De Martino), сделавший расчеты и спроектировавший конструкцию и узлы.

Целью конструкторов было создание бомбардировщика, способного нести бомбовую нагрузку в 500 кг с максимальной скоростью более 650 км/ч на дальности 2000 км или 900 кг бомб на дальности 1600 км. Эти показатели могли быть получены с использованием трех основных факторов:

1. большая высота полета на уровне 8000 м;
2. увеличение мощности на большой высоте, достижимо при помощи компрессора, способного восстановить характеристики максимальной эффективности двигателя;
3. уменьшение площади крыла без отрицательного влияния на поведение самолета при минимальных скоростях благодаря специальной системе повышения подъемной силы.

Это было наиболее важные технические особенности проекта, достигнутые путем размещения соответствующих отверстий на крыле, через которые воздух входит в крыло и выходит из крыла. Благодаря данной системе коэффициент подъемной силы крыла увеличился вдвое по сравнению с таким же крылом без соответствующей системы.

При равной площади крыла можно было существенно снизить минимальную посадочную скорость или, что более важно, значительно уменьшить площадь крыла без увеличения минимальной скорости самолета.

В то же поверхности крыла могли бы существенно снизить минимальную посадочную скорость или, что наиболее интересует, вы можете значительно уменьшить площадь крыла без увеличения минимальной скорости устройства.

Принцип крыла с опверстиями для перетекания воздуха был известен издавна, но еще не нашел практического применение, так как требовал значительные значительных потоков воздуха, как правило, не доступных на борту самолета. Установка в фюзеляже двухступенчатого компрессора приводимого в движение независимым двигателем позволило достичь желаемого технического решения — обеспечения мощности на больших высотах, необходимой для силовой установки и вблизи земли для создания подъёмной силы.

Guidonia I представлял собой трехмоторный моноплан (низкоплан) с двухлонжеронным крылом, служащим для создания «кассеты» каналов воздуха для повышения подъёмной силы.

Передняя часть фюзеляжа и крыло до мотогондол были из высокопрочной стали, консоли крыла и хвостовое оперение — из дюралюминия.

Для того, чтобы избежать увеличения поперечного сечения (загромождения ingombro) фюзеляжа и расположения лобовых стекол пилотов уступом сиденья пилотов были сделаны по бортам фюзеляжа за центральным двигателем; полный обзор был с одной стороны для каждого из двух пилотов.

Фюзеляж выполнен из сварных стальных труб, обеспечивавший жесткость и лёгкость доступа и могущий выдержать вес компрессора.

Обшивка крыла и фюзеляжа были выполнены из дюралюминия. Полезная нагрузка размещалась в прямоугольнике, образованном двумя лонжеронаим крыла и двумя пилонами tralicci фюзеляжа, в котором располагались 5 бомб калибром 100 кг (или 9 в два ряда), могущих быть замененными 50-кг бомбами и гранатами.

Предусматривалась также брюшная установка 3 бомб по 250 кг или одной 500 кг бомбы, частично выступающих за контуры фюзеляжа.

Экипаж, состоящий из двух пилотов (один из которых выполнял также функции радиста) и моториста находился в передней части самолета, где находилась semistagna полужесткая кабина длиной 1,30 м и высотой 1,60 м. При расширении пространства салона между двумя топливными баками расположенными в фюзеляже возможно было применение выдвижной спинной турели, позволявшей расширить наблюдение на 360° горизонта.

Было забраковано решение о герметичной кабине, потому что наличие больших площадей из оргстекла создавало серьезные технические проблемы. Конструкторы предпочли отказываться от поддержания постоянного давления в кабине, чтобы гарантировать вместо не6проницаемости достаточное охлаждение воздуха и кислорода. И как уже говорилось выше максимальная высота самолетовождения ограничивалась 8000 метров.

Выход из самолета осуществлялся через нижнюю дверь, которая также служила в качестве окна для наводчика. Парашюты должны были быть раскрыты позднее и снабжаться ингаляторами для первой части падения. Оборонительное вооружение не предусматривалось, потому что считалось, что скорость самолета делает это излишним. С другой стороны, так как все части фюзеляжа были загромождены компрессорной группой, было нелегко найти способ установить турель, которая позволяла бы находиться в ней пулеметчику в неудобном скафандре. Двигатели были выбраны Isotta Fraschini ASL.121 RC40,  способные развивать 1000 л.с. при 2250 об/мин на высоте 8000 метров. Предпочитались двигатели с рядным расположением цилиндров с карбюратором типа «Сгорел» «soffiato», потому что были упрощенный съем компрессора и адаптации к новым условиям централизированного питания. Радиаторы были туннельными, вода для охлаждения была под постоянным давлением в 1 атмосферу на любой высоте полета.

Проектные характеристики GUIDONIA I, рассчитанные в экспериментальном центре Итальянских Королевских ВВС приведены в таблице.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Оборонительное вооружение: 2 пулемета, расположенные неподвижно в крыле и стреляющие вперед; 1 пулемет в хвостовой дистанционно-управляемой турели.

Внутренняя загрузка — 1000 кг бомб в двухярусной укладке или 500 кг с ростом дальности на 500 км. Внешняя подвеска — 3×250-кг бомб или 1×500 кг бомба.

примечания:

1 — Документация на имя GUIDONIA сопровождалась либо цифрой 1, либо буквой I,

2 — Это был не первый итальянский проект, когда предлагалось решение использовать центральный компрессор для наддува основных двигателей. Например, инженер Кампини представил в марте 1939 года проект CS 3/4, описанные в журнале Aerofan (2/1978),

3 — Расчеты экспериментального центра в Гуидонии оказалось даже более оптимистичными, чем представленные конструкторами, утверждавшими, что минимальная и максимальная скорости 650 и 130 км/ч.

Источник: Giancarlo Garello GUIDONIA I un trimotore da bombardamento per il concorso del 1938 Aerofan 04/1983