Летающие лодки завода Макса Эрца

Винтажная статья более чем вековой давности, которая, думаю, заинтересует читателей и коллег.

ЛЕТАЮЩИЕ ЛОДКИ ЭРЦА

Предисловие редактора журнала «Flight»: Практически нет никаких сомнений в том, что развитие коммерческой авиации будет тесно связано с прогрессом, достигнутым в производстве гидросамолетов. Особенно это касается Британской империи, и поэтому интересно узнать, что в этой области сделано в других странах, а также в нашей стране. Мы полагаем, что следующие примечания об интересной серии летающих лодок, спроектированных и изготовленных на заводе Эрца (Oertz Works) в Гамбурге, могут представлять интерес. До войны эта верфь занималась главным образом строительством яхт и моторных лодок, что в некотором смысле соответствовало нашему заводу Сандерса в Каусе.

Борьба за существование между летающей лодкой и поплавковым гидросамолетом началась с самых первых дней появления гидросамолетов. Даже сейчас не принято окончательное решение о том, что является наилучшим средством для воздушных перевозок над морем: летающая лодка или поплавковый гидросамолет. Опыт, приобретенный во время войны, не может быть сразу применен к условиям мирного времени. В настоящий момент последнее слово, естественно, остается за людьми на летающих лодках, поскольку летающая лодка первой благополучно пересекла Атлантический океан. После вопросов массы и аэродинамического сопротивления самым важным моментом в оценке преимуществ и недостатков двух типов является мореходность. Под данным термином подразумевается возможность взлета и посадки с определенным запасом хода по морской поверхности, а также возможность «выжить» при нахождении на морской поверхности в штормовую погоду. Летные характеристики находятся в прямом противоречии с мореходными качествами, поскольку гидросамолет, чтобы быть мореходным, обязательно должен иметь очень прочную конструкцию, которая может быть достигнута только за счет довольно большой массы корпуса и машины.

Далее, казалось бы, поплавковый гидросамолет будет превосходить лодочный гидросамолет в отношении мореходных качеств, так как летающая лодка и, следовательно, во время рулежек будет с большей вероятностью заваливаться на борт нежели поплавковый гидросамолет. Более того, нижнее крыло лодочного гидросамолета гораздо ближе к морской поверхности, чем у поплавкового гидросамолета, так что вероятность его соприкосновения с водой выше. Таким образом, как можно заметить, что трудности, с которыми сталкиваются создатели летающих лодок, отнюдь не малы.

Что касается вопросов массы и аэродинамического сопротивления, то следует отметить, что в обоих случаях летающая лодка находится в более выгодном положении. Хотя при использовании силовых установок мощностью от 150 до 240 л.с. масса гидросамолетов двух типов не будет сильно отличаться, преимущества лодочного гидросамолета увеличиваются с увеличением размеров. Так, например, поплавковый гидросамолет с силовой установкой мощностью 1000 л.с. будет на 4400 фунтов (2000 кг) тяжелее летающей лодки с силовой установкой той же мощности.

С точки зрения аэродинамического сопротивления летающая лодка имеет преимущество. Дело в том, что поплавковый гидросамолет имеет обширную систему опор и подкосов для крепления поплавков, в то время как корпус лодочного гидросамолета может иметь хорошо обтекаемую форму, которая придает меньшее лобовое сопротивление даже в тех случаях, когда двигатель летающей лодки размещается над самим корпусом.

Если взвесить все за и против и принять во внимание практический опыт немецкого военно-морского флота, то можно сделать вывод, что в отношении морских летательных аппаратов средних и крупных размеров тип «летающая лодка» имеет превосходство, в том числе и по мореходным качествам. Для типов с силовыми установками мощностью примерно до 300 л.с., возможно, наиболее подходящим будет поплавковый гидросамолет. Что касается летательных аппаратов с мощностью силовых установок от 300 до 700 л.с., то в данном случае выбирать особо не из чего. Однако для более крупных типов морских самолетов наиболее перспективным представляется тип летающей лодки. Тем не менее, опыт эксплуатации обоих типов является недостаточно продолжительным, чтобы было целесообразно принять окончательное решение в пользу того или иного типа.

К числу наиболее удачных и, следовательно, наиболее примечательных летающих лодок относятся конструкции д.т.н. Макса Эрца (D. Ing. Max Oertz), который были изготовлены на заводе Эртца в Гамбурге. Знаменитый строитель яхт и моторных лодок доктор Эрц был одним из первых в Германии, кто осознал возможности полетов и пригодность своего завода с его оснасткой и подготовленными рабочими-специалистами для требований самолетостроения. Прежде всего завод Эрца не планировался для организации серийного производства; этот завод использовался для удовлетворения особых требований при строительстве яхт путем научного исследования мельчайших механических деталей и с абсолютной любовью к качеству изготовления и отделки.

Эти фундаментальные факты, которые нашли отражение во всей новой продукции этого научно работающего завода, будь то лодки или летательные аппараты, можно было заметить уже в 1910 году – в самом первом изготовленном ею летательном аппарате. Это был самолет наземного базирования – моноплан с монококовым корпусом; машина имела массу всего 770 фунтов (350 кг), оснащалась двигателем Gnome мощностью 70 л.с. и развивала скорость 80 миль в час (129 км/ч). Этот первый успех побудил Эрца вернуться к своей стихии, к морю, и применить те же принципы в конструкции летающей лодки, которая весной 1913 года была заказана военно-морским флотом Германии. Уже осенью того же года эта летающая лодка смогла показать свою полезность успешными испытательными полетами в Брайтлинге (Breitling), недалеко от Варнемюнде. Эта машина, показанная на фотографии 2, была оснащена двигателем Argus мощностью 100 л.с.. Двигатель размещен в лодочном корпусе и приводит в движение воздушный винт через валы и коническую передачу. Этот летательный аппарат, конструктивные детали которого были разработаны самим доктором Эрцем, был чем-то совершенно новым для того времени, и эта первая лодка уже демонстрировала характерные особенности всех более поздних летающих лодок Эрца. Среди них, главным образом, разделение несущих плоскостей на две половины, наклонные межкрыльевые стойки и средства для демонтажа всей бипланной коробки. При взгляде на эту летающую лодку сразу бросается в глаза очень большая длина хорды нижнего крыла по сравнению с длиной хорды верхнего крыла. Целью такого компоновочного решения был подъем центра давления биплана и, таким образом, уменьшение нежелательного эффекта маятника, вызванного размещением двигателя в корпусе. Однако позднее оказалось, что опасения на этот счет оказались незначительными.

Одной из самых больших трудностей того времени была разработка корпуса лодки, который должен был иметь максимально возможной поперечной устойчивостью в море. Французские летающие лодки того времени имели очень узкие корпуса, что требовало установки вспомогательных поплавков на нижнем крыле. При любом состоянии морской поверхности эти подкрыльевые поплавки были источником постоянной опасности для самолета вследствие возникающих ударов и нагрузок. Именно в этом отношении на помощь пришло искусство опытного производителя яхт. Доктор Эрц представил корпус лодки, который не только имел очень хорошую обтекаемую форму, но и обладал очень большой поперечной устойчивостью на море. Устойчивость была настолько большой, что человек мог пройти по нижнему крылу примерно до половины его размаха без каких-либо опасений, что машина накренится настолько, что коснется моря. Эта отличная поперечная устойчивость на море по сей день остается одной из особенностей всех летающих лодок Эрца. Заслуга летающей лодки Эрца, первой обеспечившей такую поперечную устойчивость, нисколько не уменьшается тем, что летающие лодки American Curtiss, участвовавшие в трансатлантическом перелете, демонстрировали ту же особенность. Для уменьшения опасности попадания в воду законцовок нижнего крыла во время рулежки по воде, взлета и при качке у законцовок нижних поверхностей нижнего крыла установлены плоские подпружиненными щитками, которые своим динамическим действием препятствовали попаданию законцовок в воду. Эти щитки показаны на фотографиях 1 и 2.

Фото. 1. Первая летающая лодка Эрца 1913 года выпуска. Двигатель – Argus мощностью 100 л.с.

Фото. 2. Летающая лодка Эрца образца 1914 года. Двигатель – Daimler мощностью 160 л.с.

Уже с первой попытки лодка хорошо взлетела и доказала надежность своей конструкции. В частности, было обнаружено, что трансмиссия работает очень хорошо, хотя из-за проблем с самим двигателем попытки совершать полеты большой продолжительности не предпринимались. Первая лодка была идеально гладкой, то есть у нее не было редана. Затем чтобы улучшить выход из воды были начаты эксперименты на корпусах, снабженных реданом. Первая лодка реданного типа появилась весной 1914 года и показана на фотографии 2. Машина была оснащена первым двигателем Daimler мощностью 160 л.с.. На фотографии хорошо показаны общие изящные линии корпуса и крупное нижнее крыло с поднятыми элеронами на манер старых Taube. Иллюстрация также дает хорошее представление о наклонных межплоскостных стойках, которые, как и у машин компании Hansa, расположены на равных расстояниях между верхним и нижним крыльями. Из-за позднего прибытия двигателя лодка была готова к своему первому пробному полету только за два дня до начала больших гонок в Варнемюнде, запланированных на август того же года. Все, кто принимал участие в подготовке к этим гонкам, которые были отложены из-за начала войны, до сих пор помнят великолепные и поразительные характеристики этой летающей лодки, пилотируемой покойным пилотом Стагге (Stagge), который, кстати, никогда раньше не летал на гидросамолетах. Впрочем это не помешало Стагге выполнять ряд трюков на этой летающей лодке. Эта лодка была настолько «правильной», что её можно было передать немецкому военно-морскому флоту без каких-либо изменений, и вскоре после этого, под управлением Стагге, она уже летала над Дувром. Более поздние летающие лодки подобного типа показаны на фотографиях 3 и 4.

Фото. 3. Летающая лодка Эрца образца 1915 года с силовой установкой мощностью 160 л.с.

Фото. 4. Летающая лодка Эрца образца 1915 года с силовой установкой мощностью 160 л.с.

Вскоре возник спрос на более крупные и мощные лодки, и завод Эрца получил заказ на серию летающих лодок, которые должны были быть оснащены 260-сильными двигателями Argus. Поставка этих двигателей сильно затянулась, и когда они появились в наличии, их масса превышала первоначальную до такой степени, что совершенно не могло быть и речи об установке этих моторов на летающие лодки Эрца. Поэтому было принято решение установить вместо них установить вместо них дирижабельные двигатели Maybach мощностью 240 л.с., которые в то время были совершенно новыми. Замена силовой установки была осуществлена, и осенью 1915 года удалось сдать первую из этих летающих лодок. Несмотря на то, что лодки были крупными для мощности их силовых установок, которая была ниже той, на которую они были рассчитаны, и что двигатели были тяжелее расчетной массы двигателей Argus, летающие лодки смогли пройти свои приемо-сдаточные испытания. Одна из таких лодок показана на фотографии 5.

Фото. 5. Летающая лодка Эрца образца 1915 года, оснащенная двигателем Maybach мощностью 240 л.с.. Машина была рассчитана на двигатель Argus мощностью 260 л.с., но его получить не удалось

На фотографиях 6 и 7 показана летающая лодка Эрца, которая была специально разработана под установку 240-смильного двигателя Maybach. Эта машина была подарена немецкому военно-морскому флоту господами Круппом фон Боленом (Krupp von Bohlen) и Хальбахом (Halbach). При проектировании этой лодки был использован весь предшествующий опыт, и особенно был успешно решен вопрос с реданом. Подпружиненные щитки на законцовках крыла были заменены небольшими поплавками с низким сопротивлением. [Таким образом, несмотря на предыдущие замечания относительно опасности, вызываемой подкрыльевыми поплавками, Эрцу все-таки пришлось вернуться к ним. – Ред. «Flight»] Реальные характеристики летающей лодки превышали расчетные данные; скорость составила 87 миль в час (140 км/ч) против расчетных 80 миль в час (129 км/ч). Это сделало летающую лодку Эрца самой быстрой в немецком военно-морском флоте.

Фото. 6. Летающая лодка Эрца образца 1917 года, оснащенная двигателем Maybach мощностью 240 л.с.

Фото. 7. Летающая лодка Эрца образца 1917 года, вид спереди

Уже в начале войны г-н Эрц рассматривал вопрос о проектировании больших летающих лодок. Чтобы уменьшить общий размах крыльев больших машин, что в определенных условиях может быть большим недостатком в море, он разработал совершенно новую идею самолета с тандемными крыльями. [Это неверно. Самолеты с тандемными крыльями уже разрабатывались и, фактически, несколько машин были изготовлены, хотя вряд ли их можно было назвать очень успешными. – Ред. «Flight»] После испытаний модели профессором Пранделем в Геттингенской лаборатории было принято решение об изготовлении летающей лодки, показанной ни фотографиях с 8 по 10. Изготовление летающей лодки было завершено в 1916 году. Её было присвоено официальное и более подходящее для моряков название «Летающая шхуна». Силовая установка «Летающей шхуны» состояла из двух 240-сильных двигателей Maybach, расположенных рядом и разгонявших гидросамолет до скорости 71 миля в час (114 км/ч), что было лучше скорости, предсказанной Геттингенской лабораторией. «Летающая шхуна» была особенно хороша во время взлета и посадки. Для того чтобы гидросамолет мог совершать короткие развороты, между задними крыльями были установлены межплоскостные элероны. На фотографии 8 эти межплоскостные элероны еще отсутствуют, но их можно увидеть на фотографиях 9 и 10.

Фото. 8. Летающая лодка Эрца образца 1916 года с тандемными крыльями, известная как «Летающая шхуна»; вид ¾ сзади

Фото. 9. Рулежка летающей лодки Эрца «Летающая шхуна»

Фото. 10. Летающая лодка Эрца «Летающая шхуна» в полете

Появление во время войны крупных скоростных летающих лодок American Curtiss дало нам стимул также начать производство больших летающих лодок. В сотрудничестве с Бранденбургским авиационным заводом было начато изготовление двух крупных летающих лодок с двумя двигателями мощностью по 300 л.с. каждый. К моменту подписания Перемирия были изготовлены корпуса двух летающих лодок, но дальнейшие работы по летающим лодкам были прекращены. Пусть они будут возобновлены вновь в интересах мирного развития.

источник: «The Oertz flying boat» «Flight» October 9, 1919, pages 1345-1349

перевод впервые опубликован – https://vk.com/@710541705-letauschie-lodki-zavoda-maksa-erca