Некоторые этапные самолеты конструкции Клаудиуса Дорнье. Часть 1

Винтажная статья вековой давности из журнала «Flight» (выпуск от 16 декабря 1920 года), которая, думаю, заинтересует читателей коллег.

НЕКОТОРЫЕ ЭТАПНЫЕ САМОЛЕТЫ КЛАУДИУСА ДОРНЬЕ

Содержание:

В настоящее время общепризнано, что вопрос о металлических конструкциях имеет огромное значение для развития коммерческой авиации. Использование металла в конструкции самолетов представляется наиболее удовлетворительным решением, поскольку, во-первых, такие самолеты при равной массе обладают большей прочностью, а во-вторых, обладают большей долговечностью. Последнее имеет гораздо большую ценность для коммерческих самолетов, чем для военных машин, которые, как правило, имеют не очень длительный срок службы. В Германии проделан большой объем работ в области использования в самолетах металлических конструкций, и большая часть этих работ уже достаточно известна в Великобритании. Различные машины компаний Junkers, A.E.G., Zeppelin-Staaken и т.д. время от времени исследовались и описывались. Однако имеется одни немецкий конструктор, который хотя и работает в авиации более шести лет, его творчество не так хорошо известно в Великобритании, как оно того заслуживает. Мы имеем в виду господина Дорнье, одного из главных конструкторов компании Zeppelin. Мы понимаем, что уже в начале войны господин Дорнье занимался проектированием цельнометаллических самолетов больших размеров, и руководители концерна Zeppelin понимали, что характер его работ исключал немедленное получение результатов. Следовательно, другому конструктору компании, профессору Бауманну, была поручена задача разработки боевых машин более или менее традиционного типа, тогда как господину Дорнье было позволено продолжать идти по своему особому пути, поскольку его работы рассматривались как более или менее экспериментальные и не ожидалось, что результатом будут машины для использования во время войны. Это, вероятно, объясняет причину сравнительно скудных знаний о самолетах Dornier-Zeppelin, в то время как самолеты Baumann-Zeppelin (Staaken) хорошо известны. Однако поскольку машины господина Дорнье имеют очень нестандартную конструкцию и, по-видимому, хорошо подходят для коммерческой эксплуатации, мы подумали, что несколько заметок и иллюстраций, посвященных некоторым из его машин, изготовленных на заводе в Линдау, могут оказаться небезынтересными.

Боевые самолеты

Летающая лодка Do. RS. I, 1914-15

Первой машиной, которая была изготовлена в 1914 и 1915 годах, представляла собой летающую лодку-биплан, у которой нижняя несущая плоскость меньше верхней, или, как немцы называют такие самолеты, полутораплан. Между собой крылья бипланной коробки соединяются рядом стальных V-образных стоек, которые при виде спереди образуют ферму Уоррена. Корпус имел традиционную конструкцию с V-образным днищем в передней части и одним реданом и хвостовой частью, приподнятой под углом и несущей хвостовое оперение. У законцовок нижнего крыла были установлены поплавки, но на следующей и на всех последующих моделях от них отказались в пользу коротких «жабер», выступающих бортов корпуса лодки и обеспечивающих боковую устойчивость без использования подкрыльевых поплавков. Силовая установка состояла из трех двигателей Maybach мощностью по 240 л.с. каждый. Машина имела размах крыльев 143 фута 6 дюймов (43,7 м), длину 96 футов (29,3 м) и общую площадь крыльев 3540 кв. футов (329 м²). Таким образом, машина была очень большой, особенно если учесть, что она была спроектирована в 1914 году. К сожалению, отсутствуют данные об удельных нагрузках на крыло и мощность, а также данные, относящиеся к ее характеристикам. Последние, однако, должны были быть такими, чтобы оправдать продолжение экспериментов, хотя следующая модель была совершенно иной по своей общей компоновке.

Do. Rs.I: Эта машина является первой из серии летающих лодок господина Дорнье для компании Zeppelin и имеет бипланные крылья. Все его последующие летающие лодки были монопланами

Летающие лодки Do. Rs.II and Rs.IIa, 1915-16

Как видно из прилагаемых к статье фотографий летающая лодка Rs.II имеет короткий корпус лодки, который мало чем отличается от корпуса Sopwith Bat Boat. Хвостовое оперение размещено на выходящих из корпуса хвостовых балках и состоит из бипланного горизонтального оперения с небольшим рулем высоты, расположенным между двумя стабилизаторами и немного впереди них, и сдвоенных сбалансированных рулей направления. Верхнее крыло имеет почти такое же расположение, как и у предыдущей модели, но нижнее крыло уменьшилась еще больше и, по сути, превратилось в два коротких «обрубка», присоединенных к корпусу лодки и дополнительно укрепленных наклонными трубами. Короткий размах нижнего крыла потребовал небольшого изменения положения наклонных межкрыльевых стоек: трубчатые V-образные стойки были перенесены внутрь к верхним лонжеронам корпуса лодки и в виде спереди уже не образовывали ферму Уоррена, как это было на Do. Rs.I. Силовая установка состояла из четырех двигателей Maybach мощностью по 240 л.с., размещенные в корпусе и приводящие в движение три толкающих воздушных винта. Невозможно сказать, было ли это из-за трудностей с передачей мощности на винты или из-за чрезвычайно низкого центра тяжести по отношению к монопланному крылу, но факт остается фактом: после нескольких экспериментов от этой компоновкой от нее отказались в пользу непосредственного привода от двигателя к винтам с размещением четырех двигателей на стальных конструкциях между крылом и верхом корпуса лодки. Мы полагаем, что эта модель была известна Do. Rs.IIa, так как в целом она похожа на более раннюю модель Do. Rs.II. Однако хвостовые балки короче и несут монопланное горизонтальное оперение со сбалансированным рулем высоты. В этом типе также имеются два фиксированных вертикальных киля, причем рули направления «сверху и снизу» уравновешиваются небольшими выступами, вписанными в вырезанные части стабилизаторов. Как видно на одной фотографии корпус лодки очень широкий и дает очень мало брызг, как показано на другой фотографии со взлетающей машиной. Примечательно, что корпус лодки перед реданом имеет V-образное днище, а позади редана в центре имеется коробчатый выступ, мало чем отличающийся от тех, что были установлены на нескольких французских гидросамолетах компании Nieuport. Как видно из снимков корневые части нижнего крыла расположены в задней части корпуса лодки, и задняя кромка крыла расположена позади находится позади кормы, и консолям нижнего крыла придается очень ярко выраженный угол поперечного V. К сожалению, данные о размерах и массе этих машин отсутствуют.

Do. Rs.II: Вид сбоку, на снимке хорошо видна открытые хвостовые балки

Do. Rs.II: Эта машина имела двигатели, размещенные внутри лодочного корпуса и систему передачи мощности на три толкающих винта. Обратите внимание на корневые части нижнего крыла и крепление межкрыльевых стоек

Do. Rs.IIa: Вид сбоку

Do. Rs.IIa: Эта машина является дальнейшим развитием Rs.II с двигателями, расположенными между корпусом и крылом и имеющими непосредственный привод к воздушным винтам

Do. Rs.IIa выходит на редан: Обратите внимание на отсутствие брызг

Летающая лодка Do. Rs.III, 1916-17

Следующей машиной в серии летающих лодок господина Дорнье стала Rs.III, в которой четыре двигателя Maybach мощностью по 260 л.с. каждый размещены между крылом и корпусом лодки. Однако хвостовое оперение размещено на фюзеляже, опирающемся на верхнюю часть монопланного крыла, причем этот фюзеляж полностью покрыт обшивкой. Горизонтальное оперение самолета бипланное; «жабер», выступающих из корпуса лодки не была. Вместо них поперечная устойчивость на море была получена за счет того, что корпус лодки был сделан очень широким, хотя и неглубоким. Также было изменено крепление крыла: от подкосов отказались в пользу тросовых расчалок. Возможно использование покрытого обшивкой и установленного над крылом фюзеляжа было сделано с целью улучшения поперечной устойчивости машины в воздухе за счет размещения боковой поверхности киля выше центра тяжести. Следует отметить, что подобная схема была предложена либо непосредственно перед войной, либо во время ее первой части господином Урисинусом, редактором немецкого авиационного журнала «Flugsport».

Do. Rs.III: В этой машине хвостовое оперение установлено на фюзеляже, расположенном над крылом

Do. Rs.III: Вид спереди

Разведчик-бомбардировщик Do. C.I, 1917

В 1917 году в серии летающих лодок-монопланов конструкции господина Дорнье произошел перерыв. Предполагается, что в целях приобретения некоторого опыта работы с металлической обшивкой фюзеляжа, которая должна будет заменить внутрифюзеляжные расчалки, был спроектирован и изготовлен самолет наземного базирования, известный как Do. C.I. Это был одномоторный биплан с двигателем Mercedes, развивавшим мощность 160 л.с. и вращавшим тянущий винт. Как видно из прилагаемой к статье фотографии Do. C.I имеет аккуратный вид и с конструктивной точки зрения этот самолет в первую очередь примечателен тем, что представляет собой первый пример простой, гладкой металлической обшивки корпуса, обеспечивающий одновременно жесткость фюзеляжа. Крылья самолета имели обычную конструкцию; исключение составляют металлические лонжероны, показанные на нашей схеме. В отличие от большинства немецких машин Do. C.I имел лобовой радиатор и в целом он гораздо больше похож на английский, чем на немецкий самолет. Центроплан верхнего крыла крепится не на кабанных стойках, как это принято в Германии, а на отклоненных наружу стойках из листового металла, спроектированных так, чтобы обеспечить бипланной коробке достаточную жесткость без проволочных расчалок и оставить тем самым пространство между центропланом и верхней частью фюзеляжа свободным от препятствий. Можно задаться вопросом: почему такая машина не была выпущена в больших количествах, ведь она, несомненно, намного превосходила любой современный немецкий самолет, известный на фронте в то время. Объяснение заключается в том, что металлическая конструкция была настолько тяжелой, что снижала летные характеристики, которые, как мы понимаем, не соответствовали требуемому стандарту скорости набора высоты. Небольшой чертеж общего вида самолета Do. C.I. или Zep. C.L.I приведен ниже. Также набор высоты зафиксирован 18 марта 1918 года во время испытательного полета. Как можно заметить, высота чуть менее 5000 метров (16500 футов) была достигнута за один час. В соответствии с предъявляемыми требованиями машины данного класса должны были достигать высоты 5000 метров на 45 минут, т.е. Zep. C.L.I превышал это значение на 15 минут. До высоты 4000 метров скороподъемность соответствовала требованиям, но последние 1000 метров вместо 16 минут занимали полчаса. Полагаем, что представленные ниже таблицы масс и пр. самолета C.L.I могут представлять определенный интерес:

Do. C.I: Эта машина была первой, в которой использовалась гладкая металлическая обшивка фюзеляжа без внутренних расчалок

DO. C.I ИЛИ ZEPPELIN C.L.I: Виды сбоку, спереди и сверху в масштабе

DO. C.I: Поперечные сечения металлических лонжеронов

диаграмма набора высоты Do. C.I: Набор высоты на последних 1000 метрах не соответствовал требованиям

Таблица распределения масс самолета Zep. C.L.I:

• Двигатель Mercedes мощностью 160 л.с. (включая 8 литров масла в картере) 642,0 фунта (291,2 кг)
• Выхлопные коллекторы 13,2 фунтов (6,0 кг)
• Стартер двигателя 6,2 фунтов (2,8 кг)
• Радиатор (пустой) 48,4 фунтов (22,0 кг)
• Охлаждающая вода (23 литра) 50,6 фунтов (23,0 кг)
• Воздушный винт 41,8 фунт (19,0 кг)
• Бензобак и крепления 30,8 фунтов (14,0 кг)
• Маслобак 6,6 фунтов (3,0 кг)
• Вспомогательное оборудование двигателя, приборы, органы управления и т.д. 48,4 фунтов (22,0 кг)
• Общая масса силовой установки 888,0 фунтов (403,0 кг)
• Фюзеляж (включая стабилизатор и киль) 288,0 фунтов (130,6 кг)
• Сиденья, органы управления и т.д. 60,5 фунтов (27,4 кг)
• Ходовая часть 108,0 фунтов (49,0 кг)
• Основные плоскости, включая закрылки и межкрыльевые стойки 198,0 фунтов (89,8 кг)
• Руль направления и рули высоты 12,5 фунтов. (5,7 кг)
• Крепления для вооружения и т.д. 46,2 фунтов (21,0 кг)
• Общая масса планера 713,2 фунта (323,5 кг)
• Общая масса пустого самолета 1601,2 фунт (726,3 кг)
• Полезная нагрузка:
• Пилот и стрелок 360,0 фунтов (163,3 кг)
• Два пулемета и боезапас 144,0 фунтов (65,3 кг)
• Запас топлива на три часа полета (160 литров бензина, 11 литров масла) 239,0 фунтов (108,4 кг)
• Общая масса полезной нагрузки 743,0 фунта (337,0 кг)
• Общая масса с полной нагрузкой 2344,2 фунта (1063,3кг)
• Площадь крыльев 278 кв. футов (25,8 м²)
• Нагрузка на квадратный фут 8,4 фунта (41 кг/м²)
• Нагрузка на л.с. 14,6 фунтов (6,6 кг)
• Время набора на высоту 16500 футов (5000 м) 1 час.

Мы посвятили этой машине значительную часть статьи, поскольку этот самолет, вероятно, был первым, изготовленным без каких-либо форм крепления фюзеляжа, помимо тех, которые обеспечиваются простой листовой металлической обшивкой. Хотя эта машина в некоторой относительно небольшой части не смогла соответствовать требованиям, которые немецкое правительство предъявляет к летным характеристикам, не может быть никаких сомнений в том, что она преподала господину Дорнье много ценных уроков, которые он позже использовал при проектировании других цельнометаллических самолетов.

источник: «Some Dornier milestones» «Flight» December 16, 1920, pages 1269-1273

перевод впервые опубликован – https://vk.com/@710541705-nekotorye-etapnye-samolety-konstrukcii-klaudiusa-dorne-01