Очень уж тяжелый. Опытные летающие лодки Heinkel He 57 Heron. Германия

Очень уж тяжелый. Опытные летающие лодки Heinkel He 57 Heron. Германия

Статья доктора Фолькера Кооса (Peter Pletschacher) из объединения историков немецкой авиации (Arbeitsgemeinschaft Deutsche Luftfahrthistorik – ADL) «Heinkel He 57 «Heron»» из журнала «FLUGZEUG CLASSIC» 5/2000 была переведена уважаемым коллегой NF и немного доработана мной. Перевод был выполнен в ноябре 2016 года.

Содержание:

Предисловие: Предпринятая Эрнстом Хейнкелем попытка создать цельнометаллический самолет была для компании Heinkel Flugzeugwerke тяжелым и необходимым уроком. Построенная в 1930 году летающая лодка-амфибия He 57 Heron была очень тяжелой, а её летные характеристики оставляли желать лучшего. Тем не менее, вплоть до 1937 года этот самолет сослужил неплохую службу в немецкой летной школе транспортной авиации (Deutsche Verkehrsfliegerschule – DVS) на острове Зильт (Sylt).

В своих мемуарах [1] Эрнст Хейнкель описал реакцию одной пожилой дамы из числа зрителей, посетивших ежегодную авиационную выставку в Варнемюнде, которая состоялась 2 августа 1931 года. Старая дама увидела на авиавыставке летающую лодку-амфибию Не 57 и воскликнула:

«О! Посмотрите, как громоздко и тяжело, очень тяжело он выглядит».

Эта дама, высказавшись подобным образом, обратила внимание на проблемы многих ранних цельнометаллических самолетов. Большинство этих самолетов оказались слишком тяжелыми и по этой причине они не оправдали ожиданий в части летных характеристик.

Далее в своих мемуарах Эрнст Хейнкель рассказал, что стимулом к созданию данной амфибии от голландского авиационного конструктора и промышленника Энтони Фоккера, с которым он встретился в Сен-Морице во время своего отпуска зимой в 1929/30 годов. Энтони Фоккер рассказал Эрнсту Хейнкелю о собственных усилиях построить цельнометаллический самолет для американских инвесторов. По словам Фоккера данный самолет должен перевозить четырех пассажиров и быть способен выполнять взлет и посадку как на водную поверхность, так и на наземный аэродром. Как далее сказал Энтони Фоккер, при разработке данной амфибии основная проблема заключалась в разработке сравнительно легкого силового набора и до сих пор голландская фирма не добилась желаемого успеха.

Эрнст Хейнкель был очень предприимчивым человеком и всегда внимательно относился к различного рода техническим новинкам. Он захотел построить подобную машину и, получив опыт по созданию цельнометаллических самолетов, снизить стоимость разработки за счет выдачи лицензий другим авиастроительным компаниям на его постройку. Хейнкель уже много раз пытался закрепиться на американском рынке и потому сразу же приступил к разработке.

В те годы в Германии еще было тяжело получить соответствующие полуфабрикаты и тонкие листы металла подходящих размеров; прежде всего это касалось материала «гидроналиум» (Hydronalium). В качестве одной из основных особенностей разрабатывавшейся Хейнкелем летающей лодки-амфибии было использованием не метрической, а дюймовой системе мер. Также при создании гидросамолета помимо требований Немецкого научно-исследовательского института авиации (Deutschen Versuchsanstalt für Luftfahrt – DVL), Берлин-Адлерсхоф, в расчет принимались соответствующие требования Министерства торговли США. Временами для наблюдения за постройкой He 57 Heron Эрнст Хейнкель даже привлекал американского инженера Ричарда М. Мока (Richard M. Mock). Помимо двигателя на данном самолете также использовались американские приборы, колеса и амортизаторы, которые должны были использоваться и позднее при серийном производстве [2].

Разработанный самолет за исключением полотняной обшивки крыла и хвостового оперения имел цельнометаллическую конструкцию. По большей части это были легкие сплавы и лишь в ряде высоконагруженных элементов конструкции использовалась сталь. Единственным исключением были два деревянных коробчатых лонжерона крыла. Примерно в это время Эрнст Хейнкель проводил эксперименты и со стальными лонжеронами крыла, однако можно предположить, что еще не были достаточно удовлетворительными из-за своих веса или прочности.

В апреле 1930 года Не 57 (заводской номер 343) был собран, после чего в компании Heinkel приступили к первым рулежкам этого самолета по аэродрому. Очень скоро стало ясно, что компании Эрнста Хейнкеля также не удалось создать достаточно легкую цельнометаллическую конструкцию. Не 57 оказался «свинцовой уткой» и при полной загрузке его невозможно было поднять в воздух с поверхности воды [2,3].

Эрнст Хейнкель описал эту проблему следующими словами:

«хотя самолет и отрывался от поверхности воды, но в лучшем случае с четырьмя человеками на борту. О взлете с шестью пассажирами, как это требовалось изначально, лучше было и не упоминать». [1]

Поэтому данную машину пришлось полностью перестроить. Оптимальную форму корпуса амфибии подбирали проводя испытания кораблестроительном техническом научно-исследовательском институте (Schiffbautechnischen Versuchsanstalt), Гамбург. Внешне изменения более всего коснулись носовой оконечности и удаления хвостовых колес, которые теперь были заменены на водяной руль и интегрированный с ним в единое целое хвостовой костыль. В принципе был создан полностью новый самолет, к испытаниям которого приступили в декабре 1930 года. В ходе испытаний перестроенного самолета было проведено много экспериментов: были изменены капот и крепление двигателя, была модифицирована выхлопная система, установлен кольцевой обтекатель вокруг головок цилиндров, много раз было перестроено хвостовое оперение, для улучшения устойчивости установили небольшие кили и т.д..

Несмотря на непрерывно вносимые в конструкцию изменения, Эрнсту Хейнкелю не удалось найти покупателя на этот самолет, равно как он не нашел желающих приобрести лицензию на его производство.

В марте 1931 года Не 57 получил номер гражданской регистрации D-2067, после чего был выполнен ряд полетов над Германией и за ее пределами. В середине мая 1931 года самолет в течение нескольких дней находился в Стокгольме на проходившей там шведской авиационной выставке «ILIS». Затем 31 мая летающую лодку-амфибию перегнали на аэродром Копенгаген-Каструп.

В конце этой эпопеи Heinkel был рад тому, что в апреле 1933 года немецкая летная школа транспортной авиации купила Heron за 126.000 Рейсхмарок. Самолет отправили в расположенный на острове Sylt филиал школы, где его эксплуатировали до 1937 года. В 1934 году He 57 был перерегистрирован и получил новый гражданский номер D-OJAS. 30 июля 1937 года Не 57 был поврежден в результате аварийной посадки, после чегосамолет сдали на слом [3,4,5,6].

летающая лодка-амфибия Heinkel He 57 после сборки; апрель 1930 года

попытка взлета раннего варианта Не 57. Данный вариант имел неудачную форму носовой оконечности, из-за чего при взлете и посадке в воздух поднималось очень много брызг

снимок кабины с перекладным штурвалом

второй вариант летающей лодки Не 57; на данном снимке хорошо различимы убранные высоко вверх основные стойки шасси

схемы первого (вверху) и второго вариантов летающей лодки Не 57

летающая лодка Не 57 Heron (второй вариант) после регистрации на аэродроме Варнемюнде: фюзеляж переделан, а вместо хвостовых колес установлен сопряженный с водяным рулем хвостовой костыль

вновь перестроенный Не 57 Heron с хвостовым колесом и дополнительными стабилизирующими вертикальными поверхностями, установленными на стабилизатор. Данный снимок был сделан 2 августа 1931 года в Варнемюнде во время авиационной выставки

слева направо: американский инженер Ричард Мок, Энтони Фоккер, Эрнст Хейнкель, Вольфганг фон Гронау (Wolfgang von Gronau) и Германн Бекер (Hеrmann Becker) из DVS; Варнемюнде

уборка обломков летающей лодки He 57 (с новым номером гражданской регистрации D-OJAS) после аварии, произошедшей 30 июля 1937 года

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ [7]

Самолет типа Не 57 представлял собой высокоплан с пассажирским салоном. Над фюзеляжем располагался двигатель Pratt & Whitney Wasp, развивавший мощность 425 л.с.. Основная часть силового набора самолета изготовлена из легкого сплава, тогда как его наиболее нагруженные элементы изготавливались из высокопрочной стали.

Корпус лодки разделялся герметичными поперечными переборками на три водонепроницаемых отсека. В носовом отсеке находилось помещение для размещения в нем багажа и морского оборудования. Попасть в данное помещение можно было через люк в верхней палубе и из салона через дверь в герметичной перегородке. Открытый люк обеспечивал защиту от ударов воздушного винта. В кормовой отсек для контроля расположенных там элементов системы управления и запасов также можно было проникнуть из салона через дверь в герметичной перегородке.

Средний отсек включал в себя пассажирский салон, проникнуть в который можно было через лестницу и дверь задней части палубы. В салоне друг за другом располагались три пары сидений, у которых передняя пара была снабжена штурвалом управления. Также как и позднее на Не 111, штурвал можно было передать о первого пилота, расположенного на левом сиденье, правому и обратно. За салоном около лестницы находился бытовой отсек с раковиной для умывания и с туалетом. В каждом из этих отсеков имелись сливные вентили.

Корпус лодки

Корпус летающей лодки имел прямоугольное поперечное сечение, один редан и кили, расположенные спереди и сзади. Водяной руль имел треугольное поперечное сечение и крепился к его задней нижней части. Днище имело V-образную форму.

По конструкции корпус лодки представлял собой монокок, усиленный шпангоутами и четырьмя лонжеронами. Силовой набор снаружи покрывался гладкой работающей обшивкой. Прозрачные панели кабины изготавливались из стекла, которое при разрушении не образовывало осколков.

На верхней палубе спереди и сзади салона имелись лестницы для подъема. На внешней поверхности имелись крепежные элементы при помощи, которых самолет можно было поднимать краном.

Крыло

В основе силового набора крыла были два коробчатых деревянных лонжерона. Внутренние расчалки изготавливались из легких металлов и стальных труб, соединенных между собой по диагонали. Внешняя легкосъемная полотняная обшивка крепилась к металлическим нервюрам с помощью специальных тросов и креплений.

Высоко расположенное крыло трапециевидной формы поддерживалось подкосами, опиравшимися на фюзеляж. Подкосы изготавливались из стальных труб и покрывались обтекателем с каплеобразным поперечным сечением. Поперечное V крыла составляло 3,5 градуса. В пространстве между лонжеронами крыла располагались топливные баки.

Поплавки

Под крылом были расположены боковые поплавки, которые по своей конструкции были аналогичны конструкции корпуса лодки. Каждый из поплавков был разделен на три герметичных отсека. Каждый отсек поплавка был снабжен люком для контроля.

Шасси

Основные стойки шасси были пирамидальными и каждая из них крепилась к корпусу лодки в трех точках. Основная стойка состояла из основной балки, тяги и работающей на сжатие опоры и оснащена масляным амортизатором и тормозом. Стальные стойки были покрыты обтекателем.

Подъем основных стоек шасси производился гидравлически посредством ручного насоса, расположенного у сиденья пилота. Выпуск основных стоек шасси осуществлялся автоматически. На уборку шасси требовалось 60 секунд, на выпуск – 15 секунд.

Силовая установка

Силовая установка состояла из девятицилиндрового радиального авиационного двигателя Pratt & Whitney Wasp, развивавшего мощность 425 л.с. и крепившегося к фюзеляжу при помощи стальной моторной рамы и четырех болтов. Моторный капот легко снимался. За противопожарной перегородкой моторной гондолы располагались масляный бак и дополнительный топливный бак. Для подачи топлива из крыльевых баков служил насос, приводимый в действие с помощью двигателя.

Данный двигатель без каких-либо переделок несущей конструкции можно было заменить двигателем Pratt & Whitney Hornet с мощностью 525 л.с..

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ [8,9]

Тип: Heinkel He 57 Heron

Назначение: пассажирская летающая лодка-амфибия

Статус: прототип

Экипаж: 2 чел. + 4 пассажира

Силовая установка: девятицилиндровый радиальный двигатель Pratt & Whitney Wasp, развивавший мощность 425 л.с. и вращавший двухлопастный винт

Размеры:

размах крыла 16,0 м
максимальная длин: 11,85 м (10,80 м)
максимальная высот: 3,76 м (3,55 м)
максимальная высота с шасси: 4,50 м (4,23 м)
Площадь крыльев: 39,20 м² (39,20 м²)
Двигатель: Pratt & Whitney Wasp мощностью 425 л.с.

Вес:

пустого 1820 кг (1550 кг)
полезной нагрузки 780 кг (900 кг)
взлетный 2600 кг (2450 кг)

Летные характеристики:

максимальная скорость на уровне моря 185 км/ч (195 км/ч)
посадочная скорость: 94 км/ч (93 км/ч)
время набора высоты 1000 метров 8 мин (5 мин)
удельная нагрузка на крыло 66 кг/м² (62,5 кг/м²)
удельная нагрузка на мощность 6,5 л.с./кг (5,8 л.с./кг)

Источники:

[1] Ernst Heinkel. Stürmisches Leben, Ernst Gerdes Verlag. Preetz. 6. Auflage 1972, und weitere Auflagen
[2] Heinkel Amphibion, Aero-Digest. June 1931
[3] Volker Koos. Luftfahrt zwischen Ostsee und Breitling, Transpress-Verlag. Berlin 1990, Lizenzausgabe: NARA-Verlag, Allershausen
[4] Flugsport, 23. Jahrgang. Frankfurt am Main 1931
[5] Luftschau, 4. Jahrgang. Berlin 1931
[6] Archiv Jochen Menke
[7] Ernst Heinkel Flugzeugwerke Warnemünde. Baubeschreibung Nr. 294 „Heinkel-Amphibium H.E. 57“. Mai 1931
[8] Ernst Heinkel Flugzeugwerke Warnemünde, Datenblatt Nr. 387, ohne Datum
[9] Werte in Klammern: Werksangaben, offensichtlich die berechneten Leistungswerte für die erste Ausführung der HE 57, aus:
a) Luftwacht, 1930, Seite 473-475
b) Luftschau Nr. 1/1931
c) Zeitschrift für Flugtechnik und Motorluftschiffahrt. 21. Jahrgang 1930, Heft 21, S. 566
d) Ernst Heinkel-Flugzeugwerke Warnemünde. Heinkel-Mitteilungen 1-20,1.12.1932