Опытная пассажирская летающая лодка Saunders Kittiwake. Великобритания

Многоцелевая летающая лодка Saunders Kittiwake рассматривалась С. Э. Сандерсом (S.E. Saunders) в качестве начала экспансии компании на рынке гражданских самолетов. Данный самолет был разработан в качестве участника конкурса Министерства авиации, состоявшегося в Феликстоу и Мартлшем-Хите в августе-сентябре 1920 года. Конкурс был для сухопутных самолетов и амфибий.

Летающая лодка была разработана в основном Френсисом Перси Хайд-Бидлем (Francis Percy Hyde Beadle), который покинул Gosport Aviation Company и присоединился к компании Сандерса. Kittiwake был двухдвигательной четырехстоечной летающей лодкой-амфибией-бипланом – одной из самых крупных летающих лодок того времени. Хайд-Бидлю помогали Х. У. Грейвенелл (H.W. Gravenell) и ответственный за создание корпуса лодки Сидни Портер (Sydney Porter), который к тому времени стал директором авиазавода компании Saunders. Необходимые шесть тысяч чертежей были завершены в течение шести недель лета 1920 года, и результатом стал замечательный летательный аппарат с рядом интересных особенностей.

С эстетической точки зрения Kittiwake был довольно безобразным самолетом. Трехпалубная компоновка корпуса летающей лодки с поднятыми кабиной экипажа и пассажирским салоном делала самолет с перевешивающей верхней частью. Корпус или «нижний уровень» имел деревянную двухреданную конструкцию с обшивкой Consuta и неглубоким V-образным днищем и завалом бортов. «Нижний уровень» отделялся от кабины экипажа и пассажирского салона при помощи расстыковки рядов стальных соединителей со стыковыми накладками. Данное техническое решение было применено на случай быстрой замены поврежденного корпуса.

схемы летающей лодки Kittiwake

Убираемые основные стойки шасси размещались в самом корпусе летающей лодки и, следовательно, их колея была очень узкой. Основные колеса поднимались и опускались при помощи кривошипного механизма, управлял которым бортинженер. После уборки колеса находились в двух коробчатых конструкциях, расположенных внутри корпуса летающей лодки. Створки основных стоек шасси приводились в действие кулачковыми механизмами системы уборки колес и помогали сохранить гладкость линий корпуса. Подвеска представляла собой цилиндрические пружины и комбинированный блок водяного руля с хвостовым костылем.

Средняя и верхняя палубы корпуса летающей лодки предназначались для экипажа и пассажирского салона соответственно. В самолете было предусмотрено размещение двух членов экипажа и семи пассажиров. Вход в летающую лодку Kittiwake производился через дюралюминиевый трап, прикрепленный к правой стороне корпуса позади крыльев и приводивший к двери в пассажирский салон. Также были дополнительный вход в виде люка в крыше кабины экипажа и швартовочный люк в крайней носовой оконечности корпуса лодки. Пассажирские сиденья были размещены по бортам и передней части комфортабельно обставленного закрытого салона, и приподнятое положение обеспечивало прекрасный обзор через боковые и передние окна. Закрытая кабина была с компоновкой сидений бок о бок и частичным двойным управлением. Из кабины экипажа в пассажирский салон вела внутренняя лестница.

Крылья большого удлинения имели ряд новых особенностей. Наиболее заметным был механизм отклонения закрылков, который при передвижении вызвал изменение передней и задней кромок крыльев почти по всему размаху. Предкрылки и закрылки управлялись со стороны пилота самолета; сигнал из кабины пилота попадал на крылья через серию цепей, червячных передач и работающих на сжатие стержней, которые проходили через боковые стороны корпуса непосредственно к предкрылкам и закрылкам. Шарниры, работавшие по всему размаху крыльев за исключением его законцовок, позволяли предкрылкам равномерно отклоняться относительно остальной части профиля крыла. Силовой набор передних кромок крыльев был из дюралюминия, обшивка их была изготовлена по технологии Consuta. Хотя внешняя обшивка сборок передних кромок была шарнирно соединена с передними лонжеронами крыльев, они могли свободно перемещаться в пределах шарнирных соединений. Закрылки, являвшиеся отдельными аэродинамическими поверхностями, имели более традиционную конструкцию. Данное двойное искривление крыла создавало дополнительную подъемную силу, предназначавшуюся для компенсации высокой нагрузки. Летающая лодка Kittiwake с полной нагрузкой весила 6200 фунтов (2812 кг), в то время как силовая установка этого самолета состояла из двух семицилиндровых радиальных двигателей воздушного охлаждения ABC Wasp Mk II, развивавших мощность по 220 л.с. и вращавших двухлопастные деревянные винты. Применение переменной кривизны аэродинамических поверхностей крыльев позволили летающей лодке Kittiwake при максимальной скорость 120 миль/ч (193 км/ч) иметь скорость сваливания всего 40 миль/ч (64 км/ч).

летающая лодка Kittiwake во время постройки в цеху компании Saunders; Ист-Коус, лето 1920 года

Поскольку механизм отклонения кромок работал почти по всему размаху крыльев, то сбалансированные элероны должны были находиться в промежуточном положении позади двух наиболее удаленных от фюзеляжа стоек крыла. Крылья имели двухлонжеронную структуру; пояса лонжеронов изготавливались из ели, а полки – по технологии Consuta. Большие нервюры, работавшие на сжатие и имевшие коробчатое поперечное сечение, соединялись с лонжеронами, в то время как изготовленная по технологии Consuta обшивка участвовала в упрочнении конструкции крыла в качестве поперечных связей. Самолет был оснащен широкими I-образными межкрыльевыми стойками, позволявшими обойтись без продольных расчалок; использовались лишь одиночные несущие и обратные расчалки. Три внешние пары межкрыльевых стоек изготавливались из ели и технологии Consuta, в то время как внутренние стойки были дюралюминиевыми, поддерживавшими двигатели ABC и семисторонние гондолы. Каждая из гондол была соединена с корпусом при помощи стальной трубчатой стойки.

Консоли нижнего крыла поддерживались двумя парами подкосов, крепившихся к корпусу чуть ниже ватерлинии. Обтекаемые баки с простой подачей топлива самотёком были установлены на верхней поверхности верхнего крыла над каждым из двигателей. Вынос топливных баков наружу с одной стороны увеличивал лобовое сопротивление самолета, а с другой стороны минимизировал риски возникновения пожара и нехватки топлива. Подкрыльевые поплавки были присоединены к нижней поверхности нижнего крыла при помощи болтовых соединений к внешним I-образным межкрыльевым стойкам. Консоли верхнего крыла были присоединены к крыше пассажирского салона, имея с ними одинаковую кривизну, в то время как нижнее крыло было присоединено к основанию средней части корпуса летающей лодки.

Хвостовое оперение летающей лодки Kittiwake также было необычным. Установленное в крайней задней части фюзеляжа на достаточной для защиты от брызг высоте. Горизонтальное оперение состояло из стабилизатора с регулируемым углом атаки и двух рулей высоты; вертикальное оперение включало в свой состав три киля и сбалансированного центрального руля направления. Внешние кили крепились своими верхними и нижними частями к основному килю при помощи трубчатых стоек. Как и остальная часть самолета, за исключением внутренних I-образных межкрыльевых стоек, хвостовое оперение имело обшивку, изготовленную по технологии Consuta.

Конструкционные проблемы, связанные с новизной конструкции самолета, привели к замедлению в создании летающей лодки Kittiwake, постройка которой была завершена слишком поздно, чтобы конкурировать в конкурсе Министерства авиации. Тем не менее, в Коусе (Cowes) было высказано мнение, что новая конструкция окажется столь же хорошей, что и другие участники конкурса. В компании Saunders были большие надежды на систему переменной кривизны крыла.

Водные испытания летающей лодки Kittiwake были выполнены в Медине (Medina), остров Уайт, и Соленте проводилось под управлением Норманна Макмиллана (Norman Macmillan) и началось 11 сентября 1920 года. К этому времени самолет получил номер гражданской регистрации G-EAUD (заводской номер 101). В ходе этих испытаний было установлено, что основные стойки шасси не полностью убирались внутрь корпуса лодки и что самолет имел значительно меньшую критическую скорость (скорость, соответствующая горбу сопротивления). Представляется, что Макмиллан планировал управлять летающей лодкой во время ее первого полета, но был вынужден довольствоваться гидродинамическими испытаниями и тестированием силовой установки. Устойчивость на воде в диапазоне скоростей, ограниченном проблемами с уборкой основных стоек шасси, была хорошей. Однажды на берегу шасси было демонтировано, и осмотр показал, что в механизме уборки основных стоек отсутствовал стопорный штифт (фиксатор).

Наконец, 19 сентября 1920 года состоялся первый полет летающей лодки Kittiwake, которую пилотировал вновь Макмиллан. Во время взлета мореходные характеристики самолета были хорошими – без каких-либо признаков барсирования. Однако на высоте 600 футов (183 м) внутренняя секция предкрылка правой консоли нижнего крыла была вытянута потоком воздуха из своего шарнира и оторвалась от своего лонжерона. Kittiwake резко отклонилась от курса вправо, но разворот летающей лодки был частично скорректирован поломкой предкрылка, установленного на левой консоли крыла. Макмиллан поспешно выполнил снижение на большой скорости, чтобы избежать последствий сваливания. Однако на высоте трех футов (0,9 м) от воды летающая лодка Kittiwake свалилась на крыло и во время посадки на риф (небольшая затопленная скала) у Еджипт-поинта (Egypt Point), Западный Коус, повредила корпус. Поскольку вода поступала внутрь корпуса, летающая лодка Kittiwake быстро остановилась и начала тонуть: вода достигла более низких корневых частей нижнего крыла.

летающая лодка Kittiwake под управлением Нормана Макмиллана отрывается от воды во время своего первого полета в Коусе

результаты первого полета; летающая лодка Kittiwake набрала воды после аварии у Еджипо-Поинта, Вест-Коус

Летающая лодка была быстро восстановлена и испытана. Было обнаружено, что механизм отклонения передней кромки крыла был почти полностью разрушен. С другой стороны повреждения корпуса были небольшими. Самолет был восстановлен, и предкрылки были усилены системой небольших щитков и проводов, разработанных с целью предотвратить в будущем их отсос воздушным потоком. Ремонт был быстрым, и дальнейшие испытания были продолжены 27 сентября, но, к сожалению, двигатели оказались неспособными развить достаточную мощность для взлета.

Эта новая неисправность сохранялась, и двигатели были внимательно исследованы. В ходе осмотра выяснилось, что левый двигатель был своего рода дефектным и недодавал мощности; однако на данном этапе проблема не была решена. Подкосы между корпусом и нижним крылом были удалены в целях уменьшения сопротивления в воде, но Kittiwake по-прежнему отказывалась подниматься в воздух. 28 и 30 сентября попытки были возобновлены, но их результаты вновь были неутешительными. Когда двигатели были осмотрены более тщательно, было обнаружено, что в то время как правый двигатель представлял собой собранный практически вручную предсерийный мотор, левый двигатель был поставлен субподрядчиком и развиваемая им частота вращения не превышала 1500 об/мин. Остается непонятным, почему это не было замечено раньше.

летающая лодка Kittiwake на швартовке; Ист-Коус, конец 1920 года

В дополнение к этой проблемы было обнаружено, что амортизационные стойки шасси, находившиеся под статической нагрузкой, были повреждены и что межплоскостные элероны были очень неэффективными на малых углах. Дальнейшие испытания были задержаны на шесть месяцев, в течение которых в Коусе были внесены изменения в шасси и конструкцию элеронов. В марте 1921 года летающая лодка Kittiwake вновь поднялся в воздух. Пилотом самолета был Ф.Уоррен-Мерриам (F. Warren-Merriam), работавший инструктором еще до начала Первой Мировой войны.

Тем не менее, основная проблема конструкции самолета не была исправлена. Двигатели были неспособны обеспечить летающей лодке Kittiwake то, что позднее стало обычным: крейсерский полет на половине мощности силовой установки в целях обеспечения экономичности и надежности и достаточный запас мощности для комфортного взлета, особенно в плохую погоду. Оригинальная система искривления аэродинамического профиля крыла не смогла компенсировать недостаток мощности двигателей.

Низкая удельная мощность была только одной из проблем, с которыми столкнулись создатели самолета. В летающей лодке Kittiwake было слишком много неоднозначных технических решений, которые переводили ее в разряд экспериментальных самолетов и которые делали шансы на успех призрачными. Вызывает удивление тот факт, что Сэм Сандерс решил выпустить такой спорный летательный аппарат в качестве своего первого крупного венчурного предприятия.

Из-за разочаровывающих характера испытаний коммерческий интерес к летающей лодке Kittiwake был низким. Заказов не последовало, и G-EAUD остался в единственном экземпляре. В начале лета 1921 года G-EAUD, летавший под управлением пилота Министерства авиации, разбился в Коусе. Причиной катастрофы стало нежелание пилота воспользоваться рулями высоты, которые к этому времени стали вызывать беспокойство. Самолету был нанесен серьезный ущерб и данный инцидент не добавил доверия к программе. В результате в июле 1921 года летающая лодка Kittiwake была отправлена на слом. Вскоре после закрытия программы Kittiwake Френсис Хайд-Бидль покинул компанию Saunders.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Saunders Kittiwake

Назначение: пассажирская летающая лодка

Статус: прототип

Экипаж: 2 чел.

Силовая установка: два радиальных семицилиндровых двигателя воздушного охлаждения ABC Wasp II, развивавших мощность по 200 л.с. и вращавших деревянные двухлопастные винты фиксированного шага

Размеры:

размах крыльев 68 футов 3 дюйма (20,80 м)
длина 43 фута 8 дюймов (13,31 м)
высота 14 футов 10,5 дюймов ( м)
площадь крыльев 864 кв. футов (80,27 м²)

Вес:

пустого 3840 фунтов (1742 кг)
с полной нагрузкой 6200 фунтов (2812 кг)

Летные характеристики:

максимальная скорость
расчетная 120 миль в час (193 км/ч)
фактическая 116 миль в час (187 км/ч)
крейсерская скорость 92 миль в час (148 км/ч)
начальная скороподъемность 375 футов в минуту (114 м/мин)
максимальная дальность полета 340 миль (547 км)
продолжительность полета 4 часа

источник: Peter London «Saunders and Saro Aircraft since 1917»