Опытные ночные бомбардировщики Nieuport London. Великобритания

Опытные ночные бомбардировщики Nieuport London. Великобритания

Интересная винтажная статья, которая, думаю, заинтересует коллег.

Ночной бомбардировщик Nieuport London

Содержание:

Среди машин новых типов, которые на момент окончания Великой войны находились на стадиях изготовления или разработки, было несколько, которые вызовут определенный интерес. На момент подписания мира они в зависимости от стадии завершения работ либо не пошли дальше чертежной доски, либо вместо запланированных серий в десятки самолетов были построены в количестве двух-трех экземпляров. Некоторые из этих машин уже были описаны в нашем журнале, другие продолжают проходить испытания по программам Министерства авиации и публикация их технических данных еще не разрешена.

Среди машин, которые хотя и были разработаны для военных целей легко могли быть преобразованы в очень полезные коммерческие машины, особый интерес представляет триплан London, спроектированный и изготовленный компанией Nieuport and General Aircraft Co., Ltd., Криклвуд (Cricklewood). Причиной этому являются несколько необычных особенностей, которые, по-видимому, имеют особое отношение к конструкции коммерческих самолетов. Насколько нам известно, сейчас две машины данного типа проходят испытания сотрудниками Министерства авиации на двух разных авиабазах. Хотя нам было дано разрешение на публикацию описания самолета, никаких подробностей относительно результатов испытаний пока нет. Однако перед передачей Министерству авиации для всесторонних испытаний оба самолета были протестированы заводским летчиком-испытателем лейтенантом Тайт-Коксом (Lieut. Tait-Cox), который обнаружил, что самолет устойчив и способен летать «без рук» и поддерживать высоту полета с одним работающим двигателем.

NIEUPORT LONDON: Схема общего вида в трех проекциях

Спроектированный главным инженером и конструктором компании Nieuport and General Aircraft Co. г-ном Х. П. Фолландом (H. P. Folland) в качестве ближнего ночного бомбардировщика London – так называется эта машина – имеет не очень большую дальность полета (около 200 миль [320 км]), но на этом расстоянии способна нести очень серьезную бомбовую нагрузку – приблизительно 2200 фунтов (1000 кг) бомб. По ряду соображений была выбрана трипланная компоновка. Вероятно при той же площади несущих поверхностей – во всяком случае, когда речь идет о довольно больших машинах, – трипланная компоновка обеспечивает большую маневренность, чем бипланная. Также за счет меньшего размаха крыла проще решается задача размещения в ангарах. Опять же, с практической точки зрения, более короткие крылья триплана не требуют длинных деревянных брусьев, которые так трудно получить.

NIEUPORT LONDON: Вид спереди

Помимо этих общих соображений, г-н Фолланд все тщательно обдумал и уделил большое внимание элементам конструкции самолета, большую часть которой быстро и дешево можно производить с применением низкоквалифицированной рабочей силы. Однако в конструкции самолета используются не только легкодоступные материалы, которые можно приобрести по низкой цене. Например, фюзеляж на самом деле является не чем иным, как знаменитым упаковочным ящиком. Он построен почти полностью из древесины умеренного качества, таких как еловая древесина, сосна и кипарис.

Соединение различных элементов друг с другом осуществляется с помощью гвоздей, латунной проволоки, деревянных колышков и клея, что исключает использование болтов и гаек или шурупов, которые являются (или являлись, когда исключались из конструкции самолета) дорогостоящими и трудными для получения в достаточных количествах. Те немногие металлические соединители, которые требуются для крепления расчалок, шасси и т.д., имеют простейшую форму и изготовлены из обычной мягкой листовой стали без необходимости использования прессового оборудования. Можно также упомянуть тот факт, что в конструкции самолета широко используются трубчатые заклепки, которые по возможности заменяют болты и гайки. И, наконец, обшивка представляет собой доски, скрепляющиеся между собой шпунтовыми соединениями, так что сравнение с «упаковочным ящиком» не совсем уж неуместна.

NIEUPORT LONDON: Вид ¾ спереди

Однако мы хотели бы отметить, что сказанное нами было не в уничижительном ключе, а строго наоборот. Изготовление первоклассного самолета из таких материалов является большим достижением, которым авиаконструктор по праву может гордиться, и в противоположность господствующему в военное время мнению «цена не имеет значения» приятно встретить случай, когда был серьезно исследован вопрос снижения стоимости. Удешевление конструкции является одной из причин, почему машина с коммерческой точки зрения представляет такой необычайный интерес.

NIEUPORT LONDON: Вид ¾ сзади

Что касается успеха этой конструкции, то, пожалуй, еще слишком рано высказывать мнение, пока еще не началась ее эксплуатация, но в то же время можно упомянуть, что был изготовлен экспериментальный фюзеляж этой конструкции и что на испытаниях на разрушение он показал очень хорошие результаты. Затем этот экспериментальный фюзеляж был выведен на двор, где он был подвержен ветру и дождю. Когда пару месяцев назад мы в последний раз видели там экспериментальный фюзеляж, то он за исключением трещин, вызванных испытаниями на разрушение, выглядел лишь немногим хуже во время «жизни на открытом воздухе». Следовательно, есть основания полагать, что при фактическом использовании такой фюзеляж может очень хорошо выдерживать износ, а его вес (естественно, что толстые стенки увеличивают массу фюзеляжа) не препятствует его использованию на коммерческих машинах. Представляется целесообразным дать в статье подробные ссылки на основные принципы не только фюзеляжа, но а также крыльев, узлы и детали которых также во многом отличаются от обычной практики.

Фюзеляж типа «упаковочный ящик»

Принципиально корпус состоит из четырех лонжеронов, соединенных между собой горизонтальными и вертикальными стойками. Системы связей в общепринятом смысле этого слова у фюзеляжа нет, и роль обычной системы диагональных расчалок выполняет внешняя обшивка. Способ соединения стоек с лонжеронами и друг с другом указан в некоторых сопровождающих статью эскизах. Точные детали этих соединений несколько различаются по всей длине фюзеляжа, но в сущности соединения имеют форму треугольных пластин трехслойной фанеры, размещенных в слотах стоек и скрепленных клеем и деревянными колышками.

NIEUPORT LONDON: Фюзеляж, вид ¾ спереди

За исключением мест прохождения несущих расчалок и т.д. в фюзеляже нет никаких металлических соединителей. В некоторых местах, например, в местах крепления крыльев, крепление усилено диагональными стойками (продольными и поперечными). Способы крепления планок обшивки к стойкам указаны на некоторых наших эскизах. В некоторых местах это крепление принимает форму медных гвоздей, которые пробиваются через стойки и планки обшивки и переворачиваются изнутри. В других точках вместо гвоздей используется латунная проволока.

Как уже упоминалось раньше в обшивке фюзеляжа используются шпунтовые соединения (шип и паз), которые расположены продольно. Поверх деревянной обшивки фюзеляж полностью покрывался полотном, которое пропитывалось для повышения прочности и водонепроницаемости и затем покрывалось аэролаком. Несмотря на то, что толщина обшивки была около ¼ дюйма (6,35 мм), фюзеляж не является чрезмерно тяжелым; во время испытаний на разрушение фюзеляж до разрыва смог выдержать сосредоточенную нагрузку, приложенную к точке крепления заднего крыльевого лонжерона, в размере 8650 фунтов (3924 кг). Во время указанного испытания оконечности фюзеляжа фиксировались, а нагрузка прикладывалась в указанной точке. Максимальный прогиб в точке приложения нагрузки составлял 0,82 дюйма (20,83 мм). Следует отметить, что во время этого испытания произошел несчастный случай, который вызвал разрушение раньше, чем это могло бы произойти.

NIEUPORT “LONDON: Несколько подробных эскизов, показывающих конструкцию фюзеляжа типа «упаковочный ящик». Обратите внимание на использование латунной проволоки и медных гвоздей, перевернутых внутрь

Испытание проводилось поэтапно, и когда была достигнута стадия №9, возникла необходимость поднять груз, чтобы вставить промежуточную деталь. На этой стадии нагрузка составляла 8650 фунтов (3924 кг), и когда эта нагрузка была удалена, то фюзеляж полностью восстановил свое состояние за исключением остаточного прогиба 0,05 дюйма (1,27 мм), который как полагают, был учтен при расчете опор. После установки промежуточной детали нагрузка вновь была приложена к фюзеляжу одна сторона ящика с песком рухнула, в результате чего вся нагрузка опустилась вниз как минимум на ½ дюйма (12,7 мм). Это привело к тому, что трещина образовалась раньше, чем если бы постепенно была приложена вся нагрузка, и, следовательно, величина в 8650 фунтов (3924 кг) вероятно не отражает фактической прочности фюзеляжа на разрыв. Когда произошел разрыв, трещина пошла вдоль шпунтового соединения в передней части фюзеляжа. Сам разрыв, очевидно, вызван сдвигом, возникшим в результате изгиба. Нагрузка в 8650 фунтов (3924 кг) соответствовала коэффициенту запаса прочности 4,65 при нормальной нагрузке на хвостовую опору и коэффициенту запаса прочности 6 при нормальной нагрузке на заднюю часть фюзеляжа.

Фюзеляж также был испытан на кручение, для чего он укладывался на бок на опоры, совпадающие с задними и передними лонжеронами, и к балке крепления киля была приложена нагрузка, измеряемая на пружинных весах. Данный метод испытаний был таков, что задняя часть фюзеляжа подвергалась воздействию сочетания кручения и изгиба. Испытание было остановлено, когда приложенная нагрузка составляла 600 фунтов (272 кг). Причиной остановки испытания на кручение было как желание использовать фюзеляж для других испытаний, так и мнение, что уже приложенная нагрузка намного превышает то, что обычно встречается в реальном полете. Изгибающий момент при нагрузке 600 фунтов составил 144600 фунтов на дюйм (1666 кг×м), а крутящий момент – 24300 фунтов на дюйм (280 кг×м). Угол поворота во время испытания составил половину градуса, и таким образом фюзеляж можно считать очень жестким.

Несущие поверхности

В элементах конструкции крыльев также встречается немало необычных особенностей. Первой из них являются лонжероны необычной конструкции. Будучи фактически в двух экземплярах, лонжерон состоит из двух швеллерных профилей, которые расположены очень близко с расстоянием между ними около одного дюйма (25 мм). В конструкции лонжеронов используется сосна; в местах размещения соединителей между двумя спинками швеллеров установлена промежуточная деталь. На нескольких наших эскизах прямо или косвенно указано на конструкцию лонжерона, Благодаря данной форме создается гораздо больший момент инерции относительно вертикальной оси лонжерона, что, по-видимому, приводит к гораздо большей его прочности, во всяком случае большей прочности к воздействию напряжений сопротивления.

Одна из консолей крыльев ночного бомбардировщика Nieuport London

С производственной точки зрения конструкция такого сдвоенного лонжерона должна быть дешевле обычного, поскольку при изготовлении могут использоваться более тонкие планки. Кроме того, дополнительное преимущество данной конструкции заключается в том, что соединители несущих и обратных расчалок могут быть размещены и фактически размещаются между двумя половинами лонжеронов. Данное решение приводит к тому, что тяги размещаются абсолютно по центру и на нейтральной оси. Конструкция лонжерона позволяет применять очень простые соединители; практически все соединители крыла имеют простую форму и изготавливаются из листовой стали без использования сварки. Иногда это может привести к тому, что стыковочный узел может выглядеть неаккуратно, чем у узла со сваренным соединителем, но лично мы знаем какой вариант мы бы предпочли. Хорошее сварное соединение полностью удовлетворяет предъявляемым ему требованиям, но, к сожалению, пока нет возможности определить является ли сварное соединение качественным или нет. В любом случае сварочные работы требуют высококвалифицированного специалиста, в то время как вырубка соединителя из листовой стали и последующая обработка – довольно простая операция. Там, где в процессе изготовления соединителя возникает необходимость соединить два куска листовой стали, в конструкции бомбардировщика Nieuport London применены клепка и пайка погружением. Приведенные в статье эскизы показывают, что некоторые из наиболее прочных металлических соединителей крыла, и, как нам представляется, эскизы настолько ясны, что разъяснения излишни.

NIEUPORT LONDON: Эскизы самых важных соединителей лонжерона крыла

NIEUPORT LONDON: Эскизы, показывающие соединители в корневой части лонжерона нижнего крыла

Выше уже упоминалось об очень широком использовании трубчатых заклепок в конструкции бомбардировщика Nieuport London. Попросту говоря, можно сказать, что везде, где в обычной машине используются болты и гайки, в бомбардировщике London используются трубчатые заклепки. Причины применения трубчатых заклепок различны, но главной среди них, как мы полагаем, является их дешевизна и тот факт, что их легко получить. Фактически заклепки, используемые в «лондонских» триплане London, были изготовлены с помощью специальной оснастки, разработанной г-ном Фолландом и изготовленной на заводах компании Nieuport. Мы видели, как они производятся, и, конечно, нельзя отрицать, что их производство является быстрым и дешевым. Однако, как сказал бы Киплинг, это другая история.

Для крепления заклепок на посадочные места требуется специальный инструмент, который по своему виду мало чем отличается от обычного плотницкого коловорота и который удерживает заклепку на отбортованной кромке во время поворачивания гладкой оконечности фланца. Зафиксированная на месте заклепка выглядит очень аккуратно и у нее нет никаких уродливых выступов подобных гайке и головке обычного болта. Похоже, что среди наиболее прогрессивно мыслящих наших авиаконструкторов применение трубчатых заклепок быстро набирает популярность. Так, например, можно вспомнить, что в Boulton and Paul Bourges широко используется заклепки данного типа.

Из-за относительно короткого размаха, возникающего вследствие использования трипланной компоновки, нет необходимости предусматривать складывание консолей крыльев самолетов. Однако несмотря на относительно небольшой размах каждое крыло состоит из нескольких секций: центроплана и двух внешних консолей. Центроплан нижнего крыла состоит из двух коротких корневых частей, прикрепленных к фюзеляжу и идущих до стоек двигателей. Что касается среднего крыла, то у него имеется короткий центроплан, который простирается до стоек двигателей и который установлен на четыре стойки, изготовленные из стальных труб и покрытые деревянными обтекателями. И, наконец, центроплан верхнего крыла, который имеет довольно короткий размах и который установлен на четырех изогнутых наружу стойках так, как это показано на виде спереди схемы общего вида.

Элероны установлены на всех трех крыльях, и их отличительной особенностью является то, что их форма и размеры идентичны форме и размерам рулей высоты и направления. Тот факт, что щиток может быть использован в качестве любой отклоняющейся поверхности, уменьшает количество запасных частей, что является значительным преимуществом не только для бомбардировщика, действующего в полевых условиях, но и для коммерческой машины.

NIEUPORT LONDON: Эскиз шарнира элерона

Межплоскостные стойки не требуют специального комментария, поскольку они имеют довольно стандартную конструкцию. Некоторые из соединителей оконечностей стоек показаны в наших эскизах.

NIEUPORT LONDON: Соединители межплоскостных стоек. Обратите внимание на углубление в оконечности стойки для размещения алюминиевых промежуточных деталей. Справа показан соединитель стойки шасси

NIEUPORT LONDON: Крепление межплоскостной стойки и одному из двойных лонжеронов

Силовая установка

Силовая установка состоит из двух 320-сильных двигателей ABC Dragonfly, установленных между нижним и средним крыльями. На показано на сопровождающих фотографиях двигатели заключены в изготовленные из алюминия очень обтекаемые «гондолы дирижаблей». Основные бензобаки находятся в фюзеляже, но каждый двигатель имеет свой масляный бак, установленный позади него внутри обтекаемой гондолы. Поскольку моторные рамы двигателей несколько необычны, то будут рассмотрены некоторые их элементы. Большинство наших читателей знакомы с установкой двигателя Dragonfly на знаменитом истребителе Nieuport Nighthawk, в котором двигатель устанавливается на многослойную фанерную пластину. Как показано на сопровождающих статью фотографиях, подобная пластина применена на бомбардировщике London.

NIEUPORT LONDON: Два снимка силовой установки

До сих пор в установке двигателей не было ничего необычного. Новые особенности установки двигателей заключаются в способе крепления моторных рам между нижним и средним крыльями. Прежде всего пластина укреплена листовыми стойками, которые образуют трапецию. От нижних углов этой трапеции две стальные трубчатые стойки проходят в точки соединения с передним лонжероном нижнего крыла. Из двух верхних углов трапеции другая пара стальных трубчатых стоек, образуя литеру V, идет к переднему лонжерону среднего крыла. Данный набор труб предотвращает поперечное смещение пластины двигателя. От продольных перемещений пластину удерживают две V-образные пары стоек, которые идут к верхним и нижним оконечностям задних межплоскостных стоек. Завершает схему крепления двигателя обычный набор диагональных межстоечных расчалок, соединяющие пластину и задние стойки.

NIEUPORT LONDON: На вставке в верхнем правом углу показано расположение узлов A, B и C

Ничего более простого в установке двигателя придумать нельзя, и мы понимаем, что на практике эта установка была признана вполне удовлетворительной. Алюминиевые капоты силовой установки служат только для придания аэродинамически чистой формы и не воспринимает никаких нагрузок. Из сопровождающих статью схемы общего вида и фотографий машины видно, что над двигателем нет стойки, т.е. на линии симметрии двигателя нет стоек между средним и верхним крыльями. Однако в этом месте передний лонжерон среднего крыла пересекают проволочные расчалки.

NIEUPORT LONDON: Органы управления двигателями

Топливная система

Топливная система бомбардировщика London – самого простейшего типа. В фюзеляже расположены два основных цилиндрических бака, а вспомогательные напорные баки смонтированы над каждым из двигателей. Таким образом, каждый двигатель имеет свой собственный основной и расходный баки. Емкость топливных баков составляет 175 галлонов (796 л) и обеспечивает полет продолжительностью четыре часа. Как уже упоминалось ранее масляные баки установлены по одному в каждой моторной гондоле позади двигателей.

Ходовая часть

Реализация неортодоксальных технических решений присутствует не только в конструкции фюзеляжа и крыльев бомбардировщика London, но а также в конструкции шасси. В большинстве двухмоторных машин, имеющих только два колеса, они установлены на изогнутых осях, внутренние законцовки которых шарнирно прикреплены к нижним лонжеронам фюзеляжа. В бомбардировщике Nieuport London г-н Фолланд принял иную компоновку, которая позволяет избежать изогнутых осей. Непосредственно под каждым двигателем размещаются стойки из ели, которые соединены V-образно и с помощью шарниров поворачивались в стороны. Данные V-образные стойки оснащены резиновыми амортизаторами и в месте своего соединения имеют слот, внутри которого размещена колесная ось. Внутренняя или свободная оконечность оси поворачивается к вершине другой пары соединенных V-образно стоек, другие оконечности которых присоединены к лонжеронам нижнего крыла. Эта V-образно соединенная пара стоек отклонена в сторону от фюзеляжа с целью уменьшить длину оси; две пары V-образно соединенных стоек дополнительно укреплены диагональной стойкой, которая в соответствии с напряжениями, создаваемыми конструкцией основной стойки шасси, воспринимает сжимающие и растягивающие нагрузки. Это краткое описание основных стоек шасси бомбардировщика London и ее детали хорошо показаны на сопровождающих статью фотографиях и эскизах.

NIEUPORT LONDON: Два снимка одной из основных стоек шасси

NIEUPORT LONDON: Схема одной из основных стоек шасси и некоторых ее деталей

Говоря о шасси самолета, следует упомянуть и хвостовой костыль. Данный элемент ходовой части самолета имеет трубчатую структуру и представляет собой перевернутую литеру «А». Хвостовой костыль устанавливается на поперечине. В свою очередь к поперечине присоединяется нижний конец поворотной трубы, установленной внутри задней оконечности фюзеляжа. Благодаря этому, как можно видеть на эскизах, обеспечивается продольное и поперечное перемещения хвостового костыля. На поворотной трубе предусмотрены упоры для предотвращения выпадения ее свободного конца прямо вниз. Резиновые амортизаторы встроены между двумя верхними оконечностями литеры «А» и лонжеронами фюзеляжа. Нижний конец хвостового костыля заканчивается своеобразной «ложкой», которую в случае износа можно легко заменить.

хвостовой костыль ночного бомбардировщика Nieuport London представляет собой перевернутую литеру «А»

NIEUPORT LONDON: Эскизы, на которых изображены некоторые детали хвостового костыля типа «перевернутая А»

Размещение экипажа и вооружение

В передней части фюзеляжа предусмотрено размещение трех членов экипажа. В крайней носовой части фюзеляжа находится сиденье стрелка, а позади и немного выше его бок о бок находятся два сиденья. Пол кабины пилотов наклонена в левую сторону и в сторону кабины носовой стрелка, так что стрелок может нормально сидеть рядом с пилотом. Если возникнет необходимость в защите бомбардировщика от самолетов противника, то стрелок пройдет в переднюю кабину, в которой находится кольцевая установка Скарффа с двумя пулеметами. Бомбодержатели машины рассчитаны на размещение девяти бомб; держатели установлены наборами по три, и бомбы могут быть сброшены по одной, по две, по три. Имеющийся под фюзеляжем клиренс позволяет вкатить под самолет решетчатый ящик с бомбами и поднять их на место.

NIEUPORT LONDON: Эскиз, на котором показано сиденье стрелка-наблюдателя

Органы управления

Органы управления имеют более или менее традиционную конструкцию с колесом для управления элеронами, ручкой, на которую установлено колесо, с перемещениями вперед и назад для рулей высоты и ножными педалями для руля направления. На правой стороне кабины пилота установлено колесо, предназначенное для балансировки стабилизатора. На передней части сиденья установлено колесо, с помощью которого можно управлять углом разворота киля, и в случае полета на одном двигателе можно обеспечить устойчивый полет изменением положения киля. Во время испытаний было установлено, что машина способна поддерживать высоту горизонтального полета при одном работающем двигателе и изменении угла разворота киля, хотя при этом, разумеется, нет резерва мощности для набора высоты. С обоими работающими двигателями машина, как мы понимаем, очень приятна в управлении и сбалансирована на всех скоростях в пределах ее диапазона скоростей.

В качестве коммерческой машины

Осмотр сопровождающих статью фотографий покажет, что после небольших изменений бомбардировщик London может стать очень полезной машиной для перевозки пассажиров или грузов. Единственным необходимым изменением стал бы новый фюзеляж, поднимающийся выше среднего крыла. Такой фюзеляж сможет вместить примерно 12 пассажиров, и, как мы понимаем, фюзеляж данного типа для коммерческого самолета г-ном Фолландом уже фактически разработан. Ввиду необычных особенностей, которые обеспечивают самолету низкую стоимость и низкие расходы на содержание и эксплуатацию, вызывает жалость тот факт, что машина еще не применялась в коммерческой эксплуатации, поскольку её конструктивные особенности, по-видимому, обеспечат ей хорошую репутацию. Многие из этих особенностей, таких как конструкция фюзеляжа, соединители стоек шасси, применение трубчатых заклепок, механизм регулировки киля и обтекатели втулок винтов, были запатентованы. Все эти патенты были получены еще в 1918 году. Вполне вероятно закрытие компании Nieuport – настолько далеко этот процесс продвинулся, чтобы можно было надеяться на её возрождение – но можно рискнуть выразить надежду, что способности такого конструктора как г-н Фолланд не будут потеряны для авиации, и он найдет возможность продолжить свою карьеру авиаконструктора, которую он так превосходно начал в компании Nieuport и General Aircraft Co..

Ниже приведены основные данные ночного бомбардировщика Nieuport London:

Размах крыла 59 футов 6 дюймов (18,14 м)
Общая длина 37 футов 6 дюймов (11,43 м)
Площадь крыла 1100 кв. футов (102,2 м²)
Длина хорды 6 футов 8 дюймов (2,03 м)
Межкрыльевой промежуток 5 футов 10 дюймов (1,78 м)
Аэродинамический профиль крыла RAF-15
Угол атаки крыла 3°
Угол поперечного V Двугранный угол 1,4°

Масса пустого 4380 фунтов (1987 кг)
Масса с полной нагрузкой (с топливом для 400 миль [644 км] и 2000 фунтов [907 кг] бомб) 8650 фунтов (3924 кг)
Нагрузка на квадратный фут 7,72 фунтов (3,5 кг)
Нагрузка на лошадиную силу 13,28 фунтов (6,02 кг)

Максимальная скорость на высоте 10000 футов (3048 м) 95 миль в час (153 км/ч)
Продолжительность полета 4 часа
Время набора высоты 10000 футов (3048 м) 20 минут
Практический потолок 18000 футов (5486 м)

источник: «THE NIEUPORT «LONDON» NIGHT BOMBER» «FLIGHT» DECEMBER 2, 1920, стр.1231-1237