Опытный истребитель Koolhoven FK-55. Нидерланды

Предисловие редакции: во время XV парижского авиасалона, проходившего с 13 по 29 ноября 1936 года, два нидерландских самолета привлекли к себе всеобщее внимание не только широкой публики, но и специалистов в этой области. Этими самолетами были Fokker G-1 и Koolhoven FK-55. Первый самолет был двухмоторным тяжелым истребителем, принятым на вооружение нидерландскими ВВС и сыгравшим большую роль в течение пяти военных майских дней 1940 года. Второй самолет остался в качестве прототипа и совершил всего лишь один полет. Тем не менее, данная машина  заслуживает внимания из-за своей неортодоксальной конструкции и многих технических новшеств, которые были в ней реализованы.

FK-55 был одноместным истребителем, монопланом с высокорасположенным крылом. Следует заметить, что Фредерик Кольховен не был расположен к низкопланам, поскольку, по его мнению, машины данного типа имеют склонность к капотированию! Конструкция самолета была цельнодеревянной за исключением носовой части, в которой использовались стальные трубы.

Однако главным нововведение было размещение силовой установки, которая была размещена в фюзеляже приблизительно в центре тяжести самолета, и пилот оказывался расположенным над валом воздушного винта. Благодаря данному техническому решению планировалось получить хорошие аэродинамические качества, отличный обзор и концентрацию масс – три качества, которые считались очень важными для истребителя.

Подобное размещение силовой установки не было новым словом в истории авиации, поскольку в 934 году оно было применено на опытном истребителе Westland F.7/30, однако новшеством, примененным Кольховеном в конструкции FK-55, были соосные винты противоположного вращения. Разумеется, соосные винты также не были новинкой (среди самолетов, в силовой установке которых использовались данные винты, самым известным был рекордный гидросамолет Macchi M.C.72), но сочетание двигателя в центре тяжести машины и подобных винтов было применено впервые. В теории, это должно было привести к созданию замечательного самолета…

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Первыми истребителями, построенными Фредериком Кольховеном, были монопланы-парасоль: серийно выпускавшийся FK-31 с прямым крылом и неудачный FK-35 обр. 1926 года с крылом полуэллиптической формы.

Цельнодеревянное крыло FK-55 было классической конструкции с двумя лонжеронами, нервюрами и фанерной обшивкой. Крыло самолета было неразъемным и соединялось своей центральной частью с фюзеляжем, поперечное сечение которого было овальным. Двигатель был размещен в фюзеляже между лонжеронами крыла. Топливо размещалось в крыле позади заднего лонжерона и как можно ближе к фюзеляжу.

Фюзеляж самолета имел аэродинамически чистые формы и в виде сбоку напоминал ракету; передняя часть фюзеляжа FK-55 имела конусообразную форму. Пилот располагался перед крылом и в соответствии со стандартами тех лет обладал превосходным обзором. Задняя часть фюзеляжа имела монококовую конструкцию и крепилась к заднему крыльевому лонжерону. Силовой набор передней части фюзеляжа изготавливался из стальных труб и крепился к переднему крыльевому лонжерону.

Кабина пилота была оборудована закрытым фонарем, подвижная часть которого была шарнирно прикреплена к его правой стороне для обеспечения доступа пилота в кабину и – в случае необходимости – быстрого покидания самолета с парашютом (на прототипе часть фонаря кабины сдвигалась назад). Приборная панель, изготовленная компанией Askania-Werke, Берлин-Фриденау (Berlin-Friedenau), состояла из трех частей: в центре располагались приборы для ночного полета, слева было расположено обычное пилотажно-навигационное оборудование, а справа – оборудование для управления двигателем.

Компоновка основных стоек шасси создала множество проблем, поскольку в фюзеляже находился мотор и было немного места для их размещения. Консоли крыла также мало подходили, поскольку в них размещались топливные баки. Первоначально предполагались просто чудовищные стойки длиной около двух метров, которые частично размещались под фюзеляжем и частично под консолями крыла. Также были рассмотрены другие варианты, но чтобы не затягивать испытания прототип был оснащен неубирающимися стойками.

Как уже было сказано, размещение двигателя было наиболее примечательной особенностью FK-55. На прототипе был установлен 12-цилиндровый V-образный рядный двигатель Lorraine 12Hars Petrel, развивавший на высоте 4000 метров 860 л.с.. В случае запуска FK-55 в серийное производство самолеты должны были оснащаться 12-цилиндровыми 1000-сильными рядными двигателями жидкостного охлаждения Lorraine Sterna. Двигатель размещался на высоте лонжеронов крыла, которые отклоняясь вниз образовывали подмоторную раму.

От двигателя через вал длиной полтора метра и редуктор с передаточным числом 1:1,33 мощность передавалась на соосные винты противоположного направления. Перемещение двух винтов происходило следующим образом: задний воздушный винт приводился в движение посредством цилиндрической зубчатой передачи в виде трех шестерен, расположенных в передней части редуктора, тогда как привод переднего воздушного винта осуществлялся с помощью зубчатой передачи в виде двух цилиндрических шестерен, размещенных в задней части редуктора. Разница в количестве зубчатых колес приводов переднего и заднего колес обеспечивала вращение винтов в противоположных направлениях. Преимущество использования четырех лопастей заключалось в поглощении энергии и уменьшении скорости на законцовках. Кроме того применение соосных винтов компенсировало разворачивающий момент и облегчало управление самолетом. В силовой установке были применены металлические винты Ratier переменного шага.

Радиаторы системы охлаждения «лезвийного типа» системы Gal были размещены по бортам фюзеляжа в районе кабины пилота. Поток жидкости в радиаторах регулировался с помощью термостата. Данная система была разработана Фредериком Кольховеном специально для этого самолета. Вход воздуха в радиаторы и выход из них были словно скопированы с прохождения воды в жабрах рыб. Воздух поступал через два отверстия позади винта, проходил в радиаторы и выходил на линии передней кромки крыла.

Все, что мы только что описали, казалось, было специально запланировано для того, чтобы создать как можно больше трудностей механикам во время технического обслуживания двигателя… Доступ к двигателю обеспечивался тремя путями:

• • удаление шасси обеспечивало доступ к двум отверстиям, через которые можно было удалить свечи зажигания;
• • поворот расположенного позади пилота бака открывал доступ к V-образному двигателю;
• • лаз в левом борту фюзеляжа, который обеспечивал доступ к задней части картера двигателя.

Нельзя не согласиться с утверждением, что в мирное время можно обеспечить техническое обслуживание самолета с данным обеспечением доступа к силовой установке, тогда как в условиях боевых действий может вызвать множество проблем, когда ремонт нужно было осуществлять быстро и легко.

Еще одним интересным новшеством, о котором было объявлено на парижском авиасалоне 1936 года, было удаление элеронов и замена их на интерцепторы (спойлеры) клапанного типа. В те годы данная система широко обсуждалась, но неизвестно принесли бы она на практике большой успех, поскольку в свой первый и единственный полет FK-55 отправился с крылом, оснащенным обычными элеронами.

Как следует из описаний самолета, вооружение FK-55 должно было состоять из двух или четырех 7,9-мм пулеметов FN/Browning, размещенных в консолях крыла, и 20-мм (или 37-мм) пушки Oerlikon, стрелявшей через ось редуктора и винты. Пулеметы должны были быть размещены позади второго лонжерона, чтобы структура крыла нигде не была прервана отверстиями. Это было изобретение Фредерика Кольховена, на которое он получил патент.

ЕДИНСТВЕННЫЙ ПОЛЕТ

FK-55 не был представлен на парижском авиасалоне и вместо самолета был представлен полномасштабный макет, хотя Фредерик Кольховен (как и в случае с истребителем FK-31, представленным на авиасалоне 1922 года) утверждал, что самолет летает уже четыре месяца.

Следует сказать, что представленный макет серьезно отличался от построенного позднее самолета. Самым заметным из них было поперечное сечение фюзеляжа: у модели оно было треугольным, создавая впечатление элегантности и скорости. Модель имела убирающееся шасси, хотя была представлена почти исключительно с убранными стойками шасси, которые выпускались только в исключительных случаях.

Перед самым началом экспозиции – за день до открытия авиасалона – модель самолета получила некоторые повреждения: четыре троса, с помощью которых макет самолета должен был быть поднят, лопнули, и модель упала на пол с таким грохотом, что его звуки прокатились по огромному Большому дворцу. Потребовалась целая ночь, чтобы подготовить модель FK-55 для экспозиции.

Во время установки модели выяснилась одна интересная деталь: места размещения интерцепторов (спойлеров) были покрыты листами дюралюминия, под которыми ничего не было! Причина отсутствия интерцепторов была самой заурядной: Фредерик Кольховен подал заявку на патент и поскольку последний еще не был получен, то конструктор не рискнул представить свое изобретение из опасения, что конкуренты скопируют его нововведения.

После окончания парижского авиасалона модель была возвращена в Нидерланды и была представлена на авиационной выставке, проходившей в Гааге с 30 июля по 15 августа 1937 года. После выставки макет хранился в Роттердаме (район Ваалхавен [Waalhaven]) на заводе компании Koolhoven и 10 мая 1940 года был уничтожен в ходе немецкой бомбардировки города.

В начале 1937 года на средства компании Koolhoven началось строительство реального прототипа истребителя FK-55. Когда постройка была завершена, прототип во многом отличался от макета. Фюзеляж для того, чтобы предоставить место для размещения шасси, имел близкое к округлому поперечное сечение. В окончательном варианте самолет был самым неэстетичным, и голландский летчик-испытатель сравнивал его с жирной уткой. Также самолет был оснащен неубирающимися стойками шасси и вместо интерцепроторов в составе механизации крыла были элероны.

Большие задержки были связаны с проблемами силовой установки. Компания Lorraine, которая в те годы занималась более перспективными по сравнению с Pétrel разработками, была охвачена разработками. По этой причине поставка двигателя затормозилась, и по этим причинам прототип не был готов лишь в 1938 году. Прототипу был присвоен заводской номер 5501; для машины был зарезервирован номер гражданской регистрации PH-APB, но он никогда не использовался.

В начале июня прототип FK-55 ночью на двух грузовиках был перевезен из Ваалхавена в Велсап (Welschap), неподалеку от Эйндховена, где должен был состояться первый полет. Самолет не нес регистрационного номера, и на его фюзеляж была лишь нанесена литера «P». Может быть, регистрационный номер забыли нанести на поверхности самолета? После того как самолет был собран, двигатель был отрегулирован под руководством сотрудника компании Société Lorraine инженера Кароля (Carol). Когда самолет был готов впервые подняться в небо, погода оказалась неблагоприятной: в течение нескольких дней дул сильный ветер, а у аэродрома бушевал настоящий шторм.

Наконец, погода улучшилась, и в четверг 30 июня 1938 года летчик-испытатель компании Koolhoven Томас Копперс (Thomas Coppers) был готов к старту. Утром он совершил три коротких подлета по прямой, чтобы приноровиться к управлению самолетом. Во второй половине дня в 16:30, наконец, состоялся первый полет. После долгого разбега прототип FK-55, наконец, оторвался от земли, и Копперс начал выполнять первый круг. Однако как только самолет развернулся, ветер резко подул в спину, и Копперс почти сразу же вернулся на землю. Полет продолжался около двух минут.

Хотя пресса того времени считала, что данный полет завершился полным успехом [1] его результаты были не совсем удовлетворительными. Причина столь быстрой посадки остается неизвестной. Единственно, о чем можно сказать, что настроение Копперса было далеко от того, что было написано в журнале, в статье которого

«пилот выглядел очень довольным от полета на новой машина Кольховена».

В начале июля FK-55 был возвращен на завод, где он простоял в дальнем углу до 10 мая 1940 года, когда налет немецких бомбардировщиков не уничтожил машину. После полета интерес к FK-55 практически сошел на нет. Серьезные проблемы с устойчивостью на земле и охлаждением двигателя так и не были разрешены, и доводка FK-55 заняла бы много времени, средств и энергии.

Международная обстановка, требовавшая срочного перевооружения, а также относительный успех гораздо более традиционного истребителя FK-58, принятого на вооружение Францией и Нидерландами, уменьшили интерес к таким революционным самолетам, как FK-55. Даже если бы FK-55 был разработан быстрее и более тщательно (конструкторское любо компании разработало цельнометаллический вариант самолет и, несмотря на прямой запрет Фредерика Кольховена, вариант самолета с низкорасположенным крылом), то все равно он вряд ли был запущен в серийное производство. Военно-воздушным силам нужны были самолеты, концепция и конструкция которых были проверенными и производство которых можно было организовать в относительно небольшие сроки. В конечном итоге военные обратились к самолетам более традиционных типов, и машины революционных концепций той эпохи почти все остались

«фантазиями инженеров».

Тем не менее, в апреле 1939 года в Соединенных Штатах совершил свой первый полет прототип Bell XP-39, имевший такое же размещение двигателя (оснащен одним трехлопастным винтом). В общей сложности было изготовлено 9500 экземпляров самолетов данного типа, что доказывает, что идея содержала в себе здравое зерно.

Также в заключение следует сказать, что нидерландские конструкторы в годы перед Второй Мировой войной искали нетрадиционные решения в области разработки самолетов-истребителей. Двухмоторный истребитель Fokker D-XXIII, двухбалочный истребитель с толкающим винтом De Schelde S.21 также как и FK-55 являются доказательством изобретательности голландских авиаконструкторов тех лет.

опытный истребитель Koolhoven FK-55 незадолго перед своим единственным полетом в Велсапе; на самолете проводится испытание двигателя. За пропеллерами видна объемная коробка редуктора

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Koolhoven FK-55

Назначение: истребитель

Статус: прототип

Экипаж: 1 чел.

Силовая установка: один двенадцатицилиндровый рядный двигатель жидкостного охлаждения Lorraine 12 Hars Petrel, развивавший на высоте 4000 метров 860 л.с. и вращавший в противоположных направлениях два двухлопастных соосных металлических винта

Размеры:

размах крыла 9,00 м
длина 8,50 м
высота 2,60 м
площадь крыла 15,6 м²

Вес:

пустого 1200 кг
максимальный взлетный 2100 кг
удельная нагрузка на крыло 115 кг/м²

Летные характеристики [2]:

максимальная скорость на высоте 4400 метров 520 км/ч
крейсерская скорость на высоте 4400 метров 450 км/ч
посадочная скорость 105 км/ч
скороподъемность на высоте 4400 метров 17 м/с
практический потолок 10100 м
практический потолок при полной нагрузке 9600 м

• [1] еженедельник «De Vliegsport» писал, что «… вздет и посадка были замечательно короткими», хотя удивительно короткий полет был более сомнительным
• [2] расчетные данные

источник: H.J.H. «Koolhoven FK-55» «Le Fana de l’Aviation» 1980-08 (129)