Опытный палубный истребитель Vickers Vireo. Великобритания

Содержание:

Предисловие редакции: Эрик Морган (Eric Morgan) рассказывает историю создания первого палубного истребителя-моноплана авиации Королевского флота (Fleet Air Arm – FAA).

В течение почти десяти лет после Первой Мировой войны вследствие обилия излишков военного времени и сокращения численности Королевских ВВС Министерством авиации заказало лишь несколько новых типов самолетов. Многие из этих новых машин были экспериментальными, как, например, бипланы Gloster Gorcock, Gloster Guan, Fairey Ferrett и Parnall Plover и, следовательно, заказов на серийное производство было очень мало.

Даже Королевская военно-морская авиационная служба (Royal Naval Air Service; в 1914 году переименована в Fleet Air Arm) в части заказа самолётов в 1920-х годах перешла под эгиду Министерства авиации. Единственным истребителем, в 1925 году состоявшим на вооружении FAA был Fairey Flycatcher, который с 1922 по 1932 год эксплуатировался в качестве палубного самолета. При полной массе 3028 фунтов (1374 кг) и радиальном двигателе Armstrong Siddeley Jaguar его максимальная скорость составляла 134 мили в час (216 км/ч)

После успеха свободнонесущего моноплана Supermarine S-4, который 13 сентября 1925 года установил мировой рекорд скорости гидросамолетов 226,6 миль в час (364,6 км/ч), кажется логичным, что Министерство авиации 20 ноября того же года выпустило спецификацию 17/25 на одноместный истребитель-моноплан для эксплуатации на кораблях британских ВМС. Это был первый британский моноплан, заказанный Министерством авиации с еще довоенных времен. Согласно требованиям спецификации моноплан должен был иметь возможность оснащаться колесным и поплавковым шасси. Силовая установка машина должна была состоять из пятицилиндрового радиального двигателя воздушного охлаждения Armstrong Siddeley Lynx IV, который с использованием нагнетателя на высоте 10000 футов (3048 м) при частоте вращения вала 1700 об/мин развивал мощность 230 л.с.. Двигатель Lynx представлял собой половинку двигателя Jaguar и развивал половину его мощности. С этим двигателем половинной мощности от самолета требовались характеристики, которые превышали характеристики истребителя Flycatcher: максимальная скорость 125 узлов (143 мили в час; 232 км/ч); полезная нагрузка должна была включать 48 галлонов (218 л) топлива, два 0,303-дюймовых (7,7 мм) пулемета Vickers, оснащенных синхронизаторами Constantinesco Colley и имевших боезапас 1100 патронов.

В число участников конкурса по спецификации 17/25 была включена и компания Vickers, получившая приглашение за номером AM 643958/25 от 15 декабря 1925 года. В тот период, когда официальных заказов на самолеты практически не было, конкуренция за любую мелкую «крошку» была настолько велика, что подготовка компоновочного чертежа с оценками массы и характеристик была проведена в кратчайшие сроки, и его копия была отправлена в Министерство авиации 19 января следующего года.

В документации, разработанной Реджинальдом Пирсоном (Reginald Kirshaw «Rex» Pierson) и переданной компанией Vickers в Министерство, размах крыла 35 футов (10,67 м) против указанных 29 футов (8,84 м), и компания отметила:

«Предполагается, что при размахе крыла 35 футов проектом требования спецификации будут выполнены. Также следует добавить, что в форме моноплана не считается возможным получить желаемый результат с ограниченным размахом крыла в 29 футов, если только не используется воздушный винт с изменяемым шагом».

В качестве «желаемого результата» было указано требование обеспечить самолету с двигателем Lynx IV мощностью всего 230 л.с. способность взлетать при скорости встречного ветра 20 узлов (37 км/ч) после разбега длиной 47 футов (14,3 м) и взлетать при скорости встречного ветра 28 узлов (52 км/ч) после разбега длиной менее 20 футов (6,1 м)!

Такова была идея, вложенная в течение месяца в конструкцию самолета инженерами-проектировщиками компании Vickers. В отношении общей компоновки представителями компании Vickers было заявлено:

«Расположение основной несущей поверхности самолета таково, что дает пилоту хороший обзор вперед и вниз для посадки, а также обеспечить летчику беспрепятственный обзор в любом направлении над самолетом. Для обеспечения транспортирования и хранения (т.е. в башенном ангаре), стабилизатор и рули высоты, а также внешние секции основной несущей поверхности спроектированы таким образом, чтобы их можно было быстро демонтировать. В результате остается блок, состоящий из фюзеляжа, центроплана крыла и шасси. Данный блок снабжен чрезвычайно удобным и простым в эксплуатации строповочным механизмом.»

В свой проект Пирсон также включил аэродинамический профиль крыла Wibault Series III No 2, названный в честь французского авиационного инженера Мишеля Вибо (Michel Wibault). В качестве обшивки самолета было использовано полотно.

схема первоначального проекта палубного истребителя Vickers Type 125 Vireo. Самолет должен был получить полотняную обшивку фюзеляжа и сбалансированный руль направления, напоминавший руль направления Avro 504

После переписки с Министерством авиации, Пирсон переработал проект самолёта, приблизив кабину пилота к передней кромке крыла и поднять ее относительно крыла. Данные работы обеспечили пилоту хороший обзор вперед и вниз по передней кромке. Теперь максимальный угол от горизонтали, при котором пилот мог смотреть вниз, составлял 51° вместо имевшегося ранее угла в 41°, а вызванный крылом мертвый угол при обзоре вниз уменьшился с 90° до 82°.

По специальному запросу Министерства авиации в пересмотренный проект были включены технические решения французской компании Wibault, лицензию на которые приобрела компания Vickers. Эти технические решения включали в себя замену полотняной обшивки крыла и фюзеляжа на металлическую, использование в конструкции самолета простых «рубленых» форм и придание свободнонесущему крылу жесткости на кручение. Общая масса самолета с колесным шасси возросла с 2170 фунтов (984 кг) до 2220 фунтов (1007 кг), и 5 процентов от продажной цены должны были выплачиваться компании Wibault Patents Ltd, хотя компания Vickers по-прежнему придерживалась своей первоначальной расчетной цены.

схема опытного палубного истребителя Vickers Type 125 Vireo

Несмотря на то, что контракт ещё не был подписан, в компании Vickers продолжили работу над проектом. В масштабе 1:12 была изготовлена модель для испытаний в аэродинамическом канале компании Vickers, и 4 июня 1926 года (В 1926 году обычно использовался термин «аэродинамический канал» [wind channel], тогда как сегодня общепризнанным является термин «аэродинамическая труба» [wind tunnel]). В тот же день компанией Vickers было предложено Министерству авиации дать самолету название Vireo (лат. зелёный вьюрок). 28 июня 1926 года был заключен контракт №693444/26, а 20 января следующего года была принята тендерная заявка на один самолет с серийным номером N211.

Несмотря на то, что размах крыла по-прежнему был ограничен 29 футами (8,84 м), была принята чистая смета расходов в размере 6339 фунтов стерлингов, из которых 4053 фунта стерлингов приходились на самолет, а оставшаяся часть – на запасные части и проведение летных испытаний. В то же самое время Министерством был заключен контракт с компанией A. V. Roe and Co Ltd (Avro) на изготовление двух бипланов Avro 584 Avocet (шилоноска, шилоклювка), которым были присвоены серийные номера N209 и N210 и размах крыльев которого составлял 29 футов.

конкурент машины компании Vickers – опытный истребитель-биплан Avro 584 Avocet, который использовался звеном высоких скоростей (High Speed Flight) в качестве тренировочного самолета; Калшот, 1929 год. Всего были изготовлены два истребителя Avro 584 Avocet (снимок журнала «Aeroplane»)

Проблема размаха крыла

Чтобы убедиться, что Министерство авиации было полностью осведомлено о размахе крыла самолета, 17 июля в Министерство руководством компании было отправлено письмо, в котором говорилось:

«Ограничение размаха крыла до 29 футов практически невозможно. Необходимо предпринять шаги для утверждения нашего показателя в 35 футов в соответствии с перечнем технических характеристик.»

Однако из Министерства не было получено никакого ответа, дающего согласие на предложение компании или отказ о него, ив результате чего работы продвигались медленно. 6 октября макет истребителя был осмотрен представителем Министерства авиации, и компания Vickers, наконец, была уведомлена о том, что в Спецификацию были внесены поправки, увеличивавшие размах крыла до 35 футов.

По результатам испытаний в аэродинамической трубе и трудностей, возникших при сборке дюралюминиевых лонжеронов крыла и хвостового оперения, технология производства была значительно изменена, что привело к небольшим внешним изменениям. Это привело к тому, что 10 декабря был заключен дополнительный контракт на сумму 453 фунтов стерлингов на поставку дополнительного комплекта внешних консолей крыла, предназначенных для проведения нагрузочных испытаний.

Как это часто бывает, все пошло не по плану, и 12 марта 1927 года Министерство авиации проинформировало руководство компании Vickers, что двигатель Lynx с наддувом отсутствует и что компании будет передан безнаддувный вариант авиамотора. Шесть недель спустя компания Vickers получила разрешение на изготовление деревянного воздушного винта и должна была установить поплавки. Только в апреле наименование Vireo было утверждено для самолета, который во внутрифирменной номенклатуре компании Vickers имел типовой номер 125.

Дальнейший интерес был проявлен, когда 15 июля компания Vickers получила письмо с просьбой представить предложение об установке на вторую машину, к которой будет оказано самое пристальное внимание, 410-сильного двигателя Armstrong Siddeley Jaguar. Предложение компании было должны образом подготовлено с указанием максимальной скорости 175 миль в час (282 км/ч) на высоте 10000 футов (3048 м) и скорости 164 мили в час (264 км/ч) на высоте 20000 футов (6096 м) и отправлено в Министерство. В своем ответе от 18 августа групп-капитан (полковник авиации) Дж. А. Шамье (Gp Capt J. A. Chamier) заявил:

«Характеристики двигателя Jaguar выглядят хорошо, но … эксперты считают, что с данным двигателем истребитель не сможет выполнить требование запуска с катапульты со скоростью 55 миль в час (89 км/ч) и упоминавшийся выше разбег с башни.»

Последнее замечание относится к намерению запустить самолет с платформы, установленной над орудийной башней. Шамье также заявил, что оснащенный наддувом двигатель Lynx будет готов через месяц и назвал пересмотренные рабочие характеристики: 210 л.с. на высоте 10000 футов (3048 м).

В компании Vickers написали, что скорость будет снижена на 11 узлов (20 км/ч). 8 декабря компания Vickers заказала у компании Fairey Aviation (Fairey) металлический винт Fairey-Reed, хотя уже были проведены рулежные испытания с самолетом, оснащенным деревянным винтом Vickers. Эти испытания показали, что колеса ходовой части находились в неудовлетворительном положении, и было также сочтено, что диапазон установки стабилизатора с переменным углом наклона требовало положительного смещения.

В компании Vickers переместили колеса на 9 дюймов (229 мм) назад, уменьшили длину задних опор основных стоек шасси до 8 футов 4 дюймов (2,54 м) и предусмотрены более длинные кронштейны для крепления стабилизатора, так что диапазон его перемещения относительно линии тяги стал от плюс 8° до минус 1°.

Обе эти модификации были выполнены к 19 декабря, и вскоре после этого самолет совершил свой первый полет с безнаддувным двигателем Lynx, но после нескольких испытательных полетов он был признан неудовлетворительным в некоторых отношениях. В результате двигатель был перемещен на 24 дюйма (0,61 м) вперед за счет вставки короткой секции фюзеляжа, при этом ходовая часть возвращалась в исходное положение для компенсации. Угол поперечного V консолей крыла был увеличен до 5° за счет применения новых соединителей в корневых частях консолей и установлен модифицированный руль направления уменьшенной площади (12 кв. футов [1,11 м²] вместо 12,7 кв. футов [1,18 м²]). Пока производились эти изменения, на самолет наконец-то был установлен двигатель Lynx с наддувом.

опытный палубный истребитель Vickers Type 125 Vireo в полете над Бруклендсом после того, как были изменены выхлопные трубы. Теперь трубы проходили под крылом, а не над ним, как было изначально спроектировано (снимок компании Vickers)

Летные испытания были проведены с обоими типами воздушных винтов, и пропеллер Fairey-Reed был возвращен компании Fairey с просьбой поставить улучшенную версию, поскольку результаты, которые данный винт продемонстрировал, оказались ниже ожидаемых. По результатам этих испытаний эффективная мощность двигателя была оценена всего в 188 л.с. на высоте 10000 футов (3048 м), что намного ниже 260 л.с. – мощности, которая ожидалась в тот момент.

30 марта 1928 года опытный истребитель Vireo (N211) был доставлен в Мартлшем-Хит для проведения эксплуатационных испытаний и одновременно с самолетом был доставлен комплект запасных консолей крыла. 2 апреля строевые летчики приступили к испытаниям машины и за это время для предстоящих испытаний в варианте гидросамолета в Феликстоу были доставлены поплавки и стойки для их крепления на плане.

Неудачи

Во время испытаний самолет страдал от различных неисправностей. Во-первых, вышел из строя выхлопной коллектор, во-вторых, прогорели два выхлопных патрубка. Третья авария могла привести к летальному исходу, когда в полете разбилась центральная часть ветрового козырька. Летчик получил удар по голове, а осколки упали внутрь кабины. Заклепки, удерживающие элементы ветрового козырька, оторвались. Неизвестно, был ли в кабине самолета тот же пилот, когда во время рулежки было замечено, что руль направления частично заклинен и взлет был прерван. Также было обнаружено, что после нескольких жестких посадок изогнулась задняя часть фюзеляжа вверх.

Автомобильным транспортом опытный истребитель Vireo был отправлен в Бруклендс для ремонта, и после починки 26 июня машина под управлением летчика-испытателя компании Vickers флайт-лейтенанта (капитана авиации) Э.Р.К. Шолфилда (Flt Lt E. R. C. Scholefield) вылетела в Мартлешем. Vireo выполнил испытательный полет и был признан удовлетворительным и затем 6 июля вылетел в Госпорт для старта с авианосца «Фьюриес» (HMS Furious). Считается, что поплавковое шасси, показанное на представленной ниже фотографии, было установлено в этот период. Однако нет никаких записей, которые подтверждали бы полеты опытного истребителя Vireo в варианте гидросамолета.

опытный палубный истребитель Vickers Type 125 Vireo в своей первоначальной конфигурации с колесным шасси на гоночной трассе в Бруклендсе, 1928 год. Обратите внимание на установленные над крылом выхлопные трубы, крыльевые пулеметы и на кольцевой прицел со сферической мушкой (снимок компании Vickers)

оснащенный поплавками опытный палубный истребитель Vickers Type 125 Vireo. Опоры поплавкового шасси присоединялись к расположенным под крылом узлам крепления колесного шасси

виньтаж

Также считается, что после дальнейших испытаний в Госпорте в июле 1928 года самолет взлетал с авианосца «Фьюриес» и совершал посадку на его палубу, но точная дата неизвестна. Это был первый случай, когда британский моноплан приземлился на авианосец и взлетел с него. Следует сказать, что французы опередили англичан, посадив в мае 1927 года свой моноплан-парасоль Wibault 7C1 на палубу авианосца «Беарн», но, тем не менее, можно обоснованно утверждать, что это был первый свободнонесущий моноплан с низкорасположенным крылом, который совершил это.

В 1926 году все устройства для захвата самолета при посадке на палубу авианосца были отменены и были повторно введены лишь в 1933 году. В указанный промежуток самолеты тормозились при помощи палубных команд или аэрофинишеров, как это видно из приведенных в статье фотографий. После испытаний на авианосце «Фьюриес» было сочтено необходимым провести различные модернизации самолета и потребовалась установка нового двигателя. Опытный истребитель Vireo был модернизирован в Бруклендсе в период с 3 августа по 27 сентября. Однако во время летных испытаний новый двигатель выдал эффективную мощность всего 175 л.с. по сравнению со 180 л.с. предыдущего двигателя и 225 л.с., указанных в формуляре двигателя. На уровне моря максимальная скорость составила всего 117 миль в час (101,6 узлов; 188 км/ч) и 109 миль в час (94,7 узла; 175 км/ч) на высоте 10000 футов (3048 м).

пара уникальных кадров из фильма, изображающих проведенные в 1928 году испытания опытного палубного истребителя Vickers Type 125 Vireo на борту авианосца «Фьюриес». На нижнем снимке видны члены палубной команды, выполнявшие роль «предохранительного устройства» при отсутствии продольных или поперечных тросов

В промежуточном отчёте испытательного центра Мартлшем-Хит указывалось, что самолет был довольно прост в управлении, управление при включенном двигателе было хорошим во всех направлениях, а обзор был превосходным. Отчет гласил:

«При сваливании нос самолета внезапно опускается, и с выключенным двигателем машина планирует под крутым углом, очень быстро теряя скорости при выходе в горизонтальный полет. При выполнении посадки самолет имеет склонность в самый последний момент резко снижаться. Поэтому во время посадки следует очень быстро выполнять сближение и затем очень близко к земле выравниваться. С точки зрения посадки на палубу это является существенным недостатком. Самолет очень быстро набирает высоту, хотя требуется довольно продолжительный взлет, но склонности к раскачиванию не наблюдается.»

Из-за своего ужасного поведения во время сваливания опытный истребитель Vireo не вполне соответствовал ожиданиям, но техническое обслуживание этой машины было простым и единственными предметами, которые были заказаны во время проведения испытаний, были руля высоты, один руль направления и комплектный хвостовой костыль.

В Министерстве авиации по-прежнему интересовалось этим свободнонесущим монопланом и 18 октября 1928 года запросили компанию Vickers предоставить какими летными характеристиками будет обладать Vireo, с двигателем Armstrong Siddeley Cheetah, развивавшим на высоте 12500 футов (3810 м) эффективную мощность 235 л.с.. Расчетные данные показали максимальную скорость 145 миль в час (233 км/ч) на высоте 12500 футов (3810 м) и 124 миль в час (200 км/ч) на уровне моря. Поскольку данные показатели были на 30 миль в час (48 км/ч) ниже, чем расчетные данные варианта с двигателем Jaguar, то вариант с мотором Cheetah был проигнорирован. Исключением было датированное 7 ноября письмо коммодора авиации Шамье генералу Каллеллу, компания Vickers. В письме говорилось:

«Я согласен, что летные характеристики машины хорошие, в частности скорость 140 миль в час (225 км/ч) на высоте 10000 футов (3048 м), но что она поймает на высоте 5000 футов (1024 м)? Она была бы примерно равна трехместному разведывательному самолету FAA. Боюсь, что времена изменились. 18 месяцев назад это были бы прекрасные характеристики, но сейчас они не вызывают интереса.»

До создания Vireo крылья всех британских истребителей были тонкими, но с появлением толстого крыла конструкции Wibault, которое обеспечивало необходимую для свободнонесущего крыла прочность, внутри конструкции крыла теперь было место для размещения по одному пулемету в каждой консоли, стреляющих вне зоны ометания винта и, таким образом, сводящих на нет необходимость в синхронизаторе, как и было первоначально запрошено.

Vireo был первым британским самолетом, который получил такое вооружение. Пулеметы Vickers были установлены на самолет во время всех испытаний, хотя до сих пор огонь из них не велся. В декабре 1928 года перед отправкой в Мартлшем-Хит для испытаний вооружения в составе XV-й эскадрильи (XV Squadron) Министерство авиации запросило отправить Vireo в Вейбридж (Weybridge) для ремонта лафетов и установки нового двигателя Lynx.

Наконец, 11 июня 1929 года Vireo был доставлен в XV-ю эскадрилью, где были проведены необходимые испытания. Неизвестно, проводились ли какие-либо испытания с бомбовой установкой, состоящей из четырех 20-фунтовых (9 кг) бомб. Бомбовая нагрузка подвешивалась на стандартных пилонах, крепившихся к заднему лонжерону центроплана крыла. Vireo оставался в Мартлшем-Хите до 12 марта 1931 года, когда самолет на грузовике перевезли в Вейбридж.

Vireo сходит с дистанции

Последнее упоминание об опытном истребителе Vireo содержится в недатированном письме из Паудер-Милл-лэйна, Дартфорд, к главному конструктору Реджинальду Пирсону. В нем говорилось:

«Мы будем рады, если вы воздержитесь от разрушения Vireo за исключением демонтажа консолей крыла, необходимых для демонстрации в выставочном зале лондонского офиса, поскольку мы хотели бы иметь возможность убедиться, сможем ли мы использовать крыло в этих работах.»

Больше об этом уникальном самолете ничего не известно, за исключением того, что он в конечном итоге был отправлен в металлолом.

Перед отправкой Vireo на слом Министерство авиации отказалось от идеи переоснащения FAA истребителями-монопланами. Таким образом, Vireo оказался просто еще одним из тех экспериментальных типов, которые предоставили полезные данные и которые не смогли получить контракты на серийное производство.

В заключение следует сказать, что противостояние между монопланом и бипланом закончилось вничью, поскольку характеристики Vireo и Avocet были в основном на одном уровне, и только в 1938 году моноплан поступили на вооружение FAA. В выпуске «Журнала Королевского авиационного общества» (Journal of the Royal Aeronautical Society) за январь 1966 года Беверли Шенстоун, работавший в компании Vickers в эпоху Vireo, рассказал, что пошло не так. Он напомнил, что как моноплан, так и биплан были одинаково непригодны, и сказал:

«Этот Vireo был неправильным из-за высокого лобового сопротивления гофрированного крыла, фюзеляжа и хвостового оперения, двигателя без капота, фиксированного шасси и, возможно, в первую очередь из-за значительного интерференционного сопротивления в месте соединения корневых частей изогнутого крыла и фюзеляжа, что привело к неблагоприятным характеристикам сваливания.»

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Vickers Type 125 Vireo

Назначение: палубный истребитель

Статус: прототип

Экипаж: 1 человек

Размеры:

размах крыла 35 футов (10,97 м)
длина 27 футов 2 джина (9,00 м)
высота 12 футов 1 дюйм (3,68 м)
площадь крыла 214 кв. футов (17,9 м²)

Масса:

пустого 1832 фунтов (831 кг)
с полной нагрузкой 2932 фунтов (1330 кг)

Летные характеристики (1):

максимальная скорость
• на высоте 5000 футов (1524 м) 115 миль в час (185 км/ч)
• на высоте 10000 футов (3048 м) 109 миль в час (175,5 км/ч)
• на высоте 15000 футов (4572 м) 97,5 миль в час (157 км/ч)
максимальная скороподъемность 590 футов в минуту (180 м/мин)
практический потолок 14750 футов (4500 м)
абсолютный потолок (расчетный) 16700 футов (5090 м)
длина пробега (2) 180 ярдов (165 м)
длина разбега (2) 187 ярдов (171 м)
время набора высоты 10000 футов (3048 м) примерно 20 минут

Вооружение: два 0,303-дюймовых (7,7 мм) пулемета Vickers и четыре 20-фунтовых бомбы под фюзеляжем

(1) из Промежуточного отчета RAE Мартлшем-Хит No M/499/Int.1
(2) при скорости ветра 5 миль в час (8 км/ч)

источник: Eric Morgan «Vickers Vireo» «Aeroplane Monthly» January 1977, pages 11-15, 22