От M.580 до S.E.582. Проекты тяжелых истребителей национального объединения SNCASE. Франции

От M.580 до S.E.582. Проекты тяжелых истребителей национального объединения SNCASE. Франции

Содержание:

Во время темного периода, наступившего во Франции после перемирия июня 1940 года, конструкторские бюро страны упорно трудились, чтобы максимально поддерживать себя на должном уровне в том стремительном прогрессе, который в области авиационной техники всеми воюющими сторонами был достигнут за счет применения огромных средств.

Несмотря на трудности, связанные с жестким контролем со стороны оккупантов, многочисленные исследования, проведенные четыре года спустя уже после освобождения Франции, имели в своем составе ряд проектов, которые в области конструкции планеров не уступали самым передовым иностранным достижениям.

В данной статье будут представлены последовательные этапы развития одного из подобных проектов.

Проект M.580

В конце 1940 года было ликвидировано частное конструкторское бюро, созданное Эмилем Девуатином в 1936 году. Оставшиеся без работы инженеры Роберт Кастелло (Robert Castello) и Жак Анрат (Jacques Henrat) устроились в конструкторское бюро Национального общества самолётостроения южной Франции (Société Nationale de Constructions Aéronautique du Midi – SNCAM), созданной в марте 1937 года во время национализации заводов компании Dewoitine.

Главный инженер SNCAM Р. Рей (R. Rey) поручил им разработать проект одноместного истребителя с высокими летными характеристиками, который в целях конспирации был скромно назван

«скоростным почтовым самолетом M. 580 (M – Midi)».

схема проекта «скоростного почтового самолета» M.580. Обратите внимание на развитые зализы, которые, не показав улучшения, по результатам испытаний в аэродинамической трубе были уменьшены до стандартных величин (пунктирная линия)

Летно-технические характеристики проекта скоростного почтового самолета SNCAM M.580 были следующими:

экипаж: 1 чел.
силовая установка: два установленных тандемно 12-цилиндровых рядных двигателя жидкостного охлаждения Hispano-Suiza 12, развивавших у земли по 840 л.с. и на высоте 6000 метров при 2400 об/мин по 910 л.с.
размеры:
• размах крыла 13,713 м
• длина 11,820 м
• общая площадь 25,84 м²
масса:
• полезной нагрузки (включая топлива 825 кг и почты 500 кг) 1412 кг:
• максимальный взлетный 4703 кг
летные характеристики:
• максимальная скорость на высоте 6000 метров 700 км/ч
• дальность полета на высоте 6000 метров 1500 км

Фактически M.580 представлял собой аванпроект, на которой в большой степени повлияли созданные ранее истребители Dewoitine 520, 550 и 551 и который был ориентирован на требования спецификации, выданной авиационной технической службой (Service technique de l’aéronautique – STAé) 11 ноября 1939 года. С 1 марта 1941 года – спустя два месяца после поглощения SNCAM Национальным обществом самолётостроения юго-западной Франции (Société Nationale de Constructions Aéronautiques du Sud-Est – SNCASE) – разработкой проекта M.580 руководил Пьер Сатр [1]. Господин Сатр был назначен инженером-консультантом в конструкторское бюро Тулузы, а с 1 ноября он занял должность главного инженера. Во время своей работы в STAé на должности старшего инженера в секции самолетов-истребителей Пьер Сатр очень внимательно следил за эволюцией машин компании Эмиля Девуатина. Вполне естественно, что Сатр сосредоточил усилия национального объединения SNCASE на нескольких основных направлениях: от совершенствования серийных D.520 до разработки новых истребителей, таких как M.580 и «super-D.520» – D.520T и D.520Z.

В июле 1941 года Кастелло и Анрат покинули национальное объединение SNCASE, чтобы восстановить в Тулузе финансируемое Девуатином конструкторское бюро. В Тулузе проект M.580 принял форму моноплана очень чистых линий с низкорасположенным крылом и развитыми зализами, которые соединяли крыло с фюзеляжем; сам фюзеляж в виде сбоку напоминал аэродинамический профиль крыла. Силовая установка M.580 должна была состоять из двух 12-цилиндровых рядных двигателей жидкостного охлаждения Hispano-Suiza 12 Y 45, установленных тандемно и соединенных между собой с помощью трансмиссии Arsenal-Waseige type 20b, вращавшей через редуктор с передаточным соотношением 2:3 два соосных винта противоположного вращения.

В период с декабря 1940 года по апрель 1941 года изготовленная в масштабе 1:8 модель истребителя была испытана в аэродинамической трубе, расположенной в Тулуза-Банлев (Toulouse-Banlève). Продувки в аэродинамической трубе показали, что выигрыш в сопротивлении, полученный за счет развитых зализов, сводился на нет увеличением мидель-шпангоута фюзеляжа. Этот вывод заставил вернуться к более обычным зализам, которые к тому же были бы менее сложными в изготовлении.

Работы над базовым проектом были поручены Э. Эскола (E. Escola); его задачей было проведение исследования по адаптации проекта к роли самолета-истребителя. Оснащенный двумя двигателями Hispano-Suiza 12Z, развивавшими на высоте 8500 метров общую мощность 2320 л.с., вариант проекта M.580 C1 имел расчетную максимальную скорость 718 км/ч. Вооружение истребителя должно было состоять из одной 20-мм мотор-пушки и восьми пулеметов, которые планировалось заменить четырьмя пушками. Чтобы соответствовать выдвинутым в 1939 году требованиям к одноместному истребителю, максимальная взлетная масса составляла 6757 кг. Это было слишком большим, и чтобы уменьшить удельную нагрузку на крыло до 261 кг/м² необходимо было увеличить размеры самолета.

Проект S.E.T.580

По завершении разработки варианта M.580 C1 Управление техники и промышленности (Direction Technique et Industrielle) министерства авиации в письме №910 RDTI/T от 11 октября 1941 года попросило национальное объединение SNCASE разработать тяжелый истребитель, вооруженный тремя пушками и четырьмя-шестью пулеметами.

Сохраняя силовую установку в виде тандема двух двигателей 12Z, КБ национального объединения SNCASE в конце 1941 года представило проект S.E.T.580 (S.E.T. – Sud-Est Toulouse), который являлся увеличенным в размерах M.580 (размах крыла возрос до 15,864 м, а площадь крыла – до 35,05 м²). Новая модель, изготовленная в масштабе 1:10 и получившая подфюзеляжный радиатор и силовую установку, с февраля по май 1942 года была испытана в аэродинамической трубе Тулуза-Банлев с целью определения аэродинамических характеристик, характеристик управляемости и охлаждения силовой установки. Тяжелый истребитель S.E.T. 580 должен был получить очень мощное – сильнее, чем это требовалось – вооружение: четыре 20-мм пушки HS 404 с боезапасом по 120 снарядов на ствол и восемь пулеметов MAC 1934-M 39, снабженных непрерывными лентами по 1000 патронов в каждой. При взлетном весе 6670 кг (удельная нагрузка на крыло 190 кг/м²), включавшем в себя 920 кг топлива, S.E.T. 580 на высоте 8500 метров должен был разгоняться до 700 км/ч.

Проект S.E.T.581

Исследования по улучшению охлаждения двигателя, проведенные г-ном Дуге (Duguet), руководителем аэродинамического отдела национального объединения SNCASE, привели в начале 1942 года к оригинальному решению, позволяющему удалить традиционный радиатор, выступающий под нижней частью фюзеляжа. В новой компоновке, принятой для S.E.T.581 – дальнейшем развитии проекта S.E.T.580, радиатор располагался горизонтально внутри фюзеляжа за кабиной пилота. Подача воздуха к радиатору при динамическом изменении давления обеспечивалась с помощью надфюзеляжного воздухозаборника, снабженного турбулизирующей проволокой (ловушка пограничного слоя). Выход воздуха осуществлялся через отверстие в нижней части фюзеляжа, выпускная створка которого регулировалась термостатическим устройством. Испытания, проведенные в Тулуза-Банлеве в период с июня по октябрь 1942 года, подтвердили преимущества нового решения как с точки зрения уменьшения сопротивления, так и эффективности охлаждения.

Проект S.E.580

В конце 1942 года было принято решение заменить два двигателя 12Z на один H-образный 24-цилиндровый двигатель, разработанный компанией Hispano-Suiza под названием 24Z. Обладая той же общей мощностью, что и два первоначальных двигателя 12Z, авиамотор 24Z использовал те же винты диаметром 3,15 метра, которые он вращал через редуктор с передаточным числом 5:9.

первоначальный вариант проекта S.E.580 (приблизительный рисунок 1942 года)

S.E.580, имеющий такую же компоновку, что и S.E.T.581, и отличающийся от последнего только силовой установкой, с января по август 1943 года был объектом интенсивных испытаний в Тулуза-Банлеве и в НИИ аэродинамических исследований (Etablissement de Recherches Aéronautiques – ERA), по результатам которых проект приобрел свою окончательную конфигурацию. Диаметр воздушных винтов был увеличен до 3,50 м, а передаточное число редуктора уменьшено до 7:16. Вооружение, запланированное для установки на S.E.T.580 и S.E.T.581, было дополнительно усилено установкой 30-мм пушки, стрелявшей сквозь полую втулку винтов. Восемь крыльевых 7,5-мм пулеметов MAC были заменены шестью 12,7-мм пулеметами Browning с боезапасом по 460 патронов на ствол. Отсутствие на S.E.580 подфюзеляжного радиатора позволило также как и S.E.T.581 прикрепить к нижней части фюзеляжа 500-кг бомбы, которая должна была сбрасываться в пикировании при помощи аэродинамических тормозов, расположенных на нижней поверхности крыла. Пилот и жизненно важные узлы самолета (двигатель и радиатор) были защищены большой бронеплитой. В дополнение к обычным боевым задачам самолета-истребителя – завоевание превосходства в воздухе и противовоздушная оборона заданного района – возможными вариантами использования S.E.580 также должен были быть истребитель-бомбардировщик, дальний разведчик и ночной истребитель.

два снимка модели S.E.580, предназначенной для испытаний в аэродинамической трубе. Во время испытаний были сделаны многочисленные изменения выходной створки радиатора в нижней части фюзеляжа

В конце 1943 года изготовление полного комплекта документации на вариант S.E. 580, предназначенный для серийного производства, было передано команде, возглавляемой инженером Ж. Андре (J. André) [2].

Энтузиазм по поводу возрождения французской авиации, последовавший за освобождением страны от немецкой оккупации, побудил официальные службы внимательно изучить тяжелый истребитель национального объединения SNCASE. В результате параллельно с тяжелым истребителем Arsenal VB10, заказанным в декабре 1945 года в двухстах экземплярах [3] для переоснащения истребительных эскадрилий ВВС Франции, планировалось истребительно-бомбардировочные части французских ВВС оснастить преобразованными S.E. 580. Первоначальный контракт на изготовление двух прототипов был передан SNCASE, после чего командование авиации французских ВМС (Aéronautique Navale) проявило интерес к палубной версии самолета.

схема опытного тяжелого истребителя-бомбардировщика S.E. 580

Проект S.E.582

Первоначально обозначенный S.E.2200, а затем по требованию официальных служб переименованный в SE 582, оморяченный вариант проекта S.E.580 отличался от сухопутного установкой посадочного гака и складывающимися консолями крыла, уменьшавшими на стоянке его размах до 7,5 метров. Оснащенный реверсивными винтами, S.E.582 должен был нести следующие варианты внешней боевой нагрузки: 600-кг фугасная бомба, 690-кг морская торпеда или дополнительный сбрасываемый топливный бак емкостью 300 литров. Палубный истребитель-бомбардировщик S.E.582 должен был иметь максимальный взлетный вес 8451 кг и был бы заметно тяжелее истребителя S.E.580. Летные характеристики S.E.582 должны были быть схожи с характеристиками S.E.580.

Проект S.E.580 с двигателем 24H

Трудности в разработке двигателя Hispano-Suiza 24Z привели к тому, что в 1946 году официальные службы попросили национальное объединение SNCASE рассмотреть возможность его замены на Arsenal 24H. Характеристики двигателя 24H, сравнимые с характеристиками 24Z, были получены соединением двух немецких двигателей Junkers Jumo 213; двигатель 24H при 3250 об/мин на взлете развивал общую мощность 3560 л.с.. Поскольку Arsenal 24H не предназначен для установки соосных винтов противоположного вращения, то самолет с этим двигателем должен был получить пятилопастный воздушный винт диаметром 3,7 метра. Увеличение диаметра винта в сочетании с снижением на 130 мм линии тяги необходимостью сохранения величины клиренса потребовали значительного изменения основных стоек шасси.

макет окончательного варианта тяжелого истребителя S.E.580. На макете был использован ряд предназначенных для прототипа узлов: фонарь кабины и капот двигателя

два снимка макета окончательного варианта истребителя-бомбардировщика S.E.580. В верхней и нижней частях капота находятся выхлопные патрубки двигателя Arsenal 24 H

В то же время более глубокое понимание явления сжимаемости воздуха, возникающей на скоростях 600-650 км/с, привели к объединению специальных испытаний по установке двигателя Arsenal 24H со специальными испытаниями по минимизации влияния этого явления. Таким образом, в сентябре 1946 года в расположенной в Тулуза-Банлеве аэродинамической трубе была испытана модель S.E.580. По результатам испытаний относительная толщина профиля крыла была уменьшена с 22% до 16% и на переднюю кромку крыла (на расстояние до 3 м от линии симметрии самолете) был установлен обтекатель передней кромки крыла. Общая площадь крыла была увеличена до 39,34 м². Также испытания показали, что необходимо было изменить центрировку самолета путем смещения двигателя вперед.

Окончание работ по проекту S.E.580

В то время как размеры модели были изменены в соответствии со стандартами S.E.582, на заводе в Тулузе ускоренными темпами велась постройка первого прототипа тяжелого истребителя S.E.580. Планер второго прототипа был изготовлен только в тех деталях, которые имеют общее с палубным самолетом S.E.582. Отвечавшее за серийное производство пассажирских самолетов Bloch 161 Languedoc национальное объединение SNCASE на заводе в Тулузе также изготовило прототипы дальне-магистрального пассажирского самолета S.E.2010 Armagnac, экспериментального легкого самолета схемы «летающее крыло» S.E.2100 и туристического самолета S.E.2300. В связи с большой загрузкой производственных мощностей руководство объединения SNCASE было проинформировано, что работы по прототипам S.E.580 должны быть переданы расположенному в Бийянкуре заводу объединения SNCAC (Société Nationale de Constructions Aéronautiques du Centre – Национальное общество самолётостроения центральной Франции), который специализировался на изготовления прототипов.

В дополнение к драконовскому сокращению ассигнований на авиацию трудности доводки двигателя Hispano-Suiza 24Z, изменения конструкции планера, необходимые для замены 24Z на авиамотор Arsenal 24H, а также преимущества, которые продемонстрировали первые реактивные самолеты, привели к постепенному угасанию интереса к S.E.580. Работы по этому самолету были окончательно заброшены, и недостроенный прототип S.E.580 покинул сборочный цех завода только для отправки на слом.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: S.E.580

Назначение: тяжелый истребитель-бомбардировщик

Статус: прототип (недостроен)

Экипаж: 1 чел.

Силовая установка:

тип – 24-цилиндровый Н-образный рядный двигатель Hispano-Suiza 24Z с двухступенчатым нагнетателем
рабочий объем 72 л
масса 1450 кг
номинальная мощность у земли при 2600 об/мин – 2320 л.с.
максимальная взлетная мощность при 2800 об/мин и давлении на входе 1000 мм рт.ст. – 3000 л.с. [4]
расчетная высота (по давлению)
• при наборе высоте 8350 м
• в горизонтальном полете 9300 м
мощность на расчетной высоте (по давлению) при давлении на входе 880 мм рт.ст. 2500 л.с. [5]

Размеры:

размах крыла 15,862 м
длина 13,000 м
общая площадь крыла 35,09 м²

Запас топлива:

фюзеляжные баки (500 + 800 + 700 л) 1500 л
крыльевые (2×2×250 л) 1000 л
общий 2500 л

Масса:

пустого 5093-5143 кг [6]
максимальная общая взлетная:
• в варианте дневного истребителя с запасом топлива 1500 л 7524 кг
• в варианте ночного истребителя или фоторазведчика 7560 кг
• в варианте пикирующего бомбардировщика с 500-кг бомбой и с запасом топлива 1500 л 8029 кг
• в перегоночном полете с уменьшенным вооружением и с запасом топлива 2500 л 8128 кг

Летные характеристики:

максимальная скорость
• у земли при избыточном давлении 600 км/ч
• на высоте 9300 метров 749 км/ч
теоретический потолок 13600 м
время набора высоты
• 6000 метров 6 мин 3 сек
•12000 метров 19 мин 34 сек
посадочная скорость с выпущенными закрылками 141 км/ч
продолжительность полета в вариантах истребителя, разведчика и пикирующего бомбардировщика (при скорости 620 км/ч, высоте полета 6000 м и запасе топлива 1500 л) 2 ч
дальность перегоночного полета
• при скорости 470 км/ч, запасе топлива 2500 л и высоте полета 2000 м – 2450 км
• при скорости 470 км/ч, запасе топлива 2500 л и высоте полета 8000 м – 2750 км

[1] будущий «отец» пассажирского самолета Caravelle и на 1972 год технической директор авиационного отделения компании S.N.I. Aérospatiale

[2] недавно скончался накануне ухода на пенсию (статья опубликована в 1972 году)

[3] в сентябре 1948 года контракт был отменен

[4] при давлении на входе 1150 мм рт.ст. мощность могла быть увеличена до 3600 л.с.

[5] при давлении на входе 930 мм рт.ст. мощность могла быть увеличена до 2600 л.с.

[6] в зависимости от боевой задачи

источник: Jean Curnel «Du M.580 au S.E.582» «Le Fana de l’Aviation» 1972-07 (035), pages 8-11