Малоизвестные и нереализованные проекты самолётов и другой летающей техники

Потомок жестяного осла. Опытный истребитель Junkers J 2. Германия

byakin 07.06.2015 4

В избранноеВ избранномRemoved 0

Junkers J 2 был первым цельнометаллическим самолетом, разработанным в качестве боевой машины. Этот металлический опытный истребитель являлся прямым потомком созданного в 1915 году новаторского демонстратора технологий J 1.

Разработка

18 января 1916 года – спустя две недели после последнего зарегистрированного полета «демонстратора технологий» J 1 компания Junkers произвела впечатление на капитана Феликса Вагенфюра (Hauptmann Felix Wagenführ) – командира входившего в состав Инспекции ВВС (Inspektion der Fliegertruppen — Idflieg) влиятельного управления испытательных центров и мастерских авиационных подразделений (Prüfanstalt und Werft der Fliegertruppe – PuW). Капитан Вагенфюр предложил компании Junkers контракт на шесть прототипов цельнометаллического истребителя-моноплана. Разрабатывавшиеся машины, получившие в Idflieg номера с E.250/16 по E.255/16, должны были оснащаться рядными шестицилиндровыми двигателями Mercedes D.II (также как и J 1) и вооружаться синхронизированным 7,92-мм пулеметом MG 08/15 Spandau. В выданной спецификации были указаны следующие требования к разрабатывавшимся истребителям:

• максимальная скорость – 145 км/ч;
• продолжительность полета – 90 минут;
• время набора высоты 3000 метров – в пределах 20 минут.

В контракте Idflieg на заказанные самолеты было уточнение, что

«в полете на данных самолетах должны быть достигнуты наибольшие маневренность и поворотливость».

Это требование германского правительственного ведомства создавало серьезную проблему для J 1, в конструкции которого использовались тяжелые листы электротехнической стали. Сразу же после получения контрактной документации господин Юнкерс начал проектные работы и продувки в аэродинамической трубе и к концу весны 1916 года самолет покинул цеха расположенного в Дессау завода компании Junkers. По сравнению с J 1 новый самолет имел более обтекаемые внешние линии.

Прогрессивные конструктивные особенности

Построенный в цехах завода компании Junkers планер J 2 по своему внешнему виду являлся преемником J 1. В носовой части нового самолета был расположен почти полностью закрытый двигатель Mercedes D.II; открытой оставалась лишь верхняя часть капота. Конструкция фюзеляжа J 2 имела округлые верхние и нижние части, отличавшиеся от прямоугольного поперечного сечения J 1, узкий и глубокий подфюзеляжный радиатор и стабилизатор горизонтального оперения, форма которого впоследствии станет частью фирменного стиля цельнодюралевых монопланов, построенных компанией Junkers в 1917-18 годах.

Также как и на J 1 вертикальное оперение еще не имело киля и состояло только из «цельноповоротного» руля направления. В конструкции самолета были предусмотрены подголовник обтекаемой формы и установленная выше него «штанга» для дополнительной защиты пилота в случае переворачивания самолета во время аварийной посадки.

Основные стойки шасси J 2 были обычными V-образными и были немного выше, чем стойки J 1. Еще одним отличием от J 1 было то, что верхние концы опор основных стоек J 2 крепились не к нижним лонжеронам фюзеляжа, а к первым нервюрам крыла, расположенным за его корневыми частями. Хвостовой костыль выступал из фюзеляжа непосредственно под передней кромкой корневой части стабилизатора.

В консолях крыла самолета были использованы три аэродинамических профиля, изменявшиеся от корневых частей до законцовок. Для увеличения прочности и способности более продолжительное время выдерживать нагрузки, элементы крыла были гнутыми и соединялись при помощи электросварки. В результате Junkers J 2 имел меньшие размеры, чем демонстратор J 1, но благодаря стальной конструкции по весу почти сравнялся с ним.

Одной из особенностей конструкции, впервые примененной на J 2, было конструктивное решение в виде «унифицированной» носовой части фюзеляжа. Сутью этого решения было соединение стержневых несущих конструкций моторной рамы и кабины пилота, а также корневых частей крыла в единую центральную конструкцию. Впоследствии это конструктивное решение было использовано в цельнометаллических монопланах, спроектированных и построенных компанией Junkers в годы Первой Мировой войны.

История эксплуатации

2 июля 1916 года первый изготовленный самолет J.2, получивший от Idflieg серийный номер E.250/16, был доставлен на расположенный недалеко от Берлина аэродром Адлерсхоф (Adlershof) – первый аэродром Германии. Там по поручению Idflieg были начаты испытания на статическую нагрузку. Отто Мадер (Otto Mader) – один из конструкторов J 2 – обещал Idflieg, что у следующего самолета (серийный номер E.251/16) прочность конструкции будет иметь больше, чем у планера E.250/16. 11 июля 1916 года лейтенант Теодор Маллинкродт (Leutnant Theodor Mallinckrodt), который за семь месяцев от этого совершал «подскоки» на более ранним J 1, совершил первый полет на первом экземпляре опытного истребителя J 2 (E.251/16). Лейтенант Маллинкродт дал E.251/16 общую положительную оценку, назвав его «очень маневренным» с хорошими качествами разворота и с безопасным изменением аэродинамических характеристик. Вскоре летчики-испытатели Idflieg унтер-офицеры Венделер (Wendeler) и Макс Шаде (Max Schade) начали интенсивное тестирование шести J 2, доставленных в Адлерсхоф для проведения полного цикла летных оценочных испытаний.

В конце лета 1916 года унтер-офицер Шаде на одном из испытываемых самолетов вылетел из Берлина (скорее всего правительственного учреждения, расположенного в Адлерсхофе/Йоханнистали [Johannisthal]) в Дессау, развив высокую по тем временам скорость 180 км/ч. Это было примерно на 16 км/ч больше, чем у тогдашнего французского истребителя Nieuport 11. Однако вскоре J 2 потерпел неудачу во время проведения испытаний на скороподъемность, во время которых он был протестирован совместно с разработанным Робертом Теленом (Robert Thelen) истребителем Albatros D.I. Истребитель-биплан деревянной конструкции D.I продемонстрировал свое превосходство над металлическим J 2, стальная конструкция которого оказалась слишком тяжелой для успешных боев на фронте.

Для уменьшения по сравнению с первым вариантом самолета удельной нагрузки на крыло, по крайней мере, один экземпляр J 2 (E.253/16) был оснащен крылом немного большего размаха и соответственно более длинными элеронами. Другой проходивший испытания J 2 был усовершенствован путем установки более мощного 160-сильного двигателя Mercedes D.III. Во время тестирования с этим работавшим на полную мощность мотором самолет развил фантастические по тем временам 200 км/ч.

Недостатки «железного самолета»

Несмотря на попытки улучшить характеристики и управляемость J 2 в конце лета 1916 года Хуго Юнкерс пришел к выводу, что дальнейшее использование листов электротехнической стали в конструкции самолетов не имеет перспектив. Вот что он писал в своем дневнике:

«По итогам первого (J 1) и второго (J 2) самолетов можно убедиться, что аэродинамическая эффективность очень хорошая. Мы думали, что мы [конструкторы Юнкерса] достигли вершины. Однако, к сожалению, это было не так. Мы должны были начать снова с самого начала. Причина была в том, что, несмотря на приемлемую горизонтальную скорость, скороподъемность самолета не могла удовлетворить требования военных спецификаций … мы должны были разработать самолёт, не только имеющий низкое сопротивление для повышения маневренности в горизонтальной плоскости, но и способный хорошо набирать высоту — самолёт с высокой удельной мощностью…

…Это не могло быть достигнуто с железом, и мы должны были выбрать новый материал … легкий металл. Но не только выбор железа привел к большому весу. Мы строили слишком тяжелые самолеты, потому что мы хотели получить безопасный самолет и частично потому что мы не добивались от материала оптимальной прочности конструкции».

23 сентября 1916 года – спустя некоторое время после совершения рекордного перелета Берлин – Дессау – унтер-офицер Шаде, выполнявший выход из штопора, погиб в авиакатастрофе на одном из J 2. Эта катастрофа в сочетании с плохими характеристиками скороподъемности, показанными J 2 во время испытаний, лишили Idflieg какого-либо желания оказать дополнительную государственную поддержку более совершенным монопланам компании Junkers вплоть до момента, когда для конструкций самолетов был выбран более легкий металл – дюралюминий.

Первой попыткой использования компанией Junkers в конструкции самолета дюралюминия стал так и незавершенный J 3. Этот оснащавшийся ротативным двигателем одноместный среднеплан имел силовой набор фюзеляжа, выполненный из алюминиевых труб и обшивку крыла из гофрированных листов дюралюминия; фюзеляж обшивки не имел. Данный самолет представлял собой прежде всего технический эксперимент, работы по которому были прекращены в конце 1916 года.

Также считалось, что контраст между перспективными особенностями имевших низкое сопротивление самолетов-монопланов компании Junkers с одной стороны и используемыми этой компанией экспериментальных нетрадиционных материалов в сочетании с привычкой фирмы почти постоянно заниматься экспериментами, мешавшими хоть каким-то надеждам на производство своих передовых разработок для Имперских военно-воздушных сил Германии (Deutsche Luftstreitkräfte).

Как следствие Idflieg было вынуждено создать 20 октября 1917 года компанию Junkers-Fokker Aktiengesellschaft [1], задачей которой стало улучшение технологичности перспективных разработок компании Junkers.

схемы опытного истребителя Junkers J 2

новаторская «унифицированная» носовая часть фюзеляжа, объединившая корневые части крыла, мотораму и кабину пилота

третий экземпляр J 2 (E.252/16) с двигателем Mercedes D.III. На снимке этого закамуфлированного самолета можно увидеть подголовник и «штангу» для дополнительной защиты пилота

E.251/16 с установленным на правую сторону фюзеляжа вооружением

второй J 2 не имел камуфляжной окраски. Опознавательные знаки были нанесены на белые квадраты; руль направления был белым. Черное числовое обозначение «E.251/16» было нанесено на фюзеляж и на нижней части крыла. У задней кромки центроплана была сделана надпись «Nicht auf den Flugel treten» (не наступать на крыло). У других машин верхние и боковые поверхности окрашивались в коричневый и зеленый цвета, а нижние – в голубой