Проект двухмоторного бомбардировщика-«утки» Focke-Wulf Fw 42. Германия

Данный материал, переведенный уважаемым коллегой NF и немного доработанный мной, выкладывается на сайт в продолжение темы дальних бомбардировщиков.

Предисловие

Согласно опубликованным в специальной литературе данным до сих пор было принято считать, что прототипы самолётов F 19 и F 19a являются единственными самолётами фирмы Focke-Wulf Flugzeugbau A.-G., cпроектированными по схеме «Утка» и построенными в Бремене. Однако данные публикации неполные.

Георг Вульф (Georg Wulf) 29 сентября 1927 года погиб в результате аварии при выполнении полёта на самолёте F19 «Ente». После аварии было проведено расследование ее причин, и затем началась разработка новой, улучшенной модели подобного самолёта. Производство этой новой второй машины началась в 1929 году. Сборка ее была почти завершена, когда в результате возникшего на предприятии пожара машина была уничтожена. Третий самолет F19a был готов в апреле 1930 года. В отличие от первых двух, которые не имели официального оформления третья машина была официально зарегистрирована в соответствующем государственном ведомстве и сначала получил обозначение D-1960, а позднее D-OBIR. F 19a до 1939 года использовался в том числе и для исследований в научно-исследовательском центре DVL Adlershof.

Помимо этих трех машин фирмой Focke-Wulf разрабатывалось много самолётов, которые были выполнены по схеме «Утка» и которые до сих не были известны. Однако об одном из этих исследований уже в тогдашней прессе делались осторожные намеки. Так доктор-инженер Грулих (Grulich) из Берлина сообщал, что еще во время испытаний F19 имелся ряд идей по дальнейшему развитию самолётов, выполненных по такой схеме, и эти работы велись с целью улучшения продольной стабилизации; также были планы по созданию большого пассажирского самолёта. Он уже знал, что для данного самолёта было решено использовать два звездообразных двигателя Siemens «Jupiter» мощностью по 480 л.с. 

Как далеко продвинулись эти работы после аварии F 19 сегодня точно сказать невозможно. В любом случае, этот проект, базировавшийся практически на увеличенный в два раза F 19, не имел шансов стать реальным самолётом до тех пор, пока все детали произошедшей аварии не были установлены. Расследование причин аварии длилось более года, а когда оно завершилось, фирма Focke-Wulf уже имела совершенно другие планы.

То, что об этих планах узнали, случилось благодаря счастливому совпадению. Всё началось с того, что некий человек при эвакуации материалов из одного бункера в 1945 году забыл одну папку. Через короткий промежуток времени этот бункер был взорван. Почти через 24 года при разборе завала в данном бункере другой человек — Георг Граф цу Дона (Georg Graf zu Dohna) — случайно обратил внимание на обнаруженные страницы текста в папке. Третий человек, экскаваторщик, получив сообщение о наличии среди мусора остатков каких-то документов, стал более внимателен во время работы. Внезапно грейфер его экскаватора среди обломков подцепил папку, которая была единственной полностью сохранившейся среди обломков. Произошло нечто нереальное: cо времён войны прошло столько времени, а не смотря на сменявших друг друга дождь, снег и солнце содержание лежавшей среди обломков папки прекрасно сохранилось. Даже фотографии не потускнели. Как только содержание папки было осмотрено, стало сразу ясно, что находка заслуживает внимания. В папке находились данные по первым двенадцати исследованиям в аэродинамической трубе, которые проводились в Бремене с начала 30-х годов профессором Фоке (Focke). Среди прочего материала обнаружились документы по двум до сих пор неизвестным опытным образцам самолётов фирмы Focke-Wulf. Эти материалы не были найдены занявшими страну противниками и стали для всего мира совершеннейшим открытием!

Рис. 1. Фотографии моделей, выполненные, в том числе и в аэродинамической трубе, послужили основой для чертежей дипломированного инженера Задовски (Sadowski). Предположительно так должен был выглядеть Fw 42 в середине 30-х годов: с убирающимся шасси и открытыми огневыми точками

Одним из этих самолётов оказался двухмоторный бомбардировщик Focke-Wulf Fw 42, выполненный по схеме «Утка». Второй самолёт был схож с первым по конструкции, но он был выполнен по традиционной схеме.

В нумерации проектов фирмы Focke-Wulf на соответствующих местах между проектами Fw39/Fw40 и Fw 43 оставались свободными 2 места, из которых только Fw 42 было занято. Это позволило предположить, что обозначение Fw 41 было зарезервировано для самолёта традиционной схемы.

В соответствии с полученным заказом дипломированный инженер (позднее генерал-инженер) Лухт (Lucht) из Берлин-Вилмерсдорфа (Berlin-Wilmersdorf) сообщил, что министерский советник Штрохманн (Strohmann) министерства путей сообщения Бранденбурга самостоятельно выдал соответствующий заказ без распоряжений со стороны государственных структур и своего министерства.

Рис. 2. Fw 42 в своей первоначальной конфигурации. Вид спереди снизу под углом. Рули высоты на подкосах над носовой частью сильно напоминают F 19, но в отличие от него вертикальное оперение более вытянуты по длине крыла. При этом внутренние кили более низкие, чем внешние (для улучшения обзора и сектора обстрела огневых точек). Заводское фото № 666

В рамках полученного заказа должны были быть разработаны два проекта. Одни проект Fw 42 был выполнен по схеме «Утка», второй был обычной традиционной схемы. После разработки, которую должен был осуществить инженер Клаге (Klage), планировалось сравнить оба этих проекта.

Заказчик предусматривал создание двухмоторных бомбардировщиков с высокими ТТХ с экстремально хорошими обзором и сектором обстрела для стрелковых точек, расположенных в носовой и кормовой оконечностях самолётов. У Fw 42 это требование было выполнено за счет выноса огневой точки на кормовую оконечность далеко назад за крыло и вертикальное оперение и за счет сужения вытянутой носовой оконечности. В сочетание с исполнением по схеме «Утка» самолёт выглядел несколько странно (рис. 1).

Для утверждения конечного варианта проекта необходимо было тщательно изучить все данные, полученные при испытаниях модели, в отношении положения и величины стабилизирующего направление вертикального оперения. В испытаниях принимали участие доктор Конрадис (Conradis) (позднее он написал книгу о профессоре Курте Танке), Вольф (Wolf) и в качестве чертёжника Дуда (Duda).

Рис. 3. Следующая фотография модели Fw 42 для испытаний в аэродинамической трубе в первоначальном варианте с четырьмя килями вертикального оперения. Заводское фото № 667

Вследствие экстремально далеко вынесенной вперёд огневой точки и требовавшегося для этого удлинения носовой части фюзеляжа до переднего горизонтального оперения имелись некоторые сомнения относительно путевой устойчивости нового проекта во время полёта. На этом основании были проведены ряд опытов по выявлению наиболее подходящего для этого вертикального оперения. Так как требования обзора не позволяли применять на каждой консоли крыла оперение большой площади (например, у мотогондол или на законцовках крыла), то площадь вертикального оперения должна была либо быть разделенной, либо располагаться на фюзеляже по оси самолета. В случае установки разделенного вертикального оперения на крыле размеры элементов на консолях крыла должны быть различными. Внутренние должны быть меньше и ниже чем внешние и контуры обоих поверхностей должны были немного перекрывать сектор обстрела кормовой огневой точки (рис. 2-4). Второе предложение представляло собой решение установить руль по центру на фюзеляже перед заднейогневой точкой. Обе модели были исследованы в аэродинамической трубе (рис 5 и 6).

Курсовая устойчивость с одним килем, установленным в центре на фюзеляже F 19 показала себя не самым лучшим образом (поэтому позднее F 19a получил дополнительно два киля под крылом). Проведённые испытания модели Fw 42 показали, что и с одним центрально установленным килем можно получить достаточную стабилизацию. Вариант с четырьмя рулями показал лишь незначительное улучшение устойчивости, но в то же время создавал значительное увеличение сопротивления. В итоге было принято решение остановиться на простом центральном расположении киля.

Рис. 4. Изменённая модель Fw 42 для испытаний в аэродинамической трубе. Четыре киля остались без изменений, но горизонтальное оперение в данном случае расположено снизу в носовой части — это позволило значительно улучшить обзор и увеличить секторы обстрела. Заводское № 670

Что касается высоты расположения горизонтального оперения, то тут также проводились различные исследования. Поначалу было решено принять вариант как на F 19 (руль высоты на подкосах над фюзеляжем). Однако вскоре после произведённых опытов было решено разместить переднее горизонтальное оперение под фюзеляжем. На устойчивость самолёта это не оказывало влияния, но зато улучшило обзор пилоту.

В рамках выданного заказа фирма Focke-Wulf исследовала возможность установки щелевых рулей  на переднем горизонтальном оперении.

Особенностью исследовавшейся в аэродинамической трубе модели было то, что передняя часть фюзеляжа вместе с передним горизонтальным оперением могла сниматься и путём установки промежуточной секции можно было получить различную длину фюзеляжа и плеча рычага приложения силы.

По результатам ряда проведённых в период с 13 января 1932 по 25 декабря 1933 года испытаний был создан окончательный вариант компоновки Fw 42: двухмоторный высокоплан с трапецевидным крылом, трапецевидное (спереди скошенное, сзади прямое) переднее горизонтальное оперение установлено в нижней части фюзеляжа, щелевые рули, фюзеляж вытянут и перед кабиной пилотов несколько заострён, открытые огневые точки на носу и в корме, простой киль, напоминающий внешним видом плавники акулы (спереди скошенный, сзади прямой), убирающееся шасси.

схемы Fw 42

При сравнении данных измерений конечных оптимальных конфигураций самолёта, выполненного по традиционной схеме и схеме «Утка», а именно по части силовой установки, аэродинамики и устойчивости было установлено, что оба образцa не имеют существенных различий. Выбор всё же пал на самолёт, который был выполнен по схеме «Утка» и который имел некоторое преимущество при посадке и лучший обзор.

Рис. 5. Модель Fw 42 для испытаний в аэродинамической трубе в окончательном виде с расположенным внизу горизонтальным оперением и с центрально расположенным вертикальным оперением. Для того времени этот вариант самолёта имеет очень совершенную аэродинамику. Заводское фото № 669

Был построен один полноразмерный макет Fw 42 с огневыми точками и механизацией крыла. Крыло у данного макета отсутствовали. Макет был осмотрен (точная дата осмотра не известна) не только немецкими специалистами, но и представителями по крайней мере одной комиссии из за рубежа (русские? японцы?).

Предположительно Fw 42 принадлежал к числу проектов, которые в 1929 году были отнесены ко «Второму периоду перевооружения». Заказ на изготовление самолётa не выдавался. Причина, по которой заказ не был выдан, не известна. Возможно это имело место потому, что выполненный по схеме «Утка» Fw 42 был слишком непривычен, возможно авария F 19 сыграла негативную роль или в министерстве путей сообщения из-за хронической нехватки средств не было денег на этот самолёт. С другой стороны известно, что одна машина, изготовленная позднее другой фирмой и произведённая для Luftwaffe с близкими к этому проекту размерами и лётными данными, стала неудачной и получила от лётного персонала прозвище «Летающий гроб».

Рис. 6. Fw 42 «при подлёте». Выделяется довольно узкая носовая оконечность, которая предположительно была выбрана для обеспечения лучшего обзора. Бомбардировщик, выполненный по схеме «утка», выглядит несколько необычно, но тем не менее убедительно. Заводское фото № 668

О размерах самолёта, который создавался в то же время по традиционной схеме и который предположительно должен был получить обозначение Fw 41 не имется каких-либо данных, потому можно предположить, что размеры этого самолёта могли бы быть близкими к тем, что имел Fw 42.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ*

Силовая установка

2 двигателя BMW Viu со взлетной/эксплуатационной мощностью по 750/550 л.с. и четырехлопастными винтами диаметром 3,8 м

Основное крыло

Размах: 25,000 м
Средняя ширина: 3,780 м
Площадь крыла: 108 м²

Переднее горизонтальное оперение 

Размах: 9,250-10,100 м
Максимальная ширина: 1,900 м
Площадь ПГО: 15,1-17,3 м²
Ширина руля: 0,500 м
Соотношение ширины к длине: 1/5,63

Фюзеляж

Длина: не известно
Высота в носовой части: ≈ 1,650 м
Высота в районе кабины пилотов: ≈ 2,350 м
Ширина спереди: ≈ 1,100-1,125 м
Ширина в районе кабины пилотов: ≈ 1,350-1,500 м

Вес

Вес пустого: 5600 кг
Снаряженная масса: 6500 кг
Взлётная масса: 8500-9000 кг

Лётные данные

Максимальная скорость: 300 км/ч
Экономическая скорость: 260 км/ч
Посадочная скорость: 85 км/ч
Потолок: 5000 м
Дальность полёта: 1200 км

Примечание: Верхние границы данных, связаныx с данными испытаний, базируются на оценочных показателях, которые взяты от сравнимых опытных образцов. Данные лишь предположительные

План разработки двухмоторного бомбардировщика Fw 42, выполненного по схеме «утка» и с убирающимся шасси

* — размеры, вес и характеристики дальнего бомбардировщика Focke-Wulf Fw 42 с 2×BMW VIu являются расчетными

Источники:

1) Focke-Wulf Flugzeugbau A.-G.. Bremen, Aerodynamische Versuchsanstalt, Dr. Con-radis, Bericht Nr. 7 vom 29. Mai 1934.
2) Aussage Dr.-Ing. Heinz Conradis vom 10. 12. 1968
3) Aussage E. A. Wohlberg
4) Grulich, Dr.-Ing., Berlin, Deutsche Motor-Zeitschrift, 1927, Heft 12, S. 518/19 „Das Flugzeug Focke-Wulf-Ente".

источник: "Focke-Wulf Fw 42" LUFTFAHRT international 16