Проекты необычных боевых самолетов Ноэля Пембертон-Биллинга. Часть 4 Истребитель со «сбрасываемым крылом»
Данная статья представляет собой продолжение цикла статей, опубликованных в последних выпусках журнала «Flight» за 1940 год и посвященных проектам необычных боевых самолетов, разработанных Ноэлем Пембертон-Биллингом – эксцентричным авиатором, изобретателем, конструктором, издателем и депутатом палаты общин.
ИСТРЕБИТЕЛЬ СО «СБРАСЫВАЕМЫМ КРЫЛОМ»
Его Отношение к Бомбардировщику со «Сбрасываемым Крылом» : Скорость или Маневренность
Автор: НОЭЛЬ ПЕМБЕРТОН-БИЛЛИНГ
Содержание:
В статье, описывающей бомбардировщик со «сбрасываемым крылом», опубликованной в недавнем выпуске журнала «Flight», я сделал несколько провокационное заявление о том, что за счет использования высокой удельной нагрузки на крыло всегда можно будет создать бомбардировщик, который будет развивать большую скорость, чем истребитель. Г-н Лейси (Lacy) и ряд других людей в своих письмах в редакцию журнала «Flight» предположили, что если принцип «сбрасываемого крыла» применить к истребителю, то он сможет победить бомбардировщик. Я по-прежнему придерживаюсь своего первоначального утверждения, но позвольте мне немного дополнить его.
Я не отрицаю, что истребитель также может использовать «сбрасываемое крыло» для придания ему высокой удельной нагрузки на крыло, но он не может рассчитывать на получение от этого значительной выгоды. От большей части дополнительной нагрузки в виде бомб и топлива, которую бомбардировщику позволяет нести «сбрасываемое крыло», необходимо избавиться до того, как можно будет совершить посадку или достижения боевых характеристик. Нагрузка, которую истребитель может использовать таким же образом, относительно невелика – несколько центнеров топлива и боеприпасов. Таким образом, если посадочная масса истребителя без учета топлива и боеприпасов дает удельную нагрузку на крыло 35 фунтов на кв. фут (171 кг/м²), то после добавления этих элементов не приведет к увеличению взлетной удельной нагрузки не увеличится до величины более 40 фунтов на кв. фут (195 кг/м²). Таким образом, в виду малой нагрузки на силовую установку истребитель должен быть в состоянии взлететь без посторонней помощи с таким количеством груза, какое ему необходимо для боевых валетов с малым радиусом действия. Дальнейшее увеличение нагрузки за счет уменьшения площади крыла привело бы к опасно высокой посадочной скорости, а также к снижению необходимой маневренности. Для истребителя дальнего действия, которому необходим большой запас топлива, целесообразно использовать «сбрасываемое крыло», позволяющее добавлять топливо практически произвольно – для любой дальности полета, которая может потребоваться. Еще более полезное использование «сбрасываемого крыла» для барражирующего истребителя будет описана в следующей статье.
Качели скорости
Теперь мы можем перейти к рассмотрению максимальной скорости, которую может достичь истребитель по сравнению с бомбардировщиком. Прежде всего, позвольте мне отметить, что, говоря, что всегда можно построить бомбардировщик быстрее, чем истребитель, я не имел в виду, что конкретная представленная конструкция всегда будет быстрее любого истребителя. Его максимальная скорость составляет 460 миль в час (740 км/ч), что почти на 100 миль в час (160 км/ч) быстрее, чем у любого существующего истребителя противника, и я считаю, что на данный момент этого достаточно. Но когда враг сможет создать истребитель с превышающей 460 миль в час (740 км/ч) скоростью, то придется дальше сокращать размеры нашего бомбардировщика до тех пор, пока он снова не наберет необходимый запас скорости. Данный процесс не может быть применен к истребителям. Бомбардировщику всегда можно будет обеспечить запас скорости, поскольку он не требует ни маневренности, ни оборонительного вооружения, создающих лобовое сопротивление, в то время как истребитель должен иметь по крайней мере один из этих элементов, или оба сразу. Истребитель может быть либо одноместным с фиксированным вооружением, полностью размещенным в крыле и/или фюзеляже (в этом случае он не может использовать их, не обладая маневренностью), либо он может быть тяжело вооруженным и неманевренным и в этом случае он должен быть оснащен поворачивающимися пулеметными турелями; и в этом случае необходима определенная поворотливость.
Давайте сначала рассмотрим маневренный истребитель. Чтобы истребитель был по-настоящему маневренным, его удельная нагрузка на крыло не должна превышать 30 фунтов на кв. фут (146 кг/м²). [Современные истребители имеют вес около 24-26 фунтов на кв. фут (117-127 кг/м²), и отсюда их впечатляющие успехи над немецкими типами, которым мешала более высокая удельная нагрузка – около 32 фунтов/кв. фут (156 кг/м²)]. Я не верю, что при такой низкой удельной нагрузке на крыло можно построить адекватно оснащенный истребитель, способный развивать скорость более 400 миль в час (644 км/ч). У меня есть собственная конструкция истребителя с толкающим пропеллером, который с двигателем мощностью 1250 л.с. и удельной нагрузкой на крыло около 30 фунтов на кв. фут (146 кг/м²) способен развить максимальную скорость 420 миль в час (676 км/ч), и я не думаю, что кто-то сможет создать маневренный истребитель, способный превзойти эти показатели. Простым увеличением мощности двигателя этого не добиться. Это только увеличивает массу и следовательно габаритные размеры и так далее, и результирующий эффект удвоения мощности заключается в увеличении скорости примерно на 10 миль в час (16 км/ч).
Поэтому совершенно очевидно, что маневренный истребитель с фиксированным вооружением не может обеспечить нам такой скорости. Даже если способность пилота наводить свое оружие будет принесена в жертву скорости, то при увеличении удельной нагрузки до 40 фунтов на кв. фут (195 кг/м²). мы получим 500 миль в час (805 км/ч) – это примерно верхний предел скорости, достижимый для самолетов данного типа. Однако при таких скорости и нагрузке истребитель вряд ли покажет чудеса воздушной акробатики.
Сопротивление пулеметных турелей
Единственной альтернативой является неманевренный истребитель с индивидуально маневрирующим вооружением. В данном случае ограничивающим фактором окажется сопротивление турелей с вооружением. Возьмем из числа созданных самый миниатюрный и скоростной двухместный истребитель с самой большой удельной нагрузкой на крыло и сравним его с бомбардировщиком, имеющим крыло и силовую установки тех же площади и мощности. Собственные массы двух самолетов должны быть почти одинаковыми. Бомбардировщик будет иметь большую массу конструкции, поскольку он должен эксплуатироваться с несколько большей нагрузкой, но на истребителе это компенсируется массой стрелка, пулемета и его турели. Таким образом, проблема сводится к вопросу о том, что будет иметь большее сопротивление. Крылья и хвостовые оперения могут быть точно такими же, но бомбардировщик может иметь гораздо более обтекаемый фюзеляж. Этот должна быть идеальная форма дирижабля без каких-либо нарушений обтекания. Для снижения его площади «смачиваемой поверхности» может потребоваться уменьшить внутренние запас топлива и бомбовую нагрузку до количества, которое может вместить фюзеляж с площадью поперечного сечения, определяемой размерами пилота, и длиной, определяемой рычагом хвостового оперения. Это означает, что уменьшить фюзеляж истребителя будет невозможно, а у него будет дополнительное лобовое сопротивление пулеметов и их турелей. Я думаю, любой эксперт по аэродинамике согласится со мной, что в бою на скорости 500 миль в час (805 км/ч) лобовое сопротивление пулеметной турели снизит скорость как минимум на 50 миль в час (80 км/ч). С помощью выдвижных обтекателей сопротивление турели в походном положении можно снизить, но в бою, когда нужна максимальная скорость, турель должна быть полностью раскрыта. Но даже когда обтекатели установлены, лобовое сопротивление, вызванное неизбежными щелями, вероятно, будет очень большим на высоких скоростях, о чем свидетельствует тот факт, что некоторые типы убирающихся шасси вызывают такое большое сопротивление в результате этого эффекта, что они показывают лишь незначительное улучшение по сравнению с фиксированными стойками с эффективными обтекателями.
Любой такой «нарост» как пулеметная турель, вызовет преждевременное появление области возмущённого скачком уплотнения потока на скорости, вероятно, менее 500 миль в час (805 км/ч), и вся королевская рать и все королевские лошадиные силы не преодолеют эту скорость. В то же самое время бомбардировщик можно было спроектировать таким образом, что ни одна его часть не достигла критической скорости раньше предела, установленного волновым срывом потока самих крыльев, и должно оказаться возможным отложить это до скорости около 600 миль в час (965 км/ч).
Другая трудность, связанная с созданием истребителя с большой удельной нагрузкой на крыло, заключается в том, что, хотя он может быть лучшим типом самолета для перехвата очень тяжело нагруженных бомбардировщиков, он окажется в невыгодном положении, когда он встретит другие типы машин. Истребитель должен быть готов сражаться с другими типами истребителей. Если истребитель с большой удельной нагрузкой на крыло попытается сразиться с истребителями класса Spitfire его недостаточная маневренность окажется фатальным недостатком, несмотря на его превосходящую скорость.
Я все еще верю, что могу создать бомбардировщик, способный развивать скорость на 50 миль в час (80 км/ч) большую скорости самого эффективного истребителя, созданного кем-либо. В то же самое время я считаю, что невооруженный бомбардировщик не подвергнется серьезной угрозе, даже если врагу удастся создать столь же скоростной истребитель. Но даже в этом случае истребитель должен находиться на заданной высоте и в нужном положении, прежде чем у него появится хоть какой-то шанс на успех. Однако шансы на то, что истребитель окажется в этом месте в момент приближения бомбардировщика почти так же малы, как и шансы зенитчиков попасть снарядом в нужное место для попадания в бомбардировщик, и, судя по результатам нашего зенитного огня, шансы на это действительно очень велики. Следует помнить, что в настоящее время наши истребители на 100-150 миль в час (161-241 км/ч) быстрее бомбардировщиков противника.
источник: Noel Pemberton-Billing «The Slip-Wing Fighter» «Flight» December 19, 1940, pages 524-525
перевод впервые опубликован — https://vk.com/@710541705-proekty-neobychnyh-boevyh-samoletov-pemberton-billinga-04
