Проекты необычных боевых самолетов Ноэля Пембертон-Биллинга. Часть 5 Истребитель со «сбрасываемым крылом»
Данная статья представляет собой окончание 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»
Поразительное Предложение : Составной Самолет для Длительного Патрулирования : Применение
Автор: НОЭЛЬ ПЕМБЕРТОН-БИЛЛИНГ
Содержание:
Предисловие редакции: На прошлой неделе г-н Пембертон-Биллинг рассматривал концепцию истребителя со «сбрасываемым крылом» и в первую очередь сравнивал развиваемую им скорость со скоростью бомбардировщика со «сбрасываемым крылом». В данной статье г-н Пембертон-Биллинг приводит доводы в пользу самолета для длительного патрулирования в ночное время, используя в качестве истребителя стандартный Hurricane.
Более важным применением «сбрасываемого крыла» является решение проблемы уничтожения ночных бомбардировщиков. На сегодняшний момент перехват ночных бомбардировщиков противника является наиболее важной проблемой из всех, стоящих перед Великобританией.
Хотя весьма скудные данные о количестве сбитых ночных рейдеров не показывают нам сколько из них было уничтожено наземными средствами обороны, а сколько истребителями, совершенно очевидно, что большая часть побед была одержана в результате действий истребителей в лунные ночи.
Применение истребителей в ночное время ограничено погодными условиями, запасом топлива и продолжительностью полета, опасностью от возможного отсутствия освещения аэродромов в ночное время и трудностями обнаружения вражеских бомбардировщиков в темноте.
Все четыре типа истребителей, находящихся в настоящее время на вооружении Королевских ВВС, использовались или используются в ночное время. Одномоторные одноместные истребители Spitfire и Hurricane обладают высокой скоростью, необходимой для того, чтобы дать им разумные шансы на обгон вражеских бомбардировщиков, но существуют и другие ограничения, которые препятствуют их более широкому использованию. Небольшой запас топлива, необходимый для достижения ими высоких летных характеристик, ограничивает их продолжительность полета примерно двумя часами. Этот факт, если вычесть время на взлет, набор высоты и возвращение на базу, не позволяет выполнять очень длительное патрулирование. Такая короткая продолжительность полета имеет дополнительный недостаток, заключающийся в необходимости более частого освещения аэродрома базирования. Их сравнительно высокая удельная нагрузка на крыло должна существенно затруднять посадку в ночное время.
Двухместный истребитель
Предположительно, двухместный истребитель Boulton Paul Defiant должен иметь большую удельную нагрузку на крыло, чем одноместные истребители, поскольку при большей массе площадь крыла лишь немного большое. Несмотря на большую удельную нагрузку на крыло Boulton Paul Defiant более широко используется для ночных боев. Предположительно, это связано с тем, что он благодаря запасу топлива может дольше держаться в воздухе. Тяжелое вооружение делает его очень эффективным боевым средством при контакте с противником.
Чтобы преодолеть недостаток малой продолжительности полета, который свойственен всем этим типам небольших самолетов, средние бомбардировщики Bristol Blenheim – как в коротконосой, так и в длинноносой версии, – были модифицированы для использования в качестве истребителей, и значительное количество этих машин было принято на вооружение. Хотя они, безусловно, обладают способностью нести большо запас топлива, а также могут нести экипаж из трёх человек и тяжелое вооружение, они делают это только за счет снижения скорости. Максимальная скорость составляет 279 миль в час (449 км/ч) и несколько увеличена в более новых версиях. Даже эта более поздняя величина лишь немногим больше, чем у некоторых бомбардировщиков противника, и немного ниже, чем у остальных вражеских бомбардировщиков. Это означает, что Bristol Blenheim перед тем, как сможет атаковать, всегда должен иметь преимущество в высоте или занятом положении и не может надеяться догнать бомбардировщик противника, как только он пролетит мимо. Исключение составляют некоторые более старых и медленных типы немецких машин, такие как Ju.86 и Ju.90 или неизбежно более медленные типы морских самолетов, таких как Do.18 и He.115, которые в настоящее время не так часто приближаются к нашим берегам.
Истребитель зарекомендовал себя в качестве единственного эффективного средства защиты от ночных рейдеров, и только увеличив способности ночного истребителя оставаться в воздухе, находить и настигать рейдеров, мы можем надеяться нанести какой-либо урон вражеским бомбардировщикам.
Для длительного патрулирования идеальным вариантом является сравнительно крупный самолет с крылом с большой площадью и низкой удельной нагрузкой, которое обеспечивает экономичный крейсерский полет. Он должен нести экипаж из двух человек вместе с топливом для патрулирования продолжительностью от четырех до восьми часов. Для ведения воздушного боя необходим небольшой, скоростной одноместный самолет, который сможет догнать противника и переманеврировать его.
Достижение в одном проекте компромисса между этими двумя, столь сильно различающимися наборами требований, является почти невыполнимой задачей, если только к данной проблеме не подойти под совершенно другим углом. Требуемые различия в площади крыла и удельной нагрузке на крыло на первый взгляд могут предполагать использование какого-либо крыла с изменяемой площадью. Однако такие методы, как телескопические крылья, помимо того, что они являются механически сложными, если не невозможными, они не обеспечивают достаточного изменения площади крыла, которое компенсировало бы его массу.
Дальнейшие размышления в этом направлении наконец привели меня к решению проблемы истребителя со «сбрасываемым крылом». Он состоит из двух компонентов. Один из них – одноместный истребитель обычного типа, такой как Spitfire или Hurricane, или истребитель нового типа приблизительно тех же размеров. Другой относится к совершенно иному типу, являясь скорее моторным планером, чем самолетом. У него большое крыло с очень низкой удельной нагрузкой. Он имеет экипаж из двух человек, оснащен легким двигателем Gipsy, а также в случае необходимости осветительными ракетами и прожектором.
Эта машина образует верхний компонент составного патрульного самолета и будет представлять собой подкосный моноплан с высокорасположенным крылом и двигателем с толкающим пропеллером. Два пилота будут находиться в носовой части, где один из них будет управлять прожектором, установленным на универсальном шарнире.
Эта верхняя машина также оснащена радиооборудованием и большими баками с топливом и с кислородом, которые во время патрулирования потребляются истребителем.
Верхний компонент имеет стальную несущую конструкцию, которая с помощью полозьев опирается на фюзеляж истребителя и крепится к верхним фюзеляжным лонжеронам в четырех местах, соединенных с механизмом расцепления. Таким образом, эти два компонента образуют биплан для выполнения взлета и патрулирования. Рассматриваемый в качестве составного самолета, этот летательный аппарат является идеальным типом для патрулирования. Большое крыло верхнего компонента снижает удельную нагрузку составного самолета до довольно низкого значения и, таким образом, обеспечивает экономичные характеристики крейсерского полета. Общий экипаж составного самолета состоит из трех человек, что позволяет экипажу верхнего компонента по очереди управлять машиной во время патрулирования, в то время как пилот нижнего компонента может отдыхать или даже спать.
Экономичный крейсерский полет
Для обычного патрульного полета используется двигатель нижнего компонента, работавший на менее чем половине мощности. Мощности в 300 л.с. будет достаточно, чтобы удерживать составной самолет с низкой удельной нагрузкой на крыло даже на больших высотах.
При получении предупреждения о приближении вражеского самолета истребитель запускает свой двигатель. Также включается двигатель верхнего компонента, воздушный винт которого до этого был зафлюгирован. Затем пилот нижнего компонента нажимает ручку управления, которая отсоединяет его от верхнего компонента, и он начинает действовать как истребитель. У него уже имеется набранная высота, разогретый двигатель, полные баки на полет продолжительностью два часа и более, а сам пилот чувствует себя довольно свежим, так как он отдыхал в течение всего времени патрулирования.
Между тем верхний компонент также может помочь. Теперь, когда истребитель отцеплен, удельная нагрузка на крыло моторного планера становится очень легкой. Если он оснащен прожектором, он может использовать его для помощи истребителю в обнаружении вражеских бомбардировщиков. Если бомбардировщики летят вместе с сопровождающими их истребителями, то верхний компонент составного самолёта может оказаться в опасности, поскольку благодаря свету прожектора его будет легко найти. Однако обычно ночью бомбардировщики летают без сопровождения истребителей. Кроме того, легкость верхнего компонента должна позволять ему, если у него достаточно мощный двигатель, обгонять вражеские машины и при необходимости укрыться на высоте, которая больше высоты, на которую могут подняться его предшественники. В любом случае было бы целесообразно оснастить верхний компонент довольно мощным двигателем, чтобы он мог летать со скоростью, и таким образом удерживать их в луче света своего прожектора неопределенно долгое время.
представление художника о том, как во время взлета будет выглядеть составной патрульный истребитель Пембертон-Биллинга
нижний компонент составного патрульного истребителя отцеплен, а верхний компонент включил свой прожектор, чтобы обнаружить вражеский бомбардировщик
В качестве альтернативы прожектору верхний компонент может нести спускающиеся на парашютах сигнальные ракеты для освещения противника. И в этом случае способность верхнего компонента летать так же быстро, как бомбардировщики противника, будет его преимуществом в очень темные ночи. В этом случае у бомбардировщика противника гораздо меньше шансов покинуть освещенную зону и скрыться во тьме в случае, если истребитель не сможет сразу сбить его.
Если верхний компонент оснащен только легким двигателем, то в крейсерском полете составного самолета необходимо будет использовать двигатель истребителя, работающий на мощности около 33 процентов. Если крейсерская скорость составного самолета должна быть больше, то верхний компонент должен быть оснащен двигателем большей мощности. В этом случае крейсерский полет будет выполняться с работающим двигателем верхнего компонента, а отключенный двигатель истребителя будет периодически включаться с целью поддерживать достаточную температуру двигателя. Возможно, если бы было бы предусмотрено устройство для подъема выхлопных газов, позволяющее винту вращаться достаточно быстро, то это обеспечило бы достаточный прогрев двигателя.
Установка верхнего компонента с двигателем большой мощности значительно увеличила бы его массу и, таким образом, увеличила бы нагрузку на шасси истребителя при взлете. Таким образом, если в истребителе со «сбрасываемым крылом» предполагалось использовать уже существующий тип, то общая масса могла бы стать слишком большой. Если массу верхнего компонента удастся удержать в пределах 3000 фунтов (1361 кг), как это и должно быть, то для обычного истребителя взлет с такой дополнительной нагрузкой на шасси должен быть вполне безопасным. Сами истребители весят около 6000 фунтов (2722 кг), так что коэффициент нагрузки на шасси, равный 4, будет уменьшен примерно до 3. Но поскольку нагрузки, возникающие при взлете, вряд ли будут такими большими, как нагрузки при приземлении, этот коэффициент должен быть вполне достаточным. Перед посадкой два компонента истребителя со «сбрасываемым крылом», конечно же, разъединены. Как только два компонента разъединяются, нижний компонент будет действовать в качестве обычного истребителя. Таким образом, нет никаких тактических причин, по которым стандартный истребитель не должен быть использован в истребителе со «сбрасываемым крылом». Набор высоты и занятие выгодного положения до начала использования собственного запаса топлива, позволит специально созданному для этой цели истребителю нового типа быть меньше и скоростнее, чем уже существующие одноместные самолеты. Можно было бы разработать специальный истребитель со «сбрасываемым крылом» и двигателем Merlin, способный развивать скорость свыше 400 миль в час (644 км/ч).
Использование уже имеющихся истребителей
Перехват ночных рейдеров могут выполнять достаточно эффективно истребители Spitfire или Hurricane, и какие-либо трудности возникают только из чисто практических соображений, особенно при монтаже креплений верхнего компонента «сбрасываемого крыла». Фюзеляж истребителя Spitfire имеет дюралюминиевую конструкцию с работающей обшивкой, которая не совсем подходит для приема сосредоточенных нагрузок. Поэтому, вероятно, истребители Spitfire невозможно было бы использовать для данных целей без значительной модификации планера самолета.
Однако Hurricane гораздо лучше подходит для истребителя со «сбрасываемым крылом». Его фюзеляж имеет традиционную для компании Hawker конструкцию: склепанный из стальных труб каркас с добавлением обшивки из легких сплавов для придания внешней формы. Данный тип конструкции гораздо лучше подходит для выдерживания концентрированных нагрузок, и я считаю, что Hurricane с минимальными изменениями можно адаптировать для использования в качестве нижнего компонента истребителя со «сбрасываемым крылом».
Ранние серийные модели истребителя Hurricane имели вооружение из восьми пулеметов, максимальную скорость 336 миль в час (541 км/ч) на высоте 7500 футов (2286 м) и продолжительность полета два часа. На более поздних моделях большая мощность двигателя и более тяжелое вооружение увеличили как скорость, так и огневую мощь. Таким образом, хотя Hurricane появился в 1933 году, он по-прежнему остается первоклассной боевой машиной, превосходящей все, что до сих пор было создано противником.
Потребуется совсем немного времени и материалов, чтобы позаимствовать Hurricane (при необходимости можно было бы использовать ранний прототип) и построить для него простой цельнодеревянной верхний компонент истребителя со «сбрасываемым крылом» с двигателем Gipsy мощностью 200 л.с.. В этом случае можно будет провести беспристрастные испытания данной концепции, и только провал этих испытаний убедит меня в том, что он не обеспечивает эффективной защиты от ночного бомбардировщика. Если окажется, что я ошибаюсь, то я потеряю несколько сотен фунтов, а правительство потеряет немного материалов, которые оно разрешило мне приобрести. Если испытания докажут успех, о котором свидетельствуют тактический опыт и конструкторские расчеты, то разве такая защита страны не стоит риска столь незначительных затрат? По всей видимости, Министерство авиации считает, что это не так.
источник: Noel Pemberton-Billing «The Slip-Wing Fighter» «Flight» December 26, 1940, pages 550-552
перевод впервые опубликован — https://vk.com/@710541705-proekty-neobychnyh-boevyh-samoletov-pemberton-billinga-05
