Все части статьи

Содержание:

Предисловие редакции: К середине 1930-х годов в мире британской гражданской авиации царил хаос: устаревшие авиалайнеры-бипланы с трудом перемещались по маршрутам империи, в то время как американцы выпускали и активно использовались скоростные и эффективные цельнометаллические монопланы. Используя оригиналы документов, специалист по компании Fairey Билл Харрисон исследует ответ компании: амбициозную, но так и не реализованную серию FC –довоенных и послевоенных проектов пассажирских авиалайнеров.

В конце 1960-х годов Чарльз У. Кейн, основатель некоммерческого сообщества Air-Britain, позвонил мне и спросил, есть ли у меня письмо от Кларенса «Келли» Джонсона, главного конструктора компании Lockheed, в котором последний признал, что он включил некоторые идеи, предложенные для авиалайнера Fairey FC.1, в конструкцию американского пассажирского самолета L-049 Constellation. Чарльз Кейн сказал, что у него было такое письмо, но он не смог его найти и поинтересовался, не отправил ли он его мне, как специалисту этой организации по компании Fairey. К сожалению, я не видел такого письма. Однако между двумя этими самолетами есть определенное сходство: работа над FC.1 началась в 1938 году, а над проектом Constellation – в следующем году. Впоследствии я написал Джонсону, который ответил, что не использовал никаких идей из проекта FC.1 – ну разве он мог сказать что-то иное, не так ли?

Итак, пусть начнётся сага …

Отчет Кэдмана

В ноябре 1937 года в Великобритании под председательством лорда Джона Кэдмана был создан комитет для изучения состояния британской гражданской авиации, а также для расследования обвинений в неэффективности Министерства авиации и кадровых проблем в авиакомпании Imperial Airways. В выводах доклада комитета содержится настоятельный призыв к использованию государственного финансирования для разработки и производства конкурентоспособных на международном уровне коммерческих самолетов. Отчету, опубликованному 8 марта 1938 года, предшествовали 13 страниц вступительных «замечаний» правительства, одно из которых указывало на то, что британские авиастроительные компании, получившие выгодные военные заказы и контракты в рамках программ расширения Королевских ВВС, проявили мало желания браться за дорогостоящие проекты по производству гражданских самолетов, работы над которыми, вероятно, придется прекратить после начала боевых действий. Это было вызвано опасениями, высказанными Управлением гражданской авиации и Министерством авиации по поводу того, что Великобритания отстает в разработке гражданских самолетов наземного базирования. Для решения этой проблемы в отчете предлагалось, чтобы Министерство авиации совместно с производителями авиационной техники и эксплуатантами коммерческих самолетов должно определить набор требований и запросить проектные предложения, из которых были бы выбраны наиболее перспективные для дальнейшего производства.

В отчете также рекомендовалось увеличить государственную поддержку и финансирование гражданской авиации, предполагая, что именно недостаток финансирования сдерживает способность Великобритании разрабатывать конкурентоспособные современные пассажирские самолеты. Далее в отчете говорилось, что правительство могло бы оказать большую помощь гражданской авиации и что следует создать специализированное управление, возглавляемое заместителем министра. Далее в отчете говорилось, что авиакомпании Imperial Airways должна сосредоточиться на маршрутах в колонии и доминионы Британской империи, в то время как авиакомпания British Airways Ltd, используя самолеты британского производства, должна выполнять полеты в основные города на европейском континенте. Кроме того, авиакомпания British Airways Ltd должна немедленно обратиться за государственными субсидиями для открытия маршрутов в Карибский бассейн, Тихоокеанский регион и Южную Америку. Также в отчете отмечалась необходимость в более тесном сотрудничестве между гражданской и военной авиацией и в проведении дополнительных исследований.

Принимая во внимание отчет, правительство создало Управление гражданских НИР и производства (Directorate of Civil Research & Production – DCRP), которое обеспечило финансирование для двух новых пассажирских самолетов: Short S.32 и Fairey FC.1. Разработка первого уже велась в ответ требования технического задания Министерства авиации, которое предусматривало создание пассажирского самолета-моноплана с большой дальностью полета, который должен был заменить авиалайнер Armstrong Whitworth Ensign, уже оказавшийся непригодным для выполнения поставленных задач. Испытания двух конкурентов должны были определись какой из них будет выбран для авиакомпании Imperial Airways.

Вслед за отчетом лорда Кэдмана с необычайной оперативностью, была выпущена предварительная спецификация 15/38 на

«10-30-местный гражданский пассажирский самолет»,

которая 17 мая 1938 года была разослана компаниям Armstrong Whitworth, Bristol, Fairey, General Aircraft Ltd (GAL) и Vickers. В сопроводительном письме пояснялось, что доступна финансовая помощь, включая взносы на разработку прототипа и изготовление производственной оснастки. В этом письме также запрашивались предполагаемые темпы производства, сроки поставки и степень необходимой финансовой помощи. Одним из важных условий было то, что связанные с этим работы не должны были мешать срочным заказам работам в рамках военных заказов. Заявки на участие в конкурсе должны были быть представлены в течение семи недель.

Компания Vickers быстро отклонила приглашение, за ней в июле последовала компания Armstrong Whitworth. Компании Bristol, Fairey и GAL приняли предложение, как и компания Folland, которая позднее также была приглашена для участия в конкурсе. В июле была выпущена и передана компании Short Brothers спецификация 14/38 на пассажирский самолет с большой дальностью полета, способный совершать трансатлантические полеты.

Спецификация 15/38 требовала создание

«четырехмоторного цельнометаллического гражданского авиалайнера-моноплана»

с полной массой около 42000 фунтов (19000 кг) и конструктивными решениями, обеспечивающими герметизацию салона, – поистине радикальное решение на сегодняшний день. Самолет должен был быть способен с одним отказавшим двигателем набирать высоту 66 футов (20 м) после разбега протяженностью 1000 ярдов (914 м) и пролетать в безветренную погоду 1000 миль (1610 км) на трех двигателях, работающих на 70% от их номинальной мощности. Скорость сваливания при максимальной посадочной массе не должна была превышать 68 миль в час (109 км/ч). Предполагалось установить на самолет автопилот, а также противообледенительную систему. Характеристики захода самолета на посадку должны были соответствовать заходу на посадку по приборам с использованием системы Лоренца.

Неудивительно, что представленные на рассмотрение проекты четырех авиастроительных компаний были схожи по своим очертаниям. 4 июля 1938 года компания Fairey представила свои предложения и чертежи привлекательного проекта самолета с размахом крыла 105 футов (32 м), длиной 76 футов (23,2 м) и высотой от кончика руля направления 22 фута 6 дюймов (6,85 м). Размах горизонтального оперения составлял 30 футов 6 дюймов (9,3 метра). При полной массе 45218 фунтов (20500 кг) самолет на высоте 11000 футов (3350 м) должен был развивать крейсерскую скорость 275 миль в час (443 км/ч) с дальностью полета 1850 миль (2965 км). Он должен был нести 1600 галлонов (7273 литра) топлива и иметь практический потолок 25000 футов (7620 м). Эти данные были основаны на выводах Роберта Т. Янгмана, главы технического отдела компании Fairey.

Новый самолет должен был оснащаться еще не прошедшими испытания 24-цилиндровыми Х-образными двигателями воздушного охлаждения Rolls-Royce Exe, развивавшими мощность 1200 л.с. при 4000 оборотах в минуту. Этот двигатель был серьезным претендентом, поскольку он также предлагался в качестве силовой установки торпедоносца Fairey Barracuda для воздушных сил Королевского флота (Fleet Air Arm – FAA). Когда летом 1939 года работы над двигателем Exe были приостановлены, в качестве альтернативной силовой установки для нового пассажирского лайнера был выбран бесклапанный двигатель Bristol Taurus мощностью 1000 л.с., и именно он фигурировал в большинстве рекламных проспектов компании.

В качестве других вариантов силовой установки рассматривались двигатели Bristol Hercules, Wright GR-1820-G102A Cyclone с капотами НАКА, Wright F.62 (предпочтительный для авиакомпании British Airways) и Wright G.100. Лопасти пропеллеров должны были быть оснащены смазочными кольцами [трубчатое кольцо вокруг ступицы воздушного винта, через которое раствор антифриза распределяется по лопастям винта под действием центробежной силы — Прим. ред.] и расположены в шахматном порядке, чтобы лед, отбрасываемый с лопастей, не попадал на другие лопасти самолета. Шасси было трехопорным с носовой стойкой. Основные стойки шасси убирались поворотом в сторону осевой линии самолета с ниши, расположенные в корневых частях крыла, а носовая стойка убиралась поворотом назад внутрь фюзеляжа в нишу под кабиной пилотов. Для предотвращения повреждения задней части фюзеляжа в случае чрезмерного подъема носовой части во время взлета планировалось установить небольшое хвостовое колесо.

Полная полезная нагрузка нового пассажирского самолета составляла около 10100 фунтов (4980 кг), что в сочетании с общей массой самолета в 37930 фунтов (1200 кг) превысила требование первоначальной спецификации в 42000 фунтов (19050 кг). Конструкция самолета предусматривала герметизацию, позволяющую авиалайнеру совершать крейсерские полеты на высоте 15000 футов (4600 м). Этого можно было достичь, установив компрессоры на два из четырех двигателей Taurus, при этом каждый компрессор должен был обеспечивать в два раза больший объем требуемого воздуха. Таким образом, потеря одного двигателя не будет иметь критического значения для поддержания герметизации. Ожидалось, что новый авиалайнер с большой дальностью полета будет создан в 1940 году.

Экономические аспекты

Несмотря на многочисленные изменения в представленных финансовых предложениях в компании Fairey в краткосрочной перспективе оценили затраты на разработку планера нового типа в 120000-140000 фунтов стерлингов плюс стоимость силовых установок; при выпуске 100 самолетов цена должна была быть снижена до 50000-60000 фунтов стерлингов плюс стоимость силовых установок. Согласно информации, полученной делегацией Министерства авиации по сбору данных, Douglas DC-4 предлагался по цене 78000 фунтов стерлингов за самолет при заказе 20 машин, компания Boeing предлагала свои Model 307 по цене 68000 фунтов стерлингов, Junkers Ju 90 стоил 50000 фунтов стерлингов, а Focke-Wulf Fw 200 Condor – мог быть приобретен по цене 40000 фунтов стерлингов. Разница была незначительной. Из общей суммы в 375 000 фунтов стерлингов, выделенных на разработку гражданских самолетов в 1938 году, сумма в 80000 фунтов стерлингов была предварительно выделена в счет цены за единицу выбранного самолета, разработанного в соответствии со спецификацией 15/38.

В августе 1938 года новое управление, создание которого было рекомендовано комитетом Кадмана, – Управление гражданской авиации и производства (Directorate of Civil Aviation & Production) под руководством сэра Фрэнсиса Шелмердина (Sir Francis Shelmerdine) и нового начальника DCRP майора К. Дж. Стюарта (Maj C.J. Stewart), – провело техническую оценку четырех проектов, разработанных в рамках спецификации 15/38. Для упрощения оценки Шелмердин и Стюарт проанализировали четыре проекта, представив каждый из них «на бумаге» с двигателями Bristol Taurus, трехстоечным шасси и одинаковым запасом топлива. Как и ожидалось, характеристики и массы оказались схожими для всех четырех проектов, но проект GAL.40 вышел на первое место по общим техническим достоинствам. Однако это были всего лишь «бумажные самолеты», и Шелмердин и Стюарт были очень заинтересованы в привлечении компании Fairey к производству гражданских самолетов. Кроме того, на первом отборочном совещании, состоявшемся 9 августа 1938 года, директор-распорядитель авиакомпании British Airways Алан Кэмпбелл-Орд (Alan Campbell-Orde) совершенно ясно дал понять, что его авиакомпании будет трудно размещать какие-либо заказы у кого-либо, кроме крупной и опытной авиастроительной компании.

Министерство авиации запросило четыре авиастроительные компании-конкурента готовы ли они приступить к производству 20 самолетов, если все расходы на создание и разработку прототипа будут покрыты государством, и, если нет, готовы ли они сделать это, если будут также оплачены производственные оснастка и приспособления. В компании Fairey ответили, что примут положительное решение, если затраты на прототип будут покрыты на основе первоначального выпуска 20 самолетов. В компании Fairey подсчитали, что в общей сложности потребуется 1638000 фунтов стерлингов, из которых 160000 фунтов стерлингов будут выплачены за разработку прототипа, а 73900 фунтов стерлингов – на каждую из 20 серийных машин.

масштабную модель проекта пассажирского самолета Fairey FC.1 держит в воздухе Джон У.Р. Тейлор (John W.R. Taylor), который работал в компании в первые годы своей карьеры, а затем стал одним из самых выдающихся авторов, пишущих в Великобритании на тему авиации. Представленная на снимке модель проекта сверхсовременного на тот момент пассажирского самолета Fairey FC.1 показана без центрального киля, который был добавлен на более позднем этапе. Снимок представлен автором статьи

эта изготовленная вручную прекрасная масштабная модель проекта пассажирского самолета Fairey FC.1 участвовала в испытаниях в аэродинамической трубе. Показанная на снимке модель с выпущенными закрылками Фейри-Янгманна и еще с двухкилевым оперением. Снимок из коллекции Филипа Джарретта. Изображение было обработано сайтом lmarena.ai

изготовленная в компании модель проекта пассажирского самолета Fairey FC.1 имела разрезы, показывавшие предполагаемую внутреннюю компоновку авиалайнера. Пассажиры должны были размещаться в нескольких рядах, состоящих из двух сидений по обе стороны от центрального прохода, с верхними отсеками для легкого багажа. Радист должен был находиться в кабине экипажа справа за сиденьем второго пилота. Снимок представлен автором статьи. Изображение было обработано сайтом lmarena.ai

А теперь о том, что вставляло палки в колеса работе. Было согласовано, что потребуется два прототипа, но в авиакомпании British Airways, которая в то время участвовала в технических переговорах относительно Спецификации заявили, что компании требуется всего 12 таких самолетов, что значительно меньше первоначально запланированных 20. Кроме того, руководство авиакомпании заявило, что не в состоянии разместить заказ и что FC.1 не подходит для ее более длинных маршрутов. Однако 12 ноября 1938 года, после одобрения Казначейства, компания Fairey приняла предложение и согласилась приступить к изготовлению самолета Fairey Commercial No 1 (FC.1). На производство двух прототипов было выделено 225000 фунтов стерлингов, плюс 80000 фунтов стерлингов на каждый последующий самолет, а также технологическую оснастку; было заказано 14 самолетов FC.1 – пересмотренное количество машин было получено от авиакомпании British Airways.

Изготовление начинается … и заканчивается

В компании Fairey сразу же приступили к работе, создав превосходный полноразмерный макет из дерева и полотна, который был показан авиационной прессе в начале 1939 года. Основатель компании, Ричард (позже сэр Ричард) Фэйри, также видел другие возможности для использования FC.1, одним из которых был военно-транспортный самолет FC.1M, который можно было бы выпускать параллельно с пассажирским самолетом. Ричард Фэйри лично считал, что британским вооруженным силам крайне необходим современный транспортный самолет, который мог бы перемещать войска по всему миру. Однако он не учел общепринятое мнение того времени и взгляды министров, которые не могли понять, как гражданский пассажирский самолет может одновременно использоваться и в качестве военно-транспортного. Государственный секретарь по авиации сэр Кингсли Вуд лично ответил Ричарду Фейри, заявив, что переделать гражданский авиалайнер в военно-транспортный самолет невозможно.

оригинальный чертеж общего вида проекта пассажирского самолета Fairey FC.1 с двигателями Bristol Taurus, разработанного в ответ на требования спецификации 15/38, выпущенной министерством авиации 1 июля 1938 года. Первоначально в качестве силовой установки для FC.1 были выбраны Х-образные рядные бесклапанные двигатели Exe, но компания Rolls-Royce приостановила их разработку, чтобы сосредоточиться на производстве двигателей Merlin. Чертеж представлен автором статьи. Изображение было обработано сайтом lmarena.ai

приборная панель полноразмерного макета пассажирского самолета Fairey FC.1 с установленной на ней панелью автопилота Sperry. Снимок из коллекции Филипа Джарретта. Изображение было обработано сайтом lmarena.ai

к весне 1939 года изготовление полноразмерного макета пассажирского самолета Fairey FC.1 в экспериментальном цехе завода в Хейсе было близко к завершению. Снимок из коллекции Филипа Джарретта. Изображение было обработано сайтом lmarena.ai

Затем компания Fairey представила начальнику Управления гражданской авиации и производства сэру Фрэнсису Шелмердину версии FC.1, имевшей большие размеры и дальность полета. При наличии комплекта рабочих чертежей переход на более крупную версию был бы относительно простым и к тому же превосходно отвечал бы обязательствам Королевских ВВС по всему миру. Ричард Фейри был шокирован, когда 17 октября 1939 года сэр Фрэнсис Шелмердин закрыл программу FC.1, а в мае 1940 года было полностью прекращено изготовление прототипа. Компании Fairey было поручено полностью свой цех по сборке гражданских самолетов и на время войны разместить все готовые детали и оснастку на склад в задней части завода.

Таким образом, разработка весьма перспективного британского авиалайнера прекратилась, что нанесло большой ущерб гражданской авиационной промышленности Великобритании. Направленный в Вашингтон в качестве члена авиационной секции Британской закупочной комиссии, Ричард Фэйри испытал сильное разочарование, наблюдая, как американцы превращают четырехмоторные самолеты с трехопорным шасси, такие как DC-4 и Constellation, в военно-транспортные самолеты мирового класса. Тем не менее, он отправил в Великобританию распоряжение своей собственной компании держать документы по программе FC.1 под рукой. Компания выполнила это указание, и в конце 1945 года FC.1 был перепроектирован и получил четыре бесклапанных двигателя Bristol Hercules. Однако работы по программе FC.1 так и не были возобновлены.

в октябре 1939 года после болезненной отмены проекта FC.1 Ричард Фэйри был выбран для работы в авиационной секции Британской закупочной комиссии, которой требовалась уважаемая фигура с широким практическим и управленческим опытом для координации между Великобританией и США процедур проектирования, разработки и производства. Он вернулся в Великобританию только после войны. Снимок представлен автором статьи. Изображение было обработано сайтом lmarena.ai

Итак, как бы выглядел этот элегантный прогрессивный самолет и как он должен был быть изготовлен?

Краткое техническое описание

Фюзеляж FC.1 должен был состоять из трех разъемных секций, каждая из которых имела монококовую конструкцию и изготавливалась из легких алюминиевых сплавов (альклед). Передняя часть простиралась от носовой оконечности до перегородки в передней части пассажирского салона и включала в себя кабину экипажа, рабочие места бортинженера и радиста, передний грузовой отсек и туалет для экипажа. Радист, расположенный за вторым пилотом, отвечал за работу коротко- и средневолновых передатчиков и приемников, средневолнового радиопеленгаторного приемника с рамочной антенной и УКВ-оборудования для захода на посадку и для посадки.

Центральная секция состояла из пассажирского салона, а пространство между полом салона и внешней обшивкой использовалось в качестве дополнительного грузового отсека. Пассажирский салон имел длину 30 футов 6 дюймов (9,3 м) и вмещал ряды сдвоенных кресел общей шириной 4 фута (1,2 м) по обе стороны от центрального прохода. С каждой стороны было предусмотрено по восемь окон, каждое второе окно служило аварийным выходом и его можно было выдавить. Высота над уровнем моря должна была составлять 6 футов 6 дюймов (2,0 м), а объем пространства на одного пассажира – не менее 60 куб. футов 3 (1,7 м³). Фюзеляж должен был иметь круглое поперечное сечение, что позволяло в дальнейшем оснастить самолет герметичной кабиной.

Задняя секция фюзеляжа простиралась от задней переборки пассажирского салона до задней оконечности и включала задний грузовой отсек с доступом через него для облегчения технического обслуживания. Багаж и грузы должны были перевозиться в грузовых отсеках объемом 150 куб. футов (4,3 м³) и 160 куб. футов (4,5 м³); также под полом пассажирского салона имелось дополнительное пространство для хранения объемом 200 куб. футов (5,7 м³). Бак для противообледенительной жидкости должен был располагаться в верхней правой части задней секции.

Двухлонжеронное крыло имело цельнометаллическую конструкцию с работающей обшивкой, и каждая его консоль состояла из внутренней и внешней секций. Внутренняя часть консоли крыла несла закрылки и моторные гондолы, причем последние должны быть автономными взаимозаменяемыми узлами по принципу «силовое яйцо» (power egg – гондола дирижабля). Основные топливные баки емкостью 1800 галлонов (8172 литра) должны были быть установлены во внутренней части консоли крыла; два бака размещались между лонжеронами и один в передней кромке, и все они легко демонтировались для технического обслуживания. Задняя часть крыла вместе с закрылками должна была легко отсоединяться от заднего лонжерона.

Обшивка внешних частей консолей крыла были выполнены с герметичными соединениями, чтобы секции в случае приводнения эти секции могли стать камерами плавучести. Элероны имели металлический силовой набор, состоявший из лонжеронов и нервюр, и полотняную обшивку. Оснащенные гидравлическим приводом закрылки Фейри-Янгманна (Fairey-Youngman) имели цельнометаллическую конструкцию. Гидравлический насос приводился в действие от двигателя, хотя в кабине пилота также имелся ручной насос для экстренного использования. Эти закрылки были сконструированы таким образом, чтобы обеспечивать высокую подъемную силу при низком лобовом сопротивлении. Управление закрылками осуществлялось с помощью хитроумной системы тяг, которые позволяли выпускать закрылок из убранного положения в положение под задней частью крыла, создавая дополнительный аэродинамический профиль, составляющий примерно треть хорды крыла. Во время взлета это обеспечивало высокую подъемную силу, не оказывая существенного влияния на соотношение подъемной силы к лобовому сопротивлению. При опущенных закрылках до нулевого угла атаки отношение подъемной силы к сопротивлению, а дистанция взлета сокращалась примерно на 20%. Во время посадки закрылки отклонялись на 30°, что обеспечивало угол планирования, подходящий для захода на посадку по приборам с использованием системы радиомаяков.

Вертикальное оперение состояло из трех килей и рулей направления, которые обеспечивали отличную управляемость по курсу и хорошие противоштопорные характеристики. Свободнонесущий стабилизатор имел цельнометаллическую конструкцию из легких сплавов и работающую обшивку. Углы атаки стабилизатора и килей не регулировались, но рули высоты и направления были оснащены триммерами, которыми управлял пилот. Рули высоты и направления также как и элероны имели цельнометаллический силовой набор с лонжеронами и нервюрами и полотняную обшивку. В целом, FC.1 представлял собой хорошо продуманную конструкцию, вобравшую в себя многие из самых современных технологий.

рекламный фотомонтаж модели пассажирского самолета Fairey FC.1 в полете на фоне обычного облачного пейзажа. На данном этапе авиалайнер уже имеет центральный стабилизатор, но по-прежнему имеет высокие панели остекления кабины экипажа. К моменту начала работы над макетом была разработана более обтекаемая конструкция лобового стекла с меньшей высотой панелей. Снимок представлен автором статьи. Изображение было обработано сайтом lmarena.ai

так мог выглядеть запущенный в эксплуатацию пассажирский самолет Fairey FC.1. Изображение было сгенерировано сайтом lmarena.ai

еще один фотомонтаж «летящего» пассажирского самолета Fairey FC.1, который выглядит как нечто среднее между изящным авиалайнером de Havilland Albatross, который впервые поднялся в воздух в мае 1937 года, и американским пассажирским самолетом с трехкилевым вертикальным оперением Lockheed Constellation, разработка которого началась только в 1939 году, а первый полет состоялся в январе 1943 года. Снимок представлен автором статьи. Изображение было обработано сайтом lmarena.ai

источник: B.Harrison «Fairey’s commercial break» «The Aviation Historian» Issue No 21, Pages 96-108

перевод впервые опубликован – https://vk.com/@710541705-fairey-s-commercial-break-01