Рекордный самолет Napier-Heston Racer J-5. Великобритания

Данный материал выкладывается на сайт в продолжение темы, поднятой в статье "Гонка за призраком скорости. Мифические «Хейнкели»".

Построенный исключительно для попытки установки мирового рекорда для самолетов наземного базирования и абсолютного рекорда скорости Nuffield-Napier-Heston J-5 изначально был задуман в 1936 году Э.Э. Хеггом (A.E. Hagg) из компании (D Napier and Son). Для этого патриотического предприятия лордом Наффилдом (Lord Nuffield) (Роберт Моррис, промышленник) были предложены финансовые механизмы. Работы по общей компоновке и поэскизному проектированию самолета были начаты весной 1938 года в Heston Aircraft Co LTD, Миддлсекс (Middlesex).

Возглавляемому главным конструктором Джорджем Корнуоллом (George Cornwall) проектно-конструкторскому отделу компании Heston было предложено разработать сверхбыстрый самолет, предназначенный для побития установленного немцами мирового рекорда скорости. Параметры проекта гоночного самолета специально создавались и проектировались вокруг очень секретной, специально построенной наддувной версии 24-цилиндрового 2450-сильного двигателя водяного охлаждения Napier Sabre.

двигатель Napier Sabre

Для обеспечения быстроты постройки и достижения тончайшей отделки Napier-Heston Racer был построен почти полностью из дерева, обеспечившего его обводам красивые линии. Гоночный самолет весил 7200 фунтов (3265,92 кг), из которых примерно 40% был сухой вес специально подготовленного 2450-сильного двигателя Napier Sabre. Потенциальная максимальная скорость гоночного самолета разумно рассчитывалась в диапазоне до 500 миль/ч (804,5 км/ч). Если бы не начало Второй мировой войнв, то гоночный самолет Napier-Heston Racer J-5, возможно, зарекомендовал бы себя самым быстрым поршневым самолетом всех времен.

компоновка Napier-Heston Racer J-5

Эта редкая птица … рассматривалась многими как наивысшее достижение эстетики конструкции в истории поршневых самолетов. Особое внимание конструкторами было уделено решению проблем уменьшения поверхностного трения, сопротивления системы охлаждения и устранению паразитного сопротивления, вызванного "дырявым" капотом двигателя. Площади кабины также было уделено внимание, а также низкому давлению за пределами аэродинамического оборудования. Для повышения аэродинамического качества был использован выполненный из одной детали плексиглазовый низкопрофильный фонарь. В замечательной полированной поверхности самолета из почти 20 слоев специального наносимого вручную лака (Titanine) может было найти множество остроумных аэродинамических особенностей, которые достойны упоминания. Вместе с поглощением турбулентного воздуха в устье канала охлаждения в общей отделке было достигнуто снижение паразитного сопротивления в поверхностном трении и других важных элементах воздушного потока, особенно в передней кромке крыла, лишенной разрешенной

"царапин глубиной в половину тысячной дюйма".

Одной из инновационных аэродинамические особенностей конструкции был использованный группой инженеров компании Heston был размещенный в нижней части фюзеляжа многоканальный воздухозаборник. Впервые в конструкции самолета была предпринята попытка контролировать и очистить от турбулентности пространство под фюзеляжем. Канальный совок стравливал охлаждающий воздух при условии отдельного непрерывного пути для пограничного слоя воздуха до истечения по обе стороны от руля направления и после руля направления. Эта новая конструкция предшествовала аналогично разработанному воздухозаборнику, размещенному в нижней части фюзеляжа, использовавшемуся в течение многих лет на P-51 Mustang.

схемы Napier-Heston Racer J-5

Крыло примерно цининдрически-конической формы имело аэродинамический профиль крыла двояковыпуклого типа; оно было симметричным на протяжении большей части размаха с максимальной ординатой, необычно расположенной на 40% длины хорды. Это было сделано для оттягивания ожидавшегося на высоких скоростях волнового срыва потока. Небольшая кривизна была дана законцовкам с целью избежать характеристик концевого срыва. Относительная толщина профиля крыла у фюзеляжа составляла 16,2%, у опор шасси 12,8% и 9% у законцовок. В целом крыло было аэродинамически "раскрученным" и имело размах крыла 32,04 фт (9,766 м), площадь 167,6 фт² (15,57 м²) и удельную нагрузку на крыло 43,5 фнт/фт² (212,878 кг/м²). Удельная нагрузка была высокой, но она не считалась недостатком для самолетов данного типа. Все поверхности управления имели весовую компенсацию и были снабжены триммерами с весовой компенсацией, на самолете использовались элероны Фрайза; ни один из рычагов управления или спроектированных весовых балансиров не находились в воздушном потоке. Как было сказано ранее, все критические точки, такие как передняя кромка крыла, были отполированы так, что на поверхности не осталось царапин глубиной более 0,0005 дюйма (0,0127 мм).

В декабре 1938 года начались строительные работы над двуми прототипами планеров Napier-Heston; изготовление машин велось бок-о-бок на случай возникновения проблем с одной или другой стороны. Проект соответствовал формуле авиационного регистра (Air Registration Board) для гражданской авиации и получил регистрационные номера G-AFOK и G-AFOL; работы над каждым прототипом продвигались очень быстро. На момент вступления Великобритании в войну (3 сентября 1939 года) один самолет, G-AFOK, был близок к завершению, а второй планер, G-AFOL, был примерно на 60% готовности. Начало войны, фактически, положило конец работам над вторым планером G-AFOL. Тем не менее, был получен приказ о завершении сборки G-AFOK; первый двигатель Napier Sabre был получен 6 декабря 1939 года примерно через год после начала строительства. Этот был первый двигатель данного типа, предназначавшийся для установки на самолет.

Napier-Heston Racer J-5

Наземные испытания прототипа гоночного самолета начались 9 февраля 1940 года под управлением шеф-пилота компании Heston сквадрон-лидера (майора) Дж.Л.Дж. Ричмонда (Squadron Leader G.L.G. Richmond). 12 марта начались успешные испытания на воздействие вибраций и рулежечные испытания; эти испытания продолжались несколько месяцев. J-5 прошел все стадии наземных рулежечных испытаний и продолжительные опробования двигателя; казалось, что недавно разработанный самолет не имеет неисправностей.

Napier-Heston Racer J-5

Было решено дождаться хорошей погоды. Наконец 12 июня 1940 года Ричмонд решил провести летные испытания гоночного самолета компании Heston. Он вырулил без капота. Когда самолет на полной мощности мчался по принадлежащей компании Heston взлётно-посадочной полосе с травяным покрытием управляемость и реакция на управляющие воздействия были более чем достаточными. Затем J-5 врезался в высоковыступающую неровность травянистой поверхности аэродрома, в результате чего самолет был вынужден преждевременно повернуться в положение с  высокозадранной носовой частью. Через тридцать секунд (или около того) после удара, при работающем на полную мощность двигателе и подъеме в воздух температура охлаждающей жидкости двигателя подошла к критической. Ричмонд оказался в непривычном полётном положении на новом самолете, имевшем уникальную по конструкциии чувствительности систему управления полетом, выпущенные шасси и отсутствие фонаря. Его первая посадка в Хестоне обещала быть жаркой.

Через 6 минут после открытия дроссельной заслонки Ричмонд сделал широкий круг на скорость 20 миль/ч (32,18 км/ч), заглушил дроссель и начал заходить на посадку. Зажигание не было выключено и винт постоянной скорости DeHaviland-Hamilton не был зафлюгерирован. Свидетели говорят, что самолет выровнялся на высоте около 30 фт (9,144 м), после чего у него заглох двигатель, и машина "ударилась" им. Вполне возможно, что пилот ошпарился снизу и получил ожоги — есть предположение, что трубопровод охлаждающей жидкости двигателя или его соединения был повреждены во время жесткого удара на взлете. Заглох двигатель самолета или нет, но машина вышла к летному полю с чрезмерной скоростью снижения и сильно тяжело ударилась о землю; шасси прошло сквозь крыло, а хвостовое оперение повредилось. Помимо этого последовали и другие значительные повреждения планера самолета. Пилот был ошпарен, но пострадал несильно, Napier-Heston Racer J-5 же подлежал полному списанию.

вариант окраски Napier-Heston Racer J-5

Вопросом в тот роковой день было: мог ли специально построенный Napier-Heston Racer способен побить мировой рекорд скорости? Этот гоночный самолет не имел шансов сделать это в силу произошедших обстоятельств. Однако многими его конструкция воспринимается как вершина в гоночном авиастроении.

ЛТХ:

источники: 

• текст взят с (http://www.air-racing-history.com/aircraft/Napier-Heston%20Racer.htm)
• таблицы с ЛТХ J-5 Napier Racer взяты с сайта "Уголок неба" (http://www.airwar.ru/enc/law1/hestonj5.html)