Революция в авиастроении. Патент Хуго Юнкерса 1910 года

Винтажная статья фон Лангсдорффа (v. Langsdorff) «Das Junkers-Patent von 1910. Revolution im Flugzeugbau» из журнала «Luftfahrt International» 01/80 была переведена уважаемым коллегой NF и немного доработана мной. Перевод был выполнен в апреле 2015 года.

45 лет назад – 3 февраля 1935 года – умер Хуго Юнкерс, а за 25 лет до своей кончины профессор Юнкерс в возрасте пятидесяти лет начал свою блестящую карьеру, в самом начале которой стояла идея, которая должна была произвести революцию во всём авиастроении.

Одна историческая «лестничная острота» (Hintertreppenwitze) гласит, что Франция должна быть благодарна старому императору Вильгельму II за то, что именно благодаря ему в области авиационной техники Франция немного опережала Германию.

В начале 1910 года у Хуго Юнкерса возникли идеи относительно «Физической конструкции несущих поверхностей». Идеи были обобщены им в заявку, которая была отправлена в патентные ведомства двух стран – Франции и Германии.

Из Аахена в расположенное в Париже французское патентное ведомство письмо пришло уже 29 января, в то время как в Берлине письмо Юнкерса немецким патентным ведомством было получено и зарегистрировано тремя днями позже. Можно пошутить на счет того, что почта и бюрократия как в общем и всё в то время в Германии, несколько сбилась с шага. Письмо профессора Юнкерса было отправлено в патентное ведомством ко дню рождения императора. Этот праздник так сильно отмечался в Германии, что пошатнулась даже знаменитая прусская дисциплина сотрудников немецкой почты. Остается только гадать: было ли причиной падения дисциплины государственных служащих чувство высокой признательности монарху или же большое количество произнесённых в честь Его Императорского Величества тостов.

Однако как бы то ни было, но Высочайшая задержка не помешала патенту профессора Юнкерса указать новый путь дальнейшего развития авиастроения.

Хуго Юнкерс дал своему изобретению невинно звучащее название «Планер с полыми внутренними полостями, все элементы конструкции которого создают подъемную силу». Как пишет Ганс Юстус Мейер (Hans Justus Meier)

«под этой несколько угловатой формулировкой скрывалось одно из величайших изобретений в истории авиации, которое в те годы мало еще кто мог понять из-за малого на тот момент опыта и которое со времен зарождения авиации и по сей день не потеряло своего значения». [1]

Об основном патенте Юнкерса зарегистрированном под обозначением DRP 253788 и о двух дополнительных патентах (DRP 310619 и DRP 313692) было написано довольно много. Как раз сейчас будет подходящим моментом еще раз рассмотреть их основные моменты.

Исходным пунктом размышлений Хуго Юнкерса было стремление использовать крыло со значительно утолщенным профилем. Толстый профиль крыла уже не был чем-то совершенно новым: Отто Лилиенталь еще в 1896 году незадолго до своей смерти оценил преимущество толстого профиля крыла [2]. Из этого следует, что и другие специалисты помимо Хуго Юнкерса занимались этими вопросами.

Однако профессор Юнкерс нашел в крыле с толстым профилем предпосылку для конструктивного решения создания свободнонесущего нерасчаленного крыла, резко отличавшегося от обычного для тех лет изогнутого крыла с «проволочным заграждением» из расчалок. Но и тут Юнкерс не был единственным, кто нашел правильный выход из данной ситуации [1].

Куда более значимым в идее Хуго Юнкерса были его размышления относительно того, что крыло самолёта является важнейшим элементом его конструкции. И если крыло является важнейшим элементом самолёта, то все оставшиеся элементы конструкции должны быть по возможности размещены внутри самого крыла.

Примечательным при этом является то, что профессор Юнкерс не предполагал создать самолёт по схеме «летающее крыло», а имел в виду самолет, выполненный по традиционной схеме устойчивость и аэродинамика которого он хотел улучшить [1].

Это показало и следующий решающий шаг при помощи которого Junkers перешел к практическому самолётостроению и тут он строил самолеты, спроектированные по традиционной схеме. Если исходить из тех материалов, из которых он предполагал строить самолёты, то тут решающей новизной было то, что он встраивал фюзеляж в крыло, которое и воспринимало все возникавшие нагрузки, а никак не наоборот.

Мы должны так же не забывать и существовавшее тогда традиционное самолётостроение для того чтобы в полной мере оценить всю важность этого шага: в те годы фюзеляж считался основным несущим элементом конструкции самолёта, к которому присоединялось крыло. Хуго Юнкерс же пошел по совершено противоположному пути: у него крыло было основным несущим элементом. Крепящийся к крылу фюзеляж был необходим только как элемент несущий хвостовое оперение и дополнительно служащий для того чтобы вместить размещенную внутри него полезную нагрузку, которая не могла быть размещена в крыле, например, двигатель или экипаж.

Собственно говоря, профессор Юнкерс продолжил там, где райтовский самолет Flyers «растворился» в фюзеляже. В какой-то мере Юнкерс вернулся в «мостовой конструкции» (Brückenkonstruktion) Шанюта-Райта (Chanute-Wright), но лишил ее прямого контакта с набегающим потоком воздуха расположив её внутри крыла.

Сегодня ход мысли Хуго Юнкерса выглядит понятным и прямо-таки естественным, но в 1910 году и немного позднее – до тех пор пока мощность авиационных двигателей не возросла до необходимого уровня – его идеи многим казалось почти что ересью.

Сегодня нам всё это кажется таким простым. Однако мы осознанно пошли на данный шаг и сделали это не для того чтобы принизить величину идеи Юнкерса, а наоборот это для того чтобы в полной мере оценить их историческую значимость.

«Эта идея совершила переворот во всей авиационной технике и в противоположность многим тысячам других патентов и идей и вплоть до сегодняшнего дня сохранила свое огромное значение» [3] 

Этой революционной идее в ближайшие дни исполнится 70 лет, и мы хотели бы напомнить о ней.

Источники:

• [1] Meier, Hans Justus: Der erste Nurflügel? In: Luft, int. 18 (1976), 2799 (= Luftfahrt-Lexikon 9607-100-1).
• [2] Halle, Gerhard: Otto Lilienthal und seine Flug-zeug-Konstruktionen. München 1962 (Deutsches Museum, Abhandlungen und Berichte 2/1962).
• [3] Junkers Patentabteilung: Geschichtlicher Überblick über die Entwicklung der Junkers'schen Flugzeugbauarten unter besonderer Berücksichtigung der Bauweise freitragender, direkt belasteter und tiefliegender Flügel. 27 S. Masch. Mskr., Dessau o.J. (um 1935) (Archiv Verfasser).