Самолет для сверхдальних перелетов Fairey Long Range. Великобритания Часть 1

В отличие от ряда стран, в Великобритании мировой рекорд дальности беспосадочного полета по прямой не входил в число приоритетов; этим занимались лишь изредка и, если можно так сказать, «с опозданием». Первая попытка установить мировой рекорд состоялась лишь 20-21 мая 1927 года. Немного измененный и оснащенный 650-сильным двигателем Rolls-Royce Condor дневной бомбардировщик-биплан Hawker Horsley (военный номер J-8607) под управлением пайлот-офицеров (лейтенантов авиации) К. Р. Карра (Pilot Officer C.R. Carr) и Л. Э. М. Гилмана (Pilot Officer L.E.M. Gillman) вылетел с аэродрома Крануэлл (Cranwell). Британцы надеялись пролететь 6200 километров и совершить посадку в Карачи. Отказ двигателя, вызванный образованием в топливной магистрали воздушной пробки, стал причиной вынужденной посадки в Персидском заливе у шельфа Смила (Smila). Оба пилота, пролетевших за 34 часа 33 минуты 5500 километров, были спасены и подняты на борт лодки. Их перелет оказался в тени другого поистине выдающегося достижения: в эти же дни Чарльз Линдберг на Ryan NYP Spirit of Saint Louis совершил беспосадочный перелет по маршруту Нью-Йорк – Париж.

Содержание:

Две другие попытки, совершенные 18 июня и 3 августа 1927 года теми же пилотами на Hawker Horsley II (воен.ном. J-8608), также оказались неудачными. Первая попытка завершилась еще на Британских островах, а вторая в Австрии на Дунае, где река утянула самолет на дно. Экипаж, к счастью, остался жив.

Одиннадцать лет спустя Королевским ВВС удалось получить первый мировой рекорд в этой категории. В начале 1938 года на базе Королевских ВВС Апер-Хейфорд (RAF Upper Heyford), графство Оксфордшир, было создано звено подготовки к сверхдальним полетам (Long Range Development Flight), и три модифицированных бомбардировщика Vickers Wellesley (оснащены двигателями Bristol Pegasus) были брошены на штурм рекорда. Старт был назначен на 5 ноября; в этот день с аэродрома в Исмаилии взлетели три самолета и взяли курс на Австралию. В Vickers Wellesley (воен. ном. L-2639) пайлот-офицера (лейтенанта авиации) Хогана (Pilot Officer Hogan) закончилось топливо и он был вынужден приземлиться в Купанге (Koepang), Восточный Тимор, Голландская Ост-Индия. Два других самолета – пайлот-офицера (лейтенанта авиации) Комба (Pilot Officer Combe) (воен. ном. L-2680) и начальника экспедиции сквадрон-лидера (майора авиации) Келлета (Squadron-Leader Kellett) (L-2638) – достигли цели и приземлились в Дарвине.

В 1927 году после неудачных попыток бомбардировщика Hawker Horsley службы Министерства авиации извлекли уроки из серии неудач. В Министерстве пришли к выводу, что даже в модифицированном варианте военные самолеты, как это было до сих пор, не совсем подходят на роль самолета для сверхдальних перелетов и не смогут завоевать мировой рекорд дальности беспосадочного полета. Как таковые они в ближайшей перспективе считались безнадежно устаревшими. Было принято решение, что они должны быть заменены самолетом, разработанным с единственной целью – побитие мирового рекорда дальности полета. Эта машина должна была быть более тонкой, более быстрой, способной нести больший запас топлива и обеспечивать экипажу минимум комфорта, необходимого для выполнения столь продолжительного полета.

Понимая неизбежность таких преобразований, управление технических разработок Министерства авиации выпустило в декабре того же года спецификацию 33/27 на создание самолета для сверхдальних перелетов. Спецификация требовала самолет, способный нести запас топлива не менее 4545 литров (1000 галлонов) и выполнять полеты дальностью порядка 8050 километров (5000 миль). Вес с полной нагрузкой не должен был превышать 7260 килограмм (16 000 фунтов).

В спецификации было указано, что самолет должен был обладать идеальной устойчивостью по всем трем осям. Кроме обычных пилотажно-навигационных приборов в состав бортового оборудования должен был быть включен указатель поворота, который в те годы не был особо распространен и который уже доказал свою полезность при полетах вслепую.

На случай вынужденной посадки в пустынной местности самолет должен был быть оснащен комплектом спасательного оборудования.

Требования к такому самолету обескуражили почти все британские авиастроительные компании, не имевшие ни малейшего опыта работ в данной области. Тем не менее, проект хоть и с большим трудом, но все-таки появился: главный инженер компании Fairey Aviation Company Limited (Fairey Aviation) майор Т. М. Барлоу (Major T.M. Barlow) взял на себя ответственность спроектировать самолет, отвечающий требованиям спецификации 33/27.

Чарльз Ричард Фейри (Charles Richard Fairey) родился 5 мая 1887 года в Хендоне и после обучения планировал строить карьеру инженера-электрика. В течение некоторого времени он работал в компании Holloway, специализирующейся на производстве дуговых ламп. Но вскоре он отказался от этой карьеры и полностью посвятил себя авиации, бывшей ранее его хобби. В 1913 году Чарльз Фейри был принят на работу в компанию Short Brothers, Рочестер, на должность главного инженера. В 1915 году он уволился и с финансовой помощью трех своих друзей основал компанию Fairey Aviation. Цеха новой компании были оборудованы в Хэйсе (Hayes), графство Миддлсекс. Первоначально под влиянием Горацио Шорта (Horace Short) Чарльз Фейри (будущий сэр Ричард) разрабатывал морские самолеты, но затем расширил свои возможности и с равным успехом строил и военные самолеты наземного базирования. Постепенно компания Fairey Aviation вошла в число основных авиастроительных компаний Соединенного королевства.

Высокий рост Чарльза Фейри не позволял ему оставаться незамеченным: даже без котелка он был выше взрослого человека на голову и при общении с ним многим приходилось задирать голову!

Будучи энтузиастом парусного спорта, этот бывалый английский промышленник в ряде регат участвовал вместе со своим другом и коллегой авиатором и яхтсменом Луи Бреге (Louis Bréguet)… [1]

Очень тщательное исследование

В Министерстве авиации всерьез опасались, что заявка на выдачу средств на постройку самолета, предназначенного для побития рекорда дальности, будет отказана Министерством финансов и парламентом и поэтому его сотрудники пошли на старую как мир политическую уловку: машина была представлена как «почтовый самолет». Однако некоторые лица были уведомлены об этой маленькой «лжи во спасение».

Уже в феврале 1928 года конструкторское бюро компании принялось за работу над проектом. Поскольку компания еще не имела опыта создания самолетов подобного класса, то проектирование велось со всей тщательностью и вниманием к деталям. Ни одна деталь не была упущена. Конструкторы компании не остановились априори на какой-то одной компоновке и предложили несколько вариантов, среди которых были классический биплан и два моноплана: высокоплан и низкоплан. Были проанализированы преимущества и недостатки каждой из компоновок. Снижение веса и увеличение относительного удлинения крыла и фюзеляжа были объектом пристального внимания инженеров и конструкторов. Были изготовлены модели вариантов самолета, которые затем были тщательно испытаны в аэродинамической трубе Национальной физической лаборатории. Также были проведены обширные испытания, давшие необходимые гарантии в отношении прочности конструкции.

Компоновка самолета-биплана стала первой снятой с рассмотрения. Отказ от биплана нарушил традицию компании Fairey Aviation: до него компанией были изготовлены 1130 самолетов-бипланов и полуторапланов [2] и этот рекордный самолет мог стать 1131-м. Расчеты и испытания в аэродинамической трубе пришли к одному и тому же выводу: наиболее перспективным вариантом представлялся свободнонесущий моноплан с высокорасположенным крылом большого относительного удлинения (наибольшее аэродинамическое качество 15).

Запас топлива планировалось полностью разместить в крыле, тем самым упрощая его подачу к силовой установке: самолет не предназначался для выполнения фигур высшего пилотажа, и топливо должно было поступать в двигатель самотеком. Кроме того, отсутствие в фюзеляже баков для топлива, масла и воды (в общей сложности они занимали 6 м³) позволяли усовершенствовать его конструкцию.

Свободнонесущее крыло размахом 25 метров имело структуру, позволявшую устранять деформации при скручивании. Для этого инженеры компании Fairey Aviation применили оригинальный метод упрочнения: часть крыла, не занятая топливными и другими баками, была разделена вдоль размаха на несколько ячеек парами классических работающих на скручивание стержней и двумя деревянными лонжеронами. В каждой из этих ячеек были расположены четыре стальных трубы, образовывавшие недеформируемую пирамиду. Чтобы защитить этот метод упрочнения конструкции крыла, 16 ноября 1927 года была подана заявка на британский патент. Со своей стороны расположенное в Париже управление промышленной собственности (Direction de la Propriété Industrielle) 27 мая 1929 года выдало г-ну Ч. Р. Фейри патент на изобретение за №666679.

Во время постройки прототипа проводились различные испытаний:

• была изготовлена консоль крыла для проведения статических испытаний;
• после завершения изготовления фюзеляж был представлен для проведения испытаний на сопротивление скручиванию (хвостовое оперение было нагружено балластом);
• двигатель Napier Lion – идентичный тому, что должен был быть установлен на Fairey Long Range, – проработал в различных режимах непрерывно в течение 70 часов, воспроизведя при этом условия реального полета;
• колесо прошло испытания на проверку устойчивости к усилиям, возникающим на взлете и посадке.

Каждое из этих испытаний завершилось полным успехом.

Взлет с полной нагрузкой был в компании Fairey Aviation предметом систематических исследований, проведенных весьма любопытным способом: моделирование было проведено с применением грузовика. Запуск был произведен с заранее заданными скоростью и нагрузкой, и отрыв произошел неожиданно и без воздействий на тормоза. Было зафиксировано расстояние, пройденное до полной остановки. В ходе испытаний было установлено, что состояние поверхности значительно влияет на результаты. Лучший результат был получен на замерзшем поле. Ровной дороге в хорошем состоянии был присвоен показатель 100, для ровного и сухого аэродрома показатель составлял 78, а для травяного поля – 23. Еще более низкий показатель был зарегистрирован для глинистой поверхности, тяжелой и липкой после дождя.

Техническое описание Fairey Long Range (зав.ном. F-1131, воен. ном. J-9479)

Крыло

Крыло рекордного самолета Fairey Long Range по конструкции являлось свободнонесущим и было изготовлено неразъемным. Крыло имело трапециевидную в плане форму с закругленными законцовками и с уменьшением от корневых частей к законцовкам длины хорды и толщины профиля. Площадь крыла составляла 78,97 м², размах – 24,99 м; относительное удлинение крыла составляло 7,5. Длина хорды у корневых частей составляла 4,876 м, у законцовок – 2,65 м. Максимальная высота главного лонжерона составляла 76 см.

Силовой набор крыла состоял из двух основных коробчатых лонжеронов; к дополнительному вспомогательному лонжерону крепились около тридцати нервюр и, при помощи шарниров, элероны. Примерно равным количеством вспомогательных нервюр была усилена передняя кромка крыла. Конструкция силового набора крыла была цельнодеревянной. Единственными металлическими элементами были усиливающие конструкцию крыла пирамиды из стальных труб. Каждый из элеронов был разделен на две части. Обшивка крыла была полотняной.

5236 литров бензина размещались в шестнадцати топливных баках (по восемь в каждой консоли). В каждой консоли четыре крупнейших бака, оснащенные кранами аварийного слива, были размещены между основными лонжеронами крыла. Остальные, имевшие меньшую емкость, были расположены между задним основным лонжероном и вспомогательным лонжероном. Запасы масла и воды размещались в четырех баках, расположенных между передним лонжероном и передней кромкой крыла по два в каждой консоли.

Фюзеляж

Фюзеляж, длина которого составляла 14,782 м, включал в свой состав два основных узла. Первый из них – от противопожарной перегородки до задней кромки крыла – имел каркас из стальных труб. Второй состоял из четырех стальных трубчатых лонжеронов, пятнадцати шпангоутов эллиптического сечения, деревянных стрингеров и полотняной обшивки.

Хвостовое оперение

В руле направления самолета был сохранен анахроничный угловатый профиль первых самолетов компании Fairey Aviation. Гармоничность линий рекордного самолета Fairey Long Range несколько нарушал большой киль, выглядевший в виде сбоку довольно неуклюже.

Стабилизатор горизонтального оперения включал в свой состав два различных компонента. Передний компонент представлял собой два небольших участка, имевших размах 2 метра и присоединенных к фюзеляжу. Задний компонент являлся основной частью стабилизатора. Основной лонжерон стабилизатора соединялся с верхней частью киля при помощи двух пар расчалок. Это были единственные внешние расчалки этого большого моноплана.

Силовая установка

Силовая установка самолета состояла из двигателя Napier Lion XI-A, размещенного под обтекаемым капотом. Данный капот был разработан по образцу капота биплана Fairey Fox. Расходный бак емкостью 200 литров размещался под полом кабины пилота. В данный бак топливо из крыльевых баков поступало самотеком, и затем установленный на двигателе топливный насос подавал бензин в карбюраторы. Выдвижной радиатор был расположен очень далеко от двигателя: сразу за задними опорами основных стоек шасси. Это необычное расположение было определено испытаниями в аэродинамической трубе. Масляный бак, служащий также и маслорадиатором, был расположен позади двигателя, на одном уровне с нижней частью фюзеляжа. Воздушный винт был металлическим двухлопастным и был изготовлен компанией Fairey Aviation по лицензии компании Reed.

Шасси

Основные стойки шасси отличались широкой колеей и большой прочностью. Каждая из стоек представляла собой пирамиду, состоявшую из V-образной конструкции, прикрепленной к фюзеляжу, и соединенной с ней вертикальной опоры, шедшей от переднего основного лонжерона крыла. Амортизация основных стоек обеспечивалась посредством резиновых шнуров, заключенных в громоздкие обтекатели. Колеса основных стоек оснащались шинами производства компании Dunlop.

Компоновка и состав оборудования кабины экипажа

Оборудование кабины экипажа было разработано с самыми серьезными мерами предосторожности против любой возможной механической поломки. Отсутствие в фюзеляже топливных баков позволило получить относительно просторную кабину длиной около четырех метров. Все было устроено таким образом, чтобы обеспечить экипажу наиболее возможный уровень комфорта.

Попадание в кабину было связано с определенными трудностями. Вход представлял собой небольшую дверцу (некоторые газеты называли её люком), расположенную плашмя под нижней частью консоли крыла. Затем шел образованный двумя стальными трубами, составлявшими основу передней части фюзеляжа, V-образный вырез, ширина которого была более чем достаточной. В вертикальной же плоскости его габарит не превышал 70 см, хотя занимал практически всю высоту фюзеляжа, оставшегося свободным от крыла! Все это означало, что вход и выход не обходились без «акробатики» и поспешная эвакуация из самолета с парашютами представляла бы достаточно серьезные трудности…

В состав имевшегося у пилота специального бортового оборудования входили:

• приборы контроля боковой и продольной устойчивости;
• индикатор расхода топлива типа Farnborough, позволявший контролировать потребление. Данное устройство было испытано и откалибровано компанией Napier;
• звуковой индикатор быстрого изменения высоты.

Два запасных бензонасоса исключали возможность выхода из строя насоса, изначально установленного на двигателе. Первый из дополнительных насосов был механическим с приводом от крыльчатки, а второй имел ручной привод.

Масляный фильтр был двойным; после очистки масла первым фильтром оно последовательно поступало на второй фильтр. Штурман располагался в удобном складном сиденье; его рабочее место было снабжено стоявшим у стенки фюзеляжа откидным столиком, на котором можно было разложить карты. Для хранения карт был предусмотрен шкафчик. Для применения секстанта в верхней части фюзеляжа самолета было сделано отверстие. Прозрачная панель в полу служила для определения отклонения путем наблюдения местности, над которой самолет пролетал в данный момент.

Раздвижные окна были снабжены стеклами Triplex и стеклоочистителями автомобильного типа. В пределах досягаемости обоих членов экипажа было размещено несколько термосов. Также в фюзеляже находился отсек с запасом провизии, предназначавшимся для экипажа во время полета. На случай вынужденной посадки в задней части отсека экипажа рядом с резервуаром с питьевой водой находился ящик с аварийным оборудованием. Еще в отсеке экипажа находилась одна надувная койка, позволявшая двум пилотам поочередно отдохнуть [3].

Сэр Чарльз Ричард Фейри с летчиком-испытателем Крисом Станилендом (Staniland), 1936 год

Схема самолета для сверхдальних перелетов Fairey Long Range

Узел грузовика, использовавшегося при испытаниях первого Fairey Long Range

Первый абсолютно новый самолет компании Fairey Aviation – самолет для сверхдальних перелетов Fairey Long Range. Обратите внимание на вырезы в руле направления. Самолет по праву заслужил прозвище «Eversharp» (вечно острый)

Экипаж сверхдальнего перелета Великобритания – Индия сквадрон-лидер (майор авиации) Артур К. Джонс-Уильямс и флайт-лейтенант (капитан авиации) Н. Х. Дженкинс. Обратите внимание на полотняную обшивку и низкую высоту дверцы

Обратите внимание на толщину крыла. Основной лонжерон имел высоту 75 см

Благодаря тому, что крыло находилось за кабиной, пилот Fairey Long Range обладал отличным обзором

Два снимка летящего Fairey Long Range. На нижнем снимке можно различить, что стабилизатор горизонтального оперения состоит из двух частей

Обратите внимание на радиатор, установленный под фюзеляжем непосредственно за стойками шасси

• [1] сэр Чарльз Ричард Фейри умер 30 сентября 1956 года
• [2] из них не менее 592 единиц или 52% составляли популярные многоцелевые двух-трехместные Fairey III, первый прототип которого поднялся в воздух в 1917 году, а последние машины данного типа сошли с конвейера спустя 14 лет
• [3] в августе 1933 года перед неудавшейся попыткой д’Ассолана (d’Assollant) и Лефевра (Lefèvre) установить на Bernard 81 G.R. мировой рекорд дальности полета в журнале «Les Ailes» было написано, что этот построенный за два года до Fairey Long Range самолет был оснащен «кушеткой для отдыха одного из двух членов экипажа». Однако отдых был относительным: летчик должен был лежать свернувшись калачиком между сиденьем ватерклозета и громоздким компасом. Это импровизированное спальное место размещалось в «штурманской рубке» размерами 2 метра на 1 метр, в которую можно было попасть чуть ли не на четвереньках (sic)

источник: Louis Meurillon «Fairey Long Range» // Le Fana de l’Aviation 1982-12 (157)