Самолеты для полетов через Атлантику. Поплавковые гидросамолеты Blohm und Voss Ha 139. Германия. Часть 2

Часть 1

Данный материал был переведен уважаемым коллегой NF и немного доработан мной. Перевод был выполнен в июне 2015 года.

Предисловие

В выпуске № 19 журнала «Luftfahrt International» мы упомянули, что планируем рассказать о запуске На 139 при помощи катапульты.

Прежде чем гидросамолеты были поставлены немецкой авиакомпании Lufthansa, были проведены исследования, целью которых было испытать запуск самолёта с помощью катапульты с различными вариантами нагрузки. Так называемые измерительные полёты первого прототипа V 1 проводили в период с 19 по 22 марта 1937 года. Результаты испытаний представлены на приведенной ниже таблице:

Старт Ha 139 V 1 при помощи катапульты, установленной на корабле «Schwabenland»

Примечание

На восстановленных фотографиях (приведены в конце статьи) показано, каким образом осуществлялись взлёты при помощи катапульт с кораблей «Schwabenland» и «Friesenland». На этих фотографиях отображен рабочий процесс.

Корабль-база гидросамолетов «Schwabenland»

В статье, посвященной запуску На 139 при помощи катапульты, имеет смысл несколько подробнее остановиться на описании корабля обеспечения «Schwabenland», который принадлежал немецкой авиакомпании Lufthansa и который начиная с 1934 года, находясь в порту Батёрст (Bathurst), провинция Нью-Брансвик, Канада, стал действовать в интересах компании на северо-западной американской линии. Катапульта была установлена на корме корабля, и самолёты взлетали с нее в направлении «назад». Катапульта была установлена на вращающемся на 360° основании, причем участок крепления самолета перед разгоном устанавливался над центром этого основания. Установили катапульту на корабль в Варнемюнде на предприятии компании Heinkel. Катапульта позволяла осуществлять взлёт самолётам со следующими параметрами:

• • вес самолёта: 14 тонн;
• • скорость, которую катапульта придавала самолёту при взлёте: 150 км/ч;
• • максимальное ускорение: 3,5 g;
• • среднее ускорение: 2,8 g;
• • продолжительность работы катапульты при взлёте с неё самолёта: 1,5 сек;
• • необходимое для взлёта давление сжатого воздуха: 160 атм.

Характеристики самой катапульты были следующими:

• • длина разгона: 31,6 м;
• • длина тормозного пути: 5,5 м;
• • общая длина катапульты: 41,5 м;
• • ширина рампы катапульты: 2,2 м;
• • общий вес катапульты, включая контрольные приспособления: 93 т.

Для нагнетания воздуха для катапульты использовалась основная силовая установка корабля «Schwabenland», которая сжимала воздух до 60 атм и подавала его в специальную камеру. Затем специальный дополнительный компрессор сжимал воздух до 160 атм и подавал к катапульте.

Сама катапульта представлена на чертеже 1, на котором последовательно пронумерованы все ее основные составные элементы: стартовая тележка катапульты [1], на которую устанавливался самолет; предназначенный для ускорения резервуар со сжатым воздухом [2]; основной запорный клапан [3]; отвод трубы воздухопровода [4]; рабочий цилиндр [5], в котором посредством промежуточного подключения функционировали рабочие поршни [6] диаметром 42 мм.

Основной запорный клапан [3] обслуживался маневренным пневматическим клапаном. Тросы, применявшиеся в качестве тянущих, крепились к стартовой тележке катапульты [1] спереди и сзади. При помощи [2] связок/пучков тросы перемещались в канатных шкивах [7], [8], [9] и [10] назад к рабочему цилиндру. Обе связки с тросами у рабочего цилиндра наматывались на барабан [11] головки поршня [12] таким образом, что пары фланцев на пути стартовых полозьев были равны шести рабочим перемещениям рабочего поршня. Обе связки тросов далее вели к уравнительному барабану [13], который располагался в середине тросов. Уравнительный ролик [13] был соединён с запирающим замком [14], который в свою очередь мог натягивать тросы.

В начальном положении тележка [1] удерживалась скользящими крюками (Sliphaken) [15]. Разъединительное устройство [16] приводилось в действие при помощи сжатого воздуха. В конце хода поршня через перепускной патрубок [17] сжатый воздух направлялся на другую сторону поршня, вследствие чего усилие, развиваемое всей системой, снижалось, вместе с ним снижалось, и ускорение и в итоге давление снижалось до нуля.

Фальстарт, который мог произойти в результате ошибочной работы рычага управления, предотвращался посредством механической и пневматической блокировок. Приведение катапульты в действие могло быть возможно только в случае правильного выполнения требуемой последовательности действий. В случае совершения ошибок при подготовке к взлёту подготовка к запуску будет остановлена хитроумно придуманными взаимными блокировками. Стартовая процедура позволила получить особенно удачную диаграмму ускорений, которая благодаря их плавным возрастанию и снижению в свою очередь позволяла исключить чрезмерные физиологические последствия для членов экипажа.

Торможение стартовой тележки катапульты после выполнения ею рабочего хода частично осуществлялось при помощи скользящих тормозов [18], которые монтировались на верхней части катапульты и частично благодаря изменению направления перемещения стартовых тросов у направляющих роликов [9] вследствие чего рабочий поршень начинал перемещаться в обратном направлении. Оба скользящих тормоза катапульты состояли из двух рядов по пять пар пневматических цилиндров [19], поршни которых прижимали тормозные барабаны [20], между которыми находились тормозные накладки [21] стартовой тележки [1]. Торможение осуществлялось на счет трения. При взлёте самолёта с катапульты неподвижная и подвижная части катапульты были связаны между собой при помощи соединительных муфт [22]. Возникающие при взлёте самолёта нагрузки воспринимались этими муфтами. Вспомогательные скользящие крюки [23] служили для вывешивания стартовых тросов катапульты в случае их колебаний при перемещении назад.

Для проверки работоспособности катапульты и для подтверждения достаточной мощности её рабочих элементов без реальных взлётов самолётов под верхней палубой корабля была установлена контрольно-измерительная система, приведенная на чертежах 2 и 3. Контрольно-измерительная система в основном состояла из маховика [1], барабана [2], и тормозного диска [3]. Маховик и барабан соединялись при помощи зубчатой муфты (Zahnkupplung) [4].

На барабан наматывался трос [5], который вертикально через люки в верхней палубе и через вал расположенный в основании катапульты крепился к полозьям катапульты. На месте основных скользящих крюков [чертёж 1, 15], находился маховик скользящих крюков [чертёж 3, 6], входящих в соприкосновение со стопорными зубьями маховика. Посредством кулачков распределительного вала [чертёж 3, 7] крюки маховика [6] блокировались. Разблокирование перед началом проверки работоспособности катапульты осуществлялось при помощи цилиндра [8].

Черт.2 Контрольно-измерительная система катапульты

Черт.3 Контрольно-измерительная система катапульты

В действие катапульта приводилась как обычно при старте соответствующим рычагом, расположенным на пульте управления катапультой. Вместо самолёта применяли маховик с вращающимися элементами конструкции: барабаном, на который наматывался трос, и тормозными дисками. В конце полозьев катапульты в тормозной цилиндр [чертёж 2, 9] автоматически подавался сжатый воздух. Через рычаг тормозное усилие передавалось на два тормозных крюка. Вследствие трения на тормозных дисках и потери энергии соединённый с системой барабан с тросом останавливался. В это же время маховик продолжал вращаться, барабан с тросом смещался относительно своей продольной оси и выходил из зацепления зубчатой муфты. Тахометр [11], на котором показывались достигнутые маховиком обороты, показывал рабочие параметры катапульты. После фиксирования достигнутых маховиком оборотов при помощи рычага [12] и тормозной колодки [13] маховик останавливали. Рычаг [14] применялся при фиксации маховика скользящих крюков. Рычаг [15] был необходим для соединения барабана троса с маховиком при каждой проверке работоспособности катапульты.

После завершения проверки стартовая тележка катапульты быстро и легко возвращались в своё исходное положение при помощи установленного редуктора с обратным направлением вращения[16]. Привод редуктора осуществлялся при помощи электродвигателя [17] или вручную. Малая шестерня [18] катапульты входила в этом случае зацепление с маховиками и после возвращения стартовой тележки в исходное положение шестерни отсоединяли от маховика.

На чертеже 4 в виде сбоку указана схема общего расположения крана.

Черт.4 Кран

Компания Kampnagel AG установила кран на поворотной платформе производства гамбургской компании Nagel & Kaemp. Этот кран [чертёж 5] имел специальную конструкцию, соответствовавшую поставленным перед ним задачам. Его основные характеристики:

• • грузоподъёмность при вылете стрелы 16 метров: 12 т;
• • максимальный вылет стрелы: 17,5 м;
• • минимальный вылет стрелы: 6,8 .
• • высота крюка над уровнем воды: 23 м;
• • наибольшая высота при минимальном подъёме стрелы: 3,5 м.

Черт.5 Кран вместе со вспомогательными приспособлениями

Выполнение этих требований при свободном перемещении самолёта во время взлёта потребовало особой конструкции крана и управлению тросами расположенными позади них группами барабанов, скомпонованными так для получения минимального вылета стрелы и для наименьшей высоты крана. Рельсы, смонтированные по правому борту крана, получили название «Рельсы для снабжения». Вероятно, эти рельсы были предназначены для размещения на корабле большого количества самолётов.

Механические характеристики крана:

• • подъём груза весом в 12 тонн со скоростью 12 м/мин при мощности двигателя 46 л.с.;
• • втягивание стрелы с грузом на 2,5 метра при мощности двигателя 46 л.с.;
• • вращение со скоростью 0,75 об/мин с помощью 2 двигателей мощностью по 25 л.с. каждый.

Особенность этого крана заключалась не только в его цельностальной конструкции, но и в том, что детали привода – барабан для намотки тросов, ролики, редукторы, корпуса механизмов и прочее – были сварены дуговой сваркой.

Все части для привода подъёмных механизмов, натяжения тросов, и для втягивания стрелы крана для экономии места для их размещения располагались на специально сконструированных компанией Kampnagel AG монтажных лебёдках. Приводной двигатель, понижающий редуктор и тормозная система с барабаном для троса были объединены в один общий блок.

Рис.34 Корабль-база гидросамолетов «Schwabenland»

Рис.35 Ha 139 V 2 заходит на посадку

Рис.36 Ha 139 V 3 после посадки на поверхность воды

Рис.37 … проходит мимо лодки…

Рис.38 … брошены буксировочные канаты…

Рис.39… закреплены…

Рис.40 … гидросамолет буксируют к кораблю-базе «Schwabenland»…

Рис.41 … буксировочные канаты придерживаются…

Рис.42 … кран поднимает поплавковый гидросамолет на борт корабля…

Рис.43 … гидросамолет поднят на борт корабля…

Рис.44 … (слева на снимке стартовая тележка)…

Рис.45 … гидросамолет подвешен краном

Рис.46 … хороший снимок верхних поверхностей гидросамолета

Рис.47 … гидросамолет «Nordwind» на борту корабля-базы «Friesenland»

Рис.48 … гидросамолет D-AMIE подвешен краном дока

Рис.49 Катапульта

Рис.50 Гидросамолет «Nordmeer» на суше

Рис.51 Прекрасный взгляд на гидросамолет и портовые сооружения

Рис.52 Гидросамолет D-ASTA взлетает с помощью катапульты

Источник: «Atlantikflugzeug. Blohm & Voss Ha 139 und Ha 139 B» «Luftfahrt International» 20