Самолеты фирмы «Супермарин» с поворотным крылом. Supermarine Type 322 и Type 381

Английская фирма «Супермарин» приобрела всемирную известность на рубеже 1930-х годов, когда проводились гонки самолетов на кубок Шнейдера. Мировой рекорд скорости 29 сентября 1931-го установил летчик Стэйнфорт, достигнув на гидросамолёте Supermarine S.6b результата 657,76 км/ч. Рекордный «Супермарин» нельзя было использовать для военных или гражданских целей, поскольку в жертву максимальной скорости принесли все остальные характеристики машины. Из-за крыла с высокой удельной нагрузкой приводнение превращалось в рискованный трюк ввиду огромной посадочной скорости.

На сухопутных машинах рубеж в 400 км/ч перешли с помощью убирающегося шасси. С каждым годом эта цифра росла, и вопрос о снижении посадочной скорости вставал все более остро. Проблему решили с помощью различной механизации крыла, и до сих пор применение закрылков, предкрылков остается главным способом снижения посадочной Скорости. Посадка является для всех самолетов самым сложным и ответственным элементом полета, но особенно трудно приходится пилотам корабельной авиации. Даже с механизацией крыла, самолет, заходящий на палубу авианосца, имеет ограниченный обзор.

В качестве возможного решения проблемы конструкторы предложили сделать крыло поворотным. На посадке, при заходе на палубу, фюзеляж располагался под меньшим углом к горизонту, а подъемная сила крыла за счет увеличения угла установки значительно улучшала обзор летчику.

Впервые такую идею решили применить на практике специалисты фирмы «Супермарин», приступив о 1937-м к созданию палубного торпедоносца-бомбардировщика. Первые опыты по поворотному крылу на фирме проводились еще в 1933-м на летающей лодке-биплане «Супермарин» «Саутгемптон». Правда, в полёте крыло не могло менять установочный угол, и лишь на земле можно было выбрать одно из фиксированных положений. Теперь же планировали оснастить машину устройством изменения в полете угла установки. Самолет создавался для замены устаревших бипланов «Свордфиш», а в конкурсе кроме «Супермарина» участвовали практически все английские авиационные фирмы. Из представленных проектов военные выбрали лишь два – «Фэйри» и «Супермарин», заказав этим компаниям постройку прототипов. Торпедоносец «Фэйри» «Барракуда» представлял собой классический одномоторный моноплан с убираемым шасси.

Проигрыш «Супермарина» в конкурсе можно объяснить целым рядом причин. Во-первых, военные всегда относились со здоровым скептицизмом ко всякого рода новшествам, подобным поворотному крылу. Ну а во-вторых, основные силы КБ были задействованы для работ по главной теме фирмы — истребителю «Спитфайр». Поэтому разработка и строительство торпедоносца шли довольно медленно, чему способствовала и непростая конструкция машины. Но новаторский самолет вызывал повышенный интерес авиационных специалистов, и тему не закрыли, даже когда стало ясно, что в серию он не пойдет.

Supermarine Type 322

Окончательное решение применить на опытном торпедоносце поворотное крыло приняли на совещании в министерстве авиации в январе 1938-го. В дальнейшем отказались от убираемого шасси, чтобы не усложнять конструкцию и без того необычного самолета и в середине 1939-го на фирме, наконец, приступили к постройке двух прототипов, получивших индекс тип «322».

схемы Supermarine Type 322

Самолет представлял собой высокоплан смешанной конструкции с максимальным использованием деревянных деталей, поскольку алюминий с началом войны в Европе стал стратегическим металлом. Прямое крыло выполнялось с главным дюралевым лонжероном, а нервюры и задний лонжерон были деревянными. На первом прототипе несущая поверхность обшивалась фанерой, а на втором для повышения жесткости применили дюраль.

Механизация состояла из автоматических предкрылков и закрылков. Крыло могло поворачиваться вокруг оси главного лонжерона от 2° до 15° с помощью двух винтовых домкратов, воздействуя на задний лонжерон. Привод домкратов осуществлялся от электромотора или аварийно вручную с помощью лебедки, штурвал которой находился в кабине.

Самолёт задумывался как трёхместный — летчик сидел в кабине перед крылом, за ним размещался штурман, а для стрелка-радиста отвели место сзади.

Неубираемые основные стойки шасси на коротких амортизаторах с подкосами крепились снизу под кабиной пилота, а заднее колесо, под классическим хвостовым оперением.

Хотя самолет и был новаторским, создавался он как реальная боевая машина, и на нем предусмотрели установку штатного вооружения. Главным оружием нападения должны были стать торпеда Мк XII или шесть бомб по 113 кг, подвешиваемых снаружи. Оборону можно было вести двумя пулеметами Браунинг калибра 7,7 мм — один стоял в крыле и за него отвечал пилот, а из второго огонь вел стрелок, защищая заднюю полусферу. Правда, когда дело дошло до летных испытаний, никакое вооружение не устанавливали, и задний стрелок, соответственно, был не нужен.

На первый прототип поставили V-образный двигатель жидкостного охлаждения Роллс-Ройс «Мерлин» 30 (1300 л.с.), а вторая машина получила более мощный «Мерлин"32 (1645 л.с). Винты на обоих прототипах были одинаковыми — четырехлоластный «Ротол» с постоянным шагом. Из-за длинного кока винта и двух «ноздрей» воздухозаборника спереди, нос самолёта получился похожим на слоненка с хоботом, и тип «322» тут же получил кличку «Думбо» а честь летающего слонёнка из мультфильма Уолта Диснеи Новое имя самолета прижилось и практически заменило официальный индекс тип «322».

Первый «Думбо» поднял в воздух 6 февраля 1943-го Джэффри Куилл на аэродроме Уорти Даун под Винчестером. Вскоре к испытаниям присоединился и второй прототип.

второй прототип Supermarine Type 322

После заводских испытаний первый «Думбо» перелетел в ноябре 1944-го в Фарнборо. где началась насыщенная программа полётов. Основные исследования поведения самолета проводились на взлете и посадке, ведь для облегчения этих фаз полёта и создали поворотное крыло. На взлете крыло устанавливали под углом 11 и минимальная дистанция отрыва составила 229 м. На посадке угол установки достигал максимального значения — 15° а закрылки выпускались на 60°. При этом приходилось работать рулём высоты и его триммером, чтобы компенсировать большой кабрирующий момент. С углом крыла 10° посадка получалась более легкой, и на обзор летчик не жаловался, поскольку фюзеляж располагался почти горизонтально. Очень небольшой была и скорость сваливания — всего 93 км/ч.

вариант окраски Supermarine Type 322

Конструкция с винтовыми домкратами вела себя надежно, и отказов не было, но для серийных машин такое новшество применить побоялись. Хотя поворотное крыло и давало некоторые преимущества на взлете и посадке, летчик был постоянно в напряжении, компенсируя рулями возникающие моменты. Такой режим полета оказался бы очень сложным для строевых пилотов, не имевших богатого опыта испытателей. К тому же развитие средств механизации обычного крыла тоже не стояло на месте, и снижение скорости на посадке достигалось без столь радикального усложнении машины. Поэтому торпедоносец «Супермарин» тип «322» так и не дождался серии, тем более что его соперник по конкурсу уже стоял на вооружении.

Supermarine Type 381 — виды спереди и со сложенным крылом

Второй «Думбо» продолжал летать до 1947-го и еще успел поучаствовать в качестве сопровождающего самолета при испытаниях реактивного палубника «Супермарин» «Аттакер» из малых скоростях. После этого летная жизнь торпедоносца с внешностью героя мультфильма закончилась.

Supermarine Type 381 

К моменту завершения карьеры «Думбо» на фирме «Супермарин» имелся ещё один самолет с поворотным крылом — летающая лодка с убираемым колесным шасси «Сигалл» («Морская чайка»). Казалось бы, зачем амфибии такая сложная конструкция, но по требованиям военных амфибия должна была стать воистину универсальным самолётом и садиться не только на воду и сухопутный аэродром, но еще и на палубу авианосцев. Разведывательная амфибия получила на фирме сначала опытный индекс тип «347» и создавалась для замены летающих лодок-бипланов «Супермарин» «Вальрус» и «Си Оттер».

схемы Supermarine Type 381

Прорабатывались различные варианты компоновок, в том числе и бипланной схемы, но выбор сделали в пользу моноплана. В течение 1942-го–1943-го годов их модели продувались в аэродинамической трубе экспериментируя с углом установки крыла.

В апреле 1943-го министерство авиации выдало фирме «Супермарин» заказ на постройку трех прототипов, но построили лишь две машины. Исследования в аэродинамической трубе продолжались еще в начале 1944-го, чтобы выбрать оптимальную схему хвостового оперения и окончательно остановились на наклонном V-образном с двумя килями-шайбами. В ноябре 1944-го министерство авиации подготовило доработанные требования S.14/44 на спасательно-разведывательную амфибию, и уже в соответствии с ними начали постройку двух прототипов. Самолет соответственно получил новый индекс тип «381», а затем и собственное имя «Сигалл» (интересно, что имя «Сигалл» раньше уже принадлежало летающей лодке бипланной схемы фирмы «Супермарин»).

Новая «Морская чайка» имела цельнометаллическую конструкцию.

Крыло (c профилем NACA 23106 в корне и NACA 3410 на законцовках) крепилось к фюзеляжу на пилоне и на нём же стоял мощный V-образный двигатель жидкостного охлаждения Роллс-Ройс «Гриффон» 29 (RG14SM) мощностью 1815 л.с. приводящий в движение два трехлопастных соосных винта диаметром 3,15 м.

В лобовой части пилона располагался радиатор, а за ним — привод изменения угла установки крыла. Угол мог меняться от 2,5° до 12.5°, а конструкцию привода с двумя винтовыми домкратами выполнили по типу предыдущего самолета «Супермарин» тип «322».

Как на «Думбо» осталась и механизация несущей поверхности — автоматические предкрылки и закрылки Поскольку амфибия должна была садиться на авианосец, предусмотрели складывание крыла — половинки плоскостей разворачивались назад на поворотных узлах и располагались вдоль фюзеляжа Два подкрыльевых поплавка крепились на длинных стойках и их уборка не предусматривалась.

первоначальный Supermarine Type 381 со сложенным крылом

Как и положено амфибии. «Сигалл» имел колесное шасси. Две основных одноколесных стоики по бокам фюзеляжа при уборке поворачивались назад и прижимались в специальные ниши Хвостовое колесо, закрытое обтекателем, поворачивалось заподлицо к задней части хвостовой балки, чтобы не мешать во время взлёта с воды и посадки на воду. Специальное оборудование на самолет пока не устанавливали, также отсутствовала и кислородная система для высотных полетов.

После сборки первого прототипа «Сигалл» на заводе в Херсли Парк, в июне 1948-го приступили к первым рулежкам по воде. Стойки подкрыльевых поплавков оказались короткими и практически не доставали до воды, и их длину пришлось увеличивать. 14 июля Литгоу впервые поднимает «Морскую чайку» в воздух из гавани в Сауттемптоне, а после нескольких полетов перелетает в Чилболтон, где новый самолет продолжил испытательную программу. Небольшой перерыв сделали в сентябре 1948 года, когда Литгоу демонстрировал амфибию на выставке в Фарнборо.

Supermarine Type 381 на воде в первоначальном варианте

Летные испытания выявили ряд «детских болезней» машины. На высоких скоростях возникали вибрации хвостового оперения, а при выпущенных закрылках не все было в порядке с путевой устойчивостью. Чтобы выяснить их причину, в аэродинамической трубе провели дополнительные исследования на модели самолёта. Обнаружилось, что вибрацию провоцировал срыв потока, возникающий в месте сопряжения крыла с мотогондолой спереди и сзади. Кроме этого, поток возмущался у выходных воздуховодов радиатора. Пришлось менять обводы мотогондолы, а у выпускных створок радиатора поставили специальные направляющие воздушного потока. Для улучшения путевой устойчивости на хвостовом оперении появился дополнительный небольшой центральный киль.

взлет Supermarine Type 381 в первоначальном варианте

После доработок первый «Сигалл» в начале 1949-го продолжил полеты. При взлетах с воды опробовали различные варианты щитков приклёпанных в носовой части и игравших роль брызгогасителей. 6 мая амфибия участвовала в испытаниях по сбросу макета спасательного контейнера для терпящих бедствие на море, который подвешивался под левой плоскостью. Проводились полёты и с дополнительным сбрасываемым топливным баком ёмкостью 409 л.

В сентябре 1949-го впервые поднялся в воздух второй «Сигалл», и уже через две недели Майк Литгоу демонстрировал его на выставке в Фарнборо.

Посетители авиашоу могли видеть амфибию уже с тормозным крюком для посадки на палубу, поскольку предстояли испытания на авианосце. Первая посадка на борт авианосца «Илластриес» состоялась 21 октября 1949-го. «Морскую чайку» на палубу сажали Паркер, Литгоу и Ричмонд, доведя за шесть дней общее количество выполненных посадок до 27. Полет выполнялся с взлётным весом 6420 кг, который соответствовал нагрузке самолёта с экипажем из трёх человек, шестью пассажирами и запасом топлива на два часа.

доработанный Supermarine Type 381 на палубе авианосца

При заходе на палубу попробовали менять угол крыла от 5° до 8,5°. Система работала надёжно, летные испытания проходили вполне успешно. Хотя один казус случился не в воздухе, а на палубе «Илластрисса» ещё после первой посадки. «Сигалл» даже со сложенными плоскостями не помещался в лифты авианосца. Поэтому в конце каждого летного дня амфибия улетала ночевать на сухопутный аэродром. Тем не менее программу палубных испытаний успешно завершили, и второй «Сигалл» вернулся в Чилболтон, где вместе с первой машиной продолжил лётную программу.

Делая основной упор на изучение взлетно-посадочных характеристик, опробовали весь диапазон углов установки, комбинируя его с различным положением закрылков. Система работала безупречно, но за горизонтальный заход на посадку лётчик расплачивался повышенным вниманием и непрерывной работой рулями. В ходе испытаний поменяли форму приборной доски и конструкцию аварийных люков лётчиков. Много неудобств доставляли пилотам недостаточный обзор из кабины и шум от винтов, вращавшихся в нескольких сантиметрах за их головами. Инженеры компании «Супермарин» пообещали, что на серийных самолетах проблему решат, сдвинув кресла летчиков вперед на 38 см и увеличив зазор между винтами и фюзеляжем до 12,7см.

Не дожидаясь серийных машин, на прототипе установили высокий центральный киль с дополнительным форкилем. Новое хвостовое оперение позволяло вместе с водяным рулём разворачиваться на воде на 360° при сильном ветре, при этом в полете не возникали проблемы с путевой устойчивостью.

Supermarine Type 381 с высоким килем в полете

Случались во время испытаний и смешные случаи. «Сигалл» зачастую взлетал с грунтовой полосы аэродрома Чилболтон далеко от основных строений. На лётном поле самолет с выпущенными закрылками и торчащими лодкрыльевыми поплавками выглядел довольно необычно, тем более в высокой траве. Однажды работники службы дорожного движения случайно оказались на автомобиле в районе аэродрома и приняли «Сигалл» за косилку новой конструкции. Стражи порядка тут же начали строго выяснять у оторопевшего лётчика Колхауна, как сельхозмашина оказалась на аэродроме.

Фирма «Супермарин» всегда участвовала в различных соревнованиях на скорость и в июле 1950-го на гонках на Кубок Авиационной лиги заявила второй прототип «Сигалла», оснащенный по этому случаю 2500-сильным мотором «Гриффон» RG30SM. Во время соревнований шеф-пилот фирмы Колхаун установил на амфибии мировой рекорд скорости 389,3 км/ч для гидросамолётов по замкнутому 100-км маршруту, превысив предыдущий рекорд летающей лодки Северского на 48 км/ч. После соревнований на втором прототипе планировали применить пороховые ускорители для взлета с воды в перегрузочном варианте, но ни одного взлета с ускорителями так и не совершили.

Казалось, рекордную машину, успешно прошедшую испытания, ждёт светлое будущее и перед серийным выпуском препятствий нет. Но военные хотя поначалу и планировали заказать около 100 самолетов, все же отказались от «Морской чайки» Сказался страх перед сложностями при эксплуатации поворотного крыла, к тому же после войны постепенно происходила переоценка эффективности применения летающих лодок. В начале 1950-х всё большую популярность завоёвывали вертолеты, и им, в конце концов, отвели роль главных воздушных спасателей на море.

Фирма пыталась заинтересовать заказчиков амфибией в качестве десятиместного, включая экипаж, пассажирского самолета, но узкий и тесный отсек мало подходил для длительного полёта. Охладило интерес к машине и серьёзное летное происшествие, выявившее недостаток гидросистемы. В одном из полётов лётчики увидели, что после уборки шасси неожиданно сами пришли в движение и закрылки.

Необходимость доработки гидросистемы и отсутствие заказчиков привели к остановке работ по «Морской чайке». Самолет как бы почувствовал изменившееся отношение к нему, и последний полёт второго прототипа в сентябре 1952-го стал и самым несчастливым в его летной судьбе. В воздухе случился пожар от короткого замыкания электропроводки, который всё же удалось погасить бортовым огнетушителем. И хотя никто не пострадал, на правом борту рядом с нишей шасси прогорела огромная дыра и восстанавливать машину уже не стали. До конца года оба прототипа и недостроенный третий экземпляр сдали в металлолом.

Грустным получился конец жизни у амфибии, в чьей лётной карьере был даже мировой рекорд скорости в своем классе. В дальнейшем конструкторы фирмы «Супермарин» больше не экспериментировали с поворотным крылом. Тем не менее идея не канула в лету, и в конце 1950-х годов появился серийный сверхзвуковой истребитель палубного базирования, на котором в полёте менялся угол установки крыла. Этой машиной стал F8U «Крусейдер» (crusader — крестоносец) американской фирмы Vought, на котором так же как на самолётах «Супермарин» подъем крыла осуществлялся двумя винтовыми домкратами. Так что прямым наследником английских «Слона» и «Чайки» смело можно назвать реактивный «Крестоносец», чья лётная жизнь оказалась более счастливой, чем у его предшественников.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ЛТХ:

ЛТХ:

источник: Сергей КОЛОВ ««СЛОН» И «ЧАЙКА» — АВИАЦИОННАЯ БАСНЯ ПРО ПОВОРОТНОЕ КРЫЛО. О самолетах фирмы «Супермарин» «Крылья Родины» 5/99