Скоростной почтовый самолет Boulton-Paul P.64 Mail-Carrier. Великобритания

В 1928 году управление технических разработок Министерства авиации (Air Ministry's Directorate of Technical Development) выпустило спецификацию 21/28 на высокоскоростной почтовый самолет для использования на имперских авиалиниях. В ней было много критики авиапочтовой службы Imperial Airways. Перевозившие почту пассажирские самолеты эксплуатировались в таком неторопливом темпе, что, летая минимальное количество часов и останавливаясь в очередном оазисе цивилизации (часто находившемся вне досягаемости самолета), перевозили грузы с рассчитанной скоростью в 30 миль/ч (48,27 км/ч).

Ответ был увиден в высокоскоростном почтовом самолете, который мог перемещаться на большие расстояния в таких условиях, в которых пассажиры вряд ли смогли вытерпеть. Он должен был быть в состоянии нести 1000 фунтов (453,6 кг) почты при скорости 150 миль/ч (241,35 км/ч) на дальность 1000 миль (1609 км). Эти характеристики должны были быть достигнуты при половинной мощности двигателей и горизонтальный полет должен был поддерживаться одним работающим двигателем без возможности запуска его на полную мощность.

В ответ на эти требования были представлены около двадцати проектов (некоторые компании представили более одного), но в конце 1931 года данная идея по финансовым причинам была отложена. Она была возрождена в 1932 году, когда были найдены ресурсы на строительство одного прототипа, и проект Boulton & Paul в феврале 1932 года получил контракт.

Компания Boulton & Paul представила биплан очень чистых форм P.64. Для снижения в соответствии со строгими спецификациями общего сопротивления и пустого веса к минимуму каждому пункту планера было уделено самое большое внимание. Он оказался способным летать со скоростью 185 миль/ч (297,67 км/ч) — быстрее стандартного дневного истребителя королевских ВВС Bristol Bulldog и был в состоянии поднимать полезную нагрузку весом свыше 60% от своего пустого веса. В какой-то степени это было достигнуто путем установки крыльев с размахом 54 фута (16,46 м) и, следовательно, удельной нагрузки на крыло при весе с полной нагрузкой в 14,9 фнт/фт² (72,75 кг/м²) и связанной с этим необходимостью в посадочной скорости 60 миль/ч (96,54 км/ч). Это стало возможным благодаря обязательным требованиям спецификации — отличным харатеристикам при полетах на одном моторе, означавшим, что вынужденная посадка из-за отказа двигателя была менее вероятной. Дни предусмотренных графиком посадок авиалайнеров в поле из-за отказа двигателя должно было подойти к концу.

схемы скоростного почтового самолета Boulton-Paul P.64 Mail-Carrier

P.64 имели крылья равного размаха с небольшим выносом и хордой длиной 7 футов (2,13 м). Они имели прямоугольные законцовки и две стойки, поперечное V центроплана было нулевым, у внешних консолей поперечное V имело небольшое положительное значение. Элероны верхнего и нижнего крыльев были аэродинамически сбалансированными по методу, разработанному Лесли Фрайзом (Leslie Frise) из Бристоля. Соединительные штоки элеронов проходили внутри наружных бипланных стоек, где они были защищены от повреждений и не добавляли дополнительного сопротивления. На верхнем крыле были установлены автоматические предкрылки Хендли-Пейдж. Они действовали при помощи механизмов реечной передачи и торсионных валов, так что сопротивление, вызываемое внешними кронштейнами было ликвидировано.

В то время как центроплан нижнего крыла состоял из двух частей, присоединенных к нижним лонжеронам с каждой стороны фюзеляжа, центроплан верхнего крыла был выполнен единым целым, вписанным в верхнюю часть фюзеляжа. Двигатели были установлены на верхнем крыле: ниже его и выше N-образных стоек, расположенных по краям ценроплана. Установка двигателей на верхнем, а не на нижнем крыла дала достаточный клиренс для винтов и позволяла установить шасси минимальной длины и, следовательно, минимального сопротивления. Крылья были укреплены установленными на параллельных межплоскостных стойках расчалками.

Крылья были стандарными для Boulton & Paul, но чуть более усовешенствованной конструкции, нежели те, что были установлены на Sidestrand. Они имели два лонжерона из высокопрочной стали, но передний лонжерон был сделан из двух труб, соединенных фермой из листового металла, в то время как задний лонжерон был "двойной восьмеркой", состоящей из двух частей, соединенных вверху и внизу в замок. Нервюры были дюралюминиевыми с трубчатым креплением секций. Крылья полностью покрывались полотном и имели заметные прямоугольные законцовки.

Двигателями были 555-сильные девятицилиндровые радиальные Bristol Pegasus I.M.2 с редуктором и наддувом, приводящие в движение двухлопастные винты. Они были оснащены облегающими девятисекционными кольцами Тауненда, включающими коллектор выхлопных газов, поддерживаемые конусовидными деревянно-полотняными обтекателями. Двигатели были созданы RAE Mk II с газовым стартёром и панелью запуска на фюзеляже.

В верхнем крыле были размещены пять топливных баков: четыре основных емкостью 74 галлона (336,41 л) каждый в консолях и коллекторный бак емкостью 29 галлонов (131,84 л) в правой части центроплана. Все баки были оснащены кранами аварийного слива топлива. Позади каждого двигателя находился маслобак емкостью 15 галлонов (68,19 л).

P.64 в своем первоначальном виде

Решение об установке обтекателей основных колес вместо убирающегося шасси было сделано после испытаний в аэродинамической трубе, показавших увеличение характеристик лишь на 2 мили/ч (3,22 км/ч), в дополнение к влекущим за собой сложностям с механизмом уборки. Основные колеса были оснащены стойками с гидропневматическими амортизаторами Boulton & Paul с пневматическими тормозами фирмы Dunlop. Они были заключены в деревянные обтекатели, которые могли подниматься и опускаться вместе с колесом: передняя часть была прикреплена к оси колеса, а задняя часть — шарнирно прикреплена под задним лонжероном. Таким образом, на земле обтекатели были значительно выше принимаемой в полете обтекаемой позиции, когда их масляные амортизаторы были в своих максимальных размерах.      

Обтекатели были установлены под внутренними межплоскостными стойками нижнего крыла, обеспечивая самолету широкую колею. Ориентирующееся хвостовое колесо низкого давления было установлено с обтекателем, задняя часть которого была сформирована рулем направления. На хвостовом колесе не были установлены масляно-пневматические стойки, вместо них использовались резиновые пружины. Для облегчения перемещения по земле хвостовое колесо было способно поворачиваться на 360°. 

В отличие от крыла горизонтальное хвостовое оперение было суживающийся формы с закругленными оконцовками, большой руль направления имел заостренную форму. Конструкция оперения отличалась от конструкции крыла. Вместо двух лонжеронов, двух швеллеров были соединены гофрированными профилями. Хвостовое оперение имело дюралевую обшивку и передняя кромка имела отдельную алюминиевую конструкцию; однако киль и руль направления были покрыты полотном. На рули направления и высоты были установлены сервоприводы; руль направления был установлен с роговой компенсацией.

Фюзеляж был в основном прямоугольного сечения с гладкими закругленными углами, придавающими очень привлекательный внешний вид. Два пилота были размещены перед крыльями в полностью закрытой кабине, с установленным в ней двойным управлением. Их установленных бок-о-бок сидинения были полностью регулируемыми по высоте, впереди и сзади. Летчики сидели плечом к плечу в узком фюзеляже без промежутка между сиденьями, сдвигавшимся для облегчения доступа к рабочим местам. Для радиста или штурмана позади кабины пилотов был большой отсек без перегородок. В ней находились штурманский стол со стойкой, радио и укладка для продуктов питания и питьевой воды. Полностью независимой от наземных объектов панель запуска двигателя была расположена на передней части верхнего лонжерона. В целом просторная кабина имела 7 футов (2,13 м) в длину, 7 футов (2,13 м) в ширину и 4 фута 4 дюйма (1,321 м) в высоту.

Позади кабины было почтовое отделение. Оно было длину 10 фута 3 дюйма (3,124 м), среднюю высоту 5 футов 2 дюйма (1,575 м) и среднюю высоту 3 фута 4 дюйма (1,016 м), придавая ему объем 175 фт³ (4,96 м³). Стандартные почтовые мешки висели на ряде крючков на каждой стороне отделения, которое было отделано сетями. Отсек имел центральный проход, чтобы иметь доступ к любому почтовому мешку, и люк, через который можно было бы на парашюте сбрасывать мешки над местом их назначения. Существовала также возможность в полете через этот же люк забирать сумки.

В частности, для достижения оптимальной аэродинамической формы большое внимание было уделено форме носовой части фюзеляжа. Уступ, сформированный ветровым стеклом, был тщательно исследован в аэродинамической трубе, угол лобового стекла была обоснованн довольно значительным изменением лобового сопротивления. Нос состоял из фанерной оболочки, натянутую на внутреннюю металлическую конструкцию, обрезавшуюся слегка по месту и дававшую необходимую гладкую поверхность; оболочка не имела никаких аэродинамических нагрузок. Оболочка приняла форму многоугольника, созданного на легком деревянном каркасе. Интересно, что в производстве фанеры из красного дерева для получения полностью водонепроницаемого покрытия вместо клея использовался бакелит. Остальная часть фюзеляжа была покрыта полотном.

Конструкция фюзеляжа состояла из образующих общую прямоугольную балочную ферму трех стальных и дюралюминиевых прочных секций. Лонжероны были обычными с закрытыми стальными стыками, запатентованными компанией Boulton & Paul. Большая часть вертикальных и горизонтальных стоек были дюралюминиевыми, лишь немногие в районе крыла были выполнены из стали.

Дверь экипажа находилась по правому борту над передней кромкой крыла и была оснащена небольшим круглым окном. Грузовая дверь была на левой стороне позади крыльев. По левому борту между крыльями было еще один круговой окно для обеспечения света в грузовом трюме. На самолете был установлен химический туалет.

Строительство P.64 началось в августе 1932 года и было поставлено в сжатые сроки, чтобы самолет 22 марта 1933 года был готов к обусловленному договором первому полету. К 3 февраля 1933 года график стал настолько плотным, что была учреждена чрезвычайная программа, чтобы убедиться в точ, что дата первого полета будет достигнута. Существовали две смены и была разрешена работа сверхурочно и в выходные дни. Помимо этого в качестве бонуса было обещано увеличение на 10% почасовой оплаты, если P.64 совершит свой первый полет 22 марта с дополнительными 2,5% за каждый день до этой даты. 22 марта 1933 года P.64 был готов к рулежечным испытаниям, но первый полет G-ABYK (так самолет был зарегистрирован) состоялся 23 марта во время вечернего чая, чтобы все сотрудники смогли понаблюдать за ним.

Управление оказалось приятным, но 30 марта в третьем полете с Доусоном Полом (Dawson Paul) в кресле второго пилота, Ри (Rea) во время взлета при поперечном ветре был не в состоянии исправить разворот вправо. Он должен был уменьшить дросселирование и применить тормоза, оказавшиеся на высокой скорости бесполезными. Он не мог остановиться до столкновения с проволочным забором вокруг поля для крикета. 

Основные колеса распластали забор, но после их прохождения он поднялся вновь и, ухватив за хвост и толкая его вверх, перевернул самолет на спину. Некоторые повреждения носа и двигателей привели к задержке полетов на нескольких недель.

Было установлено, что эффективностиь тормозов была уменьшена по согласованию с официальными лицами министерства и что руль направления на малых углах был загорожен. В аэродинамической трубе он был испытан только при нейтральном, максимальном и минимальном, а не при обычно используемых в полете малых углах. Было принято решение установить два небольших киля выше и ниже горизонтального хвостового оперения; самолет вновь летал в июне благодаря финансовым усилиям главного инженера Сэма Хискока (Sam Hiscocks).

P.64 с увеличенной поверхностями руля направления

На испытаниях P.64 в Мартлшем-Хите в октябре 1933 года было установлено, что он обладал замечательными для транспортного биплана максимальной скоростью 185 миль/ч (297,67 км/ч), крейсерской скорость 160 миль/ч (257,44 км/ч) и потолком в 19500 футов (5943,59 м). Для испытательных полетов на управляемость P.64 был загружен до максимального веса в 11300 фунтов (5125,68 кг) с только одним пилотом на борту. В ходе 35-минутного полета он обнаружил, что рули высоты и элероны легкие и эффективные, но руль направления, хотя и эффективный, был тяжелым при начальных движениях и становился легче по мере увеличения угла. При планировании, если полот снял ноги с педалей руля и с полностью перемещенным рулем направления он оставался в прежнем положении.

При нормальном полете P.64 был достаточно устойчивым но корму и на нос, но путевая устойчивость была низкой. При использовании руля направления было необходимо сохранить твердый контроль, если во время поворотов были обнаружены неровности. Как только скольжения на крыло увеличивались, нос, как правило, резко поднимался и для поддержания угла скольжения необходимо было быстрое использование руля, а чтобы опустить нос было необходимо отклонение на 20°-30° всей нижней секции руля направления.

На одном двигателе самолет вел себя нормально, и прямолинейный полет  может быть сохранен до скорости 115 миль/ч (185,04 км/ч). На скорости 110 миль/ч (177 км/ч) острожно поворачивался в направлении двигателя на холостом ходу. Пытаться уменьшать скорость не стоило. Долгий разбег был необходим, но скорость набора высоты была хорошей. Скорость захода на посадку была выше 90 миль/ч (144,8 км/ч) и, по крайней мере, были необходимы 100 миль/ч (160,9 км/ч) при выполнении крутых разворотов на планировании.

P.64 садится в Маусхолде

Была предпринята попытка сваливания, произошедшая на скорости 68 миль/ч (109,41 км/ч). Проводивший испытания пилот нашел кабину в целом удобной с хорошим обзором и хорошими размещением и доступом всех элементов управления.

К сожалению 21 октября в ходе третьего полета в Мартлшем-Хите под управлением флайт-лейтенанта (Flight Lieutenant — капитан) Дж.Л.Дж. Ричмонда (G L G Richmond) на развороте самолет потерял управление и разбился. На высоте 1200 футов (366 м) он вошел во внезапное пике, вызванное, вероятно, небрежным сваливанием, выровнялся и потом вошел в пике снова. Самолет был уничтожен, а летчик отделался лишь незначительными травмами. Скорее всего отсутствие поперечного управления не улучшилось введением дополнительных килей, что было указано в докладе о кратком полете на проверку управляемости.

Перепроектирование началось с тремя килями и удлиненным фюзеляжем, но P.64 больше не были построены и концепция специального почтового самолета, кажется, была заброшена. Считалось, что использование авиапочты общественностью была настолько распространенным, что она возражала против выплат высоких премий за нее. В результате этого затраты на специальный почтовый самолет были слишком высокими, хотя компания Boulton & Paul предприняла меры, чтобы предложить P.64 по более низкой цене. 

впечатляющий набор высоты P.64 

Переименованный в P.65, проект был предложен AB Aerotransport (Swedish Air Lines) в качестве грузового гидросамолета с двигателями Jupiter XFAM, Jupiter XFA или Panther M.5. Он был переработан с верхним фюзеляжным грузовым люком, но заказа не последовало. конструкция P.64 была взята в качестве основы для представленного компанией Boulton & Paul бомбардировщика/транспорта P.69, разработанного по спецификации C.26/31. Он отличался носовой и хвостовой пулеметными позициями, оснащенными одним пулеметом Lewis в колецевых установках Скраффа, двумя двигателями Pegasus и бипланным хвостовым оперением с двумя килями и рулями направления.

Никакого заказа не последовало ни на какую-либо из данных версий, вместо которых возможным заказом был обеспечен Bristol Bombay. 

В основную конструкцию были внесены дополнитьельные изменения для спецификации B.9/32, требовавшей двухмоторный бомбардировщих для действий днем. Проект Boulton & Paul P.70 отличался первым применением технологии орудийных башен с силовым приводом: носовой и выдвигаемой спинной башнями. В конечном итоге эта спецификация привела к производству Handley Page Hampden, а P.70 контракта не получил.

Простая пассажирская версия P.64 с двигателями Pegasus II.M3 или Double Mongoose была переименована в P.71. Эта конструкция должна была стать основой для следующего построенного компанией Boulton & Paul гражданского транспортного самолета P.71A airliner.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: почтовый самолет

Экипаж: 3 человека

Силовая установка: два 555-сильных двигателя Bristol Pegasus I.M.2.

Размеры:

размах крыла 54 фт (16,46 м)
длина 42 фт 6 дйм (12,95 м)
высота 13 фт (3,96 м)
площадь крыла 756 фт² (70,23 м²)

Вес:

пустого 7008 фнт (3178,83 кг)
с полной нагрузкой 11267 фн (5110,71 кг)

Летные характеристики:

максимальная скорость 185 миль/ч (297,7 км/ч)
скорость набора высоты 1400 фт/мин (426,72 м/мин)
практический потолок 22500 фт (6858 м)
дальность 1000 миль (1609 км)

источник: Alec Brew "Boulton Paul Aircraft Since 1915"