«Супермарин» для субмарины. Проект летающей лодки Supermarine S.S.1 Slip-wing
Содержание:
Предисловие редакции: В 1913 году эксцентричный британский пионер морской авиации Ноэль Пембертон Биллинг подал первый из нескольких патентов, подробно описывающих его концепцию «сбрасываемого крыла» (slip-wing), в которой съемные крылья устанавливались на летающий моторный катер. В своей статье Ральф Пеграм (Ralph Pegram) отслеживает развитие концепции одноместного одномоторного бомбардировщика Supermarine S.S.1, оснащенного «сбрасываемым крылом» и предназначенного для базирования на подводной лодке.
Ноэль Пембертон Биллинг (без дефиса) – создатель авиастроительной компании Pemberton-Billing Ltd – основал свой бизнес на берегу реки Итчен (Itchen), Вулстон, недалеко от Саутгемптона, с конкретной целью создания ряда спортивных, военных и коммерческих летающих лодок, называемых
«мореходными лодками, способными совершать полёты.»
Ноэль Пембертон Биллинг родился в Хэмпстеде (Hampstead) 31 января 1881 года и в возрасте 13 лет сбежал из дома в Южную Африку. После участия во второй бурской войне он вернулся в Великобританию и после нескольких деловых начинаний в 1913 году в Вулстоне, Саутгемптон, основал компанию Pemberton-Billing Ltd. Снимок предоставлен автором статьи
Первоначальное предложение компании представляло собой то, что мы сейчас сочли бы довольно традиционными конструкциями: проект Supermarine P.B.1, представленный на выставке Aero & Marine в Олимпии в апреле 1914 года, и два других проекта, которые описаны в брошюре, посвященной основанию компании. Однако один из проектов, не включенных в брошюру, заключался в том, что Пембертон Биллинг намеревался использовать новую концепцию, которая была предметом патентной заявки, поданной им в 1913 году.
ЛЕТАЮЩАЯ ЛОДКА СО СБРАСЫВАЕМЫМ КРЫЛОМ
В патенте Ноэля Пембертон Биллинга описывались различные конфигурации летающих лодок, у которые несущие поверхности и воздушные винты или, как сформулировали в компании «аэронавигационное препятствие», крепились к лодочному корпусу быстросъемными захватами, которые позволяли сбросить их после того как летательный аппарат оказался на воде. [1] После этого летающая лодка функционировала бы в качестве обычного моторного катера. В большинстве случаев двигатель устанавливался внутри лодочного корпуса. Двигатель соединялся с механизмом сцепления, что позволяло пилоту выбирать направление передачи мощности: либо на вал и на гребной винт, либо на цепной привод и воздушный винт.
в конце 1913 года Ноэль Пембертон Биллинг подал свою первую патентную заявку на систему «сбрасываемого крыла» и в 1914 году дополнил ее рядом идей. Две представленные схемы включают элементы, разработанные для летающих лодок P.B.7 и «P.B.31»/S.S.1 (обозначение P.B.31 получил ночной перехватчик дирижаблей Nighthawk)
В последующие годы Пембертон Биллинг называл эту систему «сбрасываемым крылом», и основной целью было обеспечение безопасности экипажа в случае, если самолёт будет вынужден совершить посадку при сильном ветре или сильном волнении моря, во время которых крылья будут иметь дестабилизирующее влияние. Однако вскоре стало ясно, что возможность отсоединения и повторного крепления несущих поверхностей может иметь и другие преимущества, например, для хранения или для коммерческих летающих лодок, желающих швартоваться в закрытых гаванях. Патент Пембертон Биллинга был обильно проиллюстрирован множеством альтернативных компоновок, соединений и фиксирующих устройств.
Летом 1914 года опубликованная в прессе компанией рекламировалась двухвинтовая военная летающая лодка P.B.7 со сбрасываемым крылом, а в июле того же года в журнале «Flight» сообщалось, что изготовление первой из них было близко к завершению до конца месяца, и при условии обеспечения подходящим двигателем до конца месяца будет готова к испытаниям. Также сообщалось, что немецкие военные заказали две летающие лодки P.B.7. Однако с началом войны все работы над самолетом были прекращены, и Ноэль Пембертон Биллинг, почти отказавшись от мыслей о летающих лодках, решил направить усилия своей компании в совершенно ином направлении – на самолетах-разведчиках и перехватчиках дирижаблей тех типов, на которые Пембертон Биллинг делал упор в опубликованной им в 1916 году книге «Воздушная война: как ее вести» (Noel Pemberton Billing «Air War: How to Wage It»). [2] Корпуса летающих лодок P.B.7 несколько лет находились на хранении в компании и затем были адаптированы для использования в качестве обычных катеров.
рекламный плакат компании Pemberton-Billing Ltd. На верхнем рисунке показан самолет в полете, а на нижнем – самолет уже без крыльев, хвостового оперения и винтов, «сброшенных» после посадки на воду
рекламный плакат, выпущенный компанией Pemberton-Billing Ltd в 1914 году и содержавший основные характеристики и краткое описание летающей лодки P.B.7. На рисунке показан самолет в полете (верхняя часть), а внизу самолет уже без крыльев, хвостового оперения и винтов, «сброшенных» после посадки на воду. Позднее два корпуса гидросамолетов были переоборудованы в катера. Снимок предоставлен автором статьи
В конце 1915 года после непродолжительного отбытия воинской повинности в рядах авиационной службы Королевского флота (Royal Naval Air Service – RNAS) Ноэль Пембертон Биллинг ушел в отставку и вернулся к гражданской жизни с намерением бороться за место в парламенте. Пембертон Биллинг был убежден, что именно он выступает за дело военной авиации и за противовоздушную защиту королевства, которую он считал неэффективной. Выиграв выборы, Пембертон Биллинг начал громкую – и во многом неоправданную – атаку на правительство и военное руководство.
СКОТТ-ПЕЙН И S.S.1
Чтобы избежать обвинений в конфликте интересов Ноэль Пембертон Биллинг продал свои акции Хьюберту Скотт-Пейну (Hubert Scott-Paine) – управляющему бизнесом, который возобновил работу компании под наименованием Supermarine Aviation Works Ltd, тем самым разрывая все связи с его непредсказуемым и все более воинственным бывшим другом. Скотту-Пейн установил прочные отношения с Управлением авиации Адмиралтейства, вернув компанию к постройке морских самолётов. Под его руководством компания изготовила два типа гидросамолетов конструкции Адмиралтейства, а также по лицензии летающие лодки компании Norman Thompson и гидросамолеты компании Short Brothers. В 1918 году с помощью бывшего специалиста по корпусам из Управления авиации Адмиралтейства Линтона Хоупа была спроектирована и изготовлена летающая лодка N.1B Baby – первая летающая лодка компании Supermarine собственной разработки.
Хуберт Скотт-Пейн
После подписания Перемирия компания Supermarine стремила расширить поле своей деятельности и освободившись от ограничений военного времени на предоставление информации выпустила небольшую брошюру с описанием работ, проделанных ею в годы Первой Мировой войны. В брошюру были включены краткие описания каждого из построенных компанией Supermarine типов самолетов (с осторожностью, чтобы избежать каких-либо упоминаний о причастности Пембертон Биллинга), фотографии ее различных отделов и цехов и описание одного проекта, который компания предложила Адмиралтейству и который остался недостроенным. Это была летающая лодка со сбрасываемым крылом, получившая обозначение S.S.1. [3]
Проект был разработан в 1915 году во времена компании Pemberton-Billing и, по-видимому, находился под контролем Ноэля Пембертон Биллинга. В своей книге Пембертон Биллинг написал, что проект получил обозначение P.B.31, хотя этот номер компания присвоила одному из своих больших четырепланов. S.S.1 был единственным примером из небольшого числа концептуальных проектов летающих лодок, которые Скотт-Пейн решил унаследовать от предыдущей компании. Летающая лодка S.S.1 была задумана в качестве одноместного бомбардировщика со сбрасываемым крылом, оптимизированным для размещения на специализированных подводных лодках и выполнения скрытых атак под покровом темноты. Летающая лодка мела корпус с плоскими стенками длиной всего 15 футов (4,57 м) с шестицилиндровым рядным двигателем водяного охлаждения, установленным позади пилота. Вал приводил в движение установленный в задней части корпуса морской гребной винт, а цепной привод соединял двигатель с воздушным тянущим винтом, который был установлен в передней части удлиненной балки хвостового оперения. Данная балка имела квадратное поперечное сечение и устанавливалась в середине межкрыльевого пространства бипланной коробки двухстоечной бипланной коробки с крыльями, имевшими размах 32 фута (9,75 м).
схема в трех проекциях летающей лодки Supermarine S.S.1. Схема этого одноместного бомбардировщика была составлена на основе синек, чертежей и эскизов компании Supermarine. Крылья биплана были установлены без уступа и имели равный размах по 32 фута (9,75 м). Технические детали быстрого сброса бипланной коробки, балки и хвостового оперения остаются неизвестными. Чертеж Ральфа Пеграма © 2022
Киль, руль направления и бипланное горизонтальное оперение крепились к задней части балки. Вертикальный шарнир, установленный на хвостовой части балки, позволял во время хранения поворачивать её в сторону параллельно крыльям. Лонжероны нижнего крыла были соединены с верхней частью лодочного корпуса защёлками с быстрым размыканием. Тросы управления отклоняющимися поверхностями, которые приводились в действие через цепные валы, расположенные за пилотом в лодочном корпусе, также были оснащены быстроразъемными механизмами. На сохранившихся чертежах не показано никаких подробностей того, как они должны были функционировать.
чертеж 15-футового (4,57 м) корпуса летающей лодки S.S.1 без балки квадратного поперечного сечения, крыльев и хвостового оперения. На чертеже показаны механизмы управления полетом, а также расположение шестицилиндрового рядного двигателя жидкостного охлаждения в задней части лодочного корпуса. С помощью цепного привода двигатель вращал тянущий винт, установленный в передней части балки хвостового оперения. Снимок предоставлен автором статьи
Разобранная летающая лодка предназначалась для размещения в специальном водонепроницаемом контейнере, закрепленном на палубе подводной лодки. В ночные часы подлодка приближалась к району цели, вражескому судну или прибрежному объекту и всплывала на безопасном расстоянии. Затем летающая лодка S.S.1 выводилась из контейнера и собиралась. После сборки подводная лодка погружалась и отходила на безопасное расстояние, а самолет взлетал и атаковал свою цель.
серия иллюстраций из брошюры, выпущенной компанией Supermarine в 1919 году. На снимке показаны рисунки летающей лодки S.S.1. На верхних частях иллюстрации показаны рисунки летящего гидросамолета S.S.1. В нижней левой части иллюстрации показан «сброс крыльев». В нижней правой части иллюстрации показана «готовность к укладке на палубе подводной лодки». Снимок предоставлен автором статьи
В зависимости от боевого задания у пилота было три варианта действия. Если расстояние было небольшим, то гидросамолет мог долететь до дружественной береговой базы. В качестве альтернативы летающая лодка могла приводниться рядом с подводной лодкой, поднята на ее борт, демонтирована и помещена в контейнер. В случае отказа от любого из этих вариантов самолет мог улететь подальше от района цели, совершить посадку на воду и сбросить крылья. Затем летающая лодка в варианте высокоскоростного мореходного катера, способного развивать скорость до 50 узлов (93 км/ч). Было высказано предположение, что сброшенная балка с крыльями и хвостовым оперением должна была использоваться в качестве приманки и, следовательно, помочь спастись.
на данном рисунке показано как могла выглядеть летающая лодка Supermarine S.S.1, когда она стояла на якоре. На самолет нанесены камуфляжная окраска, опознавательные знаки и серийный номер N1293. Данный номер был один из серии номеров (от N1290 до N1299), предназначенных для летающих лодок AD. Данные летающие лодки должна была изготавливать компания Supermarine, но только одна машина (N1290) была достроена. Остальные серийные номера были отменены в марте 1918 года. Рисунок Ральфа Пеграма © 2022
Руководство компании Supermarine возлагало большие надежды на данный проект, но в брошюре 1919 года несколько лаконично отмечалось, что
«власти… не были впечатлены идеей и строительство машины не было завершено.»
Это означает, что теоретически какие-то производственные работы были проведены. Учитывая мнение властей, вызывает удивление тот факт, что в 1920 году с некоторых чертежей летающей лодки S.S.1 сдули пыль и они были перечерчены в первые месяцы работы Реджинальда Митчелла на должности главного инженера и конструктора компании Supermarine. Остается неясным: было ли это признаком того, что данная концепция была сочтена достойной возрождения для военного применения или же в компании Supermarine рассматривали другое применение для небольшого самолета со сбрасываемым крылом. Однако нет никаких указаний на то, что были проведены какие-либо дальнейшие проектные работы, и у руководства компании Supermarine исчез интерес к сбрасываемому крылу.
АНАЛОГИЧНЫЙ ПОДХОД В США
Как это не покажется странным, но в то время, когда компания Supermarine представила Адмиралтейству свой проект S.S.1, в Соединенных Штатах Гленн Кертисс вел переговоры с береговой охраной США, которая искала самолет, способный быстро доставлять спасательные шлюпки к терпящим бедствие судам. Ответом компании Curtiss стала летающая лодка-триплан Model BT с 200-сильным двигателем в лодочном корпусе. Мощность от двигателя передавалась на два тянущих винта с помощью системы валов и зубчатых передач. Небольшой вспомогательный двигатель вращал гребной винт.
В 1917 году для оценки был изготовлен один самолет, но система трансмиссии не смогла функционировать так, как задумывалось. Поэтому двигатель был извлечен из корпуса, установлен на среднее крыло и непосредственно вращал один тянущий винт. Хотя модернизированный самолет и совершал полеты, он не был удачным, поскольку воздушный винт находился слишком близко к кабине пилота, а корпус создавал чрезмерное количество брызг. Несмотря на неудачу Model BT в 1918 году Гленн Кертисс запатентовал конструкцию. [4] Многие аспекты почти наверняка являлись нарушением претензий, сделанных в предыдущей патентной заявке Пембертон Биллинга, принятой Патентным ведомством США в 1916 году. [5] Однако все это представляло чистый академический интерес, поскольку ни Curtiss, ни Supermarine не предпринимали никаких дальнейших конструкторских работ по самолетам со сбрасываемым крылом.
схема летающей лодки-триплана Curtiss BT. Конструкция летающей лодки BT была запатентована Гленном Кертиссом в 1918 году, имела поразительное сходство с летающей лодкой Supermarine S.S.1 с ее сбрасываемым крылом и, возможно, нарушила некоторые аспекты оригинальных патентов Пембертон Биллинга 1913 года
Кому принадлежит идея сбрасываемого крыла и конструкция самолета, использующего данную концепцию? Хотя патенты были поданы от имени Ноэля Пембертон Биллинга, есть веские основания полагать, что человеком, разработавшим данную концепцию, был Хьюберт Скотт-Пейн. В 1935 году в письме в журнал «Flight» Скотт-Пейн утверждал, что именно он в 1914 году спроектировал P.B.1. Время показало, что именно Хьюберт Скотт-Пейн был в компании Supermarine той движущей силой, стремившейся сделать летающие лодки основной продукцией компании и следовавший принципу, который теперь перефразирован как «мореходный корпус, который будет летать».
Хьюберт Скотт-Пейн приложил огромные усилия и привлек значительные финансовые средства, чтобы летающие лодки компании Supermarine приняли участие в шнейдеровских гонках. В соревнованиях 1922 года победу одержала летающая лодка Supermarine Sea Lion II. Скотт-Пейн был активным сторонником летающих лодок для коммерческой эксплуатации и был основателем компании British Marine Air Navigation Co Ltd – совместного предприятия с компанией Supermarine, которое эксплуатировало амфибии Sea Eagle на авиалинии между Саутгемптоном и Нормандскими островами. Кроме того, Скотт-Пейн был увлечен высокоскоростными катерами. Его усилиями в компании Supermarine им был создан филиал, занимавшийся разработкой и производством катеров, и впоследствии Хьюберт Скотт-Пейн стал владельцем компании British Power Boat Company. Мы знаем, что после 1914 года Ноэль Пембертон Биллинг постепенно терял интерес к летающим лодкам и что именно Скотт-Пейн решил продолжить разработку S.S.1, поэтому доводы Скотт-Пейна кажутся убедительными.
В 1924 году Министерство авиации выпустило Спецификацию 16/24, требовавшую создания небольшого разведывательного гидросамолета. Машина должна была действовать с подлодки M2 – модернизированной подводной лодки-монитора класса M. Данная лодка была модернизирована и была оснащена герметичным ангаром и катапультой на носовой палубе. Для оценки был заказан один поплавковый гидросамолет Parnall Peto, который впервые поднялся в воздух в 1925 году. Характеристики гидросамолета Parnall Peto были признаны приемлемыми, но испытания машины резко прекратились, когда подводная лодка M2 затонула после того, как двери ангара были непреднамеренно оставлены открытыми.
[1] Патент Великобритании №24462. «Усовершенствования в области летающих лодок и других летательных аппаратов или связанные с ними усовершенствования». Заявка подана 28 апреля 1913 года и 1 апреля 1914 года
[2] Goodall, Michael H., Pemberton Billing and the Four-Winged Farrago, The Aviation Historian No 8, July 2014 (Предки Schräge Musik. Опытный ночной истребитель-перехватчик дирижаблей P.B.31E Nighthawk. Великобритания)
[3] Аббревиатура «S.S.» несколько раз встречается в ранних проектах компании Supermarine и почти наверняка является сокращением от «Single Seat» (одноместный); предположение, что аббревиатура «S.S.» является сокращением от «Supermarine Scout» (самолет-разведчик компании Супермарин) является неверным. Однако, возможно, «S.S.» является сокращением от «Submarine Scout» (разведывательный самолет подводного базирования), хотя планировалось, что S.S.1 будет использоваться не в качестве разведчика, а как легкий бомбардировщик
[4] Патент США №1294415 «Летающая лодка». Заявка подана 13 марта 1918 года
[5] Патент США №1180967 «Летающая лодка или другое воздушное судно». Заявка подана 7 апреля 1914 года
источник: Ralph Pegram «Supermarine by submarine. The Supermarine S.S.1 «Slip-wing» flying-boat» «The aviation historian» №39, pages 110-116
