Цельнометаллическая легкая летающая лодка Short Brosthers с двумя двигателями Biackburne объемом 696 см³. Великобритания
Во многих отношениях одной из самых замечательных машин современности является небольшая цельнометаллическая летающая лодка компании Short Brosthers, производство которой сейчас близится к завершению на заводе в Рочестере. Начнем с того, машина построена полностью из металла (за исключением обшивки крыла) и в качестве материала в конструкции в основном используется дюралюминий. Это само по себе делает машину необычной, поскольку до настоящего времени этот материал при постройке самолетов не использовался в какой-либо значительной степени. Его применение при изготовлении корпуса летающей лодки является еще одним новшеством в истории британской авиации: в машине компании Short этот металл используется для изготовления каркаса и для его обшивки. Таким образом рассматриваемая нами машина является первым в мире легким гидросамолетом, построеным в этой стране и, вероятно, в мире. И не только это: на данном самолете принята характерная для крупных машин двухдвигательная компоновка. Самолет представляет собой моноплан — еще одна нововведение, во всяком случае в наше время. Таким образом, ясно, что нет недостатка интереса к легкой летающей лодке, которую благодаря любезности компании Short Brosthers нам недавно разрешили осмотреть и которая является предметом данной статьи.
Перед началом описания цельнометаллической летающей лодки Short необходимо вкратце напомнить этапы развития, которые предшествовали постройке данной машины. Для начала следует вспомнить, что компания Short Brosthers во время Войны строила жесткие дирижабли и, следовательно, имеет значительный опыт работы с дюралюминиевыми конструкциями. Затем на авиашоу, посвященном олимпийским играм 1920 года, компанией был представлен двухместный биплан с двигателем Siddeley " Puma". Эта машина — "Silver Streak" — была построена целиком из металла, в основном из дюралюминия, лишь крыльевые лонжероны были выполнены из стальных труб. Даже обшивка крыла была выполнена из дюралюминия, примененная в остроумной манере, изобретенной и запатентованной Short Brosthers. Конструкция фюзеляжа была простой формы, и его особенностью было то, что дюралюминиевые листы обшивки воспринимали часть напряжений, возникающих в корпусе. Вкратце в используемом принципе было то, что форма, а точнее сечение, части фюзеляжа было создано шпангоутами, к которым обшивка крепилась заклепками. "Silver Streak"-ом, как правило, восхищались на выставке, и он был признан как отчетливый шаг вперед. Кстати, эта машина была первым цельнометаллическим самолетом спроектированным и построенным в Англии.
В наше время "Silver Streak" имел дальнейшее развитие в виде Short "Springbok", в котором были сохранены многие конструктивные особенности "Silver Streak", в то время как другие, в частности в конструкции крыла, были изменены в соответствии с требованиями Министерства авиации.
Из вышесказанного видно, что компания Short Brosthers выполнила большую новаторскую работу в этом виде конструкций и отрадно, что имеем возможность записать, что успехи, достигнутые в настоящее время, признаны Министерством авиации, которое в течение некоторого времени внимательно следит за достигнутым прогрессом и которое санкционировало постройку новых машин, включающих в свою конструкцию разработанные в Рочестере специальные формы металлических конструкций. Таким образом существуют все основания считать, что в этой стране дюралюминиевые конструкции (также как это было со стальными конструкциями) скоро займут ведущее место и что за новаторские работы Short Brosthers получит заслуженную награду.
В то же время легкая летающая лодка, которая является предметом данной статьи, должна служить очень хорошим натурным экспериментом по демонстрации возможностей маломощных гиросамолетов и достоинств принятого данного вида конструкции. Метод постройки этой машины довольно интересен и здесь могут быть сделаны краткие ссылки на историю ее создания. Два или три года назад богатый австралиец мистер Леббеус Хордерн (Mr. Lebbeus Hordern) купил у компании Short Brosthers переделанную летающую лодку "F.5", оснащенную двумя двигателями Rolls-Royce "Eagle". Эта машина, фотографии которой были опубликованы в этом же номере "Flight", была снабжена просторным салоном, в котором пассажиры могли путешествовать с комфортом. Совершенно понятно, что машина показала хорошие результаты и активно использовалась в Австралии. Заинтересовавшись самолетом легкого типа, но желая получить гидроплан, а конкретнее летающую лодку, мистер Хордерн попросил компанию Short Brosthers не может ли она предоставить маломестную пассажирскую двухмоторную летающую лодку. Мистер освальд Шорт (Mr. Oswald Short) телеграфировал утвердительный ответ, и после дальнейших переговоров в компании приступили к работам по проектированию и постройке. В результате появилась машина, показанная на прилагаемых чертежах в масштабе и фотографиях.
Легкая летающая лодка компании Short Brosthers представляет собой моноплан с тонким в поперечном сечении крылом (если быть точным R.A.F, 15), соединенным с корпусом при помощи тонких расчалок. На крыле были установлены два двигателя Blackburne — аналогичные тем, что в прошлом году так удачно были применены на Lympne-е. Позади каджого двигателя находился обтекатель.
легкая летающая лодка компании Short: два вида масштабной модели машины. Они дают хорошее представление об общем внешнем виде и "чистых" линиях
Поскольку двигатели были размещены довольно далеко в глубине крыла, то были установлены удлиненные валы для приведения тянущих винтов к передней кромке. Валы воздушных винтов являются всего лишь удлиненными валами и не содержат в себе редукторов — винты работают с той же частотой, что и двигатели. Расположение силовой установки и винтов интересно сравнить с небольшой летающей лодкой Dornier "Libelle". Обе машины построены из дюралюминия, но на этом их сходство прекращается и их конструкции весьма непохожи друг на друга, хотя и имеют несколько общих точек. На центральной ценции переднего лонжерона крыла машины Dornier был установлен небольшой радиальный двигатель Siemens, вращавший тянущий винт. Для того чтобы получить необходимый безопасный зазор между винтом и фюзеляжем и держать центр сопротивления в разумной близости от центра тяги монопланное крыло самолета Dornier поднимается на значительное расстояние над корпусом и пассажиры, фактически, сидят под крылом. С другой стороны в машине компании Short крыло опирается непосредственно на корпус лодки и два двигателя установлены на крыле. Таким образом, центр тяги и центр сопротивления находятся ниже чем у Dornier, в то время как расстояние между центрами винтов составляет примерно 6 футов (1,8 м). Таким образом, если произойдет остановка одного двигателя, то крутящий момент не настолько велик и с ним может справиться руль направления; с одним работающим двигателем нагрузка на единицу мощности возрастет, и машина, вероятно, будет в состоянии только летать на эшелоне. Проводя дальнейшее сравнение, увидим, что для поперечной устойчивости на воде у летающей лодки Dornier из корпуса выступают короткие "корневые части крыла", тогда как у машины Short используются подкрыльевые поплавки обычной формы. Опять же, корпус машины Dornier прямоугольного сечения, в то время как лодка Short имеет ярко выраженный завал бортов впереди, переходящий в округлое поперечное сечение в хвосте. Интересно сравнить две машины, поскольку немецкая летающая лодка оснащена 55-сильным двигателем и несет в себе двух человек, в то время как два двигателя Blackburne будут выдавать что-то вроде 40 л.с. и будут способны нести только пилота. Таким образом, обе машины представляют очень экономичный в отношении расхода мощности полет, однако в ином они сильно отличаются.
Корпус легкой летающей лодки Short в своей конструкции был очень похож на впервые использовуннцю на "Silver Streak" — то есть каркас и "шпангоуты" из дюралюминиевых колец L-образного поперечного сечения, к которым клепались листы обшивки. Продольные стрингеры не проходили сквозь шпангоуты и являлись элементами жесткости между кольцами. В передней части кольцо с цилиндрической наружной поверхностью получалось добавлением разъемной пластины, соответствующей форме реданов и глиссирующего днища, которое как и в деревянных конструкциях является отдельной конструкцией и открыт сзади так, чтобы вода могла стекать, когда самолет находится в воздухе. Структура внутри корпуса полностью ограничивается этими кольцами, что делает его одной из самых удивительно простых конструкций из числа виденных ранее. Простота и "чистый" внешний вид, пожалуй, наиболее заметные особенности проекта.
легкая летающая лодка компании Short: вид корпуса, показывающий реданы и т.д.
Окружности довольно тяжелой конструкции использовались там, где крепились внешние элементы — крыло и хвостовое оперение, но даже эти дополнения не портят простоты конструкции. Пространство внутри корпуса было полностью свободным, шпангоуты выступали внутрь относительно обшивки всего лишь на пару дюймов (50,8 мм) или меньше и там отсутствовали какие-либо конструктивные элементы.
Кабина пилота находится в крайнем носовом положении, и, следовательно, он получает отличный вид вперед. В дополнение к обычным средствам управления, рычагам управления двигателей и т.д., котоые были предусмотрены для самолета, существует пусковой рычаг, а точнее два — по одному на каждый двигатель. Эти рычаги за исключением того, что они управляются руками, действуют также как и ножной стартер мотоцикла. Во время нашего визита на завод данная компоновка были испытана на испытательном стенде и такой способ был найден легкозапускающим двигатели Blackburne. Таким образом, на маленькую летающую лодку пилот должен иметь возможность запустить двигатели без посторонней помощи — то, что в путешествии может быть крайне важным.
Говоря о корпусе этой машины следует заметить, что когда он был закончен и с нагрузкой на борту около 800 фунтов (363 кг) был помещен в воду и оставался в ней 24 часа. К концу этого времени было установлено, что вода просочилась на уровень рюмки для яйца всмятку. Следовательно вопрос водонепроницаемости не являлся трудным в металлических конструкциях. Это несмотря на тот факт, что в отличие от практики Dormer в лодке компании Short полотно в швах не использовалось. Еще предстоит увидеть как будет себя вести корпус после длительной эксплуатации, нескольких грубых посадок и т.д., но, кажется, есть очень веские основания полагать, что дюралюминиевый корпус в этом отношении будет как минимум равен деревянному. Несомненно, металлический корпус имеет больший шансы полного отсутствия просачивания воды. Мы считаем, что у большой летающей лодки количество воды, впитываемое корпусом, не превысит 600 фунтов (272 кг). Таким образом, можно признать, что лодка, которая большую часть своего времени должна находиться в воде, вопрос замачивания имеет первостепенное значение, и этот факт дает право на очень тщательное рассмотрение цельнометаллических корпусов.
легкая летающая лодка компании Short: дюралюминиевый корпус в воде. После нахождения в воде в течение 24 часов вода в корпус просочилась на уровень рюмки для яйца всмятку
Крыло легкой летающей лодки Short также металлическое, лонжероны гофрированной металлической конструкции и нервюрами, имеющими в коробчатое поперечное сечение с отверстиями для облегчения веса конструкции. Однако обшивка применена традиционня — полотняная. Две консоли крыла прикреплены к верхней части корпуса болтовыми соединениями и, как уже упоминалось, с каждой стороны крепилось двумя стойками. Элероны имеют большую площадь с размахом по всей длине консоли и со значительной хордой. Элероны управлялись при помощи коленчатых рычагов, размещенных в коренных концах внутри элеронов, и стержней, тянущихся вертикально вниз во внутренней части корпуса.
Хвостовое оперение обычной формы и построено из металлических трубчатых лонжеронов с нервюрами, имеющими в коробчатое поперечное сечение, обшивка полотняная.
Для облегчения управляемости на берегу вместе с машиной поставляется пара колеса большого диаметра. Они устанавливались на ось, которая могла быть вставлена в трубку, проходящую через корпус чуть выше основного редана. Таким образом, пилот может с легкостью управлять самолетом. В полете колеса, конечно же, не используются: они оставляются позади или могут перевозиться внутри корпуса, если пилот во время путешествий планирует выводить самолет на сушу.
Легкая летающая лодка компании Short вызывает большой интерес, и когда в ближайшее время состоятся летные испытания и т.д. мы надеемся, что сможем публиковать фотографии и отчет об испытаниях.
Основные размеры и т.д. показаны на чертеже общего вида:
размах крыла 36 фт 0 дйм (10,97 м)
длина 24 фт 8,5 дйм (7,54 м)
площадь
крыла 196 фт² (18,2 м²)
элеронов 47 фт² (4,4 м²)
стабилизатора 23,5 фт² (2,2 м²)
рулей высоты 15 фт² (1,4 м²)
киля 1 фт² (0,1 м²)
руля направления 5 фт² (0,46 м²)
легкая цельнометаллическая летающая лодка компании Short: масштабные чертежи общего вида
Ожидается, что общая масса в снаряженном состоянии будет между 800 и 900 фунтами (363-408 кг) и скорость (расчетная) составит 68 миль/ч (109,4 км/ч) при частоте вращенидвигателей 2500 об/мин. Двухлопастные винты имеют диаметр 4 фт 3 дйм (1,3 м) и вращаются с частотой двигателя. Если предположить, что общая масса 850 фунтов (385,6 кг), то удельная нагрузка на крыло состовит 4,34 фнт/фт² (21,19 кг/м²) и если общая мощность двигателей составит 40 л.с., то удельная нагрузка на мощность составит 21,25 фнт/л.с. (9,64 кг/л.с.). Таким образом, удельная нагрузка на мощность является не очень высокой, и, судя исключительно по удельной нагрузке в 42,5 фнт/л.с. (19,28 кг/л.с.), машина может иметь возможность летать на одном двигателе (тем более, что конструкция является очень "чистой").
источник: "THE SHORT ALL-METAL LIGHT FLYING BOAT Two 696 c.c. Biackburne Engines", "Flight" April 17, 1924
