Тяжелые бомбардировщики Junkers-Fokker Werke A.G.. Проект Junkers R.I. Германия

В 1917 году были разработаны планы по созданию самолетов R-класса с высокими характеристиками, способные выполнять дальние дневные разведывательные и бомбардировочные полеты. Проекты этих самолетов представляли собой большой шаг вперед, и должны быть разработаны новые технологии производства, чтобы использовать последние достижения в аэродинамике, конструкции и материалах. Проектируемый самолет должен был быть цельнометаллическим монопланом с размещенными внутри толстого свободнонесущего крыла двигателями. К моторам по-прежнему должен был быть свободный доступ. Контрактами на строительство таких самолетов были удостоены Junkers, Staaken, AEG и Dornier.

Юнкерс, конечно, был пионером и лидером в самолетах с цельнометаллической конструкцией и обладал достаточным опытом, чтобы приступить к новой задаче. Фирма Junker & Co была основана профессором Хуго Юнкерсом (Hugo Junkers) блестящим, изобретательным и плодовитым инженером. За свою жизнь Юнкерс получил более 1000 патентов в различных областях, включая самолёт схемы летающее крыло, двигатели с оппозитными цилиндрами (основа двигателей Junkers Jumo), калориметры, оребренные теплообменники, гидравлические тормоза и новую концепцию для нагрева воды газом. Юнкерс начал свою фирму по производству соединенных с ванной газовых водонагревателей и был чрезвычайно успешным в этой работе.

Первоначальный контакт Юнкерса с самолетом произошел, когда в возрасте пятидесяти лет он помогал профессору Рейснеру (Reissner) в разработке его моноплана Ente. В результате его опытов, Юнкерс получил знаменитый патент на самолет-летающее крыло, а в 1912 году он оставил свою преподавательскую должность в аахенской Technische Hochschule, чтобы применить свои таланты в аэродинамических исследованиях. Авторские гонорары, полученные от лицензирования многих своих патентов, позволило Юнкерсу построить небольшую аэродинамическую трубу и проводить полный рабочий день в исследованиях.

схемы Junkers R.I (35 метровая версия) 

Когда началась война, он решил воплотить свои теории на практике и планомерно развивал Junkers J.I, который был полностью построен из стального листа толщиной 0,1 мм и отличался толстым крылом, которое должно было стать отличительной особенностью Junkers. Несколько других типов самолетов Юнкерса были построены до контракта, размещенного 17 ноября 1917 года руководством Idflieg на два самолета R-класса.

Как и ожидалось, Junkers R.I были разработаны на основе серии интенсивных структурных и аэродинамических исследований и был, возможно, единственным самолетом R-класса, имевший родословную из аэродинамической трубы. Конструкторский отдел подготовил несколько макетов: первый моноплан с размахом крыла 35 мв (27 марта 1917 года) и второй моноплан с двумя рулями напрваления и размахом крыла 38,5 м (вероятно в середине 1918 года).

Как правило, 35-метровый вариант называют R.I с номерами R.57/17 и R.58/17, хотя, в качестве проекта и продвигавшихся исследований в аэродинамической трубе окончательный вариант, возможно, был больше похож на 38,5-метровый проект. R.I (35-метровая версия) характеризовалась типичным толстым крылом Junkers, состоящим из трех секций: объединенного с фюзеляжем в единое целое центроплана и двух отъемных консолей с резко выраженной стреловидностью. Центроплан толщиной 1,6 метра продолжался вслед за валами вохдушных винтов и включал механика для обслуживания размещенных в крыле четырех 260-сильных двигателей Mercedes D.IVa. Двигатели были установлены рядом друг с другом под прямым углом к линии полета, и каждая пара приводила в движение винт через муфту и установленный под прямым углом конический угловой редуктор. Каждая группа двигателей была оснащена расположенными в воздушном потоке вдоль верхнего контура крыла двумя радиаторами Юнкерса низкого сопротивления с регулируемыми соплами. 1000-литровый топливный бак был установлен рядом с центром тяжести чуть позади каждой пары двигателей.

Junkers R.I. Расположение двигателей и трансмиссии

Крыло отличалось от всех других самолетов R-класса тем, что оно, фактически, не имело лонжеронов крыла. Скорее всего, лонжероны крыла и сечение нервюр были сформированы решетчатой конструкцией из диагональных металлических труб, к которой была приклепана гофрированная дюралюминиевая обшивка. Этот способ изготовления крыла обладал высокой жесткостью на кручение при относительно небольшом вес е и обеспечивал повышенную устойчивость к выстрелам, но был дороже в производстве, чем крылья, построенные общепринятыми методами.

Тонкий квадратный фюзеляж был построен из сварных стальных труб, покрытых гофрированной обшивкой. Наиболее заметной особенностью был увеличенный размеров фонарь кабины для двух пилотов, который, судя по его размеру, был также штурманским постом командира самолета. Длинный плоский бомбоотсек, способный удерживать 1500 кг бомбовой нагрузки, был расположен под фюзеляжем. Оборонительное вооружение состояло из семи пулеметов и пушки: два были расположены по обе стороны фюзеляжа в нескольких футах позади задней кромки крыла, два были установлены на верхней поверхности крыла над проходом между двигателями и два торчали из-под крыла с внешней стороны шасси. Причиной тяжелого оборонительного вооружения было то, что этот проект был призван участвовать в дневных рейдах, когда шансы на перехват были большими.

Хвостовое оперение, хотя и аэродинамически сбалансированное, должно было быть оснащено сервоприводами, чтобы уменьшить управляющие усилия, но по-прежнему передавать пилотам "ощущения" от средств управления.

Окончательная конструкция шасси не была готова, когда в конце войны Юнкерс прекратил работу на R.I. Первоначальные чертежи показывают это как простую треугольную структуру, несущую двойные колеса.

В июле 1917 года в аэродинамической трубе была испытана модель R.I в варианте без шасси.

применявшаяся для аэродинамических испытаний деревянная модель Junkers R.I (35-метровя версия)

К концу 1917 года Юнкерс и Фоккер для постройки цельнометаллического самолета сформировали Junkers Fokker Werke A.G.. Это слияние было навязано Юнкерсу военными. Они считали, что Юнкерсу, в отличие от Фоккера, не хватало опыта массового производства, он не был пилотом, что в те дни являлось ценным активом для авиаконструктора. Но эти двое имели совершенно разные характеры и цели. Фоккер был заинтересован в деревянной конструкции и мог бы построить новый тип самолета с нуля в течение нескольких недель, тогда как Юнкерс был страстным исследователем, тщательно проверяющим каждую принципиальную схему, прежде чем включать ее в проект. Новые капитал и персонал были предоставлены Junkers-Fokker Werke, и производство штурмового биплана Junkers J.I продолжалось более или менее автоматически (automatically). Но ни Юнкерс, ни Фоккер очень не понравилось принудительное слияние, и в течение короткого времени каждый ушел в свою сферу деятельности. Юнкерс по-прежнему контролировал свой завод нагревательной аппаратуры, в котором он продолжил развитие концепции цельнометаллических самолетов, приведшей к D.I (J.9), Cl.I (J.10) и Cls.I (J.II).

Изготовление частей для R.I началось на заводе нагревательной аппаратуры Junkers & Co, где в 1919 году они были найдены инспекционной группой межсоюзной контрольной комиссии.

На 15 марта 1918 года выданный Idflieg перечень прогнозируемых сроков поставки показывал, что он ожидал поставки первого Junkers R.57 в июне 1918 года, а второго, R.58, в августе 1918 года. Как оказалось, прогнозы Idflieg относительно R.I были более оптимистичны: самолет так и не был завершен и различные его изгогтовленные детали после Перемирия должны были быть уничтожены. Второй проект самолета R-класса Юнкерса (38,5-метровый размах крыла) значительно отличался от первого, хотя толстые части крыла были сохранены. Высота фюзеляжа была увеличена до 3,6 м, объяснение размеров которого было утеряно. Хвостовая часть фюзеляаж была уже не квадратного, а овального сечения, а передняя часть характеризовалась удлиненным носом с установленныой пулеметной турелью. Кресла пилотов далеко отстояли друг от друга; их поле зрения было ограничено высоким фюзеляжем, мотогондолами и длинным носом. Для упрощения трансмиссионной передачи, ортогональная коробка передач была ликвидирована, а двигатели были установлены в выступающих из крыла гондолах. Каждая гондола содержала два двигателя, расположенных вдоль оси полета и вместе приводящих в движение один винт. Как и в первом проекте радиаторы были размещены над крылом. Двухкилевое оперение было установлено в воздушном потоке винтов.

 схемы Junkers R.I (38,5 метровая версия)

Рука об руку с монопланами R-класса производства Dornier и Staaken самолет Junkers R.I представлял потрясающий пример передового типа бомбардировщика, который в случае продолжения войны немцы планировали применить в бою. Современные технология производства, воплощенные в цельнометаллическом Junkers R.I отдавали дань уважения великому пионеру авиации и его настоянию, что новые принципиальные схемы должны тщательно исследованы.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Junkers R.I (35 метровая версия)
Производитель: Junkers-Fokker Werke A.G., Дессау
Двигатели: четыре 260-сильных двигателя Mercedes D.IVa
Размеры:
размах крыла 35,00 м
длина 22,30 м
высота 9,00 м
хвостовое оперение 12,00 м
диаметр винтов 5,00 м
Площадь крыла: 200,00 м²
Масса:
крыло и фюзеляж 2000 кг
шасси и хвостовой костыль 450 кг
хвостовое оперение 200 кг
двигатели, выхлопные трубы, радиаторы, вода 2000 кг
бензо- и маслобаки 210 кг
винты, шестерни, муфты и приводные валы 750 кг
принадлежности двигателей 150 кг
фюзеляжные установки (пулеметы и пушки, бомбодержатели и т.д.) 240 кг
пустого 6000 кг
топлива 1300 кг
бомбовая нагрузка 1500 кг
экипаж и прочее 1200 кг
с полной нагрузкой 10000 кг
Летные характеристики*:
максимальная скорость 180 км/ч
подъем на высоту
1000 м за 4,60 мин
2000 м за 10,80 мин
3000 м за 19,40 мин
4000 м за 33,00 мин
5000 м за 76,00 мин
потолок 5200 м

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Junkers R.I (38,5 метровая версия)
Производитель: Junkers-Fokker Werke A.G., Дессау
Двигатели: четыре 260-сильных двигателя Mercedes D.IVa
Размеры:
размах крыла 38,50 м
длина хорды 7,00 м
длина 24,00 м
высота 6,50 м
хвостовое оперение 8,00 м
ширина колеи шасси 4,60 м
расстояние между осями винтов 7,00 м
максимальная высота фюзеляжа, 3,20 м
Максимальная ширина фюзеляжа, 2,20 м
Летные характеристики: неизвестно

* — Расчетные с весом с полной нагрузкой в 8500 кг

источник: G W Haddow, Peter M Grosz "The German Giants. The German R-Planes 1914-1918"