Тяжелые бомбардировщики Siemens-Schuckert Werke. Тяжелые бомбардировщики Siemens-Schuckert R.II-R.IV. Германия

Соглашение братьев Штеффен и SSW, показавшее успех в виде разработки самолета конструкции братьев, принесло свои плоды, когда спустя три недели после первого полета SSW R.I Idflieg поощерил SSW предварительным договором от 10 июня 1915 года на шесть улучшенных бомбардировщиков. Окончательный контракт, подписанный 26 июня 1915 года, касался шести самолетов, оснащенных 240-сильными двигателями Maybach HS, которые будут поставлены полностью оборудованными со стоимостью 170.000 марок за каждый отдельный двигатель. Условия поставки, установленные Idflieg для этих самолетов, гласили следующее:

Требуемые Характеристики:

Скорость: 135 км/ч
Время подъема на высоту от уровня моря:

• 2000 м 35 мин
• 3000 м 70 мин

Разбег: 150 м
Пробег: 200 м (посадочный пробег 150 м предпочтительнее)
Полезная нагрузка: около 2450 кг в разбивке на:

• топливо: 1000 кг топлива для полета в течение 6 часов, но баки должны быть достаточно большими, чтобы вместить топлива на 8 часов полета
• вооружение: 300 кг (одна автоматическая пушка весом 200 кг и два пулемета весом 100 кг каждый)
• экипаж: 450 кг (5 человек по 90 кг)
• бомбы: 500 кг

Броня для пилотов: 200 кг.

Новый самолет параллельно строительству должен продемонстрировать испытательную установку со следующими изменениями:

Машинное отделение должно иметь доступ во время полета (машинное отделение под сиденьями пилотов доступно в согнутом положении). Остальные отсеки должны иметь габаритную высоту 175 см, чтобы дать возможность механику-мотористу работать со всеми частями двигателей.

В отличие от установленных в прототипе, должна быть способность остановки в полете каждого двигателя, его проверки, перезапуск и новое сопряжение с трансмиссией. Возможность крейсерского полета должна быть обеспечена дублирующей парой двигателей. Двигатели должны быть оборудованы отдельными элементами управления для механика-моториста. Для пилотов расположение центральных рычагов управления газом для всех трех двигателей (как в прототипе) является адекватным.

Система охлаждения должна быть общей для всех двигателей с возможностью включения и отключения различных ее компонентов. Входе и выходе температура воды должна управляться с места пилотов.

Возможность прохода из кабины пилотов ко всем огневым позициям и в машинное отделение является обязательным. Громкоговорящий телефон или подобное устройство должно быть предусмотрено для передачи команд на все рабочие места. Летные характеристики должны быть такими, чтобы самолет мог лететь с одним пилотом во время длительных перелетов без чрезмерной усталости. Самолет должен выполнять горизонтальный полет на двух двигателях и глиссаду с углом наклона 1 к 25 при одном двигателе.

Приемка самолета, вопреки обычной процедуре, будет сопровождаться 6-часовым полетом с полной нагрузкой и приемочной комиссией на борту. Кроме того, при выполнении тестовых полетов один или два двигателя должны быть остановлены.

Желательна возможность взлета на двух двигателях с полным экипажем, вооружением (кроме бомб) и запасом топлива на борту на 1 час полета.

В качестве защиты от ошибок при разработке, изготовлении и в случае отказа материальной части компания должна гарантировать 500-часовую работу трансмиссии и систем передачи.

Конструкция самолета должна соответствовать Строительным спецификациям и Условиям поставки для самолета Армейской авиации 1915 года (BLV) и их общим требованиям.

Самолет получит обозначение G.32-37/15. Первый самолет будет поставлен в конце сентября, второй — в конце октября, а остальные после с интервалами в восемь дней. в случае отсутствия двигателей Maybach могут применяться 220-сильные двигатели Mercedes. Срок окончательной сдачи самолета, при условии, что двигатели будут оперативно предоставлены, 1 апреля 1916 года.

Эти требования не были необоснованными, и инженеры SSW, основывая свое мнение на успехе R.I, были уверены, что они могли бы построить машины по указанным выше требованиям в установленные сроки.

Что не могли знать инженеры SSW, так это того факта, что поставляемые правительством двигатели Maybach HS были совершенно непригодными для практического применения. По существу, модифицированный двигатель для дерижаблей был введен в эксплуатацию преждевременно, и он никогда не достигал уровня надежности, необходимого для приведения в движение более требовательных машин тяжелее воздуха. Фактически, наже на дирижаблях эти двигатели работами незначительное время. В SSW страдали от недостатков этого мотора в течение почти двух лет и задержка принятия на вооружение самолетов R-класса дошла до такой степени, что в конечном итоге заинтересованность в дальнейшем развитии самолетов конструкции братьев Штеффен сошла на нет. Maybach HS был поистине ахиллесовой пятой программы самолетов R-класса SSW.

В первом испытанном самолете (R.2, R.3 и R.4) стало ясно, что двигатели HS обладают серьезными механическими недостатками, исправление которых было весьма затруднительно. Кроме того, двигатель был очень чувствителен к перегреву. В попытке решить проблему перегрева были испытаны практически все типы конфигурации радиаторов. Например, в раннем R.2 три радиатора были установлены друг над другом в крайней носовой части; в R.4 радиаторы в форме аэродинамическиго профиля были размещены в верхней части крыла: затем радиаторы были установлены на «двери», которые могли поворачиваться в воздушном потоке в соответствии с желанием обеспечить правильные температурные градиенты. К своему большому ужасу инженеры SSW потратили много денег и драгоценного времени, пытаясь сохранить злополучные HS двигатели. Настаивая на том, что фирма была авиастроительной, а не разработчиком двигателей, в SSW, наконец, полностью отказались от двигателей Maybach HS.

Их место заняли двигатели доказавшие свою надежность: устанавливаемые на самолеты R.3 — R.5 220-сильные двигатели Benz Bz.IV (на самом деле рассчитанные на мощность 210 л.с.) и устанавливаетмые на R.2 и R.7 260-сильные двигатели Mercedes D.IVa.

Поскольку изготовление самолетов R-класса были или закончено, или было близко к стадии завершения, их переделка для размещения двигателей Benz и Mercedes была дорогостоящей и, что более существенно, отнимала много времени. изготовление первого модифицированного самолета должно было быть завешено оснащением двигателями Benz. Последующие летные испытания показали, что эти машины обладали недостаточной тяговооруженностью и их характеристики скороподъемности и полезной нагрузки не не могли удовлетворить требования Idflieg. Как следствие, площадь крыла была увеличена путем добавления так называемых «дополнительных стоек» на крыльях машин, включая R.2 и R.7. Последние два самолета имели нормальную тяговооруженность, но для более тяжелых двигателей Mercedes требовалось усиление рам крепления двигателя, конструкции центроплана и коробки передач. Если технические характеристики должны были быть выполнены, то для большей площади крыла требовалось увеличение весь (около 400 кг).

Хотя размах крыла самолетов R-класса SSW был увеличен с первоначальныого трехстоечного крыла до четырех-, пяти- и шестистоечного, их общая конфигурация оставалась постоянной. «Дополнительные стойки» были вставлены между центропланом (в точках снаружи от балок винтов) и консолями крыльев. В размерах и форме дополнительные стойки или стоек были, фактически, расширением центроплана. Консоли крыльев сохранили свой первоначальный вид со стреловидной передней кромкой и поперечным V на нижних и верхних консолях крылев. Вспомогательные аэродинамические поверхность компенсации усилий для помощи элеронам и рулю высоты остались стандартными.

Планеры всех разработанных братьями Штеффен самолетов R-класса характеризовались отличительным раздвоенным фюзеляжем. Все двигатели обслуживались в полете и хотя фюзеляж был увеличен в размерах, пространство для механика-моториста оставалось тесным. Его жизнь была не из легких. Вот цитата из современного отчета:

Из-за конструкции фюзеляжа это вряд ли возможно, чтобы сделать ремонт двигателей и коробок передач практически без разрыва всего фюзеляжа на части. Был взят тонкий механик, чтобы выполнить требование доступа к двигателям. Повороты его пути между двигателями и фюзеляжем требовали немалого мастерства для того, чтобы избежать неприятного контакта со светящимся выхлопными патрубками. Жесткие пространственные ограничения усилены внутренним расположением выхлопных патрубков, в результате чего идет постоянное сражение с баррывами выхлопных труб и сгоревшими прокладками. Режим работы в машинном отделении можно сравнить, с тем что в подводной лодке. Мир механика состоит из металлических стенок и замазанных маслом иллюминаторов, которые обеспечивали ему только взгляд в небо. Часто жара была невыносимой и пары, испохившие из-за частых утечек выхлопных труб существенно добавляли механику дискомфорта.

В своем рапорте о R.7 командир Rfa¹ 501 фон Бентифегни (von Bentivegni)² жаловался на необходимость снятия головки блока цилиндров левого двигателя для того, чтобы обновить выхлопные прокладки правого. Все из-за того, что двигатели были размещены близко друг к другу!

Устройство коробки передач и силовой передачи было улучшено по сравнению с прототипом R.I, хотя все действовало в том же порядке. Фон Бентифегни, чья эскадрилья летала на машинах SSW, писал после войны, что их основными недостатками были установка двигателей и привода. Три двигателя и их зажимные устройства устанавливались не на единой опоре двигателя, а на двух отдельных несущих конструкциях. Любой сдвиг в поддержку выравнивания приводило к смещению двигателя, которое в свою очередь вызвало частые отказы привода. Значительное усиление установок двигателей и привода в сочетании с тщательной проверкой после каждого полета позволило, в некоторой степени, решить проблему.

Сначала ременные конические фрикционные муфты управлялись длинными рычагами, идущими из кабины пилотов. Летчикам, использовавшим эти длинные рычаги, было невозможно плавно зацеплять конические муфты. Получавшиеся отрывистые движения и вибрация вызывали тяжелый и неравномерный износ кожаных фрикционных лент.

Поднее конические муфты управлялись механиком-мотористом посредством ручного маховика червячного винта, значительно продлившего жизненный цикл этого устройства. Центробежная муфта сцепления была обременена часто ломавшимися слабыми шпоночными соединениями. Такие проблемы, как это и можно было ожидать, были в новых и непроверенных системах проводов. Шло время, постепенно изменения и улучшения сделали внутреннюю систему приводов надежной, и ее фон Бентифегни счел полностью исправной и могущей быть использованой в более мощных самолетах R-класса. В конце концов, зубчатые передачи и система сцепления оказались вполне удовлетворительными, особенно в условиях тщательного осмотра и технического обслуживания, как это было в случае, когда самолет предназначался для подготовки экипажей.

В 80 полетах, что фон Бентифегни сделал на самолетах R-класса производства SSW, он испытал только один отказ трансмиссии винта. Он считал, что у данной трансмиссии отличная конструкция. Передаточный вал (оснащенный скользящими и пружинящими ленточными муфтами) и его трубы с элементами жесткости были очень надежными, а сборка была заключена в небольшой обтекаемой аэродинамической оболочке. В защиту машин SSW фон Бентифегни заявил, что не следует забывать значительное число успешных дневных и ночных вылетов, выполненных на этих первых самолетах. Действительно, их летные характеристики были превосходны. Они были изначально устойчивы и просты в управлении. Концентрация массы, предусмотренная центральным расположением двигателей, мешала перемещению центра тяжести самолета при выполнении поворотов. По словам бывшего пилота: «Машины SSW управлялись как двухместные».

Все машины были оснащены двойными дверями в носовой часи, чтобы обеспечить вход в машинное отделение. Широкое остекление кабины в отдельных машинах изменялось. Оно не было популярным среди пилотов, так как целлон, ослеплял бликами и имел тенденцию к запотеванию. Взлеты, посадки и полеты в плохую погоду для обеспечения хорошего обзора, как правило, делались с открытыми окнами. Сопротивление открытого кокпита должно было быть заметным и увеличения скорости было, когда окна были закрыты.

Хотя условия поставки требовали одну пушку и два пулемета, полное вооружение редко когда устанавливалось. Носовая пушка не устанавливалась и ее тяжелая установка была заменена более легкой пулеметной. Тем не менее, только один или два пулемета устанавливались на бомбардировщик, поскольку самолеты R-класса производства SSW в основном совершали дневные вылеты с защищавшим их эскортом из двухместных истребителей. Ночью, скорее всего, вооружения и сопровождения не требовалось. Вес сохранялся путем загрузки дополнительных бомб и топлива. Установка пулеметной точки состояла из полукруглого крепления, что давало возможность поворачивать пулумет в любую сторону. Третий пулемет располагался между лонжеронами верхнего крыла над фюзеляжем. Считалось, что все самолеты имели расположенную за задним двигателем нижнюю пулеметную точку. С целью сохранения общего веса избавились от 200 кг брони для экипажа. Конфигурация шасси R.I была сохранена, но была улучшена за счет установки непосредственно в передние стойки внутренних пружинных амортизаторов.

Обычно экипаж состоял из четырех человек: командира-штурман, двух пилотов и одного механика-моториста. При установке радиоприемника вполне вероятно на борту появился пятый член экипажа. Существует несколько признаков того, что только более мощные машины с крылом большого размаха (R.2, R.7 и, возможно, R.4) имели на своем борту радиооборудование. Небольшие, приводимые в движение винтами, генераторы устанавливались на верхнее крыло. Генераторы подавали энергию на радиооборудование, не имевшее дальности радиопередатчиклв самолетов R-класса Staaken. Тем не менее, на Восточном фронте с помощью самолетов производства SSW проводились весьма полезные и успешные эксперименты по триангуляции местоположения. Они послужили основой для беспроводной навигационной техники, используемой самолетами Staaken на Западном фронте и при налетах на Лондон.

Первоначальное обозначение шести самолетов SSW (G.32/15 — G.37/15) 13 июля 1915 года было изменено на G.33/15 — G.38/15, а 6 ноября 1915 года было впервые применено обозначение Riesenflugzeug (гигантский самолет). Самолетам SSW были выделены номера R.2/15 — R.7/15, но каждая машина получила отдельное обозначение типа (R.II — R.VII), хотя изначально они должны были быть одинаковыми.

Самолеты R-класса производства SSW были приняты Idflieg (Rea)³ не в нумерологическом порядке. Самолеты, оснащавшиеся двигателями Benz с самого начала были поставлены и приняты на вооружение раньше, чем самолеты, оснащенные двигателями Maybach (эти моторы должны были быть сняты и заменены).

SSW R.II 2/15

R.2, первый в партии из шести самолетов, совершил свой первый полет 26 октября 1915 года. Это было, несомненно, несомненным успехом со стороны SSW, персоналу которой с момента заключения договора для постройки R.2 потребовалось всего четыре месяца. Но, как это ни странно, R.2 был последней машиной принятой на летную службу. Он был не только жертвой непокорных двигателей Maybach, но также обширной программы изменений и общей нерешительности SSW и Idflieg по выбору замены неудачных моторов.

SSW R.II 2/15, строящийся в SSW Dynamowerk

В отчетах сказано, что R.2 под надзором военных был доставлен (предположительно в Добриц) 20 ноября 1915 года для приемо-сдаточных испытаний и инспекции. В феврале 1916 года, после серии бесплодных полетов, перемежавшихся постоянными неудачами, двигатели Maybach HS были сняты и отправлены обратно к производителю в Фридрихсхафен (Friedrichshafеn). Кроме того, при разрушении шасси была повреждена центральная часть самолета, после чего R.2 был возвращен для ремонта на фабрику Dynamowerk.

SSW R.II (первоначальный вид) в полете над Добрицем

В июле 1916 года руководство SSW запросило у Idflieg инструкции о том, чтобы переустановить двигатели Mercedes или Benz. В SSW надеялись иметь R.2 годовым к полетам в конце месяца. В конечном итоге, Idflieg выбрала двигатели Mercedes. Однако к тому времени в SSW испытывали нехватку квалифицированного персонала, поэтому было решено в завершении производства сделать приоритетными R.5, R.6 и R.7, а R.2 поместить на склад.

Восстановленный SSW R.II 2/15

В ноябре 1916 года Idflieg просила увеличить крейсерскую высоту более первоначально указанных 3000 метров. Минимальная высота установливалась 3500 метров, однако была заявлена желательность большего ее увеличения. В SSW ответили, что установка двигателей Mercedes вряд ли даст требуемые улучшения. Вместо этого, фирма рекомендовала установку трех двигателей Benz, дополненных двумя дополнительными двигателями Benz с толкающими винтами. Дополнительные двигатели устанавливались между крыльями для увеличения номинальной мощности с 630 до 1050 л.с.. Руководство SSW утверждало, что это, безусловно, позволит R.2 достичь высоты 3500-4000 метров, и если изменения оказажутся успешными, то другие машины могут быть изменены в ту же конфигурацию. Idflieg остался непреклонным в концепции доступности к двигателям. Как тогда было написано «Самолеты R-класса предназначены для дальних полетов. Принцип доступности двигателя во время полета не должен быть нарушен.»

Восстановленный SSW R.II 2/15 с нанесенным ночным камуфляжем

Работы по R.2 были возобновлены в начале 1917 года, когда можно было использовать опыт, полученный оснащенным двигателями Mercedes самолетом R.7. Крылья были полностью перестроены в шестистоечные добавлением двух «дополнительных» секций между центропланом и консолями крыльев. Размах верхнего и нижнего крыльев был одинаков, но у них совершенно новая конструкция с большей длиной хорды. Оба крыла были оснащены элеронами, управляемыми характерными для машин SSW вспомогательными балансировочными поверхностями. Хвостовое оперение было увеличено в размерах и усилено дополнительными стойками.

Схемы SSW R.II 2/15

Типичным примером кооперации завода и фронта был запрос Idflieg на установку под крылом бомбодержателей для 50 кг и 100 кг бомб. Боевые вылеты показали способность R.7 несто шесть 50 кг бомб в дополнение к внутренней бомбовой нагрузке, и R.2 должен был быть изменен, чтобы иметь возможность нести шесть 50 кг или четыре 100 кг бомб.

SSW R.II 2/15

29 июня 1917 года, после выполнения четырехчасового приемосдаточного полета, R.2 был доставлен в Rea. В ходе этого приемосдаточного полета самолет с 2310 кг полезной нагрузки за 86 минут достиг высоты 3800 м. Данный полет был заметным улучшением по сравнению с другими машинами SSW, которые смогли достичь только 3000 метров с 1400-1700 кг полезной нагрузки. Тем не менее, увеличенные размах и вес R.2 ограничивали его максимальную скорость, не позволяли ему конкурировать с самолет R-класса Staaken и, следовательно, ввести в эксплуатацию. В итоге машина была низведена до роли тренировочного в добрицкой школе пилотов самолетов R-класса. В июне 1918 года самолет был переведен в кельнский Rea, где в этом же году он разбился.

Окончательная катастрофа SSW R.2

SSW  R.III 3/15

R.3 был завершен примерно через месяц после R.2, и после нескольких испытательных полетов под управлением Бруно Штеффена самолет 30 декабря 1915 года был доставлен в Добриц. Во время последующих полетов были сделаны обширные изменения двигателей и радиаторов, но эти паллиативные меры не могли избавить от периодических дефектов двигателей HS. В начале 1916 года R.3 разбился, причина аварии была возложена на двигатели HS. Поврежденные крылья были заменены, но попытки дальнейших полетов с двигателями HS было бесполезны, поэтому для замены моторов R.3 был возвращен Dynamowerk. 2 июня 1916 года из SSW в Idflieg была направлена просьба разрешить установку на R.3 двигателей Benz, но Idflieg ответил, что самолет дожнет быть отправлен на склад для освобождения имеющихся у SSW рабочей силы и площадей.

SSW R.III 3/15

12 октября 1916 года в R.3 планировалось включить ряд изменений, найденных полезными в ходе боевой деятельности R.5 и R.6. к этим изменениям относятся усиление хвоста, предотвращавшее вибрации в полете; термометры двигателя и коробки передач для механика-моториста; освещение машинного отделения, чтобы механик-моторист мог обслуживать двигатели во время ночных полетов; обеспечение покрытия радиаторов в полете. К этому времени увеличенный размах крыла R.4, R.5 и R.6 доказал свою ценность, поэтому аналогичная секция была добавлена в крыло с увеличенной хордой. Оснащенный двигателями Benz, R.3, в конце концов, был принят по смягченной спецификации, хотя Idflieg признал, что машина для службы на фронте не годна. R.3 был отправлен в Rea 12 декабря 1916 года  и был принят 21 декабря 1916 года. Машина выполняла функции тренировочной вплоть до 23 феврал 1918 года.

SSW  R.IV 4/15

R.4 был, пожалуй, единственным самолетом с двигателями Maybach HS, когда-либо принятым немецким правительством. Этот подвиг стал возможным благодаря тому, что на R.4 с особым старанием были проведены значительные изменения двигателей и радиаторов, чтобы доказать возможность полета с использованием моторов HS.

Заводская поставка R.4 состоялась 29 января 1916 года. Едва начались испытательные полеты, возникла необходимость замены первоначальных моторов HS на новые. Одновременно носовые радиаторы были заменены крыльевыми, также были установлены баки для подачи горючего самотёком. В соответствии с отчетом SSW оснащенный двигателями HS самолет R.4 не выполнял успешных полетов вплоть до мая 1916 года, но даже в этом случае один из цилиндров посинел от перегрева. Тем не менее, в SSW выразили надижду, что радиаторы еще большей площади решили бы проблему перегрева двигателей, предложив Idflieg провести дальнейшие эксперименты с двигателями HS. С другой стороны, в SSW не считали себя ответственными за дефектные двигатели и не имела необходимого персонала для выполнения работ по модификации моторов. Поэтому руководство SSW просило принять машину и продолжить программу испытаний отдельно. Idflieg дал согласие на проведение приемосдаточного полета, в течение которого R.4 должен был с полезной нагрузкой 1810 кг подняться за 90 минут на высоту 3000 метров. Это требование было выполнено R.4 27 августа 1916 года (в тот же день машина была принята Rea) примерно через шесть месяцев после того, как самолет выкатили из цеха завода. В течение этого периода число стоек R.4 было увеличено до четырех за счет добавления дополнительных обычных стоек.

SSW R.IV 4/15

В ноябре 1916 года R.4 находился в ремонте (вероятно в результате аварии). Данная возможность была использована, чтобы заменить HS на три двигателя Benz Bz.IV. Либо одновременно с этим, либо позднее размах крыла был увеличен во второй раз, получив пятистоечную конструкцию. Ремонтные работы были завершены 14 февраля 1917 года, а первый полет с двигателями Benz состоялся 14 марта 1917 года.

27 апреля 1917 года R.4 был присоединен к Rfa в Вильнюсе, где он выполнил несколько боевых вылетов. Он разбился в апреле 1917 года, но был восстановлен. Когда Rfa 501 был переведен на Западный фронт, R.4 в качестве тренеровочного остался в вильнюсском отделении боевой подготовки самолетов R-класса, где, как известно, находился в начале 1918 года, но позднее перелетел в Берлин. 22 июня R.4 благополучно совершил аварийную посадку между Шпандау и Штаакеном; два месяца спустя 28 августа 1918 года ущерб от аварии был полностью устранен.

SSW R.IV 4/15, во время ознакомления в ходе инспекции генералом фон Офеном (von Oven) Rfa 501

В 1917 году R.4 рассматривался в качестве носителя разработанных SSW наводимых по проводам ракет воздух-земля. Хотя специальная ракета-моноплан для больших самолетов была разработана, клиренс R.4 был недостаточен, чтобы разрешить его применение в качестве носителя без внесения в конструкцию существенных изменений. Поэтому идея была отброшена.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. Rfa — Riesenflugzeugabteilungen (R-plane Squadron) эскадрилья самолетов R-класса
2. Фамилия командира Rfa 501 имеет итальянское происхождение и на исторической родине читалась бы как Бентивени, но из-за приставки фон решил оставить немецкое звучание
3. Rea — Riesenflugzeugersatzabteilung — отделение обеспечения самолетов R-класса

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