Тяжелые бомбардировщики Zeppelin-Werke Lindau G.m.b.H. Летающая лодка Dornier Rs.III. Германия

Третья летающая лодка, вышедшая из из Dornier werke в Зеемоосе, была внешне совершенно новой конструкцией, имевшей мало общего со своими предшественниками. Как отметил Дорнье, причиной большой разницы во внешнем виде был учет всего опыта, извлеченного из обширной программы испытаний Rs.II. Dornier Rs.III был действительно необычным самолетом, однако каждая линия его конструкции имели цель и причину.

Наиболее заметным изменением стал установленный поверх крыла квадратный фюзеляж. Эта особая конфигурация была выбрана по трем причинам:

1. держать хвостовое оперение над водой так высоко, как это только возможно;
2. облегчение монтажа вооружения над крылом (требования военно-морского флота); 
3. обеспечение конструкцией центроплана поддержки крыльевых расчалок.

В целях экономии веса было принято решение заменить крыльевые стойки расчалками. Высокорасположенный фюзеляж мог функционировать в качестве обычного пилона центроплана.

Фюзеляж был построен из четырех стальных лонжеронов стали приклепанных к дюралевым нервюрам. Передняя часть фюзеляжа была покрыта листами дюралюминия, а остальная — полотном. За находившейся в носовой части фюзеляжа небольшой звуконепроницаемой радиорубкой следовала большая пулеметная позиция, оснащенная креплениями для двух пулеметов. Расположенная между рамами крепления двигателей небольшая лестница через люк в крыле обеспечивала доступ к приподнятому фюзеляжу.

Dornier Rs.III. Ранняя форма без фиксированного хвостового киля

В задней части фюзеляжа высоко над водой было установлено простое бипланное хвостовое оперение. Два фиксированных хвостовых стаюбилизатора были прикреплены к фюзеляжу стойками в середине межплоскостного расстояния и были оснащены несбалансированными рулями высоты. Сбалансированные рули направления были установлены на одношарнирном соединении над и под фюзеляжем. Первоначально были установлены большие кили, которые позднее были сводены к килю небольшой площади между хвостовыми стаюбилизаторами.

Широкое крыло с характерным для летающих лодок Дорнье малым удлинением было установлено над двигателями на короткие прочные стойки. Были сохранены 6,5 метровая хорда и сечение нервюр Rs.II, но размах был увеличен примерно на 4 метра. Конструкция крыла как и в Rw.II состояла из трех стальных лонжеронов и дюралюминиевых нервюр. Элероны были прикреплены к ложным лонжеронам (стенка в носке крыла) и приводились в действие двумя большими кронштейнами обтекаемой формы, на вершинах которых были установлены небольшие балансировочные поверхности.

Четыре отдельных 245-сильных дигателя Maybach Mb.IVa были установлены тандемом между корпусом и крылом с помощью решетчатой системы тяжелых стоек. Компоновка Rs.III, с его высокой фюзеляжа и тесно сгруппированы двигателей, несколько напоминает разработанные Оскаром Урсинусом (Oskar Ursinus) в конце 1914 года Гота G.I и гидросамолет UWD. Размещение двигателей близко к оси полета уменьшало влияние отключенного двигателя на летные характеристики. Несомненно, это планировалось для полета Rs.III на трех двигателях для экономии топлива во время продолжительных патрульных полетов.

Dornier Rs.III экспериментально оснащен расширенным хвостовым килем

Построенный впервые из дюралюминия лодкообразный корпус был очень широк для того, чтобы действовать в воде как "стабильная платформа". Эта особенность позволила ликвидировать нижнее крыло малого удлинения и сужения и крепящихся к нему вспомогательных поплавков. Корпус был оснащен носовой пулеметной позицией, размещенной непосредственно перед большой пилотской кабиной. Другая кабина для бортмеханика была расположена в центре корпуса. Из нее механики могли регулировать расход топлива из баков и, если это необходимо, подниматься на обслуживание двигателей. Механик сидел между восемью 380 литровыми топливными баками, которые надежно крепились к корпусу, а не подвешены на ремнях как на Staaken-ах и других самолетах R-класса. Топливо закачивалось в расположенные в каждой гондолы двигателя четыре 25 литровые баки для подачи самотёком. 18 декабря 1917 года проектная конфигурация Rs.III была отмечена немецким патентом (№ 373.171).

Подробные проектные работы над Rs.III начались в феврале 1917 года, и строительство, совпадающие с получением 25 апреля 1917 года заказа от немецкого ВМФ на одну летающую лодку (флотский номер 1431), началось в апреле. Работы шли быстро, и 21 июня Дорнье смог написать руководству Флота:

…постройка Rs.III так далеко продвинется в конце июля, что большее число наших работников будет сидеть сложа руки. Для того чтобы спланировать будущее мы спрашиваем: можем ли мы рассчитывать на создание большего количества летающих лодок R-класса для ВМФ. Мы хотели бы отметить, что для того, что заказ на несколько самолетов R-класса на основе Rs.III даст нам время для работы в более спокойное условиях над современными конструкциями, в частности над 2000-сильной машиной, чертежи проекта которой были подготовлены.

31 октября 1917 года за сравнительно короткий срок в семь месяцев Rs.III был построен, был выведен из ангара и выполнил первые рулежки. Через четыре дня пилотируемый флотским летчиком старшим летным старшиной (Oberflugmaat) Вайссом (Weiss) Rs.III успешно совершил свой первый полет. С самого начала возникали лишь незначительные проблемы. 27 ноября компания Dornier уведомила ВМФ, что: "Rs.III достиг такой стадии готовности, что, за исключением нескольких изменений, что в самом ближайшем будущем состоится перегоночный полет в Нордерней."

Флоту не терпелось проверить Rs.III в Северном и Балтийском Морях, где вода и погодные условия имели несколько иной характер чем на Боденском озере. Нордерней, небольшой островок в Северном Море, был выбран после полета комиссией Флота вдоль побережья в поисках подходящей базы. Нордерней уже был одной из самых действующий гидропланных станций на Северном море. На базе был построен большой ангар для Rs.III, в отличие от Варнемюнде (Warnemunde), где гидросамолеты оставались на воде. Флотом был построен большой береговой ангар и поворотный стол для посадки и запуска Rs.III.

В то время как завершались объекты в Нордернее, были проведены подготовительные работы на всем маршруте Rs.III: Линдау-Роттвайл (Lindau-Rottweil), через Шварцвальд к Рейну, вдоль Рейна в Дуйсбург-Мюнстер-Эмден-Нордерней. Поскольку полет должен был быть произведен в радиусе действия самолетов союзников, истребительное прикрытие осуществлялось от Роттвайла до Дуйсбурга. Кроме того, должны были быть уведомлены зенитные батареи вдоль трассы; у станций, расположенных вдоль маршрута, должен был быть согласован прогноз погоды и от Кельна до Эмдена должны были быть установлены авиационные ориентиры, чтобы направить Rs.III подальше от голландской границы. Обширные меры к перегоночному полету в Нордерней проводились в большой тайне.

Крупный план гондол и корпуса Dornier Rs.III

В то же время инженерами компании, пилотами Шульте-Фролинде и флотскими пилотами Вайссом и Хаммером (Hammer) Rs.III был проведен через обширную программу испытаний. В их полётных листах говорилось:

Взлетные испытания (номера 1-4) показали, что очень небольшого усилия на штурвальную колонку было достаточно, чтобы перевести самолет в пикирование и в течение 5-10 секунд опустить на реданный корпус. Затем он без усилий садился посредством легкого оттягивания назад (30-51 секунды) органов управления. Вышесказанное показывает, что Rs.III имеет абсолютно надежные взлетные характеристики… при взлете против ветра в спокойном море необходимы очень легкие управляющие движения. Это означает, что для взлета в бурном море доступен большой запас рулевого управления.

Взлетные характеристики достаточные для нынешнего многореданного корпуса. Дополнительные разъснения по улучшению взлетных и мореходных качеств возможно только после испытания на Северном море.

Что касается летных характеристик Rs.III, в другом докладе говорится:

Как только немного привыкли к собственным колебаниям, которые имеет каждый самолет R-класса, на Rs.III относительно легко летать. Управление рулями высоты и направления может быть повернуто до отказа без излишнего напряжения. Аналогичным образом, элероны легко перемещаются на 40% от их динамики. Когда нагрузка правильно распределена, самолет может лететь длительное время без использования управления рулями высоты с работающими двигателями или в режиме планирования. Полет с резкими разворотами требует практики. Внезапное дросселирование двигателей приведет самолет к задирани носа, как это имеет место у всех летающих лодок.

Летные испытания Rs.III были выполнены в течение трех месяцев, в течение которых были сделаны небольшие изменения. К концу января он был подготовлен для перегоночного полета, но до 18 февраля 1918 года маршрут полета был покрыт туманом. В тот день метеорологическая служба сообщила первые признаки внезапного изменения погоды: "Погодная ситуация снова стабильная. Сильный порывистый ветер над Шварцвальдом и вдоль побережья." Наконец, 19 февраля прогноз погоды был благоприятным на всем протяжении прогнозируемого маршрута.

Rs.III был подготовлен к полету. Перегоночный экипаж состоял из пилотов Вайсса, Триллера, Шульте-Фролинде и механика Хайнцельманн (Heinzelmann) был взвешен и взлетный вес Rs.III составил 9350 кг.

Запуск был отложен, потому что сливная пробка маслопробка была вытащена: она была стянута и упала под пол ангара. Между тем поплавковый гидросамолет летал в непосредственной близости, давая понять, что не было никаких порывов ветра.

Dornier Rs.III отрывется от Боденского озера

Теперь все было готово, и в 09-30 Rs.III был запущен. В течение 10 минут Rs.III выруливал против восточного ветра, затем повернулся в юго-восточном направлении и в 09-40 взлетел. На высоте 1000 м Rs.III пересек тонкий слой облаков и  перелетел через Шварцвальд на высоте 2000 м. Было спокойно, очень ясно и холодно. Недалеко от Роттвайла к нему присоединился истребитель сопровождения и оставался рядом до Дуйсбурга. Долины Рейна были покрыты туманом различной толщины, и Rs.III поднимался и опускался в зависимости от видимости. В непосредственной близости от Мангейма и в Рурской долине, видимость была очень плохой, заставляя Rs.III летать до Дуйсбурга более западным курсом и спуститься до 400 м. Несмотря на это земля была потеряна из виду на определенный период времени, за который совершить аварийную посадку было невозможно.

Сразу после Дюссельдорфа механик сообщил о низком давлении масла в двигателе №2. Эта потенциально опасная ситуация в период изменения видимости требовала крайней бдительности со стороны экипажа, а также прогноза погоды, развернутый до Голтцхаймерской пустоши (Goltzheimer Heath), который был забыт. Механик решил, что давления масла в масляном фильтре будет достаточно, чтобы позволить двигателю работать, что и это было сделано до конца полета. После приземления выяснилось, что шплинт масляного насоса был сломан.

Dornier Rs.III

Дуйсбург был местом аварийной базы снабжения ранее размещенной для планируемого перегоночного полета Rs.II. Она была стратегически расположена на расстоянии в три четверти той части маршрута, на которой не было водных мест посадки. Rs.III сбросил некоторую авиапочту над Дуйсбургом и, поднявшись на высоту 1500 м, продолжил оставшуюся часть полета. Он достиг Мюнстера и вдоль реки Эмс полетел в Эмден. Наконец, в 16-45 Rs.III приземлился в Нордернее, завершив, тем самым, впечатляющий семичасовой перегоночный полет. Во время полета двигатели сбрасывали газ, а средняя скорость составила 120 км/ч. Когда Rs.III приземлился в баках оставалось топливо на два часа полета.

В течение четырех месяцев Rs.III был тщательно испытан в различных состояниях моря и ветра. Шеф-пилотом, отвечающим за эти испытания, был Фриц Хаммер из SVK¹. Машина была принята на вооружение ВМФ 13 июня 1918 года и 27 августа 1918 года был передан для дальнейших флотских испытаний в SVK. Приводятся следующие выдержки из отчета о ходовых испытаниях в Варнемюлле (Warnemwule) морской летающей лодки №1431

Вывод летающей лодки из ангара был необычайно гладким и легким. Плавучая опора, к которой был прикреплен самолет, колебалась быстро и безопасно. Пока самолет был еще прикреплен к опоре были включены два двигателя, что позволило запустить самолет с двумя работающими моторами. Пирс до последнего момента давал возможность общаться между землей и самолетом.

Rs.III мог плыть при скорости ветра 11-12 м/с без использования двигателей. С полностью отклоненными рулями направления и элеронами, расположенный фронтально к ветру до четырех градусов, Rs.III поворачивается в сторону, у которой элерон отклонился вниз. Используя двигатели, самолет может лететь на малой скорости вперед, в то время как он одновременно обдувается боковым ветром. Пилот осуществляет полный контроль при движении вперед с помощью дроссельной заслонки и органы управления полётом для поперечных перемещений.

Взлет при волнении моря 3-4 балла² (высота волны 3/4-4 м, сила ветра 4-5 м/с) происходит без каких-либо трудностей. Как только дроссели были открыты, нос самолета был круто задран так, что море побежало четко под корпусом. Винты были полностью свободны от брызг. Приземление было очень мягким и приятным без каких-либо необычных явлений.

Несмотря на вызванную волнами тяжелую продольную качку, рули направления и высоты не вступали в контакт с водой во время рулежки непосредственно на ветер. В своем нижнем положении рули были на высоте около 1 м над водой.

С неправильным ветром и с волнами, бьющими в бортам корпуса, Rs.III вел себя очень хорошо и движение было приятным и спокойным из-за низкой метацентрической высоты самолета.

Rs.III был прост в управлении. После привыкания к довольно вялой боковой реакции, самолетом может управлять любой средний пилот. С другой стороны взлет и посадка требуют большей практики.

Dornier Rs.III на гидросамолетной станции в Нордернее, 28 августа 1918 года

Доступность двигателей была подвергнута критике из-за сильной спутной струя воздушных винтов, делавшихзадачу механика проведения мелкого ремонта двигателя чрезвычайно трудной, если не невозможной.

Кроме того, выяснилось, что полотно центроплана крыла отрывалась от нервюр из-за спутной струи. Двойной слой ткани и сшивание решат эту проблему, и в будущем расстояния между нервюрами самолета должно быть сокращено.

В заключение, в докладе говорится, что Rs.III в соответствии с видом испытаний V-класса был передан для службы на линии фронта в подразделение ВМФ самолетов R-класса. До конца войны летчики Хаммер и Нимейер выполнили 10-12 часов испытательных полётов над Нордернеем.

После войны Rs.III были не сразу уничтожены и довольно долго использовались в послевоенной жизни. В январе 1920 года его можно было найти в списке 100 немецких минообнаружителей морской авиации по-прежнему работавших на обезвреживании мин в Северном и Балтийском морях. Оценивавшийся немеуким правительством в один миллион марок, Rs.III был уничтожен по приказу союзников на 30-31 июля 1921 года.

Dornier Rs.III был единственным гигантским гидросамолетом приступившим к боевой службе во Флоте, даже если это было лишь ограниченное боевое дежурство.

Dornier Rs.III с военно-морским идентификационным номером и опознавательными знаками конца 1918 года в Нордернее

Характеристики летающей лодки Dornier получили положительный отклик в публикации современника:

Испытания гидросамолета R-класса доказали превосходство четырехдвигательной летающей лодки-моноплана над четырехдвигательным двухпоплавковым гидропланом. Летающая лодка Дорнье была быстрее и легче в управлении, обладала лучшими летными характеристиками и имел лучшую полетную надежность, чем машины Staaken. Мореходные характеристики летающей лодки Дорнье были выше, чем у поплавкового гидросамолета Staaken, но который из этих самолетов имел лучшую мореходность не могло быть определено до конца войны.

Факт обладания Rs.III такими хорошими качествами был в том, что он был построен из металл и успешно прошел ходовые испытания, представляя собой заметной достижение в те дни деревянных самолетов. Его успех благопритно говорит о технических компетентности и кругозоре тех, кто задумал и построил Rs.III.

Цветовая схема и Обозначения

До конца весны 1918 года Rs.III нес кресты Пате, нанесенные на квадратный белый фон: эти кресты были нанесены на на обе поверхности крыла около его законцовой, на верхней и нижней поверхностях хвостового стабилизатора примерно на рсстоянии 2/3 размаха и на средней части фюзеляжа. Белый квадрат на крыле использовали только половину его хорды. Позднее на крыло были нанесены узкие латинские кресты, также имевшие ширину в половину длины хорды. Латинский крест с большой белой каймой был нанесен на хвостовой стабилизатор. В техническом примечании ВМФ США было указано, что внешние поверхности дюралюминия были окрашены, тогда как внутренние оставались блестящими.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Dornier Rs.III
Производитель: Zeppelin-Werke GmbH Линдау, Зеемоос, Боденское озеро
Двигатели: четыре 245-сильных двигателя Maybach Mb.IVa
Размеры:
размах крыла 37,00 м
хорда крыла 6,50 м
длина 22,75 м
высота 8,20 м
размах хвостового оперения 8,40 м
хорда хвостового оперения 2,15 м
диаметр винтов 3,00 м
расстояние между центрами винтов 3,30 м
длина корпуса 12,57 м
длина балки 4,70 м
Площадь:
крыла 226,00 м²
хвостового оперения 23,60 м²
рулей высоты 10,00 м²
киля 1,40 м²
руля направления 4,40 м²
элеронов 21,00 м²
Масса:
пустого 7865 кг
топлива 2260 к
полезной нагрузки 545 кг
с полной нагрузкой 10670 кг
корпуса 1580
удельная нагрузка на крыло 46,90 кг/м²
Летные характеристики:
максимальная скорость 135 км/ч
подъем на высоту
1000 м за 15,50 мин
2000 м за 35,00 мин
Продолжительность полета 10 ч (Примечание: продолжительность полета на трех двигателях может быть увеличена до 12 часов при условии что общий вес сокращен за счет расхода топлива)
Топливо: 3140 л
Масло: 220 л
Вооружение: установки для одного пулемета в носу и двух в фюзеляже
Применение: Нордерней, август-ноябрь 1918 года

1. Seeflugzeug-Versuchs-Kommando — Экспериментальное подразделение гидроавиации
2. Состояние моря (Seegang) является немецкой шкалой степени волнения моря, основанной как на скорости ветра и высоте волн. Поскольку нет прямого английского сравнения для ясности было решено сохранится оригинальную немецкую систему.
3. В докладе авиационной секции союзной военно-морской комиссии по перемирию говорится: "Основная функция гигантских гидросамолетов — дальняя разведка и увиденный в Нордернее (Rs.III) был предназначен для применения против Гранд Флита. Была выражена надежда, что могла быть сделана дальняя разведка в Скапа-Флоу."

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