Тяжелые бомбардировщики Zeppelin-Werke. Пассажирский самолет Staaken E.4/20. Германия
Строительство E.4/20 было начато в мае 1919 года по указанию генерального директора концерна Zeppelin Альфреда Колсмана. Одним из требований была возможность полностью загруженного самолета оставаться в воздухе при двух работающих двигателях. Планировалось ввести E.4/20 в эксплуатацию в качестве коммерческого пассажирского транспорта на маршруте Фредериксхафен-Берлин. Не может быть никаких сомнений в том, что проект E.4/20 во многом обязан цельнометаллическому бомбардировщику-моноплану, разрабатывавшемуся в 1918 году концерном Zeppelin по контракту с Idflieg. Строго говоря, есть вероятность, что на стадии макета транспортный самолет E.4/20, возможно, и не сильно отличался от этих проектов. С установленным в носу дополнительным двигателем E.4/20 вполне мог быть описанным в 1919 году фон Бентифегни проектом пятимоторного бомбардировшщика Staaken.
Доктор Адольф Рорбах (Adolf Rohrbach) был инженером, который в Dornier очень активно развивал технология производства металлических конструкций, был в 1916-1917 годах переведен в Staaken, чтобы применить свои таланты в проектировании цельнометаллических сухопутных самолетов R-класса. Доктор Рорбах был выбран главой конструкторского отдела Staaken по созданию самолетов R-класса профессором Бауманном (Baumann) в качестве преемника, коим он стал в 1919 году, когда Рорбах взял на себя техническое руководство Staaken.
гражданский авиалайнер Staaken E.4/20
При сравнении с деревянно-полотняными гражданскими самолетами послевоенных лет E.4/20 был действительно новаторским достижением первой величины. За исключением усовершенствований в деталях, технологии производства были очень похожи на те, что распространены сегодня. Планер был полностью построен из специально созданных дюралюминиевых профилей, склепаных вместе и покрытых тонкой прокованной дюралевой обшивкой. Эта технология строительства была просто продолжением разработанного Дорнье процесса, нашедшего свое выражение в современных планерах.
Самой поразительной особенностью самолета было большое свободнонесущее крыло размахом 31 метр, характеризовавшееся выполненным на основе аэродинамических исследований профессора Юнкерса толстым профилем крыла. Крыло было построено вокруг одного клепанного коробчатого лонжерона очень больших размеров; его ширина составляла одну треть хорды крыла, а корневое сечение крыла имело глубину в 1,5 метра. Передняя и задняя кромки профилей крыла и рам крепления двигателей были прикреплены к этому массивному центральному лонжерону. Обшивка передней кромки была выполнена из 4 мм дюралюминиевого листа, коробчатый лонжерон имел дюралевое покрытие толщиной 3 мм, задняя кромка — толщиной 2 мм, тогда как остальная часть крыла была покрыта тканью.
Сквозь коробчатый лонжерон проходило овальное отверстие, которое позволяло механику проползать к двигателям, хотя, казалось бы, трудно в полете выполнить значительный ремонт в представленном небольшом пространстве.
Staaken E.4/20 на стадии производства
Удельная нагрузка на крыло для того времени была чрезвычайно высокой — 80 кг/м², что было почти вдвое больше, чем у сопоставимого с ним моноплана Dornier Rs.IV (46,5 кг/м²). Поскольку практического опыта работ с такими высокими нагрузками на крыл не было, было сочтено разумным установить дополнительные подкосы крыла в первую очередь в качестве меры безопасности. Однако, конструкция крыла была рассчитана выдерживать динамические полетные нагрузки без каких-либо дополнительных поддерживающих стоек или расчалок.
Четыре 245-сильных двигателя Maybach Mb.IVa были установлены на прочных рамах, тянущихся от центрального коробчатого лонжерона, и их очертания аккуратно капотировались и сопрягались с крылом.
Двигатели были размещены впереди передней кромки таким образом, что показали выполнимость испытаний, проведенных в 1917 году на Dornier Werke. Топливо находилось в двух больших топливных баках, размещавшихся в передней кромке между двигателями, и в четырех меньших баках, расположенных в задней кромке крыла.
Фюзеляж состоял из четырнадцати прямоугольных шпангоутов, скрепленных в каждом из четырех углов протянувшимися по всей длине фюзеляжа лонжеронами. Дюралюминиевая обшивка приклепывалсь к каркасу фюзеляжа, предоставляя необходимую жесткость в отсутствие диагональных креплений между соседними шпангоутами. Для обеспечения жесткости на кручение в задней части фюзеляжа тонкие металлические пластины были приклепаны по углам каждого шпангоута. Два поддерживающих крыло шпангоута были построены из коробчатых профилей с требуемой жесткостью. Для предотвращения потери устойчивости и возникновения резонансных колебаний легкие упрочненные продольные балки были приклепаны к внутренней стороне обшивки, создавая дополнительные лонжероны.
Дававшая превосходный обзор открытая пилотская кабина была расположена на верхней части фюзеляжа немного впереди передней кромки крыла. Впоследствии носовая опалубка была опущена и была установлена полностью закрытая пилотская кабина с целлоновыми иллюминаторами. Дверь в носу позволяла пассажирам заходить в фюзеляж, где могли бы разместиться от двенадцати до восемнадцати сидящих по двое человек. В задней части фюзеляжа были расположены крупное отделение для почты, туалет и отдельная душевая.
Хвостовое оперение состояло из покрытых дюралевыми листами фиксированного стабилизатора и киля свободнонесущей конструкции. Рули высоты и направления аэродинамически сбалансированы и покрыты полотном. Элероны с очень малой хордой были полностью сбалансированы и навешивались на конце размаха крыла.
Staaken E.4/20
Спаренные колеса поддерживались очень простым шасси, состоящим с каждой стороны из одной тяжелой стойки с амортизатором, прикрепленной к лонжерону между двигателями. Две горизонтальные стойки были прикреплены к нижнему углу фюзеляжа и сходились в ось.
Пока самолет находился в стадии производства межсоюзническая контрольная комиссия осмотрела каркас и, несмотря на запрет статей мирного договора, позволила Staaken завершить E.4/20.Члены Комиссии сочли, что они не могут судить о военном потенциале самолета, пока он недостроен и не совершил летных испытаний. Естественно, что прикрепленные к Комиссии союзные инженеры следили за процессом сборки с большим интересом.
E.4/20, завершенный 30 сентября 1920 года, под управлением тест-пилота Карла Куринга (Carl Kuring) выполнил ряд весьма многообещающих полетов. Во время одного полета самолет при оптимальных условиях показал 225 км/ч, что в те годы было неслыханной скоростью для самолетов таких размеров. Однако, выснилось, что вопреки надеждам было невозможно выполнять полёт при двух работающих двигателях. Дальнейшие испытательные полеты были запрещены межсоюзнической контрольной комиссией, которая теперь была убеждена, что E.4/20 на самом деле имел военный потенциал и таким образом нарушал положения договора. Директор Колсман писал, что Комиссия также отказала E.4/20 в праве быть проданным или переданным, не оставив Staaken никакого выхода, кроме как отправить машину на слом.
Staaken E.4/20 цельнометаллический авиалайнер 1920 года
Колсман считал, что это действия Комиссии были направлены на нанесение финансового ущерба концерну Zeppelin, уничтожив его возможность выполнять дальнейшие работы в этой области. Это действие может быть понято в свете устава Комисси по предотвращению возрождения германской военной авиационной промышленности. Благодаря превосходным характеристикам E.4/20 мог быть устрашающим бомбардировочным оружием.
21 ноября 1922 года самолет был отправлен на слом, в процессе которого был уничтожен предшественник современных транспортных самолетов. Важность E.4/20 для дальнейшего развития авиации была забыта, и очень жаль, что у Рорбаха и Staaken в мирное время не было шанса развивать весь свой потенциал. Дипломированный инженер Адольф Рорбах должен получить признание за то, что задумал схему самолета, которой в течение многих лет следовали практически все крупные транспортные и военные самолеты.
