Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг. - Дмитрий Соболев

Истребитель Фоккер D8 — первый серийный самолёт с фанерной обшивкой крыла.

Самолёты начала 1910-х годов по многим параметрам уступали дирижаблям. Дальность полёта лучших дирижаблей того времени составляла более 700 км, полезная нагрузка — 7 т, время нахождения в воздухе без посадки измерялось десятками часов. Таким образом, по дальности дирижабль превосходил самолёт примерно вдвое, а по весу поднимаемого груза — в 20 раз. К тому же дирижабль считался более безопасным летательным аппаратом, так как отказ двигателя не приводил к падению, в отличие от подобного случая с самолётом.

Увеличение грузоподъёмности самолёта позволило бы ему конкурировать с дирижаблем в решении таких военных задач, как стратегическая разведка и бомбардировка тылов противника, стимулировало бы начало авиационных коммерческих перевозок. Грузоподъёмность можно было повысить только в случае увеличения взлётного веса и мощности силовой установки, а так как авиационные двигатели тогда развивали не более 100 л. с., то на тяжёлом самолёте нужно было устанавливать несколько моторов. Многомоторный самолёт, способный продолжить полёт при остановке одного из двигателей, был очень привлекателен с точки зрения безопасности.

Итак, уже в первые годы авиации существовали стимулы к созданию больших многомоторных самолётов. Вместе с тем высказывались серьёзные сомнения в успешности такого аппарата. Утверждалось, в частности, что увеличение размеров приведёт к такому утяжелению конструкции, что самолёт утратит способность подниматься в воздух, при этом исходили из предположения, что с ростом размеров в n раз вес конструкции возрастёт в n3 раз. Некоторые полагали также, что самолёт с несколькими двигателями на крыле будет даже более опасен, чем одномоторный, так как в случае возникновения несимметричной тяги при отказе одного из двигателей он потеряет равновесие и упадёт.

По указанным причинам первые двухмоторные самолёты мало отличались по форме и размерам от одномоторных и были сконструированы таким образом, чтобы при одном неработающем двигателе вектор тяги оставался в плоскости симметрии машины.

Первый самолёт с двумя двигателями построил в 1880-х годах в России А.Ф. Можайский. Паровые машины он установил в фюзеляже, одна из них приводила во вращение носовой пропеллер, другая с помощью ремённой передачи вращала два воздушных винта, расположенных в вырезах в крыле. Из-за недостаточной мощности силовой установки самолёт летать не мог.

Работавший в Германии русский инженер Борис Луцкой в марте 1910 г. создал самолёт с двумя двигателями внутреннего сгорания мощностью по 55 л. с. Его изготовили в мастерской Даймлера в Штутгарде. Это был моноплан с передним рулём высоты и хвостовым оперением за крылом. Каркас самолёта состоял из стальных труб. Так же, как у Можайского, моторы находились в фюзеляже, один вращал носовой винт, другой через трансмиссию приводил в движение два пропеллера у передней кромки крыла. По размерам и весу это был крупнейший самолёт своего времени: размах крыла составлял 21 м, взлётный вес равнялся 1700 кг, он был рассчитан на пять человек. Аэроплан Луцкого поднялся в воздух, но во время полёта произошла авария: сломался один из боковых пропеллеров, самолёт накренился и упал с высоты 30 м.

В Англии также велись эксперименты с двухмоторными самолётами. В сентябре 1911 г. фирма «Шорт» выпустила в полет свой «Трипл Твин». Он представлял собой модификацию биплана «Фарман» с толкающим винтом. В передней части гондолы установили второй двигатель с цепным приводом на два винта перед крыльями. В скором времени фирма изготовила ещё две двухмоторные машины, отличавшиеся компоновкой силовой установки: «Тандем Твин» (1911 г.) имел один тянущий винт, на «Трипл Трактор» (1912 г.) передний двигатель вращал носовой винт, а задний — два винта у передней кромки крыла. Эти самолёты могли летать, но результаты разочаровывали: по грузоподъёмности они не только не превосходили одномоторные машины, но даже уступали им. Основная причина — большой вес силовой установки, мощность которой выбиралась из условия возможности полёта при отказе одного из двигателей. К тому же из-за потерь в трансмиссии от мотора к винтам снижалась тяга. Ещё одна трудность, с которой столкнулись создатели первых двухмоторных самолётов, заключалась в опасности перегрева заднего двигателя, если он был расположен в непосредственной близости от переднего, как на «Трипл Трактор».

Первые летавшие двухмоторные самолёты: моноплан Б. Луцкого (вверху) и биплан Шорт «Трипл Трактор».

Характеристики первых многомоторных самолётов.

Новым этапом в развитии многомоторных аппаратов стало создание под руководством молодого авиаконструктора Игоря Ивановича Сикорского самолёта «Гранд» («Русский витязь»). Он имел четыре двигателя на крыле и в несколько раз большие размеры и вес, чем у других самолётов того времени. Принимая во внимание сомнения в способностях столь крупных самолётов держаться в воздухе и утверждения об опасности расположения пропеллеров вне плоскости симметрии летательного аппарата, становится ясным, что Сикорский пошёл на большой технический риск.

Сикорский хотел сделать самолёт многомоторным прежде всего для безопасности. «Поломка мотора случается очень редко, — писал он, — но остановка от мелкой неприятности может случиться всегда…Мне пришлось однажды поломать свой аэроплан и едва избегнуть серьёзной опасности; во время одного из полётов мотор сразу остановился, и пришлось спуститься на маленький дворик, окружённый каменным забором и постройками. Причиной остановки двигателя, как выяснилось впоследствии, было то, что в трубку, подводящую бензин, попал комар. Трубка эта заканчивается в моторе очень тонким отверстием, в котором и застрял комар, прекратив таким образом доступ бензина в двигатель.

…Надо сделать большой аэроплан, поставить на него не один, а несколько моторов и притом добиться того, чтобы можно было свободно летать, если один или даже два мотора испортятся. При этом моторы необходимо расположить таким образом, чтобы к ним можно было свободно подходить, осматривать, даже делать небольшие починки. А кроме всего этого, значит надо, чтобы на аэроплане находился и машинист, который бы делал всю эту работу, проверял бы работающие моторы, в случае нужды мог бы даже сделать мелкие починки, если какой-нибудь из моторов остановится, а аэроплан летел бы в то время на других моторах, т. к. не может быть, чтобы во всех моторах сразу приключилась какая-нибудь беда.