Авиация и космонавтика 2004 03 - [37]
Картвели же нашел довольно необычное решение этой проблемы. С самого начала он решил строить фюзеляж ХР-47В вокруг системы турбонаддува двигателя с приводом от выхлопных газов, нежели приспосабливать турбокомпрессор на уже существующий проект самолета. При этом он нашел довольно необычное решение, удивившее многих специалистов своей невероятной сложностью. Это решение, на первый взгляд, было непонятным. Оно казалось нелепым. Однако вся силовая установка, тем не менее, работала, и работала без сбоев.
А все дело в том, что Картвели установил турбокомпрессор не на двигателе, как обычно, а в хвостовой части самолета, протянув воздуховоды и выхлопную трубу через весь фюзеляж.
Несмотря на то, что это привело к увеличению веса конструкции самолета, в турбокомпрессор уже не попадали сверхгорячие газы, выбивающие из цилиндров, и он работал без перебоев. Это также уменьшило площадь поперечного сечения самолета. Ведь турбокомпрессор не висел на двигателе, а как бы прятался за ним.
Кроме того, Картвели применил на самолете оригинальную систему выхлопа. На номинальном режиме работы двигателя выхлопные газы из каждого цилиндра отводились в общий коллектор и выбрасывались через два регулируемых сопла по бокам носовой части фюзеляжа. Когда же летчику требовалось резко увеличить мощность двигателя, он не только увеличивал подачу топлива, но и закрывал створки сопел, в результате чего выхлопные газы направлялись в турбокомпрессор, а затем выбрасывались через общее сопло, расположенное под хвостовой частью фюзеляжа.
Одновременно очень просто была решена еще одна техническая проблема. Как известно, воздух, сжатый в турбокомпрессоре, очень сильно нагревался. Перед подачей в цилиндры двигателя его следовало охладить. На Р-47 трубопровод с горячим воздухом был проведен через воздушный радиатор, также расположенный в хвостовой части фюзеляжа за кабиной пилота. Холодный воздух для обдува радиатора забирался лобовым воздухозаборником, размещенным под двигателем, затем проходил по длинному воздуховоду, охлаждал в радиаторе сжатый воздух, идущий от турбокомпрессора к двигателю, и выпускался через два плоских регулируемых сопла по бокам хвостовой части фюзеляжа. Интересно отметить, что часть горячего воздуха от турбокомпрессора отводилась также к в консоли крыла для обогрева находящихся там пулеметов, смазка которых могла замерзнуть при полетах на большой высоте.
Наглядная демонстрация эффективности внутрифюзеляжной лыжи "Тандерболта" – после посадки на брюхо самолет получил только повреждения воздушного винта и капота двигателя
Конечно, у подобной компоновочной схемы имелись и существенные недостатки. Прежде всего – большой вес. Во-вторых, наличие воздушного канала под фюзеляжем увеличивало и без того большую площадь миделя. Это отрицательно сказывалось на аэродинамическом сопротивлении самолета в целом. Поэтому весьма важной задачей, стоящей перед инженерами фирмы Рипаблик, было значительное улучшение аэродинамики всех прочих поверхностей.
В качестве исходной была выбрана каплевидная внешняя форма фюзеляжа, близкая к форме истребителя «Лансер». Объединение воздухозаборника главного всасывающего канала турбокомпрессора и воздухозаборников маслорадиаторов с общим входом воздуха для охлаждения цилиндров двигателя позволило сделать носовую часть фюзеляжа хорошо обтекаемой. В результате, несмотря на большую площадь поперечного сечения, фюзеляж получился аэродинамически весьма «чистым». Отмечалось, что фонарь кабины летчика, имевший заостренную форму носовой части и переходящий сзади в длинный тонкий гаргрот, является самым совершенным среди всех самолетов-истребителей того периода.
Очень тщательно была выполнена и герметизация внутренних отсеков самолета, что исключало перетекание воздуха во внутренние полости и значительно уменьшало аэродинамическое сопротивление воздуха.
Но главная «изюминка» Р-47 – это его крыло.
Как известно, значительную долю в аэродинамическое сопротивление самолета вносят именно несущие поверхности. Поэтому Картвели выбрал для истребителя Р-47 крыло необычайно малой площади. И если у большинства истребителей периода Второй мировой войны удельная нагрузка на крыло (то есть отношение массы самолета к площади крыла) составляла примерно 150-200 кг/м2 , то у Р-47 (особенно последних модификаций) она вплотную подошла к значению 300 кг/ м2 . Кстати, из-за малых размеров крыла в нем не удалось разместить топливные баки. В свою очередь это способствовало повышению боевой живучести самолета. При прострелах крыла баки не горели и топливо не текло.(3*)
Для того, чтобы разместить в относительно небольшом крыле убирающиеся в полете основные стойки шасси, конструкторам пришлось установить на них дополнительную тягу, сокращавшую длину стоек в процессе уборки.
Довольно совершенной была и форма крыла в плане – она была близка к эллиптической. Это способствовало снижению так называемого индуктивного сопротивления крыла, являвшегося составной частью его общего сопротивления.
В результате коэффициент лобового сопротивления на режиме максимальной скорости у Р-47 оказался даже меньше, чем у его будущего противника – истребителя мессерсшмитт Bf 109 с двигателем жидкостного охлаждения!
