Летательные аппараты нетрадиционных схем - [23]
Рис. 3.1.Австрийский бесхвостый планер Этриха (1909 г.), установленный на своей наклонной взлетной рампе.
К 1904 г. Этрих построил и успешно провел летные испытания больших планеров, которые все больше и больше напоминали семя дзанонии. Эти планеры оснащались отнесенными назад и отклоненными вверх законцовками крыла, обеспечивающими повышение устойчивости движения бесхвостого планера по тангажу (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Бесхвостый планер Этриха (1907 г.) с крылом, близким по форме к семени дзанонии.
Решив проблему устойчивости полета, Этрих столкнулся с трудностями обеспечения управляемости своих планеров. Для того чтобы преодолеть эту проблему, в 1908 г. он добавил к конструкции горизонтальное оперение большого удлинения и оснастил планер силовой установкой. В построенных Этрихом самолетах крыло имело форму семени дзанонии. Разработанный в 1911 г. аппарат в плане напоминал голубя (по-немецки голубь «таубе»). Эта конструкция стала весьма популярной, и несколько немецких фирм строили «Таубе» в различных модификациях с 1912 г. вплоть до начала первой мировой войны.
Англичанин Джон У. Данн построил бесхвостый хорошо зарекомендовавший себя планер в 1907 г. Этот планер в последующие 4 года был преобразован в самолет схемы «биплан», который на время стал своего рода стандартом для большинства самолетов схемы «бесхвостка». Некоторые из проверенных на этом самолете технических решений являются стандартными и для современных самолетов схемы «бесхвостка».
Проблемы обеспечения продольной устойчивости самолета «Данн» D.5 (с двигателем мощностью 50 л. с.) (36,75 кВт)) была решена путем использования крыла большой стреловидности и значительно уменьшенного угла атаки законцовок крыла (что соответствует подъему задних кромок законцовок крыла аналогично случаю семени дзанонии). Такое уменьшение положительного угла атаки (т. е. фактически угла установки крыла) в направлении к законцовкам называется отрицательной конической круткой крыла (крутка в обратном направлении называется положительной).
Дж. Данн также стал изобретателем элевона - органа управления, который объединяет в себе функции руля высоты и элерона. Изобретатель, однако, не преуспел в продаже своей уникальной конструкции. Первая мировая война существенно сократила рынок гражданской авиации. В то же время при первых испытаниях элевон не смог удовлетворить предъявляемым военными требованиям. После этого Данн продал лицензию на производство элевонов фирме «Берджесс» (США), и несколько самолетов этого типа под названием «Берджесс-Данн» было построено в период 1914–1916 гг.
На рис. 3.3 показана модель 1911 г. с закрытой гондолой для размещения экипажа и уникальным шасси - двумя колесными опорами, размещенными за центром тяжести, и амортизирующей лыжей в носовой части, а также стабилизирующими лыжными опорами под законцовками крыла.
Рис. 3.3.Модификация 1911 г. английского самолета D.5.
Основные данные:
— силовая установка... роторный двигатель «Гном» мощностью 50 л. с. (36,75 кВт);
— размах крыла... 14 м;
— площадь крыла... 49 м>2;
— взлетная масса... 703,1 кг.
После окончания первой мировой войны в Германии, как упоминалось выше, началось массовое увлечение планеризмом. В это время создается значительное количество конструкций нетрадиционных схем.
Среди них была «бесхвостка», построенная в 1921 г. Александром Липпишем, молодым немецким инженером.
Этот планер представлял собой существенный шаг вперед по сравнению с распространенными в то время планерами. Характерными конструктивными особенностями планера являются относительно большой размах крыла с небольшой стреловидностью, значительно приподнятые вверх элевоны, «открытая» конструкция фюзеляжа для размещения летчика, использование велосипедной схемы шасси, а также своеобразной системы приводов для управления механизацией крыла (в виде двух стержней, выходящих вниз из поверхности крыла). Кили и рули направления были расположены под законцовками крыла, причем вертикальное оперение выполняло функции опор, предотвращающих касание земли законцовками на стоянке или при пробеге по земле (рис. 3.4).
Рис. 3.4.Немецкий авиаконструктор А. Липпиш рядом со своим бесхвостым планером (1921 г.). Отметим отклоненные вверх элевоны.
Этот планер не стал рекордным, но в процессе его создания Липпиш получил необходимый опыт, который впоследствии позволил конструктору стать одним из наиболее авторитетных специалистов в мире но самолетам схемы «бесхвостка».
Липпиш продолжил свои работы над летательными аппаратами схемы «бесхвостка», создавая как планеры, так и самолеты. В 1930 г. на самолете «Дельта-1» конструктору удалось достичь уровня летно-технических характеристик в отношении устойчивости и управляемости, а также размещения экипажа, сопоставимого с соответствующими данными современных легких гражданских самолетов.
Примечательной конструктивной особенностью самолета «Дельта-1» являлось то, что, хотя передняя кромка его крыла была стреловидной, стреловидность задней кромки крыла практически отсутствовала, причем задняя кромка была прямолинейной по всему размаху крыла (рис. 3.5). Можно считать, что именно с этого момента началось применение треугольных крыльев, которые не получили успешного развития вплоть до окончания второй мировой войны.
