В 30-е годы на гидросамолёты смотрели несколько иначе, чем сейчас. В современном мире высоких технологий мы уже привыкли видеть самолеты на колесном шасси, а аэродромная сеть густо покрывает цивилизованные участки поверхности Земли, и нет никакой необходимости в специальных гидросамолётах, кроме нескольких исключений.
Однако тогда ситуация была категорически другая. Аэродромов было мало, и те обычно представляли из себя ровное травяное поле, типа футбольного, но побольше. Так что зачастую для открытия новых линий использовали именно гидросамолёты, которым практически не нужна была сложная инфраструктура. Достаточно было наклонного съезда (слипа) в воду и так называемого перекатного шасси или тележки. Ну и ангар для обслуживания не повредил бы. Таким образом, трансконтинентальные трассы в Бразилию и Африку открывались именно гидросамолётами.
В военном деле также было множество задач как для колесных, так и для гидросамолётов. Особенно популярными в этом смысле были разведчики-корректировщики. Такой самолёт нужен в качестве корабельного самолёта как над сушей, так и над морем. Иногда шли по пути адаптации сухопутного самолёта к морскому базированию, иногда сразу заказывали проектирование самолёта на двух видах шасси.
Например, Hawker Osprey сразу планировалось использовать на обоих видах шасси.
Даже в случаях, когда поплавковая версия не планировалась, а самолёт получался удачным и массовым, при необходимости проектировали новое морское шасси. Так случилось с хорошо известным самолётом У-2 (По-2). То есть изначально сухопутный учебный самолёт оказался настолько востребован, что для нужд Сибири стали строить различные поплавковые варианты.
Таким образом постановка на поплавки – явление не особо редкое для тех годов. Данная методика была не только разработана, но и даже описана в специальной литературе. Мы пользовались книгой П.Д. Самсонова «Проектирование и конструкции гидросамолётов» (Москва. Московский Авиационный Институт. 1936 год. Главная редакция авиационной литературы).
На 167 странице есть раздел, который так и называется – «Постановка на поплавки сухопутного самолёта».
В этом случае облик машины известен, также известны точки крепления сухопутного шасси (колёса и конструкция между ними и самолётом). Обычно морское шасси (поплавки) крепится к тем же силовым элементам.
Давайте мы вместе проделаем подобную трансформацию на примере уже упомянутого британского Hawker Osprey.
Так выглядит наш подопечный на начальном этапе:
Основные этапы постановки на морское шасси:
- По весу самолёта подбираются поплавки. В разное время они выглядели различным образом. Для простоты изложения примем, что есть стандартные наборы поплавков, что справедливо для периода с 30-х годов и позднее. Например, широко распространены были поплавки фирмы «Эдо».
- Снимается колесное шасси (основные ноги шасси, хвостовой костыль или хвостовое колесо, возможно носовая нога шасси с колесом).
- Особым образом делается новая конструкция между корпусом самолёта и поплавками. Чтобы взлётно-посадочные характеристики были удачными, нужно соблюдать несколько условий.
- Зазор между винтом и поверхностью воды должен быть не менее 0,6 метра.
- Зазор под хвостом самолёта должен быть не менее 1,5 метров.
- Сумма угла хода при отрыве (обычно составляет 8-9°, обозначен на схеме цифрой 1), угла заклинения крыла (2) и угла наклона тяги к спинке поплавка (обычно принимается +2°, обозначен (3)) равна разнице угла максимальной подъемной силы профиля (4) и угла безопасности (обычно принимается 1-3°, обозначен (5)). Общий смысл этого правила состоит в том, чтобы при отрыве гидросамолёта от воды угол атаки крыла был меньше максимального на вот тот самый угол безопасности. Это делается для того, чтобы случайно не выскочить при взлете на закритические углы атаки и не сорваться в штопор, что неминуемо повлечет за собой катастрофу.
- Расстояние по горизонтали между центром тяжести гидросамолёта (обозначен (6)) и реданом на поплавках должно составлять 20-30% средней аэродинамической хорды (САХ). САХ – это виртуальная сущность, на которую заменяют крыло или крылья для рассмотрения вопросов балансировки самолёта. САХ обозначена (7), расстояние – (8).
- Расстояние между поплавками должно обеспечивать поперечную устойчивость самолёта на воде. Оно зависит от массы самолёта, водоизмещения поплавка и площади ватерлинии поплавка. Однако мы не будем загромождать повествование формулами, даже если в них нет ничего сложного.
- Поскольку большая часть боковой поверхности поплавка оказывается впереди центра масс, то этот фактор вносит дестабилизирующий вклад в путевую устойчивость самолёта. Поэтому очень часто на поплавковых вариантах добавляют примерно 10% к площади вертикального оперения. Иногда в виде гребней под хвостом самолёта, в других случаях в виде увеличения площади неподвижной части вертикального оперения, а бывает, что увеличивают площадь руля направления.
Таким образом практически любой сухопутный самолёт массой до 5-7 тонн, а иногда даже и больше, можно поставить на поплавки. Такой самолёт будет летать, но несколько хуже прототипа. Практика показывает рост полётной массы самолёта на 10-12%, снижение максимальной скорости на 5-15% и снижение потолка также на 10-12%.
Так выглядит наш подопечный после постановки на поплавки.
В практике авиастроения существует большое количество примеров установки вполне сухопутных самолётов на поплавки, или же планов на подобную переделку.
Ниже вы можете увидеть несколько таких экземпляров.
F4F-3S "Wildcatfish"
Задумывалось, что самолёт должен будет действовать с островных баз в то время, пока будут строить сухопутный аэродром. Эта разработка была вызвана некоторыми успехами японских поплавковых истребителей Накадзима A6M2-N «Руфь».
Supermarine Spitfire
По замыслу британцев, этот вариант должен был действовать вне аэродромной сети, в частности в Норвегии, в условиях захвата аэродромов немцами. Правда немцы настолько быстро захватили Норвегию, что надобность в этом варианте отпала.
Также нам удалось найти информацию, что британцы собирались модифицировать и Hawker Hurricane
Немцы отметились своим He.51
Таким образом, когда нам понадобилось сделать много поплавковых истребителей и разведчиков для оснащения большого количества кораблей разных уровней, а таковых самолётов в реальной жизни построено не было – мы самостоятельно поставили на поплавки множество моделей.
Среди них самыми интересными, на наш взгляд, получились:
Так что на любой корабль, которому нужен поплавковый истребитель или разведчик, мы сможем найти подходящую кандидатуру. Ну а если совсем нет ничего подходящего, даже среди сухопутных самолётов, то мы сможем спроектировать самолёт с нуля.
Если вам понравилась эта новость - ставьте лайки, делитесь с друзьями, подписывайтесь на нас!