США, начало разработки – март 1939 г.
С.Г. Мороз
Справочник
Фото: https://www.worldwarphotos.info/gallery/usa/aircrafts-2-3/tbm
При разработке палубного самолета ТВF-1 перед конструкторами фирмы «Грумман» (Grumman Aeronautical Engineering Co.) на Лонг-Айленде в штате Нью-Йорк была поставлена чрезвычайно сложная в своей противоречивости задача закомпоновать тяжелое вооружение, включающее торпеду или до 2000 фунтов (907 кг) бомб, большой запас топлива и все необходимое для полетов над океаном оборудование с достаточно мощной силовой установкой в планер минимальных размеров так, чтобы обойтись без внешней подвески. Это было необходимо для достижения заданных высоких показателей скорости и дальности полета, прочности и боевой живучести.
Предстояло создать такой самолет, какого ранее еще никто в мире не делал, ведь в то время даже на многих двух- и многомоторных самолетах торпеды пока подвешивали снаружи или в полуутопленном положении, поскольку размещение в закрытых отсеках вызывало немалые технические сложности. При этом заказчик – Бюро аэронавтики ВМС Соединенных Штатов Америки, требовал сокращения объемов, занимаемых самолетами на палубах и в ангарах авианосцев, собираясь довести их число на каждом корабле до 80…100 штук.
Предыдущая часть: Палубный торпедоносец-бомбардировщик Грумман XTBF-1 – общие сведения и силовая установка
Крыло:
- имеет площадь 45,522 кв.м, в т.ч. часть, занятая фюзеляжем – 5,481 кв.м, геометрически, конструктивно и технологически состоит из цельного центроплана с прямоугольным теоретическим контуром на виде в плане и трапециевидных консолей (отъемные части крыла – ОЧК), складываемых поворотом назад для сокращения места, занимаемого самолетом на стоянке на палубе и в ангаре;
Фото: http://collections.naval.aviation.museum
- консоль крыла включает технологически выполняемую отдельно законцовку, представляющую собой отштампованную из листа алкледа «деформированную полукаплю», крепящуюся к концевой нервюре консоли на болтах малого диаметра в анкерные гайки;
- центроплан набран аэродинамическими профилями NACA 23015 (относительная толщина 15%), угол установки положительный, поперечного V не имеет;
Фото: https://www.worldwarphotos.info/gallery/usa/aircrafts-2-3/tbm
- аэродинамический профиль консолей – от NACA 23015 у корня до NASA 23009 (9%) по законцовкам, угол установки крыла +2°, угол поперечного V консолей +6°;
- действительная форма центроплана на виде в плане состоит из трех прямоугольников – средний (часть, занятая фюзеляжем) по дистанциям ограничен передней кромкой и задним обрезом лонжерона №2, а также бортами фюзеляжа, выступающие из него части центроплана по дистанциям ограничены его передней и задней кромками, обрезы обшивки верхних панелей S-образные, нижних – условно прямые вдоль хорд (а фактически в виде ломанной линии, что определено чисто технологическими соображениями), соответствующий контур имеют и сопрягаемые с ними обшивки трапециевидных консолей – такой контур стыка неподвижных и подвижных частей крыла определен характером движения консолей при их складывании;
***
Фото: https://www.northropgrumman.com/Pages/default.aspx
- узел складывания крыла типа “compound angle” с поворотом консолей вокруг двух осей позволял вписать сложенные на стоянке ОЧК в габарит, который определяли киль и стабилизатор, такой узел был сделан впервые в мире, система складывания гидравлическая;
- механизмы выдвижения штырей замков сложенного и полетного положений работают от гидравлического (основного) и электрического (резервного) механизмов;
- система складывания крыла работает от одного рычага из кабины как при работающем двигателе, так и при выключенном (от внешнего подвижного и стационарного гидроагрегата или от бортового гидроаккумулятора);
- при переводе крыла в сложенное положение из передней кромки каждой половины центроплана выдвигается флажок, который предупреждает пилота для исключения попытки взлета со сложенным крылом;
***
- конструктивно-силовая схема центроплана и консолей крыла – лонжеронная с работающей обшивкой, покрепленной для лучшего восприятия касательных напряжений в продольном направлении подкреплена стрингерами, а в поперечном – путем соединения с поясами нервюр;
- заготовки панелей обшивки центроплана и консолей крыла выкраиваются в основном прямыми линиями по разметке (кривые – по шаблонам), предварительно формуются только передние кромки и законцовки крыла, соединение соседних панелей – на силовых элементах каркаса встык с подгонкой щелей;
- продольный силовой набор центроплана крыла состоит из двух сквозных лонжеронов (передний главный, задний вспомогательный) и задней стенки на весь их размах, левой и правой передних стенок, идущих от бортов фюзеляжа до концевых нервюр центроплана за передним л-ном, ограничивая корневую часть ниш основных опор шасси, левой и правой главных задних стенок на всю высоту профиля, и подкрепляющих верхнюю обшивку над внутренними закрылками вспомогательных стенок, идущих между бортовыми и концевыми нервюрами (к ним крепятся внутренние закрылки), а также стрингеров на верхней и нижней панелях обшивки, которая имеется только в частях центроплана, выступающих из бортов, кроме зон внутренних закрылков;
- поперечный набор центроплана включает 17 носков перед 1-м л-ном, по 4 нервюры слева и справа от бортов фюзеляжа – корневые и концевые идут от 1-го л-на и до задней кромки, а остальные – только между стенкой и 2-м л-ном, а также по 4 полунервюры, состоящие только из верхних поясов над внутренними закрылками;
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
- продольный силовой набор одной консоли крыла включает передний вспомогательный лонжерон, стыкуемый не с передним лонжероном, а со стенкой центроплана и передающий изгибающий момент через его бортовые нервюры, задний главный лонжерон, стыкуемый с задним вспомогательным л-ном центроплана (в передаче воспринимаемого им изгибающего момента корневые нервюры центроплана также участвуют), задней стенки, на которую навешены внешний закрылок и элерон, а также стрингеров на всю высоту профиля, и подкрепляющих верхнюю обшивку над внешними закрылками вспомогательных стенок;
- поперечный набор одной консоли крыла включает 20 нервюр;
- лонжероны и стенки центроплана и консолей крыла балочные, состоят из двух поясов из массивных профилей и подкрепленной стойками легкой листовой стенки с отв. облегчения;
- нервюры центроплана и консолей крыла состоят из секций, разделенных лонжеронами и стенками и соединенных с ними через уголки;
- бортовые, корневые и концевые нервюры центроплана и консолей крыла балочные, состоят из поясов, профилей, усиливающих установку стыковых узлов и навески основных опор шасси, а также и подкрепленных мощными стойками листовых стенок без отв. облегчения;
- остальные носки центроплана рамные и состоят только их поясов, остальные – балочные и состоят из поясов из прессованных профилей с подсечками под стрингеры, и подкрепленных стойками легких листовых стенок с отв. облегчения;
- участки остальных нервюр между элементами продольного силового набора балочные и также состоят из поясов из прессованных профилей с подсечками под стрингеры, и подкрепленных стойками легких листовых стенок с отв. облегчения, на участках ниш ООШ пояса огибают сечения ниш, а отв. и подкрепляющих стоек в нервюрах нет;
- все секции остальных нервюр от задних лонжеронов до задних стенок ферменные из прессованных профилей;
- обшивка центроплана и консолей крыла везде работающая, состоит из предварительно формованных панелей большой площади, соединяемых с силовым набором заклепками и болтами, фиксированные щели-предкрылки на передней кромке консолей образованы своими панелями обшивки, образующими заданный профиль щелей;
- выступающая по отношению к противоположной (верхней или нижней) панели обшивка центроплана и консолей крыла подкрепляется косынками;
- проемы для уборки стоек ООШ находится в центропланной части крыла, а для их колес – в консольной, для обеспечения прочности и жесткости этих мест, где нижний силовой набор отсутствует, установлены дополнительные верхние стрингеры, а на нишах стоек – еще и П-образные силовые зашивки;
- вдоль всех передних кромок консольных частей крыла установлены резиновые противообледенители, которые разрушают нарастающий на кромках лед, раздуваясь после подачи под них воздуха с избыточным давлением (патент фирмы «Гудрич»);
- противообледенители крыла являются съемными отключаемыми;
Перекур! Курить, безусловно, вредно, однако прежде чем продолжить изучение конструкции крыла самолета ТВF-1, предлагаю отвлечься и подумать о печеной рыбе. Но не о той, которую можно приготовить на завтра, а о вопросе, когда именно человек вообще начал использовать огонь в том числе и для приготовления пищи. Об этом нам расскажет Кот-ученый
***
- центроплан крепится к каркасу фюзеляжа жестко неразъемно на заклепках большого диаметра и болтах, образуя соединение, воспринимающее все виды нагрузок;
- складываемые консоли крыла крепятся к центроплану подвижными, но фиксируемыми в выпущенном и сложенном положениях крыла соединениями в узлах складывания, каждый из которых имеет две (верхнюю и нижнюю) проушины, передающие весь возникающий на консоли от воздушных и иных нагрузок изгибающий момент, всю перерезывающую силу и часть крутящего момента, а остальной крутящий момент воспринимается одной проушиной на носках концевых нервюр центроплана и корневых нервюр консолей крыла, которые образуют с проушинами узла складывания жесткий треугольник;
***
- элероны площадью 0,883 кв.м каждый установлены на обычном месте на концевых частях ОЧК крыла, углы отклонения от 19,5° вниз до 20,5° вверх;
- элероны имеют осевую и 100-% весовую компенсацию;
- силовой набор элерона состоит из лонжерона, носка, 14 нервюр, задней кромки и стенки, к которой крепится триммер. Обшивка элеронов полотняная;
- элероны крепятся к задней стенке ОЧК на три узла каждый так, что ось их навески смещена назад на 30% хорд элерона и вниз, находясь под его нижним аэродинамическим контуром, чем и достигается их осевая компенсация, дающая снижение усилий на ручке управления самолетом;
- все узлы навески конструктивно одинаковы и состоят из литых кронштейнов, крепящихся к стенкам консоли и к лонжеронам элеронов и соединенных болтом с плоской шайбой (допускается ставить две шайбы), корончатой гайкой и шплинтом;
- на обеих элеронах установлены триммеры площадью по 0,035 кв.м;
- левый триммер служит для балансировки самолета по крену в случае несимметричной загрузки или устойчивого бокового ветра и имеет электрический привод;
- правый триммер привода не имеет и служит для компенсации кренящего момента, который возникает из-за погрешностей в сборке или от подвески контейнера РЛС, он регулируется резьбовым наконечником его тяги на заводе в процессе приемо-сдаточных испытаний и фиксировался в этом положении;
- триммеры одинаковы по конструкции (лонжерон, две нервюры кромочный профиль, имеют металлическую обшивку;
***
- взлетно-посадочная механизация крыла – щитки-закрылки общей площадью 5,806 кв.м, которые состоят из внутренних центропланных и внешних консольных секций;
- конструкция секции закрылка состоит из лонжерона, носка, образующего вместе с ним жесткий замкнутый контур, концевого профиля, нервюр и работающей обшивки, которая по нижней поверхности сплошная, а по верхней она не закрывает пространство между крайними нервюрами закрылка, а на остальной поверхности имеет отв. облегчения;
- каждая центропланная секция закрылков крепится к задней стенке на двух узлах навески, консольная – на 6 узлах;
- отклонение закрылков выполняется гидравлическими механизмами (на каждой секции), замки фиксации крайних положений – гидравлические;
- максимальный угол отклонения внутренних закрылков -50°, внешних закрылков -45°, в промежуточных положениях закрылки удерживаются замками в гидроцилиндрах;
***
- в зоне средних частей элеронов у передних кромок консолей сделаны профилированные щели длиной по 1,143 м, которые играют роль предкрылков, препятствуя срыву потока на крыле и способствуя сохранению эффективности элеронов;
***
- в крыле самолета, включая центроплан, размещены баки, проводка управления и светотехническое оборудование;
- на кронштейне над левой законцовкой крыла установлена трубка Пито системы измерения скорости и высоты полета.
- в крыле имеются ниши основных стоек шасси (ниши под стойки – в центроплане, купола колес шасси – в консольных частях). Стойки при уборке закрываются щитками, колеса снизу остаются открытыми.
Фото: https://www.northropgrumman.com/Pages/default.aspx
Фюзеляж и кабины экипажа:
- фюзеляж без выступающего фонаря кабины экипажа имеет вид деформированной капли с переменным близким к эллиптическому сечением и в этом он подобен самолету Грумман F4F «Уайдкет» за исключением низа хвостовой балки за отсеком вооружения, имеющего поджатие для удобства размещения пулеметной установки;
- как и на палубном истребителе Грумман F4F, фюзеляж самолета ТВF-1 имеет конструктивно-силовую схему полумонокок с работающей обшивкой и силовым набором из шпангоутов, рам, стрингеров и бимсов, отличаясь принципиально лишь отсутствием вырезов под основные опоры шасси с одной стороны и с другой наличием вырезов под отсек вооружения и нижнюю пулеметную установку, а также гораздо большими размерами остальных вырезов под кабины экипажа;
***
- фюзеляж технологически выполнен из четырех частей – носовой (от 1-го шпангоута до шпангоута «нулевой дистанции», ограничивающего отсек кабины спереди и от него до шпангоута на дистанции 70 и ¾ дюйма по противокапотажную арку), средней части до дистанции 146 дюймов (отсека кабины и верхней панели отсека вооружения), хвостовой балки (ХЧФ) до дистанции 295 дюймов с нижней пулеметной установкой (верхняя турель находится в зонах и средней части, и хвостовой балки, и ее вертикальная ось совпадает с плоскостью разъема этих отсеков) и нишей хвостовой опоры шасси, а также хвостового кока за нею, мотоотсек технологически в конструкцию фюзеляжа не входит;
- конструктивно-силовая схема всех отсеков фюзеляжа – полумонокок, работающая обшивка которого подкреплена в наиболее нагруженных местах накладками;
Чертеж: https://www.blueprint.com
- в носовой части фюзеляжа расположены кабина летчика с его постом управления самолетом и системами, передняя часть отсека вооружения, а также монтажи самолетного оборудования, систем и вооружения на ее панелях и противокапотажной раме;
- силовой набор носовой части фюзеляжа состоит из силовых панелей, ограничивающих отсек вооружения сверху (передней наклонной и задней горизонтальной, проходящей ниже уровня центроплана крыла, 9 шпангоутов, первые три из которых образуют переднюю часть отсека только до уровня передней наклонной панели, а остальные – на всю высоту агрегата, противокапотажной рамы, установленных изнутри накладок в зонах стыка отсека с центропланом крыла, коробчатых бимсов и окантовок вырезов кабины, отсека и люков, а также Z-образных и уголковых стрингеров;
- стрингеры в конструкции фюзеляжа применены в основном из катанных и гнутых профилей;
- обшивка НЧФ состоит из панелей, форма которых образована прямыми линиями, соединение соседних панелей выполняется на силовых элементах каркаса встык с их подгонкой по месту;
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
- в горизонтальную силовую панель НЧФ, ограничивающую отсек вооружения сверху, вделан передний такелажный узел, служащий для подъема самолета краном на палубу авианосца с пирса или с борта тендера в базе (при таком подъеме следует строго следить за его загрузкой и центровкой – ЦМ должен располагаться незначительно впереди этого узла, позволяя балансировку фюзеляжа натяжением вручную или лебедкой с пирса или палубы тендера троса, накинутого на задний такелажный узел (см. хвостовой кок фюзеляжа);
Фото: https://www.worldwarphotos.info/gallery/usa/aircrafts-2-3/tbm
- в средней части фюзеляжа расположены место летчика-инструктора со вторым постом управления и с частичным комплектом приборов и средств управления системами самолета, а также хвостовая часть отсека вооружения;
- силовой набор средней части фюзеляжа состоит из горизонтальной силовой панели, ограничивающей отсек вооружения сверху, четырех бимсов по краям выреза кабины и отсека вооружения, а также стрингеры;
- носовая и средняя части фюзеляжа в стапеле соединяются в единый агрегат по своим стыковым шпангоутам и всем продольным силовым элементам путем установки на них стыковых накладок, дальнейшая сборка объединенного агрегата и систем в нем – внестапельная;
- в кабинах для удобства экипажа установлены половицы, они съемные для доступа к проводке управления и др. коммуникациям самолета при их обслуживании и ремонте;
- обшивка СЧФ подобна носовой части фюзеляжа;
- в хвостовой части фюзеляжа размещены место штурмана-радиста (он же – бомбардир и стрелок нижней пулеметной установки) с обслуживаемым им оборудованием и вооружением, общее самолетное оборудование, входная дверь по правому борту, иллюминаторы, нижняя пулеметная установка и ее остекление, трубчатая направляющая для запуска сигнальных и осветительных ракет, хвостовая опора шасси и передний узел навески тормозного гака;
Источник: https://www.blueprint.com
- силовой набор ХЧФ состоит из 11 шпангоутов, расположенных под прямым углом к СГФ (в дальнейшем замыкающий шпангоут был установлен под углом 95°, т.е. с наклоном назад), косого шпангоута в задней части отсека вооружения, двух бимсов, подкрепляющих установки и вырезы в ХЧФ под них нижней огневой точки, хвостовой опоры шасси и тормозного гака, стрингеров, а также окантовок и накладок, усиливающих вырезы под входную дверь, окна, люки и ниши ХОШ и тормозного гака;
Источник: https://www.blueprint.com
- в сравнении с НЧФ и СЧФ, стрингеры ХЧФ сделаны мощнее;
- как и на всех предыдущих самолетах разработки фирмы «Грумман», начиная с FF-1 (G-5), панели обшивки ХЧФ сделаны кольцеобразными, полностью охватывающими их контур, что улучшает восприятие действующих нагрузок и, прежде всего, крутящего момента от оперения, заготовки имеют криволинейную кромку, выкраиваются по шаблонам, предварительно формуются гибкой и соединяются с соседними по шпангоутам, а замыкающие стыки приходятся на осевые стрингеры, все стыки – с подгонкой для обеспечения их качества;
- в месте нижней пулеметной установки сечения ХЧФ приобретают грушеобразную форму с радиусами в нижней части, существенно меньшими, чем в верхней;
Источник: https://www.blueprint.com
- собранная в стапеле ХЧФ соединяется с предварительно состыкованными НЧФ и СЧФ по торцевым шпангоутам, при этом на все сопрягаемые бимсы и стрингеры ставятся перестыковывающие накладки, а на верхнюю часть монтируется усиление (фундамент) под верхнюю пулеметную установку, представляющее собой мощную панель с монтажным кольцом под турель, которая также участвует в восприятии сил и моментов, действующих в местах стыка СЧФ и ХЧФ;
Источник: https://www.blueprint.com
- хвостовой кок представляет собой жесткую силовую конструкцию, на которой установлены оперение и задний узел тормозного гака, поддерживающий его в убранном положении;
- силовой набор хвостового кока по ходу проектирования самолета менялся, в окончательном виде он состоит из трех шпангоутов, идущих на всю его высоту, установленных под углом 95° с СГФ (первоначально – под прямым углом к ней), 5 нервюр, проходящих между этими шпангоутами параллельно СГФ (первоначально была только одна нервюра – замыкавшая контур сверху в месте крепления киля), стенки, идущей от СГФ до поддерживающего узла оси РВ параллельно шпангоутам, двух замыкающих шпангоутов, установленных под прямым углом к СГФ, усиления под задний узел навески тормозного гака и такелажного гака фюзеляжа, бимсов, стрингеров, а также окантовок люков и ниши тормозного гака;
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
- на поясах переднего шпангоута хвостового кока установлены выступающие из него проушины, к которым крепятся передние стенки консолей стабилизатора;
Источник: https://www.blueprint.com
- на верхнем поясе заднего силового шпангоута хвостового кока установлены две проушины, к которым крепится задний лонжерон киля, а ниже – узел, поддерживающий общую ось навески левой и правой половин руля высоты;
Источник: https://www.blueprint.com
- заготовки панелей обшивки хвостового кока по форме сложнее других панелей, потому вырезаются только по шаблонам, подаются на сборку уже окончательно отформованными;
- панели обшивки хвостового кока представляют собой сборочные единицы, состоящие собственно из отформованной обшивки и каркаса, позволяющего сохранять ей жесткость при сборке агрегата в целом и под воздействием эксплуатационных нагрузок;
Источник: https://www.blueprint.com
- соседние панели хвостового кока соединяются встык на элементах каркаса с подгонкой по щелям;
- собранный хвостовой кок стыкуется с ХЧФ по торцевым шпангоутам с установкой соединяющих накладок по продольным силовым элементам;
- в конструкцию хвостового кока встроен задний такелажный узел, представляющий собой открытый к верху крюк – при швартовке самолета в ангаре авианосца на него накидывается швартовочный конец с тандером для натяжки, а при подъеме самолета с пирса или тендера на палубу на него же надевается трос, натяжением которого поддерживается правильное положение фюзеляжа самолета, поднимаемого краном за передние такелажные узлы на центроплане крыла (при этом центровка самолета должна быть в строго заданных пределах);
Фото: https://www.worldwarphotos.info/gallery/usa/aircrafts-2-3/tbm
Фото: https://www.worldwarphotos.info/gallery/usa/aircrafts-2-3/tbm
- шпангоуты всех отсеков фюзеляжа определяют его сечения и разделяются на силовые, воспринимающие распределенные и сосредоточенные нагрузки, и рядовые, которые принимают на себя только нагрузки распределенные, сравнительно небольшой интенсивности, в их работу на восприятие касательных напряжений включается и присоединенная обшивка;
- все шпангоуты, ограничивающие отсеки фюзеляжа, силовые со сплошными стенками, но в этих стенках сделаны проходы, соединяющие отсеки;
Источник: https://www.blueprint.com
- шпангоуты в торцах отсека вооружения также силовые сплошные, косой шпангоут, образующий его заднюю стенку имеет окно для торпедно-бомбового прицела и люк для доступа в отсек из кабины;
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
- остальные силовые и рядовые шпангоуты рамные, и состоят из поясов, подкрепленных на наиболее нагруженных шпангоутах конструкциями из скрещивающихся профилей, а некоторые имеют и стенки, но занимающие лишь малую часть их сечений;
- значительная часть шпангоутов – незамкнутые, их свободные концы защемляются на бимсы, но пояса некоторых таких шпангоутов замкнуты горизонтальными балками;
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
- некоторые рядовые шпангоуты имеют дополнительные усиления из профилей, сечение которых может быть больше сечения поясов этого шпангоута, а в зоне отсека вооружения они стыкуются с его верхней силовой панелью;
Источник: https://www.blueprint.com
- рядовые шпангоуты хвостовой части фюзеляжа мощнее, чем на остальных агрегатах, что связано со спецификой его нагружения силами и моментами, возникающими на крыле, как опоре для хвостовой балки, и на оперении;
Источник: https://www.blueprint.com
- бимсы и стрингеры рассекают пояса только части рядовых шпангоутов, на некоторых (с поясами небольшой высоты) они огибают их, имея подштамповки, а на высоконагруженных силовых сами разрезаны и перестыковываются через фасонные накладки из гнутых профилей и листового материала;
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
- восприятие касательных напряжений поясами шпангоутов с подсечками осуществляется благодаря включению в работу присоединенной обшивки;
***
- отсек вооружения закрывается двумя створками (левой и правой), каждая из которых состоит из двух независимых секций, расположенных одна над другой с продольным разъемом и соединены общей кинематической связью;
- при открытии секции складываются для обеспечения подхода при подвеске вооружения и снижения влияния на курсовую устойчивость в полете;
Фото: http://collections.naval.aviation.museum
Физкультминутка! Лучший отдых – на свежем воздухе в движении, а двигаться на свежем воздухе лучше всего на самокате или на велосипеде. О том, как это делать правильно, с пользой и удовольствием не только для опорно-двигательного аппарата, легких и сердца, но и для ума, можно прочесть на канале Деревянные лошадки
***
- все кабины экипажа самолета негерметичные;
- летчик и летчик-инструктор размещены в средней и носовой частях фюзеляжа в разделенной противокапотажной рамой и силовым шпангоутом кабине, закрытой прозрачным фонарем, являющимся отдельной сборочной единицей, разбитой на подсборки, каждая из которых собирается в своем приспособлении;
- сборка всех частей фонаря кабины – на болтах с выступающими чечевичными головками (под крестовую отвертку);
- каждая подсборка фонаря кабины состоит из каркаса из и прозрачных панелей из плексигласа, вставленных в каркас на резиновых уплотнениях;
- каркас всех подсборок собирается секциями из металлических профилей;
Источник: https://www.blueprint.com
- фонарь кабины летчиков состоит из неподвижного лобового козырька, и последовательно размещенных секций над местом летчика (далее – пилотская секция), а также над противокапотажной рамой, местом летчика-инструктора, над отсеком за ним (далее – инструкторская), включает поперечную секцию за местом инструктора и заднего козырька между этой последней секцией и сферическим остеклением пулеметной турели, которое конструктивно и технологически входит в ее конструкцию, а также подфонарной рамы;
- козырек фонаря кабины летчиков согласно первоначальному варианту проекта состоит из рамы и четырех стекол – двух боковых конической формы и двух верхних сферических, которые разделены на симметричные пары перегородками по ПСС, но уже на этапе строительства первого опытного самолета ХTВF-1 цельные боковые стекла были разделены на два отдельных дополнительными стержнями, установленными по образующим их конической поверхности;
- на верхней раме козырька установлен сигнальный огонь для выполнения бомбометания по команде ведущего;
- пилотская секция фонаря кабины состоит из открываемых и закрываемых независимо друг от друга левой и правой половин;
- открытие и закрытие левой и правой половин пилотской секции фонаря кабины производится их сдвигом по трем направляющим (верхней и двух нижних), для чего на рамах секций установлены ролики;
- направляющие пилотской секции фонаря кабины продолжаются до конца первых пар боковых и верхних стекол следующей секции фонаря кабины, на передней части верхней направляющей установлена мачта антенны радиостанции, являющаяся технологически отдельным агрегатом;
- правая половина пилотской секции фонаря состоит из каркаса и двух стекол – одного плоского наклонного бокового и одного верхнего цилиндрического;
- первоначально в проекте левая половина этой секции была сделана симметрично правой, но уже в ходе строительства 1-го опытного образца она была разделена на переднюю и заднюю части дополнительной вертикальной стойкой рамы (в дальнейшем их конструкция продолжала меняться);
- левая и правая половины пилотской секции фонаря кабины могут фиксироваться в любом промежуточном положении независимо друг от друга;
Фото: https://www.worldwarphotos.info/gallery/usa/aircrafts-2-3/tbm
- инструкторская секция фонаря кабины самая большая, состоит из каркаса и стекол, разделенных балками каркаса;
- сразу за пилотской секцией кабины над противокапотажной рамой установлены не открываемые левое и правое плоские наклонные стекла и над ними – левое и правое цилиндрические стекла, но уже в ходе строительства 1-го опытного образца все они были разделены на переднюю и заднюю части дополнительными стойками рамы по вертикальной плоскости;
- далее над постом управления и креслом инструктора установлены левая и два правая плоских наклонные панели из двух стекол каждая, а над ними – единое цилиндрическое стекло (первоначально оно было задумано коническим и разделенным на переднюю и заднюю части);
- для входа в инструкторскую кабину правое правая плоская панель поднимается, катясь роликами в нижних углах по ограничивающих их рамах, при этом связанная с нею горизонтальными шомпольными соединениями (рояльными петлями) поднимается вверх и влево, поворачиваясь на такой же рояльной петле на верхней планке левой плоской панели;
- открываемая часть инструкторской секции фонаря кабины фиксируется в закрытом или открытом положениях, она осталась открываемой и после того, как в ходе серийного выпуска инструкторский пост управления на самолеты ставить перестали);
- открытие инструкторской кабины в полете разрешается только для ее аварийного покидания летчиком-инструктором и другими членами экипажа – она служит аварийным выходом также для штурмана-радиста и нижнего стрелка при посадке на воду и затоплении двери по правому борту;
- за открываемой частью инструкторской секции фонаря кабины установлена поперечная рама, в верхней части которой вделаны левое и правые стекла, разделенные вертикальной балкой, а нижняя зашита листом алкледа (см. черт. выше и фото ниже), она ограничивает обитаемый объем кабины, исключая интенсивные токи воздуха при открытой сдвижной части кабины летчика;
- за поперечной перегородкой установлена следующая не открываемая часть инструкторской секции кабины экипажа, в виде козырька, сопрягающего эту секцию со сферическим остеклением верхней пулеметной установки;
- первоначально сразу за открываемой частью инструкторской секции фонаря кабины летчиков была предусмотрена установка спасательного плота в цилиндрическом контейнере с основаниями в виде треугольника со скругленными углами, уложенного поперек ПСС, который выступал над обрезом кабины, но уже в ходе строительства 1-го опытного образца был сделан новый упрощенный контейнер спасательного плота прямоугольного сечения с крышками на правый и левый борта фюзеляжа, который был опущен ниже обреза кабины, что позволило упростить и конструкцию козырька;
- первоначально козырек состоял из восьми плоских наклонных левых и правых и восьми конических прозрачных панелей, четыре плоские панели имели криволинейные кромки, что было сложно, при этом щель между козырьком и куполом получалась велика, и одновременно с изменением установки контейнера спасательного плота конструкция козырька была переделана в ходе строительства 1-го опытного образца – см. ниже;
- окончательно задний козырек пилотской кабины состоял из левой и правой симметричных трапециевидных плоских наклонных панелей, разделенной каждая своей рамой крест-накрест на 4 неравные части, цилиндрической прозрачной панели из двух стекол над ними, двух плоских наклонных стекол, задние рамы которых были вогнуты эквидистантно контуру купола пулеметной установки, а также верхней задней прозрачной панели, замыкавшей этот контур (по ходу серийного выпуска конструкция заднего козырька фонаря кабины менялась, а его последние панели в месте сопряжения с куполом турели ставить перестали);
Фото: http://collections.naval.aviation.museum
- сиденья летчика и летчика-инструктора одинаковы и состоят из штампованной из одного алкледа чашки со спинкой с наклепанными усилениями, двух подлокотников, привязных ремней, крепления и механизма регулировки под рост с рычагом слева от кресла;
Источник: https://www.blueprint.com
- сиденье штурмана-радиста (он же – бомбардир и стрелок нижней пулеметной установки) располагается в задней кабине лицом по полету, его кресло упрощенной конструкции не имеет подлокотников и регулировки под рост, первоначально спинки не было, что в длительных полетах оказалось очень неудобно, и была сделана откидная для обеспечения подхода к торпедно-бомбовому прицелу;
- окно торпедно-бомбового прицела сделано в наклонном шпангоуте, ограничивающем отсек вооружения – обзор из него возможен только после открытия створок этого отсека, первоначально стекло планировалось большим трапециевидным, занимающим примерно треть этого шпангоута, но уже в ходе постройки 1-го опытного образца оно было уменьшено и сделано прямоугольным;
Фото: http://collections.naval.aviation.museum
Фото: http://collections.naval.aviation.museum
Фото: http://collections.naval.aviation.museum
- в первоначальном варианте проекта на рабочем месте штурмана-радиста в левом и правом бортах фюзеляжа на уровне его головы в сидячем положении сделаны четыре круглых иллюминатора (передний правый – в двери), а по правому борту в передней части кабины несколько ниже сделан еще один круглый, но уже при постройке 1-го опытного образца этот самый передний иллюминатор сделан квадратным, добавлен такой же иллюминатор по др. борту, а задние иллюминаторы сделаны овальными;
- в первоначальном варианте проекта остекление нижней пулеметной установки состоит из прямоугольного плоского наклонного заднего стекла с окантованным отверстием под ствол с кожаной муфтой, левого и правого конических задних боковых стекол трапециевидной в плане формы и большой площади, каждое из которых разделено на 4 секции горизонтальными рамами, а также левого и правого треугольных передних боковых стекол также большой площади, все они вделаны прямо в каркас ХЧФ, но уже при постройке 1-го опытного образца все стекла были сделаны плоскими и площадь их уменьшена (новые задние боковые стекла на секции уже не разделялись);
- за крылом по обоим бортам сделаны закрытые подпружиненными крышками ступеньки для входа на крыло без трапа (но для низкорослого человека они оказались неудобны).
Оперение:
- установлено на обычном для самолета классической аэродинамической схемы месте на хвостовой части фюзеляжа, однокилевое, свободнонесущее, состоит из вертикального и горизонтального оперения;
- все поверхности оперения набраны симметричными профилями NACA;
- оперение не складываемое, его габариты несколько больше, чем у крыла в сложенном виде;
- все основные рулевые поверхности оперения имеют роговую, осевую и 100% весовую компенсацию, триммеры – только весовую компенсацию (также 100%);
Фото: https://www.worldwarphotos.info/gallery/usa/aircrafts-2-3/tbm
***
- горизонтальное оперение (ГО) состоит из стабилизатора площадью 4,357 кв.м и руля высоты (РВ, 5,940 кв.м), его передние кромки прямые и имеют малую положительную стреловидность, задние криволинейные с изгибом от ПСС к законцовкам вперед, в РВ по ПСС сделан треугольный вырез для обеспечения отклонения РН;
- угол установки ГО +1°30´;
- углы отклонения РВ +10° вниз и -20° вверх;
- ГО состоит из двух половин – левой и правой консолей стабилизатора, а также левой и правой частей РВ, соединяемые по лонжеронам при окончательной сборке самолета;
- силовой набор консоли стабилизатора состоит из основного лонжерона, передней стенки, 14 нервюр и усиливающих диафрагм, обшивка металлическая, работающая;
- силовой набор каждой части РВ состоит из лонжерона, силового лобика, задней кромки, законцовок, 15 нервюр, а также стенки, к которой крепится триммер, обшивка РВ полотняная;
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
- консоли стабилизатора крепятся к верхней части хвостового кока фюзеляжа по передней стенке каждая одной проушиной для каждой консоли, ось которой направлена в плоскости хорд ГО и параллельно СГФ, образуя безмоментное соединение, поскольку стенки консолей между собой не соединены, а соединенным в единое целое задним лонжероном – непосредственно и неразъемно к заднему шпангоуту хвостового кока фюзеляжа, образуя моментное соединение;
- стыки между консолями стабилизатора закрыты установленными на винтах в анкерные гайки профилями уголкового сечения, соответствующая пространственная форма которым придается предварительно штамповкой;
- РВ крепится к лонжерону стабилизатора на трех узлах, два из которых имеют шарниры-компенсаторы с дополнительными вертикальными осями, соединение половин РВ поддерживает подшипниковый узел на хвостовом коке стабилизатора, который является технологической базой для установки РВ;
- триммеры-сервокомпенсаторы РВ установлены в корневой части задней кромки обеих его половин и служат для снятия длительно действующих небольших по величине усилий на ручке управления самолетом по тангажу путем балансировки самолета с различными вариантами загрузки и центровки и при смещении ЦМ в полете (режим триммера, когда его отклонение задает летчик своей командой) и для снятия больших усилий, возникающих на РУС в момент отклонения РВ (режим сервокомпенсатора, при этом сервокомпенсатор отклоняется в сторону, противоположную отклонению РВ, «дожимая» его в нужном направлении, делается это без участия пилота благодаря жесткой тяге, связывающей его с неподвижным стабилизатором);
- углы отклонения триммеров РВ – 10° вниз и 12°30´ вверх;
- вертикальное оперение (ВО) установлено в плоскости симметрии самолета, состоит из киля и также руля направления (РН, 1,509 кв.м);
- силовой набор киля состоит из двух лонжеронов и 9 нервюр, обшивка киля металлическая;
- киль крепится передним л-ном непосредственно и неразъемно к переднему шпангоуту хвостового кока фюзеляжа болтовым соединением, а по заднему лонжерону – к проушинам на верхней части заднего силового шпангоута хвостового кока фюзеляжа;
- стык между обшивками киля и хвостового кока фюзеляжа закрыт металлической лентой на винтах;
- руль направления состоит из лонжерона, передней кромки, 13 нервюр (нижняя – с изломами), законцовки, кромочного профиля, а также стенки, к которой крепятся триммер и триммер-сервокомпенсатор, обшивка РН полотняная;
Источник: https://www.blueprint.com
Источник: https://www.blueprint.com
- законцовка РН штампованная из алкледа;
- РН крепится к лонжерону стабилизатора на трех узлах, два из которых имеют шарниры-компенсаторы;
- углы отклонения РН до ±24°;
- на задней кромке РН внизу установлен триммер, который служит для для компенсации реактивного момента винта;
- углы отклонения нижнего триммера РН до 16° вправо и до 24° влево (асимметрия связана с направлением действия реактивного момента воздушного винта), верхнего ±16°;
- триммер-сервокомпенсатор установлен в средней части на задней кромке РН;
- конструктивно-силовая схема всех агрегатов оперения лонжеронная, все лонжероны, стенки и нервюры балочной конструкции, лонжероны и стенки состоят из поясов, стенок и подкрепляющих их стоек, нервюры состоят из штампованных из листа алкледа носков и средних частей, которые соединяются со стенками продольных силовых элементов непосредственно или через усиливающие стыки профили;
- на передних кромках стабилизатора и киля предусмотрена установка противообледенителей «Гудрич», принцип работы которых такой же, как и у крыльевых.
***
Разработанная конструкция планера сразу на начальном этапе проектирования самолета Грумман TBF-1 с учетом тех изменений, которые были сделаны уже в ходе строительства 1-го опытного образца и его доработок, о которых будет сказано в разделе об испытаниях самолета, оказалась чрезвычайно удачной. Она сочетала удобство компоновки, сравнительно малый вес с хорошей прочностью, ресурсом и боевой живучестью. Потому, хотя аэродинамическое качество самолета оказалось ниже расчетного, а трудоемкость сборки была самой большой, среди созданных к тому времени в США палубных самолетов, в дальнейшем она практически не претерпела существенных изменений, за исключением тех, что потребовались для создания новых модификаций специального целевого назначения, отличного от исходного проекта
Фото: https://www.worldwarphotos.info/gallery/usa/aircrafts-2-3/tbm/marine-tbm-3e-june-45/
Смысл использованных в статье и таблицах определений, понятий и сокращений можно узнать, открыв наш краткий словарь по авиации и ракетной технике
Список использованных источников будет дан в последнем разделе Справочника, посвященном этому самолету
Продолжение следует
Послесловие не в тему: а теперь я как обычно предлагаю Вам, уважаемый читатель, переключить свое внимание и открыть замечательный канал Кот-ученый. Там каждый найдет то, что он ищет – разумное, доброе, вечное. Ну и, конечно, интересное!