СССР, проект по состоянию на май 1940 г.
С.Г. Мороз
Справочник
При разработке пассажирского самолета «Сталь-7» под руководством Роберта Людвиговича Бартини и затем дальнего бомбардировщика ДБ-240 (Ер-2) с новым Главным конструктором Владимиром Григорьевичем Ермолаевым достижения значительного прироста летно-тактических данных в сравнении с существующим тогда уровнем намечалось достичь прежде всего за счет усовершенствования конструкции и аэродинамики самолета. Хотя этот замысел в полной мере воплотить не удалось и расчетные показатели так и не были достигнуты, даже когда в условиях невозможности использования заложенных в проект двигателей М-106 или М-120 пришлось перейти на менее мощные и высотные серийные М-105, его характеристики оказались достаточны для принятия самолета на вооружение. Но это решение было скорее не окончательной оценкой машины, а своего рода «авансом», выданным конструктору на ее дальнейшее улучшение уже в условиях серийного производства.
Фото: https://www.pinterest.cl/pin/648518415067103195/
Предыдущая часть: Дальний бомбардировщик Ермолаев ДБ-240 – общие сведения и силовая установка
ДБ-240 2М-105 проект в окончательном виде, дальний бомбардировщик.
Крыло:
- крыло имеет аэродинамический П-134 относительной толщиной 16,3% у корня и 7% по законцовкам;
- форма в плане трапециевидная со скругленными законцовками;
- стреловидность передней кромки крыла +13 градусов;
- установочный угол крыла по бортовой нервюре +2 градуса;
- для уменьшения вредного взаимного влияния несущей поверхности и фюзеляжа, уменьшения миделя фюзеляжа при его заданной прочности за счет оптимального распределения нагрузок от крыла, а также обеспечения хорошего обзора для летчика, крыло имеет переменный угол поперечного V – самой нижней частью каждого полукрыла является зона мотогондолы, такая компоновка несущей плоскости напоминает растянутую букву W и называется «обратная чайка»;
- крыло технологически состоит из зеркально симметричных правых и левых моторных отсеков, консолей и законцовок;
- плоскость хорд моторного отсека (средняя часть крыла) от 1-й до 3-й нервюры (зоны мотогондол, нумерация нервюр мотоотсеков идет от их концов к фюзеляжу) расположена горизонтально;
- плоскость хорд крыльевой части моторного отсека от 3-й до 8-й (бортовой) нервюры опускается к законцовкам с углом поперечного V минус 19 градусов;
- плоскость хорд консольных частей поднимается от 1-й нервюры, по которой выполняется стыковка с моторными отсеками, и до концевой нервюры №22, с углом поперечного V плюс 7 градусов (нумерация нервюр консолей идет от корневых нервюр к законцовкам);
- к нервюре №22 КЧК крепится закругленная законцовка;
- каркас моторного отсека крыла базового варианта представляет собой пространственную статически неопределимую ферму (т.е. с «лишними» силовыми связями, что исключает потерю прочности при разрушении одного или даже нескольких ее элементов);
- основными силовыми узлами этой фермы являются передний и задний лонжероны, а также восемь нервюр, каждый из этих силовых элементов в свою очередь является плоской фермой, стержни всех ферм из труб из стали 30ХН3А;
- первый лонжерон прямой;
- задний л-н имеет излом по 4-й нервюре, что позволяет разнести узлы крепления отсека к фюзеляжу и увеличить объем под вкладной бак;
- плоские ферменные элементы соединяются в единую конструкцию концами, а также раскосами, часть из которых может сниматься для обеспечения доступа к баку для его ремонта или замены;
- обшивка в межлонжеронном пространстве и в зоне носков моторных отсеков крыла подкреплена стрингерами, эти панели образуют верхнее и нижнее силовое перекрытие отсека, которое стыкуется с фюзеляжем, для демонтажа и монтажа бака нижнее перекрытие и соответствующие раскосы снимаются;
- в нижнем перекрытии в зоне мотогондолы имеется проем для уборки основной опоры шасси;
- в моторных отеках крыла установлены топливные баки с их арматурой и топливопроводами, масляные радиаторы, проводка систем управления самолетом, механизацией крыла и ООШ, а также проводка электросистемы;
- съемный носок мотоотсека образует аэродинамический профиль в зоне, не занятой мотогондолой, в нем между нервюрами №№4-8 установлен на растяжках и ложементе бак системы смазки мотора;
- полки нервюр носка гнутые из дюралевых профилей, 4-я и 8-я нервюры имеют сплошные стенки с отверстиями для прохода коммуникаций;
- вдоль носка проходят 6 стрингеров – мощные балки 2-швеллерного сечения, собранные из дюралевых уголков;
- замыкает аэродинамический профиль хвостовой отсек, восемь нервюр которого выполнены из дюралевых профилей и являются продолжением основных стальных ферменных нервюр, он имеет только верхнюю панель обшивки, снизу его аэродинамический контур образован посадочным щитком;
- к ферме мотоотсека крепится пирамида навески стойки шасси;
- крепление мотоотсеков к фюзеляжу по шпангоутам №№10 и 15 выполняется гребенками, которые проштыриваются конусными болтами (соединение типа «ухо-вилка» с тремя плоскостями среза, конусность болтов 1:20), зазоры в соединении выбираются тарированной затяжкой гаек, гребенки привариваются к поясам лонжеронов мотоотсека и к углам рам силовых шпангоутов атомно-водородной сваркой встык;
- доступ к агрегатам топливной и масляной систем, а также к управлению в мотоотсеке осуществляется через эксплуатационные люки в верхнем и нижнем перекрытиях и в носке, а также через нишу шасси и проемы в 8-х нервюрах мотоотсеков;
- силовой набор каждой из двух КЧК состоит из двух лонжеронов и 22 нервюр;
- лонжероны консолей балочные, их пояса таврового сечения состоят из двух дюралевых уголков переменного сечения, склепанные вместе со сплошной листовой стенкой;
- силовые нервюры в межлонжеронной части консоли имеют и верхний и нижний пояс, а также сплошную (в нервюрах №№1-4 и №22) или ферменную (в остальных) стенку;
- баковые нервюры представляют собой только верхние пояса;
- в передней кромке левой консоли между 7-й и 8-й нервюрами сделан проем для фары;
- панели ОЧК (кроме крышек монтажных люков баков) поддерживаются стрингерами, крышки люков имеют свой собственный силовой набор, обеспечивающий их жесткость и прочность всего крыла;
- стыки консолей с мотоотсеками выполнены ухо-вильчатыми узлами с горизонтальными конусными болтами и закрыты дюралевыми лентами на шурупах;
- стыки мотоотсеков и бортов фюзеляжа закрыты зализами на винтах (гайки анкерные) и являются силовыми;
- элероны типа «Фриз» занимают заднюю кромку консолей в зоне нервюр №№12-22;
- каждый элерон состоит из двух отсеков, связанных между собой петлей на задней кромке;
- элерон навешивается по нервюрам крыла №№13, 17, 19 и 22. Узел на 22-й нервюре общий для двух отсеков;
- силовой набор элеронов состоит из лонжерона, склепанного с носком и нервюр;
- обшивка залонжеронной части элерона из полотна АСТ-100 на лаке эмалит, полотно крепится к нервюрам прошивкой рояльной проволокой и специальными скобочками, шаг которых 50 мм;
- в носках обоих элеронов между нервюрами №№18-20 расположены грузы весовой компенсации (чугунные чушки), которые служат для исключения возникновения колебаний типа флаттер;
- на внутреннем отсеке левого элерона установлен триммер для снятия длительно действующих, незначительных по величине нагрузок на штурвал, возникающих из-за асимметрии обтекания (например, боковой ветер) или из-за отклонений от теоретического контура правой и левой консолей, допущенных при их изготовлении, управление им осуществляет летчик посредством электрического исполнительного механизма;
- крепление триммера к обечайке руля выполнено рояльной петлей;
- в полотняной обшивке левого элерона сделан лючок для доступа к барабану управления триммером;
- механизация крыла состоит из двух секций щитков типа «Шренк» на каждом полукрыле;
- внутренняя секция щитков расположена в зоне нервюр №№4-8 мотоотсека, внешняя – в зоне нервюр №№1-12 консоли;
- каждый щиток состоит из лонжерона, носка, хвостового профиля, нервюр и нижней панели обшивки;
- крепление щитка к конструкции мотоотсека или консоли выполнено рояльной петлей.
Фюзеляж:
- на виде сбоку имеет форму, близкую к дужке профиля крыла и «плоское» (т.е. с малой двойной кривизной) днище;
- в носовой и хвостовой частях сечения близки к овалу;
- сечение средней части образовано шестью дугами различных радиусов и подобно треугольнику с закругленными вершинами;
- КСС – стрингерный полумонокок с работающей обшивкой;
- поперечный набор состоит из 40 шпангоутов, продольный – 36 неразрезных стрингеров, 4 лонжерона в средней части и 2 подкрепляющих вырез под костыльную опору шасси балочки в хвостовой части (зона шп. №№34-37);
- технологически делится на четыре отсека, что упрощает его изготовление;
- НЧФ – отсек № 1, в ней установлено основное пилотажно-навигационное и иное приборное оборудование, а также посты управления самолетом, силовой установкой и др. системами, кроме части радиооборудования и вооружения;
- в НЧФ (шп. 1…8) расположены кабины штурмана и летчика, для входа в которые имеется нижний передний люк между шп. 2 и 5;
- каркас остекления штурмана и фонаря кабины летчика сварной из стальных труб;
- остекление кабин (4-мм плексиглас) крепится к каркасу специальными внешними дюралевыми окантовками, обеспечивающими гладкий внешний контур;
- имеется резиновое уплотнение стыков сдвижной части фонаря, астрономического (над кабиной штурмана) и входного люка;
- вся НЧФ с 1-го по 4-й шп. остеклена для обеспечения обзора и естественного освещения для штурмана в дневных условиях;
- для дополнительного естественного освещения его рабочего места и обеспечения ориентирования штурмана в полете по правому борту сделано окно;
- кресло штурмана находится справа от летчика (несколько впереди по полету и ниже);
- огонь из носовой пулеметной установки штурман ведет из положения «лежа», для чего на каркас укладывается съемный деревянный настил с пришитым к нему матрацем, который закрывает переднюю нижнюю часть остекления кабины и передний входной люк;
- крышка входного люка открывается влево и во избежание удара при ее открытии открывающий должен находиться справа вне зоны проема;
- кабина, кресло и пост управления летчика находятся в НЧФ слева от ПСС для улучшения обзора на взлете и посадке при широком фюзеляже и значительном стояночном угле;
- козырек кабины летчика крепится на шп. 6 и 7;
- сдвижная задняя часть фонаря кабины летчика опирается на роликовые направляющие, которые жестко крепятся к шп. 7 и 8;
- ролики сдвижной части фонаря установлены на шариковых подшипниках, для фиксации сдвижной части фонаря кабины летчика в положении «закрыто» имеется замок, открываемый ручкой в одно движение;
- верхний астролюк в остекленной носовой кабине может открываться, и также имеет резиновое уплотнение;
- пол кабины летчика проходит от шп. 5 по 8 и представляет собой постамент из дюралевых профилей, накрытых листом фанеры;
- сиденье летчика установлено в зоне шпангоутов №№6-8 под сдвинутым влево выступающим фонарем кабины;
- НЧФ замыкается сплошным шп. № 8, в нем имеется проем, закрывающийся дверью, которая при открывании скользит по роликам, в закрытом положении дверь удерживается пружинным замком, который может быть открыт ручкой с обоих сторон;
- СЧФ (шп. №8-15) – главный силовой узел самолета;
- благодаря значительному относительному сужению крыла (4,8 ед.) длина бомбоотсека, расположенного между 10-м и 15-м силовыми шпангоутами, составила 2500 мм, что обеспечило внутреннюю подвеску бомб калибра до 500 кг;
- створки бомбоотсека крепятся к центральной балке и открываются наружу поворотом к оси самолета. Центральная балка обеспечивает жесткость фюзеляжа в зоне выреза;
- на 10-м и 15-м силовых шпангоутах находятся узлы навески лонжеронов крыла;
- между 8-м и 10-м шпангоутами установлены четыре топливных бака (два подвешены к верхним панелям, а два нижних притягиваются к специальным лекалам, повторяющим форму их днища);
- средняя часть замыкается сплошным шпангоутом №15. Для прохода техника в хвостовую часть (например, для обслуживания узлов системы управления) в нем имеется скользящая дверь, которая конструктивно подобна двери на шпангоуте №15;
- в необитаемой хвостовой части для удобства технического обслуживания самолета между шп. №№15-21 установлен деревянный настил-пол;
- в зоне шп. №№21-24 крепится верхняя стрелковая установка, описанная ниже, вырез под нее установку и крепление ее монтажного кольца (его диаметр 1000 мм) усилены специальной жесткостью;
- сиденье радиста (стрелка нижней огневой установки) закреплено на каркас у шп. №№18-21 по левому борту, а сама радиостанция находится между 16-м и 17-м шпангоутами;
- между шп. №№18-21 находится задний нижний люк, который используется для входа экипажа в самолет и выхода из него, а также для приведения нижней стрелковой установки в боевое положение, через него может осуществляться и аварийное покидание самолета;
- навеска стабилизатора выполняется по шп. №№33, 35 и 37, а его панели соединяются также с усиленной окантовкой выреза в верхних панелях хвостовой части;
- на шп. №№34, 35 и 37 находятся шарнирные узлы крепления костыльной опоры шасси, которая частично убирается в легкий хвостовой обтекатель с вырезом под нее, который является технологически самостоятельным агрегатом и крепился к шпангоуту №37;
- конструкция шпангоутов зависит от места их расположения, воспринимаемых нагрузок и выполняемых функций;
- шп. №1 стальной, соединен с каркасом кабины штурмана сваркой;
- силовые шп. №10 и 15 и состоят из пятиугольной трубчатой рамы с приваренными к ней проушинами стыковых узлов навески лонжеронов мотоотсеков крыла, дюралевой листовой стенки (на 10-м шпангоуте она занимает только верхнюю часть, а на 15-м в сплошной стенке имеется дверь) и крепежной ленты по контуру;
- проушины навески крыла изготовлены из хромансиля 30ХГСА;
- усиленные контурные шп. №№2-4, 11-14а, 18, 21, 24, 33, 35 и 37 имеют коробчатое сечение контурного профиля;
- контурные шп. №№5-9, 16 и 29 состоят из стенки (только на части шпангоутов этого типа), контурного разрезного (с проемами под стрингеры) профиля и стоек. В стенках сделаны двери, закрываемые замком;
- неконтурные шп. №№17, 19, 20, 22, 23, 25-28, 30-32, 34, 36 состоят из сплошных дюралевых профилей и не крепятся к обшивке;
- концевой силовой шп. №37 состоит из гнутых на горячо поясов из прессованных профилей и листовой стенки. К нему крепятся стыковые узлы стабилизатора и костыльной опоры шасси.
Горизонтальное оперение:
- оперение самолета установлено на ХЧФ, разнесенное – двухкилевое;
- форма консолей ГО в плане трапециевидная;
- угол поперечного V консолей ГО +7 град.;
- угол установки корневого сечения ГО по отношению к строительной горизонтали фюзеляжа 0 град.;
- горизонтальное оперение состоит из свободнонесущего стабилизатора, который крепится к верхней части фюзеляжа, и руля высоты;
- стабилизатор состоит из симметричных правой и левой консолей;
- каркас консоли стабилизатора состоит из трех сквозных лонжеронов, 29 нервюр и набора стрингеров;
- лонжероны стабилизатора балочные, состоят из верхнего и нижнего поясов (1-й и 2-й имеют пояса из прессованного дюралевого профиля уголкового сечения, а 3-й задний – таврового), а также листовых стенок;
- нулевые (бортовые) нервюры стабилизатора, а также нервюры №№1 и 2 усиленные;
- все нервюры стабилизатора листовые, штампованные из дюраля; - обшивка стабилизатора – листовой дюраль, толщина носка и панелей у фюзеляжа 1,0 мм, остальных листов – 0,8 мм;
- консоли стабилизатора крепятся к фюзеляжу концами лонжеронов к «башмакам», которые в свою очередь укреплены на силовых шпангоутах хвостовой части фюзеляжа на цилиндрических болтах из хромомолибденовой стали особой твердости (предел порочности 125 кгс/кв.мм);
- по нижней поверхности консолей установлены контурные уголки, которые крепятся заклепками к фюзеляжу, усиленному в этом месте лентой;
- в нижней поверхности обшивки стабилизатора имеется 8 лючков для осмотра агрегатов системы управления;
- руль высоты состоит из двух половин, не соединенных между собой;
- силовой набор РВ состоит из лонжерона, образующего носок руля, дюралевых штампованных нервюр и дюралевого ободка, к которому приклепаны концы нервюр, между собой нервюры расчалены дюралевыми лентами;
- обшивка залонжеронной части РВ – полотно АСТ-100 на эмалите;
- в местах нервюр №№0, 6 и 12 к заднему лонжерону крепятся узлы навески руля высоты, для их осмотра в носке каждой половины руля снизу сделано по три лючка;
- на узле по 0-й нервюре находится рычаг, соединенный с тягой управления;
- вырезы по узлам навески руля высоты заделаны полотняными шторками;
- весовая компенсация каждой половины руля высоты состоит из груза, установленного в передней кромке в зоне нервюр №№0-12, в хвостовой части фюзеляжа установлен общий для двух половин руля противовес, связанный с тягами управления;
- на каждой половине руля высоты на рояльной петле установлен триммер;
- крепление триммера к обечайке руля выполнено рояльной петлей;
- в полотняной обшивке каждого руля сделан лючок для доступа к барабану управления триммером.
Вертикальное оперение:
- разнесенное, состоит из двух килей, на каждом из которых установлен руль направления;
- форма шайб ВО образована дугами окружностей разного диаметра;
- каркас киля состоит из переднего и заднего лонжеронов с полками из прессованных дюралевых тавров и стенками из листового дюраля, 10 штампованных из дюралевого листа толщиной 0,8 мм нервюр, а также набора стрингеров (прессованные дюралевые уголки);
- лонжероны и стрингеры установлены вертикально, а нервюры – по потоку;
- нервюра №10 усилена и служит для крепления киля к стабилизатору, это крепление контурного типа и осуществляется путем соединения ее уголковых поясов (установлены уголком наружу конура) с аналогичным поясом нервюры №14 стабилизатора болтами диаметром 6 мм с шагом 40 мм;
- обшивка киля - дюраль толщиной 0,8 мм, в ней есть три эксплуатационных люка – прямоугольный служит для доступа к барабану тросовой антенны, два круглых – к тягам управления;
- руль поворота крепится к килю в трех точках, на среднем узле навески руля имеется рычаг, к которому присоединяется тяга управления;
- конструкция руля поворота подобна конструкции руля высоты (с учетом отличий в его форме и размерах);
- обшивка залонжеронной части руля – полотно АСТ-100 на эмалите;
- к лонжерону, верхней нервюре №9 и обечайке руля крепится рычаг весового балансира, сам он представляет собой чугунную отливку обтекаемой формы с резьбовым хвостовиком, которым он крепится к втулке рычага;
- на правом руле поворота имеется триммер;
- в полотняной обшивке руля сделан лючок для доступа к барабану управления триммером;
- крепление триммера к обечайке руля выполнено рояльной петлей.
Полный список использованных источников будет дан в завершающем разделе Справочника по самолету Ер-2
Смысл использованных в статье и таблицах определений, понятий и сокращений можно узнать, открыв наш краткий словарь по авиации и ракетной технике
Сведения об оборудовании и вооружении в проекте самолета читайте в следующих разделах Справочника.
Продолжение следует
Ознакомившись с конструкцией крыла, фюзеляжа и оперения дальнего бомбардировщика ДБ-240 (Ер-2) конструкции В.Г. Ермолаева, настало время переключиться и узнать о том, как в эпоху парусного флота ходили к берегам Антарктиды. Об этом нам расскажет канал Кот-ученый