Винтажная статья из журнала «Fliyng» более чем 80-летней давности (номер за май 1944 года), которая, думаю, заинтересует читателей и коллег.
ПОСЛЕВОЕННЫЕ ЧАСТНЫЕ САМОЛЕТЫ
Автор: УИЛЬЯМ Д. ХОЛЛ, главный инженер компании Aeronca Aircraft Corporation
Предисловие редакции: Улучшенные летные характеристики, но небольшие изменения в конструкции – вот ближайшие перспективы. Так заявляется авторитет в области создания легких самолетов.
Достаточно скоро после окончания войны у вас будет возможность выбрать самолета для личного пользования, который будет значительно превосходить то, к чему вы привыкли в прошлом. Хотя непосредственные события военного времени не касались разработки частных самолетов, стремительные темп развития авиационной промышленности выявил множество усовершенствований, которые будут применены в конструкции частных самолетов. Эти разработки наряду с теми изменениями, которые естественным образом происходят в области с жесткой конкуренцией, обязательно приведут к появлению ряда превосходных моделей, из которых общественность сможет подходящие для себя образцы.
В настоящий момент в конструкцию самолетов будущего мы можем внедрить лишь небольшое количество нововведений. Следовательно, сразу после войны на рынок будут поставляться самолеты, идентичные тем, что предлагались в 1940 и начале 1941 года, или их слегка модифицированные варианты.
Хотя эти самолеты могут принимать различные формы, наиболее важными из них являются типы «фиксированное крыло» и тип «вращающееся крылья», такой как вертолет. Несмотря на то, что последние достижения в области вертолетостроения получили широкую огласку, автор считает, что до наилучшего компромисса с точки зрения частного владельца еще далеко и что в ближайшем будущем будут доминировать летательные аппараты с фиксированным крылом. Таким образом, остальная часть этого обсуждения относится в первую очередь к летательным аппаратам с фиксированными крыльями.
Послевоенной публике будут предложены как минимум следующие типы частных самолетов:
- Маломощный, недорогой учебно-тренировочный самолет с расположением сидений тандемом или бок о бок, который будет усовершенствованной версией довоенных моделей легких самолетов. Этот самолет будет продаваться примерно за 1000 долларов и, чтобы покрыть эту стоимость, выпуск будет состоять из минимального количества самолетов, которые будут удовлетворительно летать.
- Самолет среднего ценового класса со средними летными характеристиками, который будет сверхбезопасным и нацеленным на частного владельца. Данный самолет будет доступен в двухместной, четырех- или пятиместной моделях. Двухместная версия обойдется примерно в 1500 долларов, а более вместительные самолеты – примерно в 3000 долларов. Летные характеристики этого типа самолета будут в некоторой степени снижены для обеспечения максимальной безопасности и комфорта. По мере амортизации затрат на разработку и оснащение самолетов этого типа цена будет снижаться, но, вероятно, не достигнет желаемого уровня в 1000 долларов за двухместный самолет и 2000 долларов за более вместительный четырех-пятиместный вариант.
- Самолет, сочетающий в себе как высокие летные характеристики, так и разумную безопасность, комфорт и стоимость. Данный самолет будет доступен примерно за 2000 долларов. Этот самолет будет представлять собой «усовершенствованную» версию довоенного двухместного самолета с расположением сидений бок о бок, низкорасположенным крылом, убирающимся шасси и будет предлагаться тем, кто будет требовать максимальных значений летных характеристик.
Стандарты проектирования, которые до сих пор применялись при создании частных самолетов, будут заменены гораздо более высокими, поскольку только благодаря этим более высоким стандартам трудности, присущие самолету, будут минимизированы до такой степени, что обычный человек сможет легко им управлять. Идеальный самолет будет представлять собой наилучший компромисс между безопасностью, стоимостью, летными характеристиками, надежностью и комфортом при выполнении тех задач, для которых он предназначен.
Прежде чем кто-то обратится к чему-то новому, он должен убедиться, что ни он, ни его семья не столкнутся с большими рисками, чем те, к которым он привык. Поэтому необходимо будет разрабатывать самолеты таким образом, чтобы люди не чувствовали себя них некомфортно и чтобы членам экипажей самолетов был обеспечен тот уровень личной безопасности, который не уступал бы уровню безопасности при нахождении в автомобиле или в ванной.
Поскольку самолеты перемещаются в трехмерном пространстве, человек, который по наследству является двумерным существом, обнаруживает, что в полете он сталкивается с большим количеством природных опасностей по сравнению с поездкой на наземных транспортных средствах. Летчику-курсанту необходимо постоянно напоминать о необходимости контролировать высоту самолета, а также направление и угол тангажа, поскольку он привык контролировать только свое направление. Кроме того, курсант сталкивается с тем фактом, что самолет обычного типа управляем и устойчив в очень ограниченном диапазоне возможных положений, в которых он может находиться. Следовательно, курсант должен быть очень тщательно обучен тому, чтобы оставаться в рамках этих ограничений.
Эта проблема предлагает два простых решения: первое – тщательное обучение пилота, второе – модифицировать самолет таким образом, чтобы он автоматически избавлял пилота от потенциальных неприятностей. Из-за ограниченности знаний конструкторов до сих пор преобладало первое решение, хотя оно и не являлось лучшим вариантом. Второе решение желательно, но носит утопический характер, и, следовательно, это то, к чему мы хотим стремиться, хотя, возможно, мы никогда не достигнем его полностью.
Основной формой потери управления и устойчивости является сваливание, за которым следует штопор. Статистика Управления гражданской авиации показывает, что большинство авиационных происшествий происходят из-за потери управления в форме сваливания, когда самолет находится близко к земле. По крайней мере частичное решение уже было реализовано в самолетах, выпускавшихся непосредственно перед началом войны, в виде машин, устойчивых к штопору или не поддающихся штопору. Мы можем ожидать, что в дальнейшем будут доступны усовершенствования этого типа.
В будущем отличные штопорные характеристики, вероятно, будут достигнуты, как это было в прошлом, следующими способами: само крыло будет спроектировано таким образом, чтобы сваливание происходило постепенно, причем чтобы сваливание начиналось с центральной части крыла, а элероны, когда они будут отклоняться для поперечного управления, не будут отправлять в сваливание остальную часть крыла. Дальнейшее продольное управление самолетом будет ограничено, так что будет невозможно перевести самолет в положение полного сваливания без пикирования и резкого кабрирования. Кроме того, для удобства тех, кто может иногда проявлять неосторожность, будет включено автоматическое предупреждение о надвигающемся сваливании в виде тряски хвостового оперения или, возможно, с помощью индикатора на приборной панели.
Человек, который начинает летать, обнаруживает, что ему очень трудно скоординировать работу рулем направления и элеронов. Большинство людей осваивают эту операцию после достаточной по объему и времени практики, но этот период обучения довольно скучен, поскольку он чем-то напоминает изучение новичком гамм перед тем как он сможет играть музыку на фортепиано. Значительный прогресс в решении этой проблемы был достигнут непосредственно перед войной самолетами, которые имели два соединенных между собой элемента управления, благодаря чему самолет автоматически совершал правильные повороты. Модифицированная форма этой системы, несомненно, появится на некоторых послевоенных частных самолетах, поскольку в этом случае управлять самолетом будет намного проще и безопаснее для тех, чьи физические рефлексы находятся на среднем уровне.
Само собой разумеется, что для достижения этих характеристик придется чем-то пожертвовать, и в данном случае маневренность самолета снизится. Однако среднестатистический человек не интересуется воздушной акробатикой на пределе возможностей.
Поскольку мы ожидаем, что после войны будет использоваться гораздо больше самолетов, чем в прошлом, обзорность среднестатистического самолета должна быть значительно улучшена, чтобы предотвратить серьезные аварии. Несмотря на то, что несколько смелых авиастроительных компаний предложили самолеты с толкающими воздушными винтами, и в авиационной промышленности в течение многих лет они обсуждались как лучший вариант по сравнению с самолетами с тянущим винтом, но удовлетворительного решения проблемы с точки зрения летных характеристик и внешнего вида пока не найдено. Поскольку достаточный обзор из кабины экипажа может быть получен только при установке толкающего винта, то, несомненно, самолет с такой общей компоновкой будет предложен.
Такие дополнительные устройства как закрылки, щели в крыле, интерцепторы будут использоваться там, где это необходимо, и по возможности будут работать автоматически, чтобы обеспечить пилоту более высокий уровень безопасности, который обеспечивает каждое из этих устройств в отдельности, и при этом не обременять его сложными рычагами, которыми нужно управлять во время полета.
После окончания войны соотношение числа самолетов к числу аэродромов будет быстро увеличиваться. Хороших аэропортов будет недостаточно, и пастбища для коров будут использоваться в качестве взлетно-посадочных полос. Поскольку этот тип аэропорта потребует взлета и посадки при боковом ветре, трехопорное шасси с носовой стойкой станет популярным. Этот тип шасси не только отличается динамической устойчивостью, чего нет в классическом шасси с хвостовой опорой, но и дополнительно увеличивает обзор пилоту. В конечном итоге трехопорное шасси позволит создать самолеты для тех, кто готов пожертвовать летными характеристикам и стоимостью ради способности эксплуатировать свой летательный аппарат на неподготовленных площадках.
Погодные условия и ориентировка в полете – это другие опасности, которые гораздо серьезнее для самолетов, чем для наземных транспортных средств, хотя они не будут решены непосредственно конструкцией самолета. Ориентировка в полете будет значительно упрощена, а влияние неблагоприятных погодных условий будет сведено к минимуму благодаря использованию дополнительных устройств, таких как улучшенные приборы, радар и пока еще неизвестные новые разработки. Поскольку для повышения эксплуатационной эффективности самолета потребуется оборудование такого типа, чтобы частный владелец мог оправдать покупку самолета, то спрос на подобное оборудование будет значительным. Мы ожидаем, что в авиационной отрасли эти устройства станут доступны по цене, которую частный владелец сможет себе позволить.
Кроме того, огромный опыт, накопленный при подготовке военно-воздушных сил численностью более двух миллионов человек, и разработанное оборудование будут эффективно использованы в недорогом и простом обучении частных владельцев полетам по приборам, чтобы они могли использовать любое новое оборудование.
Значительно больше усилий, чем это делалось в прошлом, придется потратить на разработку самолета, удовлетворяющего всем техническим требованиям и отличающегося максимально низкой стоимостью. Если учесть, что цены, к которым мы стремимся, лишь немного выше цен на автомобили, и что дилеры по продаже самолетов имеют право на такую же хорошую норму прибыли, как и дилеры по продаже автомобилей, то станет ясно, что эти цены будет очень трудно соблюсти при объеме производства авиационной промышленности, который является небольшим по сравнению с автомобильной промышленностью. Однако тщательное исследование позволяет нам сделать вывод, что что предложенные мною цены не выходят за рамки разумного.
Приблизительно 55,2% расходов производителя самолетов находятся вне его контроля и связано с закупкой оборудования и материалов. Этот процент составляет более половины общей суммы, предоставляемой авиапроизводителю; если авиапроизводитель не сможет заручиться сотрудничеством поставщиков, то у него есть две возможности решения этой проблемы. Первая возможность представляет собой контроль стоимости послевоенного самолета с самого начала проектирования, который будет столь же жестким, как контроль ряда других параметров довоенных самолетов в прошлом. Кроме того, базовая конструкция самолета будет неизменной, чтобы компенсировать высокие затраты на разработку и технологическую оснастку, которые потребуются для начала производства по разумной цене; вносимые год и года изменения будут небольшими.
До сих пор большим недостатком владения частным самолетом было его содержание. Фактические эксплуатационные расходы самолета невелики. Любой из двухместных самолетов, о которых говорилось ранее, в полете на крейсерской скорости будет расходовать 1 галлон (3,8 л) топлива на преодоление от 17 до 18 миль (27-29 км). Однако косвенные расходы в размере 15 долларов в месяц на аренду ангара, 10 процентов от розничной цены на страховку и стоимость технического обслуживания, которое должно выполняться лицензированными механиками, значительно увеличивают расходы владельца после покупки самолета.
Мы ожидаем, что в послевоенный период эти косвенные расходы будут значительно сокращены. Уже сейчас активно обсуждается вопрос об ангарах с ежемесячной арендной платой от 5 до 8 долларов. Когда будут построены более безопасные самолеты, страховые ставки снизятся. Кроме того, большое количество подготовленных авиамехаников, которые вернутся из армейских ВВС, и увеличение количества самолетов в эксплуатации приведут к снижению затрат на техническое обслуживание. Кроме того, послевоенные самолеты будут изготавливаться из более прочных материалов, чем стальные трубы и полотно, из которых в настоящее время изготавливаются недорогие летательные аппараты. Вне всякого сомнения большинство производителей авиатехники будут выпускать цельнометаллические самолеты.
Однако необходимо понимать, что за исключением единичных случаев, летательный аппарат, принадлежащий частному лицу, будет для него по крайней мере полу-, если не полной роскошью.
Впечатляющее увеличение летных характеристик по сравнению с характеристиками довоенных моделей. Однако можно дать стопроцентную гарантию, что крейсерская скорость 100-120 миль в час (161-193 км/ч) станет реальностью для более дешевых моделей, в то время как более дорогие модели,возможно, будут развивать крейсерскую скорость 110-140 миль в час (193-225 км/ч). Для обеспечения взлетной и посадочной скоростей в диапазоне 40-50 миль в час (65-80 км/ч) при более высокой крейсерской скорости потребуются значительные дополнительные затраты в виде сложных средств механизации крыла или увеличенной мощности силовой установки.
Летные характеристики самолета во многом зависят от его массы, поскольку чем тяжелее самолет, тем большая мощность силовой установки ему требуется, при этом следует помнить, что мощность стоит дорого. При попытке контролировать массу самолета авиапроизводители сталкиваются с тем фактом, что примерно треть собственной массы летательного аппарата находится вне их контроля и представляет собой покупное оборудование. Кроме того, самолет будущего должен быть более комфортным, плавным и менее шумным, а это приведет к увеличению его массы. Для того чтобы получить более эффективный самолет, потребуется большим объем проектно-конструкторских работ, чем это было в прошлом.
Несмотря на то, что наши довоенные модели в целом зарекомендовали себя как способные выдержать изнурительные условия эксплуатации, были проблемы с техническим обслуживанием некоторых мелких деталей, которые очень беспокоили владельцев самолетов. Поскольку самолет как таковой представляет собой очень сложную конструкцию, существует вероятность того, что что-то пойдет не так. Будет запущена программа эксплуатационных испытаний, аналогичная испытательному полигону автомобильной промышленности, чтобы выявить как можно больше таких технических дефектов прежде чем самолет поступит в продажу.
Базовая конструкция наших довоенных самолетов была удовлетворительной. Разрушения элементов конструкции случались очень редко; основные проблемы были связаны с так называемыми дополнительными элементами. Опыт, накопленный во время войны при разработке таких вспомогательных устройств, способных выдерживать экстремальные условия эксплуатации в военное время, в послевоенный период окажет неоценимую помощь в устранении большинства проблем. Цельнометаллическая конструкция самолета еще больше уменьшит мелкие проблемы.
Уровень комфорта довоенных частных самолетов может быть значительно улучшен. Будут проведены тщательные исследования по глушению выхлопных газов, по снижению уровня вибраций, по улучшению звукоизоляции, совершенствованию систем кондиционирования воздуха и конструкции кресел, чтобы послевоенный частный самолет был таким же комфортным и приятным в управлении, как и автомобиль.
Основная трудность в деле обеспечения достаточного уровня комфорта в самолете заключается в необходимости определенного уровня пространства. Поскольку характеристики самолета зависят от его размеров, авиаконструктор не неохотно делает самолет, который крупнее минимально необходимых размеров. Если авиаконструктор это сделает, характеристики его машины будут ниже характеристик самолетов его конкурентов. Несмотря на то, что были созданы самолеты с достаточным пространством, их летные характеристики были настолько низкими, что они продавались не так хорошо, как их менее комфортабельные, но более скоростные конкуренты. Возможным решением этой проблемы является использование более эффективных и легких, но при этом более мощных двигателей, позволяющих самолету более крупных размеров совершать полеты с разумными скоростью и затратами. Однако до тех пор, пока такие силовые установки не будут доступны, летные характеристики будут частично снижены для обеспечения уровня комфорта.
Статья опубликована по соглашению с Обществом инженеров автомобильной промышленности.
Официальная группа сайта Альтернативная История ВКонтакте
Телеграмм канал Альтернативная История
Читайте также:
👉 Подписывайтесь на канал Альтернативная история ! Каждый день — много интересного из истории реальной и той которой не было! 😉