Гигантский самолёт R-класса, о котором пойдёт речь, выглядел не только внешне крайне необычно, он так же имел совершенно необычную силовую установку : паровую турбину высокого давления мощностью 1000 л.с. Возможно это наиболее необычный проект гигантского самолёта последних лет Первой Мировой Войны ...
Доктор Рудольф Вагнер (Rudolf Wagner) из Гамбурга в 1917 году предложил Idflieg готовые расчеты и чертежи сконструированного им гигантского самолёта с силовой установкой в виде паровой турбины. Специалистам этого ведомства доктор Вагнер был несколько, если не полностью, не известен. При этом в других областях конструктор показал себя в качестве отличного специалиста.
Он родился 23 февраля 1872 года в Кайзерслаутерне (Kaiserslautern) в семье фабриканта. Еще в юном возрасте он с успехом занимался паром и приводимым в движение при его помощи транспортным средствам. Еще в возрасте 14 лет он вместе со своим братом сконструировал и построил паровой автомобиль, который позднее был признан гениальной конструкцией и первым пригодным для использования транспортным средством такого типа.
После основательного практического обучения на предприятии отца Вагнер в 1895 году поступает в цюрихский университет, затем он учится в аспирантуре и в 1900 году получает звание доктора философии (по аналогии с советской системой он стал кандидатом наук). В том же году он получает место конструктора на известной фирме Vulcan в городе Штеттин (Stettin), где занимается проектированием паровых силовых установок для торговых и быстроходных судов. Вагнер стал специалистом по особенно лёгким силовым паротурбинным установкам. В качестве существенной предпосылки их реализации он уже тогда предвидел использование необычно высокого давления пара. Так же он работал над улучшением форм рулей и винтов кораблей. В ходе этих поисков возник так называемый вагнеровский винт противоположного вращения (называемый так же контра-винт), который вскоре нашел своё применение в кораблестроении.
Вскоре после начала Первой Мировой войны Вагнер уходит из фирмы Vulcan для того, чтобы сосредоточить свои силы на собственных разработках. К этому времени возникли первые предложения по созданию ультра лёгкой, очень компактной паросиловой установки для самолета, которая стала основанием для проведения дальнейших работ и в улучшенной форме должна была стать силовой установкой для проекта самолёта R-класса 1917 года.
Вагнер стал успешным первооткрывателем высокоэкономичных лёгких паровых турбин перегретого пара высокого давления. Он сделал очень многое для развития этой сравнительно малогабаритной техники корабельных силовых установок и оказал значительное влияние на создание турбин многочисленными верфями. После интенсивной подготовки в 1927 году в Гамбурге он создал «Wagner-Hochdruck-Dampfturbinen AG», в котором разработанные им ранее идеи и открытия могли быть воплощены на практике. В 1928 году техническое кораблестроительное общество выпустило памятную серебряную монету в честь доктора Вагнера. В 1933 году высшая техническая школа города Данциг присвоила ему титул почётного доктора-инженера (по аналогии с советской системой он стал доктором технических наук).
Человек, который в 1917 году предложил на рассмотрение Idflieg свой невероятный проект паротурбинного самолёта не был авантюристом, а многосторонне развитым специалистом. По крайней мере в том, что имело отношение к силовым установкам. Вагнер точно знал где находится граница, которая в соответствии с уровнем развития техники того времени была реальностью и знал как и что можно без риска развивать дальше. Он имел так же и перспективные предложения по этой новой техникe. Еще в 1915 году он предложил разработку паровых котлов с рабочим давлением 30-80 атмосфер, перегревом пара до 350-450°С и величиной оборотов турбин 10000-30000 об/мин. Эти значения по мере продолжения работ также могли быть значительно увеличены.
По мнению Вагнера предложенная им для установки на проект гигантского самолёта R-класса паросиловая установка имела ряд преимуществ перед существующими образцами :
1) Более высокая безопасность и больший ресурс силовой установки (отсутствие возвратно-поступательно движущихся деталей, только вращающиеся, меньшее количество деталей).
2) Возможность использования более дешевых, чем бензин и менее пожароопасных видов топлива в виде сырой нефти и мазута.
3) Возможность изготовления сравнительно мощных установок мощностью в несколько тысяч лошадиных сил, при этом их величина могла быть ограничена только той мощностью, которую способен перенять воздушный винт. К этому времени (1917 год) самый мощный из производившихся авиационных двигателей развивал мощность в 260 л.с., что в случаях необходимости получения более высокой мощность вынуждало устанавливать на самолет множество двигателей.
4) Постоянная мощность вплоть до больших высот, так что скорость полета по мере увеличения высоты возрастала. Для двигателей внутреннего сгорания необходим был нагнетатель для того чтобы, по крайней мере, до высоты в 4 километра иметь мощность примерно равную той, что развивалась на уровне земли.
5) Начальный довольно высокий удельный вес порядка 3 кг/л.с. можно при соответствующей целенаправленной доработке силовой установки значительно снизить. Вагнер добился для силовой установки мощностью в 1000 л.с. удельного веса в 2 кг/л.с. Его цель позднее была достигнута другими: Мюнцигер (Münzinger) добился для силовых уcтановок мощностью от 2000 л.с. до 3000 л.с. очень низкого удельного веса примерно 1 кг/л.с.
Представления Вагнера о предложенной им для самолёта силовой установки, соответственно как и внешний вид самолёта в ходе постоянных улучшений агрегата постоянно менялся, оставляя поле для технических фантазии. Количество запатентованных Вагнером в период с 1915 по 1920 год изобретений, касающихся воздухоплавания говорят сами за себя : 12 имеют отношение к компактной силовой установке, чья концепция была разработана в 1915 году, 5 касались данного самолёта, а многие другие имели отношение к дирижаблям.
Он родился 23 февраля 1872 года в Кайзерслаутерне (Kaiserslautern) в семье фабриканта. Еще в юном возрасте он с успехом занимался паром и приводимым в движение при его помощи транспортным средствам. Еще в возрасте 14 лет он вместе со своим братом сконструировал и построил паровой автомобиль, который позднее был признан гениальной конструкцией и первым пригодным для использования транспортным средством такого типа.
После основательного практического обучения на предприятии отца Вагнер в 1895 году поступает в цюрихский университет, затем он учится в аспирантуре и в 1900 году получает звание доктора философии (по аналогии с советской системой он стал кандидатом наук). В том же году он получает место конструктора на известной фирме Vulcan в городе Штеттин (Stettin), где занимается проектированием паровых силовых установок для торговых и быстроходных судов. Вагнер стал специалистом по особенно лёгким силовым паротурбинным установкам. В качестве существенной предпосылки их реализации он уже тогда предвидел использование необычно высокого давления пара. Так же он работал над улучшением форм рулей и винтов кораблей. В ходе этих поисков возник так называемый вагнеровский винт противоположного вращения (называемый так же контра-винт), который вскоре нашел своё применение в кораблестроении.
Вскоре после начала Первой Мировой войны Вагнер уходит из фирмы Vulcan для того, чтобы сосредоточить свои силы на собственных разработках. К этому времени возникли первые предложения по созданию ультра лёгкой, очень компактной паросиловой установки для самолета, которая стала основанием для проведения дальнейших работ и в улучшенной форме должна была стать силовой установкой для проекта самолёта R-класса 1917 года.
Вагнер стал успешным первооткрывателем высокоэкономичных лёгких паровых турбин перегретого пара высокого давления. Он сделал очень многое для развития этой сравнительно малогабаритной техники корабельных силовых установок и оказал значительное влияние на создание турбин многочисленными верфями. После интенсивной подготовки в 1927 году в Гамбурге он создал «Wagner-Hochdruck-Dampfturbinen AG», в котором разработанные им ранее идеи и открытия могли быть воплощены на практике. В 1928 году техническое кораблестроительное общество выпустило памятную серебряную монету в честь доктора Вагнера. В 1933 году высшая техническая школа города Данциг присвоила ему титул почётного доктора-инженера (по аналогии с советской системой он стал доктором технических наук).
Человек, который в 1917 году предложил на рассмотрение Idflieg свой невероятный проект паротурбинного самолёта не был авантюристом, а многосторонне развитым специалистом. По крайней мере в том, что имело отношение к силовым установкам. Вагнер точно знал где находится граница, которая в соответствии с уровнем развития техники того времени была реальностью и знал как и что можно без риска развивать дальше. Он имел так же и перспективные предложения по этой новой техникe. Еще в 1915 году он предложил разработку паровых котлов с рабочим давлением 30-80 атмосфер, перегревом пара до 350-450°С и величиной оборотов турбин 10000-30000 об/мин. Эти значения по мере продолжения работ также могли быть значительно увеличены.
По мнению Вагнера предложенная им для установки на проект гигантского самолёта R-класса паросиловая установка имела ряд преимуществ перед существующими образцами :
1) Более высокая безопасность и больший ресурс силовой установки (отсутствие возвратно-поступательно движущихся деталей, только вращающиеся, меньшее количество деталей).
2) Возможность использования более дешевых, чем бензин и менее пожароопасных видов топлива в виде сырой нефти и мазута.
3) Возможность изготовления сравнительно мощных установок мощностью в несколько тысяч лошадиных сил, при этом их величина могла быть ограничена только той мощностью, которую способен перенять воздушный винт. К этому времени (1917 год) самый мощный из производившихся авиационных двигателей развивал мощность в 260 л.с., что в случаях необходимости получения более высокой мощность вынуждало устанавливать на самолет множество двигателей.
4) Постоянная мощность вплоть до больших высот, так что скорость полета по мере увеличения высоты возрастала. Для двигателей внутреннего сгорания необходим был нагнетатель для того чтобы, по крайней мере, до высоты в 4 километра иметь мощность примерно равную той, что развивалась на уровне земли.
5) Начальный довольно высокий удельный вес порядка 3 кг/л.с. можно при соответствующей целенаправленной доработке силовой установки значительно снизить. Вагнер добился для силовой установки мощностью в 1000 л.с. удельного веса в 2 кг/л.с. Его цель позднее была достигнута другими: Мюнцигер (Münzinger) добился для силовых уcтановок мощностью от 2000 л.с. до 3000 л.с. очень низкого удельного веса примерно 1 кг/л.с.
Представления Вагнера о предложенной им для самолёта силовой установки, соответственно как и внешний вид самолёта в ходе постоянных улучшений агрегата постоянно менялся, оставляя поле для технических фантазии. Количество запатентованных Вагнером в период с 1915 по 1920 год изобретений, касающихся воздухоплавания говорят сами за себя : 12 имеют отношение к компактной силовой установке, чья концепция была разработана в 1915 году, 5 касались данного самолёта, а многие другие имели отношение к дирижаблям.
Проект 1915-347.009
Оба изображения показывают компактно смонтированную в носовой оконечности маленького самолёта силовую установку с расположенными вверху турбиной и понижающим редуктором и расположенными ниже котлом, подогревателем воздуха и пароперегревателем.
Сравнительно маленький воздухозаборник расположен прямо под немного выступающим из обшивки носовой части самолёта валом винта. Два конденсатора подвешены по обеим сторонам передней части фюзеляжа выше крыльев.
Технические характеристики : давление пара в котле 30-80 атмосфер, перегрев пара до 350-450°С, обороты турбины 10 000-30 000 об/мин. Толщина стенок труб 0,3-0,5 мм, разрежение 55 %.
Интересным было предложение по приводу расположенных по бортам вспомогательных механизмов при помощи дополнительных двигателей внутреннего сгорания. Эти двигатели при выполнении полёта на экономичном режиме могли бы служить заменой основной силовой установке. Имеет смысл обратить более пристальное внимание на оба чертежа не столько из-за решения вопросов аэродинамики, которая в последующем всё больше улучшалась, а из-за того что Вагнер для своего первого самолёта с паротурбинной силовой установкой решил использовать свободнонесущее низко расположенное крыло. Такая схема в то время для самолётов практически никем еще не рассматривалась. Можно вспомнить, что Junkers J 1 Blechesel (жестяной осел) начали разрабатываться 4 месяца спустя 12 декабря 1915 года!
Проект 334.286 1917 года
Вагнер отошел от своего первоначального намерения по размещению компактной силовой установки в носовой части фюзеляжа. Новая конфигурация была более удачна, поскольку силовая установка должна была устанавливаться вблизи центра тяжести самолёта, что было более предпочтительно с точки зрения размещения агрегатов котельной и отопительной установок. Также было изменено начальное, менее выгодное с точки зрения аэродинамики, расположение конденсаторов выше крыльев: теперь конденсаторы располагались в носовой части фюзеляжа. Решающее отличие от первого проекта состояло в том, что было найдено более удобное место для размещения котла, чья цилиндрическая верхняя часть располагалась перпендикулярно к направлению полёта. В то время как вся арматура вытягивалась под углом назад и удлинённые боковые стенки котла одновременно служили фундаментом для турбины и понижающего редуктора, что позволяло снизить вес силовой установки.
Проект 339.292 вновь сильно напоминал по конфигурации один из проектов 1915 года, но имел значительные улучшения по части аэродинамики. Внешне эти изменения мало заметны за исключением немного увеличенного воздухозаборника. Конденсаторы вновь (или еще) располагались на старом месте над крыльями.
Проект 334.287 был разработан всего на 5 дней раньше предыдущего и у него было несколько иное решение по части аэродинамики, которое было связано с большим по размеру воздухозаборником и потому изменило «лицо» самолёта.
Проект 398.239 от 1 апреля 1916 года. В данном проекте Вагнера впервые идёт речь о том, чтобы котельную установку расположить в отсеке с внутренним давлением. Турбины и конденсаторы располагались отдельно друг от друга в крыле вдоль размаха. Вагнер предусмотрел выполнить стенки фюзеляжа двойными или выполнить фюзеляж с внешне расположенными вытянутыми в направлении полёта трубами охлаждения, которые по сравнению с ранее принятым решением позволяли получить значительно меньшее сопротивление набегающему потоку воздуха.
Примерно четырьмя неделями позже 23 апреля 1916 года поступил проект 301.639, согласно которому турбины и конденсаторы должны быть распределены по длине крыла (принцип разгруженного крыла). Силовая передача должна была преднамеренно выполняться через приводные валы и гребные валы.
Проект 334.286 1917 года
Вагнер отошел от своего первоначального намерения по размещению компактной силовой установки в носовой части фюзеляжа. Новая конфигурация была более удачна, поскольку силовая установка должна была устанавливаться вблизи центра тяжести самолёта, что было более предпочтительно с точки зрения размещения агрегатов котельной и отопительной установок. Также было изменено начальное, менее выгодное с точки зрения аэродинамики, расположение конденсаторов выше крыльев: теперь конденсаторы располагались в носовой части фюзеляжа. Решающее отличие от первого проекта состояло в том, что было найдено более удобное место для размещения котла, чья цилиндрическая верхняя часть располагалась перпендикулярно к направлению полёта. В то время как вся арматура вытягивалась под углом назад и удлинённые боковые стенки котла одновременно служили фундаментом для турбины и понижающего редуктора, что позволяло снизить вес силовой установки.
Проект 339.292 вновь сильно напоминал по конфигурации один из проектов 1915 года, но имел значительные улучшения по части аэродинамики. Внешне эти изменения мало заметны за исключением немного увеличенного воздухозаборника. Конденсаторы вновь (или еще) располагались на старом месте над крыльями.
Проект 334.287 был разработан всего на 5 дней раньше предыдущего и у него было несколько иное решение по части аэродинамики, которое было связано с большим по размеру воздухозаборником и потому изменило «лицо» самолёта.
Проект 398.239 от 1 апреля 1916 года. В данном проекте Вагнера впервые идёт речь о том, чтобы котельную установку расположить в отсеке с внутренним давлением. Турбины и конденсаторы располагались отдельно друг от друга в крыле вдоль размаха. Вагнер предусмотрел выполнить стенки фюзеляжа двойными или выполнить фюзеляж с внешне расположенными вытянутыми в направлении полёта трубами охлаждения, которые по сравнению с ранее принятым решением позволяли получить значительно меньшее сопротивление набегающему потоку воздуха.
Примерно четырьмя неделями позже 23 апреля 1916 года поступил проект 301.639, согласно которому турбины и конденсаторы должны быть распределены по длине крыла (принцип разгруженного крыла). Силовая передача должна была преднамеренно выполняться через приводные валы и гребные валы.
Этот короткий обзор показывает, как доктор Вагнер систематически в течение четырех лет работал над улучшением паротурбинных агрегатов и их соответствием требованиям, предъявляемым к силовым установкам. То же самое можно показать и в отношении проектов его самолетов.
В своём первом проекте 347.009 сделанном в 1915 году конструктор сделал ставку на низкоплан с толстым свободнонесущим крылом с необычной для того времени конфигурацией. Самолёты такой схемы, за редким исключением, не разрабатывались. Оба рисунка хотя и показывают только внешний вид самолёта, последний из которых без больших затрат был приемлем с точки зрения технической фантазии. Это должен был быть двухместный самолёт, в котором сиденья располагались рядом друг с другом и немного напоминающий Tipsy Junior. ТТХ и данные о его геометрических размерах не сохранились.
В то время как это первое изображение самолёта с паротурбинной силовой установкой 1915 года выглядело невероятно современным, к следующим, датированным восемью месяцами позже чертежам большого самолёта с паросиловой установкой проекта 398.239 это вряд ли имеет отношение. Обтянутый полотном биплан всем внешним видом во многом соответствовал тогдашнему состоянию техники. При этом необходимо отметить, что этот большой самолёт был не сухопутным, а гидросамолётом с обычными поплавками. Помимо недостатка в виде тяжелой силовой установки он еще имел и большой вес шасси.
С хорошо продуманной аэродинамикой, удобной кабиной, расположенным в середине фюзеляжа нижним крылом и четырьмя рассредоточенными по длине крыла сравнительно малогабаритными турбинами и редукторами этот гидросамолёт внешне выглядел не так уж необычно как это можно себе было представить глядя на несколько необычный продольный разрез.
Почти все детали, столь необычно выглядевшей паросиловой установки, должны были быть скрыты от глаз в фюзеляже. С точки зрения аэродинамики конфигурация выглядела ничуть не хуже, чем у других больших самолётов того времени. Интересным в этом проекте было размещение силовой установки в герметичном отсеке под давлением для того, чтобы обеспечить возможность полётов на большой высоте.
6 сентября 1917 года впервые появился проект 334.340. Касался он самолёта с совершенно необычной формой фюзеляжа: над и под центральным фюзеляжем, чей поперечный разрез как раз был рассчитан под проект, сделанный в марте 1917 года, должны быть присоединены узкие и предпочтительные с точки зрения аэродинамики секции. Одни из них предназначались для размещения экипажа, другие вместо стоек должны были соединять центральную часть фюзеляжа с верхней и нижней палубами.
Вагнер считал, что сопротивление набегающему потоку воздуха предложенной им формы фюзеляжа в любом случае будет таким же большим, если и не меньшим чем у традиционных фюзеляжей самолётов тех лет со стойками и растяжками между верхним и нижним крыльями. С другой стороны это решение давало значительные преимущества в части более лёгкого обслуживания силовой установки, большего свободного пространства, меньшей нагрузки на каркас фюзеляжа и создавало более удобный обзор для пилотов.
Что касается последнего пункта, то тут доктор Вагнер допустил ошибку. Из-за большого расстояния между землёй и высоко сидящим в самолёте пилотом с уверенностью можно утверждать, что пилот имел определённые проблемы при старте и посадке, что имело место и у Linke-Hofmann R.II.
Прочие решения по части компоновки, такие как размещение вооружения над верхней несущей палубой, размещение экипажа и бомб в нижней секции фюзеляжа были неплохо выполнены для того времени.
В этом чертеже, который предположительно был идентичен тому, что был предоставлен Idflieg в 1917 году бросается в глаза удачное с точки зрения аэродинамики необычно большое расстояние между несущими плоскостями, небольшая длина фюзеляжа, незначительные габариты вертикального и горизонтального хвостового оперения и, наверное, слишком маленький для силовой установки мощностью в 1000 л.с. воздушный винт и всё еще как и на проекте 1915 года оригинальное расположение конденсаторов.
В тот же период времени, 6 сентября 1917 года, был разработан аналогичный проект 343.304, который отличается от предыдущих своим прямоугольным вместо круглого поперечным сечением фюзеляжа, применением двух воздушных винтов с противоположными направлениями вращения со значительно большим диаметром и интересное подрессоривание основных стоек шасси при помощи воздушных амортизаторов.
Шасси представляло собой воздушные баллоны своей формой напоминающие торпеду и два обтекателя соответствующей формы. Один из обтекателей был соединён стойкой с основным шасси, другой соединён с креплением шасси. Благодаря такому исполнению подрессоривающих элементов и обтекателей была получена довольно удачная для того времени форма шасси с малым сопротивлением воздушному потоку.
В своём первом проекте 347.009 сделанном в 1915 году конструктор сделал ставку на низкоплан с толстым свободнонесущим крылом с необычной для того времени конфигурацией. Самолёты такой схемы, за редким исключением, не разрабатывались. Оба рисунка хотя и показывают только внешний вид самолёта, последний из которых без больших затрат был приемлем с точки зрения технической фантазии. Это должен был быть двухместный самолёт, в котором сиденья располагались рядом друг с другом и немного напоминающий Tipsy Junior. ТТХ и данные о его геометрических размерах не сохранились.
В то время как это первое изображение самолёта с паротурбинной силовой установкой 1915 года выглядело невероятно современным, к следующим, датированным восемью месяцами позже чертежам большого самолёта с паросиловой установкой проекта 398.239 это вряд ли имеет отношение. Обтянутый полотном биплан всем внешним видом во многом соответствовал тогдашнему состоянию техники. При этом необходимо отметить, что этот большой самолёт был не сухопутным, а гидросамолётом с обычными поплавками. Помимо недостатка в виде тяжелой силовой установки он еще имел и большой вес шасси.
С хорошо продуманной аэродинамикой, удобной кабиной, расположенным в середине фюзеляжа нижним крылом и четырьмя рассредоточенными по длине крыла сравнительно малогабаритными турбинами и редукторами этот гидросамолёт внешне выглядел не так уж необычно как это можно себе было представить глядя на несколько необычный продольный разрез.
Почти все детали, столь необычно выглядевшей паросиловой установки, должны были быть скрыты от глаз в фюзеляже. С точки зрения аэродинамики конфигурация выглядела ничуть не хуже, чем у других больших самолётов того времени. Интересным в этом проекте было размещение силовой установки в герметичном отсеке под давлением для того, чтобы обеспечить возможность полётов на большой высоте.
6 сентября 1917 года впервые появился проект 334.340. Касался он самолёта с совершенно необычной формой фюзеляжа: над и под центральным фюзеляжем, чей поперечный разрез как раз был рассчитан под проект, сделанный в марте 1917 года, должны быть присоединены узкие и предпочтительные с точки зрения аэродинамики секции. Одни из них предназначались для размещения экипажа, другие вместо стоек должны были соединять центральную часть фюзеляжа с верхней и нижней палубами.
Вагнер считал, что сопротивление набегающему потоку воздуха предложенной им формы фюзеляжа в любом случае будет таким же большим, если и не меньшим чем у традиционных фюзеляжей самолётов тех лет со стойками и растяжками между верхним и нижним крыльями. С другой стороны это решение давало значительные преимущества в части более лёгкого обслуживания силовой установки, большего свободного пространства, меньшей нагрузки на каркас фюзеляжа и создавало более удобный обзор для пилотов.
Что касается последнего пункта, то тут доктор Вагнер допустил ошибку. Из-за большого расстояния между землёй и высоко сидящим в самолёте пилотом с уверенностью можно утверждать, что пилот имел определённые проблемы при старте и посадке, что имело место и у Linke-Hofmann R.II.
Прочие решения по части компоновки, такие как размещение вооружения над верхней несущей палубой, размещение экипажа и бомб в нижней секции фюзеляжа были неплохо выполнены для того времени.
В этом чертеже, который предположительно был идентичен тому, что был предоставлен Idflieg в 1917 году бросается в глаза удачное с точки зрения аэродинамики необычно большое расстояние между несущими плоскостями, небольшая длина фюзеляжа, незначительные габариты вертикального и горизонтального хвостового оперения и, наверное, слишком маленький для силовой установки мощностью в 1000 л.с. воздушный винт и всё еще как и на проекте 1915 года оригинальное расположение конденсаторов.
В тот же период времени, 6 сентября 1917 года, был разработан аналогичный проект 343.304, который отличается от предыдущих своим прямоугольным вместо круглого поперечным сечением фюзеляжа, применением двух воздушных винтов с противоположными направлениями вращения со значительно большим диаметром и интересное подрессоривание основных стоек шасси при помощи воздушных амортизаторов.
Шасси представляло собой воздушные баллоны своей формой напоминающие торпеду и два обтекателя соответствующей формы. Один из обтекателей был соединён стойкой с основным шасси, другой соединён с креплением шасси. Благодаря такому исполнению подрессоривающих элементов и обтекателей была получена довольно удачная для того времени форма шасси с малым сопротивлением воздушному потоку.
Если скомбинировать особенности этих двух проектов, то получится картина одного гигантского самолёта R-класса, у которого не только конструкция фюзеляжа и крыльев, но и шасси с пневматической амортизацией и еще в большей степени силовая установка (паровая турбина высокого давления), воздушные винты противоположного вращения. Всеми этими элементами данный самолёт полностью отличается от других гигантских самолётов R-класса того времени. Таким образом становится понятно какие весомые обстоятельства повлияли на Idflieg в части предпочтения этому проекту уже традиционных проектов самолётов.
Краткое описание проекта бомбардировщика Вагнера с паротурбинной силовой установкой высокого давления образца 1917/1918 годов.
Самолёт R-класса конструкции Вагнера представлял собой биплан с фюзеляжем новой формы и не традиционной силовой установкой.
Несущие плоскости
Бипланная коробка с большим количеством стоек и с аэродинамически выгодным большим расстоянием между плоскостями, обтянута полотном. Верхнее крыло имеет больший размах, чем нижнее.
Фюзеляж
Фюзеляж круглого или шестиугольного поперечного сечения подобран с учетом размещения внутри него силовой установки. Верхние и нижние секции фюзеляжа более узкие. В них размещались экипаж и военное снаряжение. Также они используются для размещения точек крепления бипланной коробки.
Управляющие поверхности
Элероны, вероятно, установлены только на верхнем крыле. Хвостовое оперение имеет крестообразную форму, при этом верхнее и нижнее оперение имеют одинаковые размеры. Размеры вертикального хвостового оперения слишком малы для такого самолёта.
Шасси
Было сделано несколько вариантов конструкции основных стоек шасси, в одном из которых шасси было выполнено со сдвоенными колёсами (всего 4 группы с 8-ю колёсами). В одном из других вариантов шасси было с обычными одинарными колёсами и с размещенной в обтекателе пневматической подвеской. Хвостовой костыль.
Самолёт R-класса конструкции Вагнера представлял собой биплан с фюзеляжем новой формы и не традиционной силовой установкой.
Несущие плоскости
Бипланная коробка с большим количеством стоек и с аэродинамически выгодным большим расстоянием между плоскостями, обтянута полотном. Верхнее крыло имеет больший размах, чем нижнее.
Фюзеляж
Фюзеляж круглого или шестиугольного поперечного сечения подобран с учетом размещения внутри него силовой установки. Верхние и нижние секции фюзеляжа более узкие. В них размещались экипаж и военное снаряжение. Также они используются для размещения точек крепления бипланной коробки.
Управляющие поверхности
Элероны, вероятно, установлены только на верхнем крыле. Хвостовое оперение имеет крестообразную форму, при этом верхнее и нижнее оперение имеют одинаковые размеры. Размеры вертикального хвостового оперения слишком малы для такого самолёта.
Шасси
Было сделано несколько вариантов конструкции основных стоек шасси, в одном из которых шасси было выполнено со сдвоенными колёсами (всего 4 группы с 8-ю колёсами). В одном из других вариантов шасси было с обычными одинарными колёсами и с размещенной в обтекателе пневматической подвеской. Хвостовой костыль.
Силовая установка
Силовая установка состоит из котла, парогенератора, редуктора и воздушного винта. Она размещалась в центральной части фюзеляжа, где у оба вышеназванных блока располагались вблизи центра тяжести. Для данной силовой установки была предусмотрена закрытая циркуляция, при этом поначалу для проекта были предусмотрены достаточно примитивные, создающие очень большое сопротивление набегающему потоку воздуха конденсаторы. Позднее было найдено более подходящее для этой цели решение по их размещению.
Так как обороты турбины были слишком велики для прямого привода между турбиной и винтом, то необходимо было смонтировать понижающий редуктор. Вследствие того, что на этом самолёте были смонтированы более эффективные воздушные винты очень большого диаметра и потеря мощности в понижающем редукторе была вполне компенсирована. В нескольких проектах самолёта Вагнера или отдельных его деталей можно увидеть одинарные воздушные винты. В другом случае имеются два винта противоположного вращения смонтированные на двух осях.
Отсеки для экипажа
Пилот располагался в узкой верхней секции фюзеляжа. Там же находился стрелок. Бомбардир находился в передней нижней секции фюзеляжа, моторист или моторист ы располагались в центральной части фюзеляжа.
Вооружение
Одна огневая точка с вращающимся лафетом располагалась на верхней палубе и имела хороший сектор обстрела.
Пилот располагался в узкой верхней секции фюзеляжа. Там же находился стрелок. Бомбардир находился в передней нижней секции фюзеляжа, моторист или моторист ы располагались в центральной части фюзеляжа.
Вооружение
Одна огневая точка с вращающимся лафетом располагалась на верхней палубе и имела хороший сектор обстрела.
Технические данные
Технические данные бомбардировщика Вагнера не известны. Если судить по сохранившимся чертежам то можно заключить, что размах крыльев должен был составлять около 40 метров. Это примерно соответствовало самолётам R-класса того времени.
В то время как ответственные за развитие ВВС отделы военного ведомства очень скептически отнеслись к проекту Вагнера, не в последнюю очередь из-за необычной конфигурации биплана, другие авиастроительные фирмы так же имели свои планы в отношении самолётов R-класса с паротурбинной силовой установкой. Tак авторы Хэддоу и Грош (4) упоминают о проекте бомбардировщика с четырьмя турбинами, размахом крыла 60 метров и взлётным весом 25 тонн, разработанном в 1918 году фирмой Siemens-Schuckert-Werke. В разработанном инженером Канном проекте в фюзеляже и в крыле были установлены два парогенеpaтора подававшие пар на 4 паровые турбины общей мощностью 3000 л.с. Между турбинами и четырьмя воздушными винтами диаметром 4,85 метра вращавшимся со скоростью около 800 об/ мин находились понижающие редукторы. Консоли крыла в корневой части имели ширину 10 метров, расстояние от крыльев до поверхности земли составляло 7,2 метра. Площадь одной консоли крыла была около 500 м². В крыле располагались не только силовые установки и бомбы весом до 3 тонн, но и топливные баки. Их содержимого было достаточно для выполнения полёта продолжительностью в 5,5 часов, что позволяло вести боевые действия против метрополии Британской империи. Некоторые самолёты R-класса в то время могли находиться в воздухе до 8 часов (расстояние от Гента до Лондона составляло по прямой 170 миль (273,57 км)).
От этого опытного образца конкурента SSW «Kann» сохранился только фрагмент внешнего вида с некоторыми размерами и разрез крыла. Высота крыла составляла 1,6 метра. Можно предположить, что в данном случае речь идёт о свободнонесущем или полусвободнонесущем моноплане с хорошими с точки зрения аэродинамики формами. Чисто внешне этот самолёт имеет определённую схожесть с построенным позже значительно более меньшим четырехмоторным самолётом Staaken, высота профиля крыла которого составляла только 0,6 метра.
Перемирие заключенное в 1918 году означало для многих других текущих работ как и для проекта SSW «Kann» прекращение всех исследований …, но Рудольф Вагнер бодро продолжает работать дальше. После ПМВ он работает над различными проектами гражданских самолётов, кораблей и силовых установок для них. Продолжается это почти до конца 1920-х годов. Ближайшим сотрудникам в середине 1928 года стало ясно, что осуществить на практике предложения Вагнера по части авиастроения на возрождённой «Wagner Hochdruck-Dampfturbinen A.G.», техническим руководителем которой был Вагнер, невозможно, так как к тому времени двигатели внутреннего сгорания стали более совершенными и достичь их характеристик не представлялось возможным. То же самое касается и плана Вагнера в отношении постройки трансокеанского самолёта с трапециевидным крылом, силовая установка и конденсаторы которого были бы полностью утоплены в крыле. Вагнер pазрабатывал такой самолёт с размахом крыла не меньше 140 метров. Этот самолёт должен был перевозить 140 пассажиров с багажом от английского или от испанского побережья до Ньюфаундленда или Нью-Йорка. В качестве топлива предусматривалось использование мазута в количестве 60 тонн. Общая мощность силовой установки 10000 л.с. : две установки мощностью по 5000 л.с. приводили во вращение воздушные винты большого диаметра. Вагнер утверждал, что этот проект был как следует проработан.
Однако время работало против доктора Вагнера и ему не удалось реализовать свои многочисленные проекты. Он умер после тяжелой продолжительной болезни 15 февраля 1935 года.
Через 3 года после смерти доктора Вагнера впервые удалось поднять в воздух летательный аппарат с паротурбинной силовой установкой. Речь идёт о модели Херберта Шолля (Herbert Scholl) из Пфорцхайма (Pforzheim), которая в своём первом полёте достигла высоты в 80 метров. Продолжительность полёта составили почти 3 минуты. Полёт закончился раньше времени, так как через 100 секунд подъёма из-за поломки штифта винт перестал вращаться. Турбина без нагрузки начала быстро набирать обороты, которые достигли величины значительно превышающей 1000 об/сек. Турбина к удивлению перенесла и это, и модель вскоре снова была подготовлена для полётов. Во время выполнения второго полёта модель столкнулась в воздухе с планером, при этом вал винта был погнут и Шоллю пришлось прекратить полёт.
Вопрос о том, могут ли паровые турбины не только устанавливаться, но и реально использоваться в качестве силовых установок для самолётов, подробно рассмотрел в своей книге «Leichte Dampfantriebe» («Легкие паровые турбины») Фридрих Мюнцигер (Friedrich Münzinger). При этом он опять таки ответил утвердительно со ссылкой на результаты работ проделанных Вагнером. Он был склонен считать, что такой тип силовой установки, по крайней мере, в некоторых аспектах, имел шансы и подкрепил своё мнение соответствующими расчетами. До практического применение силовой установки такого типа в авиации тем не менее дело не дошло.
От этого опытного образца конкурента SSW «Kann» сохранился только фрагмент внешнего вида с некоторыми размерами и разрез крыла. Высота крыла составляла 1,6 метра. Можно предположить, что в данном случае речь идёт о свободнонесущем или полусвободнонесущем моноплане с хорошими с точки зрения аэродинамики формами. Чисто внешне этот самолёт имеет определённую схожесть с построенным позже значительно более меньшим четырехмоторным самолётом Staaken, высота профиля крыла которого составляла только 0,6 метра.
Перемирие заключенное в 1918 году означало для многих других текущих работ как и для проекта SSW «Kann» прекращение всех исследований …, но Рудольф Вагнер бодро продолжает работать дальше. После ПМВ он работает над различными проектами гражданских самолётов, кораблей и силовых установок для них. Продолжается это почти до конца 1920-х годов. Ближайшим сотрудникам в середине 1928 года стало ясно, что осуществить на практике предложения Вагнера по части авиастроения на возрождённой «Wagner Hochdruck-Dampfturbinen A.G.», техническим руководителем которой был Вагнер, невозможно, так как к тому времени двигатели внутреннего сгорания стали более совершенными и достичь их характеристик не представлялось возможным. То же самое касается и плана Вагнера в отношении постройки трансокеанского самолёта с трапециевидным крылом, силовая установка и конденсаторы которого были бы полностью утоплены в крыле. Вагнер pазрабатывал такой самолёт с размахом крыла не меньше 140 метров. Этот самолёт должен был перевозить 140 пассажиров с багажом от английского или от испанского побережья до Ньюфаундленда или Нью-Йорка. В качестве топлива предусматривалось использование мазута в количестве 60 тонн. Общая мощность силовой установки 10000 л.с. : две установки мощностью по 5000 л.с. приводили во вращение воздушные винты большого диаметра. Вагнер утверждал, что этот проект был как следует проработан.
Однако время работало против доктора Вагнера и ему не удалось реализовать свои многочисленные проекты. Он умер после тяжелой продолжительной болезни 15 февраля 1935 года.
Через 3 года после смерти доктора Вагнера впервые удалось поднять в воздух летательный аппарат с паротурбинной силовой установкой. Речь идёт о модели Херберта Шолля (Herbert Scholl) из Пфорцхайма (Pforzheim), которая в своём первом полёте достигла высоты в 80 метров. Продолжительность полёта составили почти 3 минуты. Полёт закончился раньше времени, так как через 100 секунд подъёма из-за поломки штифта винт перестал вращаться. Турбина без нагрузки начала быстро набирать обороты, которые достигли величины значительно превышающей 1000 об/сек. Турбина к удивлению перенесла и это, и модель вскоре снова была подготовлена для полётов. Во время выполнения второго полёта модель столкнулась в воздухе с планером, при этом вал винта был погнут и Шоллю пришлось прекратить полёт.
Вопрос о том, могут ли паровые турбины не только устанавливаться, но и реально использоваться в качестве силовых установок для самолётов, подробно рассмотрел в своей книге «Leichte Dampfantriebe» («Легкие паровые турбины») Фридрих Мюнцигер (Friedrich Münzinger). При этом он опять таки ответил утвердительно со ссылкой на результаты работ проделанных Вагнером. Он был склонен считать, что такой тип силовой установки, по крайней мере, в некоторых аспектах, имел шансы и подкрепил своё мнение соответствующими расчетами. До практического применение силовой установки такого типа в авиации тем не менее дело не дошло.
https://alternathistory.ru/ (Иван Бякин) (перевод «Dampfturbinen-Riesenflugzeug von Wagner» Luftfahrt international 24)
Комментариев нет:
Отправить комментарий