Статьи по авиации (адаптации и переводы)

С практической точки зрения, на этом обсуждение того, как Wittman изменил аэродинамический профиль NACA 4309 для создания самолета с высокими летными характеристиками, заканчивается. Но, знаете ли, мы все можем немного пофантазировать; поступая так, мы нарушим золотое правило никогда не вносить изменений в авторские чертежи... и придумать некие аэродинамические профили, которые могли бы быть более практичными для использования в этом самолете, помимо гонки за скоростью.

Что произойдет, если мы увеличим относительный изгиб средней линии профиля?

Мы добавим аэродинамическое сопротивление, но такая дополнительная подъемная сила может оказаться весьма кстати, особенно с учетом дополнительного веса полного пассажира. В большинстве случаев дополнительное сопротивление из-за увеличения изгиба влияет только на максимальную скорость, но гораздо меньше влияет на крейсерские характеристики. Если цель вашего самолета - участвовать в гонках, то это неприемлемо. Но если задача полеты с грунтовых ВПП по небольшим маршрутам на шестидесяти пяти до семидесяти пяти процентов мощности двигателя от максимального, то этот дополнительный изгиб, сделанный в разумных пределах, может не снизить летные характеристики, как можно было бы подумать.

Что произойдет, если мы увеличим относительную толщину профиля?

Сопротивление увеличится, особенно у этих неламинарных аэродинамических профилей. Но как сильно? Опять же, основное снижение характеристик будет заметно на максимальных скоростях. Однако большинство пилотов не летают на максимальной скорости. Это гоночные пилоты летают на предельных скоростях. Для них увеличенная толщина профиля– это, автоматические воздушные тормоза. Где мы видим достаточно толстые аэродинамические профили? Толщина аэродинамических профилей у Cessna составляет 12%.

Так же как и у многих самолетов Piper. Эти самолеты в большинстве случаев имеют довольно хорошие летные характеристики. Однако ни один из них не является гоночным самолетом.

Если бы я нарушил золотое правило «не менять конструкторские чертежи», я бы только изменил относительную толщину и относительный изгиб средней линии аэродинамического профиля в соответствии с параметрами, на которых я летаю. Я не гоночный пилот. Но я хочу летать достаточно быстро. Однако я хочу, чтобы самолет был легким, потому что крылья Tailwind имеют малое удлинение, и мне нужно соблюдать эти ограничения. Когда кто-то начинает удлинять крылья, все моменты, связанные с самолетом, начинают меняться, и тогда возникает большой беспорядок. Часто приходится менять площадь хвостового оперения, удлинять фюзеляж и так далее. Поэтому не меняйте размеры самолета. Если вы хотите внести изменения, вы можете немного увеличить изгиб средней линии и толщину профиля крыла. Это может потребовать изменения угла установки горизонтального оперения, но во многих самолетах домашней сборки это допустимо. Однако часто одно небольшое местное изменение заставляет вносить большие изменения во все остальное.

Поговаривают, что некоторые строители Tailwind хотят устанавливать топливные баки в крыле. В этом случае более толстый профиль обеспечил бы больший объем топлива. Однако большой объем баков означает, что самолет будет нести меньше полезной нагрузки. Доказано ли, что подкосы способны выдерживать жесткие посадки с баками в крыле, заполненными топливом, при выключенном двигателе? А как насчет шасси? Были ли пересчитаны нагрузки при таком большом весе? Станет ли изменения момента инерции самолета по крену основным фактором, который следует учитывать, если будут установлены топливные баки в крыле? Как это повлияет на размер и угол установки горизонтального оперения?

Так небольшие доработки конструкции часто приводят к большим ее изменениям.

Не меняйте ни вес конструкции, ни ее размеры.

Лучшее - враг хорошего.

Таково мое мнение. Michael Shuck
 
Всем удачных выходных!
Раз уж зашла речь о Сильвестре Виттмане, не могу не привести перевод статьи в честь его памяти из журнала KITPLANES от 16 ноября 2016 года. Это был самодельщик в полном смысле этого слова.
Первоисточник

Just Call Him Mr. Pylon​

Homebuilt aircraft builder Steve Wittman was one of Americas greatest air racers.

Просто называйте его мистер Пилон

Самодеятельный авиаконструктор Стив Уиттман (Steve Wittman) был одним из величайших американских авиагонщиков
1746883207727.png
Роско Тернер (Roscoe Turner), Джимми Дулиттл (Jimmy Doolittle), А. Дж. Фойт (A.J. Foyt), Марио Андретти (Mario Andretti) и парень по имени Сильвестр «Стив» Уиттман (Sylvester “Steve” Wittman) имеют одну общую черту: они включены в Зал славы Моторного спорта Америки (Motorsports Hall of Fame of America). Почему? Они все были увлечены одной общей идеей: скоростью.
1746883224141.png

Для среднезападного ребенка с легкой инвалидностью, родившегося 5 апреля 1904 года в скромной семье, Сильвестр «Стив» Уиттман сумел сделать себе имя в авиации. Вы можете знать о нем по аэропорту, названному в его честь, Wittman Regional Airport, в Ошкоше, штат Висконсин, месту проведения, возможно, крупнейших ежегодных авиационных слетов в мире. С другой стороны, вы можете знать о нем по чертежам, которые он продавал для двухместных скоростных самолетов, которые он проектировал и строил: Wittman Tailwind (первоначально известный как The Flying Carpet) или Buttercup. Однако вы можете не знать, что Стив Уиттман, «Витт» для своих друзей, был одним из самых долгоживущих, грозных и успешных пилотов, участвовавших в гонках самолетов вокруг пилонов, ну, в общем, всех когда-либо существовавших.
 
Начало

Именно его потребность в скорости побудила его спроектировать и построить свой первый самолет. Подростком, Витт часто посещал пыльные взлетно-посадочные полосы, где тусовались пилоты-энтузиасты.

«Он выезжал на посадочные полосы на своем мотоцикле — еще то, на котором он любил ездить очень быстро — и проводил время с пилотами, изучая полеты, самолеты и то, как их ремонтировать. А поскольку эти аппараты времен Первой мировой войны были довольно старыми, то приходилось их много чинить….Именно там он услышал, вероятно, от других пилотов, что для того, чтобы стать пилотом, нужно иметь отличное зрение. В детстве Уитт потерял зрение на один глаз. Он действительно никогда не думал, что сможет летать с этим дефектом зрения, поэтому он сосредоточился на инженерной стороне дела и решил вместо этого проектировать и строить самолеты» — рассказывал Джим Каннингем (Jim Cunningham), профессор Иллинойсского университета и биограф Уиттмана.

Даже в те времена высшее инженерное образование было хорошим подспорьем для авиаконструктора, но скромное происхождение Уитта не позволяло ему позволить себе такую роскошь. Он просто проектировал и строил, используя то, что у него было, и то, что он знал. Его первый самолет Hardley Ableson был примерно таким же аэродинамически грубым, как и бипланы, на конструкции которых учился Уитт. (Его точную копию можно увидеть в Wittman Hangar в Pioneer Airport, принадлежащем EAA, в Ошкоше, штат Висконсин). У него был 12-сильный мотор Harley Davidson, и, по словам Каннингема, он никогда по-настоящему не летал.
1746883262065.png

Wittman использовал то, что у него было под рукой, чтобы спроектировать и построить свой первый самолет: Hardley Ableson. Эта реплика находится в ангаре Wittman Hangar в Pioneer Airport EAA.

«Если бы он при разбеге наехал на кочку, то мог бы немного подлететь, но после нескольких таких «подлетов» его шасси развалилось, и Витт решил, что, может быть, лучше пойти и купить что-то профессионально разработанное» — шутил Каннингем.

В конце концов, Витт, игнорируя свое нарушенное зрение, научился летать по-настоящему, на биплане Standard J-1 времен Первой мировой войны, который он и его друг Перри Андерсон купили в 1924 году.
1746883299602.png

Standard J-1

Они нашли парня, который утверждал, что у него сотни часов налета (он действительно налетал как стрелок, а не как пилот), чтобы научиться летать. Не такой уж хороший план, но, в конце концов, он сработал. Когда так называемый инструктор уехал из города, Витт решил, что должен закончить обучение, и он полетел в одиночку. Как он рассказал в интервью, снятом в 1988 году, на следующий день он покатал своего первого пассажира, родственника. А на следующий день? «Мы начали наш бизнес по прыжкам с парашютом», — усмехнулся Витт. Конечно, в первые дни бурных 20-х сертификаты пилотам не выдавались, что сделало самостоятельных коммерческих пилотов довольно распространенным явлением.
 
Гонки!

Два года спустя. тому времени, как он открыл для себя авиагонки, Витт уже стал довольно хорошим пилотом. Он изучил устройство гоночных самолетов, носящихся вокруг пилонов, и понял, что он тоже может это делать. Поэтому он взял J-1 в Милуоки и принял участие в гонке, заняв второе место в первый раз. Конечно, Витт хотел победить, но J-1 был не тем самолетом, на котором даже великий гоночный пилот мог бы постоянно побеждать в гонках. Кроме того, с выходом Закона о воздухе J-1 не подлежал сертификации. Лицензия пилота также становились нормой, и эти обстоятельства вызывали у Витта неприятное чувство в животе.

«Легенда гласит, что правительственные ребята из этого нового авиационного агентства ходили по всей стране, выдавая лицензии на «сертификацию» пилотов и, в конце концов, они добрались до площадки Fond du Lac», — рассказывал Каннингем. «Витт избегал их, пока однажды один из агентов не догнал его и не спросил напрямик «Почему?». Витт рассказал ему о своем плохом глазе, но на парня это не произвело впечатления. Он сказал Витту: «Я видел, как ты летаешь; похоже, больной глаз тебя не беспокоит», и отправил его к какому-то врачу из Милуоки, который это подтвердил. После этого он выдал Витту лицензию пилота».

Он стал пилотом и мог бы зарабатывать таким образом на вполне приличную жизнь, но у Витта была личная проблема. Он болел авиагонками, а после получения новой лицензии, подписанной Орвиллом Райтом, Витту стал нужен лучший самолет для гонок. Он нашел H-10 Pheasant в Мемфисе, штат Миссури. H-10 был разработан Орвиллом Хикманом (Orville Hickman), построенный для владельца компании Ли Р. Биггса (Lee R. Biggs).
1746883331293.png

H-10 Pheasant с 90-сильный двигателем Curtiss OX-5 водяного охлаждения

Это был аэродинамически чистый, легкий биплан с хвостовым костылем, со сварным из стальных труб фюзеляжем и тканевой обшивкой, оснащенный 90-сильным двигателем Curtiss OX-5 водяного охлаждения.

Однако купить новый самолет заводской сборки было не просто. Не испугавшись, по словам Каннингема, Витт решил стать региональным торговым представителем фирмы Pheasant, заполучив себе самолет со значительной скидкой (якобы для демонстраций). Он летал на H-10 Pheasant на абсолютном пределе его возможностей и выигрывал гонки. Однако было построено всего 11 самолетов Pheasant, прежде чем Биггс погиб в авиакатастрофе 5 декабря 1927 года. Витт помог перенести компанию к себе в Фон-дю-Лак, штат Висконсин.
 
Стабильная работа

Тем временем, в Ошкоше, штат Висконсин, искали хорошего управляющего для своего аэродрома, расположенного недалеко от 20-й улицы, и кто-то положил глаз на Витта. Известный в округе воздушный гонщик был известен своей уравновешенностью. Как сказал Витт на собеседовании, эта работа была не для него, но, в конце концов, в 1931 году он взялся за нее, решив, что это хорошее место для того, чтобы начать строительство своего первого успешного самодельного гоночного самолета, Chief Oshkosh.

Оказалось, что эта работа стала его карьерой на следующие 48 лет, и Витт преуспел в ней как управляющий аэропортом и как владелец Wittman Flying Services (проданной Уоррену Баслеру в 1957 году). И, да. Как один из первых членов небольшой организации под названием Ассоциация экспериментальной авиации (EAA- Experimental Aircraft Association), Витт в конечном итоге нанес на карты штата Висконсин аэропорт Ошкош, рядом с 20-й улицей.

Строительный бум

Но сначала был Chief Oshkosh. Этот самолет не был неуклюжим юношеских усилий; нет. Chief был результатом многолетнего опыта полетов и изучения других гоночных самолетов того времени.

Витт хотел что-то легкое и компактное — на самом деле просто фюзеляж, вокруг американского двигателя Cirrus, с 19-футовыми крыльями (5,8 м), установленными посередине фюзеляжа, и уникальным рулем высоты в форме сердца на хвосте, и чтобы это летало. Chief Oshkosh, окрашенный в красный цвет, занял третье место в Национальных авиагонках 1931 года со скоростью 150,27 миль в час (241,8 км/ч), но он столкнулся с флаттером элеронов. Витту пришлось вернуться к чертежной доске.

Год спустя он вернулся с 349-кубовым (5,7 л) двигателем British Cirrus Hermes, вписанным в фюзеляж, и с настройками системы управления, которые позволили ему разогнать самолет до почти 167 миль в час (268,8 км/ч). Этого оказалось достаточно, чтобы победить своего заклятого противника Бена Ховарда (Ben Howard) в Национальных воздушных гонках, а позже в том же году выиграть Кубок Гленна Кертисса в Майами, Флорида. Если кто-то сомневался в способности Стива Уиттмана проектировать, строить или управлять гоночными самолетами, то к тому времени они поменяли свое мнение.

Записи 1930-х годов показывают, что Витт был чемпионом трассы. Чтобы оставаться на вершине, требовались постоянные усовершенствования Chief. Крылья становились все короче. В конечном итоге размах уменьшился до 13 футов (3,96 м).
1746883382623.png

Ходили слухи, что Уиттман постоянно подрезал крылья Chief Oshkosh, но это неправда. На самом деле у самолета было пять комплектов крыльев, которые использовались вместе с его фюзеляжем в разное время

«Нет, он их не обрезал», — смеется Каннингем. «Проводя исследования, мы нашли пять комплектов крыльев, которые он использовал с этим фюзеляжем с течением времени». Крылья действительно становились все короче по мере того, как двигатели становились мощнее, что приводило к предсказуемо более высоким скоростям полета.
 
В 1934 году Виттман создал еще один гоночный самолет, на этот раз специально построенный для гонки Thompson Trophy, в которой не было ограничений по размеру самолета или мощности двигателя. Машина, получившая название Bonzo, была оснащена настоящим антиквариатом, двигателем V-12 Curtiss D-12, и снова несущие поверхности и кабина были сконструированы вокруг него. Виттман использовал близко расположенные деревянные нервюры крыла и тканевую обшивку в крыльях, что было новинкой для гоночного самолета в то время.
1746883418295.png

Bonzo V-12 с двигателем Curtiss D-12

Как бы нелепо ни выглядел самолет (некоторые сравнивали его с летающей дверью амбара), он занял второе место, когда Витт в первый раз участвовал в гонке за Кубок Томпсона 1935 года. На следующий год самолет не смог принять участие в гонке, поскольку по пути в Лос-Анджелес у него загорелся двигатель.
1746883434876.png

Уиттман стоит рядом с Bonzo, специально построенным им в 1934 году гоночным самолетом с двигателем Curtiss D-12, разработанным для того, чтобы выиграть Кубок Томпсона.(по-моему на фото немного другой самолет с этим же именем- прим.пер.)

Это был не первый и не единственный раз, когда Витту пришлось пересделывать гоночный самолет. Скажем так, 36-й год был тяжелым. Chief Oshkosh, теперь оснащенный двигателем Menasco CS-4 объемом 363 кубических дюйма (5,95 л), шасси с двойными рессорными листами и короткими крыльями, столкнулся с проблемами во время своего дебюта на Nationals и в итоге задел другой самолет и совершил аварийную посадку.

Не катастрофично. Мастерская Виттмана на аэродроме отремонтировала оба самолета, и они были готовы к гонкам 1937 года. Но вот в чем дело — ни один из гоночных самолетов не остался прежним.

Chief в 1937 году имел рессорное шасси из листовой стали, которое Витт запатентовал (затем продал лицензию Cessna), а его крошечная кабина стала немного приподнятой, что дало пилоту гораздо лучший обзор. Самолет выигрывал гонку за гонкой, в конечном итоге установив новый мировой рекорд для своего класса на 100-километровой трассе в Детройте со скоростью 238,22 миль в час (383,4 км/ч).
 
Но уже год спустя Уиттман впервые выступил на Chief на гонках в Окленде, штат Калифорния. Это был 1947 год, когда на гонках появился обновленный самолет с еще одним набором крыльев, и на этот раз у Chief было новое имя: Buster.
1746883500575.png

Wittman Buster

Bonzo was rebuilt as well, and Witt found his way into the lead more than once (though he didn’t necessarily win, he was typically “in the money”). Eking 325 miles per hour out of 485 hp, Bonzo was faster than the fastest U.S. military fighter planes of the day.

Bonzo также был переделан, и Витт не раз выходил в лидеры (хотя он не обязательно побеждал, но обычно он был среди первых). Развивая скорость в 325 миль в час (523 км/ч) при мощности в 485 лошадиных сил, Bonzo был быстрее, чем самые быстрые военные истребители США того времени..
 
Самолет для двоих

На минутку вернемся назад, еще одно событие произошло в напряженном 1936-37 году: Витт потратил время на проектирование и постройку еще одного самолета, двухместный, который он окрестил Buttercup (Лютик). Это должна была быть быстрая маленькая машина, которая могла бы летать в качестве поддержки во время гонок. Как оказалось, благодаря запатентованному шасси от Chief Oshkosh и расположенным бок о бок креслам для двоих, получился комфортабельный самолет, разгонявшийся до 150 миль в час (241 км/ч), который благодаря инновационной системе механизации крыла (отклоняемый носок + закрылки) был прост на посадке и, откровенно говоря, превосходил все самолеты в своем классе.

Fairchild Aircraft Company проявила интерес к четырехместной конфигурации, и Виттман согласился, представив концепцию Big X с двигателем Franklin мощностью 130 л. с., но вмешалась война, и Fairchild пришлось отказаться от этого проекта. (Buttercup в течение многих лет выполнял функции поддержки гоночной команды Wittman и был тщательно восстановлен в 1980 году Форрестом Лавли.)
1746883534268.png

Buttercup в течение многих лет летал в качестве поддержки для гоночной команды Уиттмана. Оригинал (показан здесь) был тщательно восстановлен в 1980 году Форрестом Лавли (Forrest Loveley)

Привлечение партнеров

Вторая мировая война временно положила конец воздушным гонкам. Уиттман начал обучать армейских пилотов-новобранцев основам пилотирования вместе с молодым человеком по имени Билл Бреннанд (Bill Brennand), который вырос, подметая полы в ангарах и обучаясь созданию гоночных самолетов в мастерской Уиттмана на аэродроме. Это были отношения, которые сохранятся надолго. Кстати, Витт женился на Дороти Брейди (Dorothy Rady), которая руководила школой и FBO, пока Уитт летал. Она тоже научилась летать и летала на самолетах поддержки в гонках по всей территории США.
 
После Второй мировой войны

После войны, начиная с 1947 года, гонки возобновились и Уиттман пригласил невысокого Бреннанда полетать на реинкарнации Chief Oshkosh, названной Buster, в новом классе малолитражных гоночных самолетов. Оснащенный двигателем Continental C-85 с новым пилотом, Buster побеждал, побеждал и побеждал. Наконец, списанный в 1954 году, самолет теперь висит в Национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия.

В то время Уиттман летал на самодельном самолетике под названием Little Bonzo, который весил всего 508 фунтов (230 кг) без двигателя. Этот самолет в многочисленных конфигурациях и с бесчисленным количеством двигателей (потому что, черт возьми, этот парень был неуемным самодельщиком) выигрывал гонки с 1949 года по 1973 год, и последнюю гонку Goodyear. Но представьте себе, в 1978 году Витт решил немного погонять, поэтому он сдул пыль с фюзеляжа (могу поспорить, добавил пару доработок) и вернулся к делу. Только в 1987 году Витт вернул Little Bonzo его первоначальную конфигурацию с тем двигателем Continental C-85 и передал его в дар EAA для галереи воздушных гонок в музее.
1746883566936.png

Little Bonzo
 
«Ковер-самолет»

А что касается его двухместных самолетов? Buttercup, о котором Витт однажды сказал: «Это единственный самолет, из тех, что я когда-либо строил, который был немного быстрее, чем я думал», превратился в The Flying Carpet (Ковер-самолет), он же Wittman Tailwind. Tailwind стал первой ласточкой: это первый самолет, сертифицированный как самолет любительской сборки в соответствии с новым правилами CAR 174-3 1953 года.
1746883595447.png

Tailwind Виттмана был первым самолетом любительской сборки, сертифицированным по правилу CAR 174-3 в 1953 году; он был предшественником наших сегодняшних правил сертификации самолетов, построенных своими руками.

Виттман присоединился к молодому самолетостроителю по имени Пол Побережный (Paul Poberezny) из Хейлс-Корнерс (Hales Corners), штат Висконсин, который издавал информационный бюллетень под названием «Экспериментатор» («The Experimenter»). Новая Ассоциация экспериментальных самолетов (EAA) Побережного активно лоббировала в CAA категорию любительских самолетов, которая впервые за много лет могла легализовать самолеты, построенные не в заводских условиях.

Побережный писал в «Экспериментаторе» в 1953 году, что «это ступенька для самодельщиков, которая будет поощрять все большее число людей проектировать и строить двухместные и четырехместные самолеты». Единомышленники стали друзьями, и когда EAA искала более просторное место для своих ежегодных встреч, Витт предложил аэропорт округа Виннебаго (Winnebago County Airport) в Ошкоше. (Ну, дальше вы уже знаете эту историю.)

Tailwind - это быстрый, экономичный моноплан с высоким расположением крыла и кабиной с традиционной хвостовой опорой. Фюзеляж выполнен из стальных труб, а крылья с деревянными нервюрами обтянуты тканью. На протяжении многих лет он привлекал внимание на собраниях EAA, поскольку компания Witt усовершенствовала его, добавив больше топлива, мощности и, в конечном итоге, в версии W-9L появилось трехопорное шасси.
1746883611348.png

W-9L

В апреле 1954 года “Экспериментатор” отмечал, что Витт расходовал в среднем пять галлонов топлива в час (19 л/ч) при средней скорости полета 154,6 миль в час (252 км/ч). В то время, когда расход топлива автомобилей едва достигал 10 миль на галлон (4,2 км/л), такая экономичность была неслыханной, и людям это понравилось. В конце концов, Витт согласился нанять инженера для разработки чертежей для Tailwind, но с одной оговоркой. Он выбрал крыло с профилем NACA для чертежей этого проекта. Оказалось, что в отличие от своего послушного предшественника, Buttercup, этот прототип (за неимением лучшего слова, большинство самолетов Витта были вечными прототипами) скрывал неприятные характеристики сваливания, как Витт позже признался, и он не был уверен, что он предназначен для полетов любителей.
1746883628023.png

Прототип Wittman Tailwind находится в ангаре Wittman в Pioneer Airport EAA.

Строители сгребли чертежи в 1960-х годах, многие внесли свои собственные изменения (была даже версия с убирающимся шасси), и даже сам Витт летал на одной модификации с двигателем Oldsmobile V-8, пока планер самолета не начал изнашиваться.

Он так и не удосужился составить чертежи для своего и Дороти любимого Buttercup; однако член EAA Эрл Люс (Earl Luce) из Брокпорта (Brockport), штат Нью-Йорк, провел реверс-инжиниринг одного из них. В 2003 году его LuceAir, Inc. начала продавать чертежи самолета, который сваливается на скорости менее 40 миль в час (64 км/ч) и развивает максимальную скорость 150 миль в час (241 км/ч) при 85 л. с.

Чертежи этих самолетов доступны сегодня в Aircraft Spruce & Specialty.
 
Виттман всегда общался со строителями, делился своими знаниями и опытом на бесчисленных съездах EAA, даже несмотря на то, что он продолжал участвовать в воздушных гонках и показательных выступлениях еще долгое время после того, как ушел в отставку с должности менеджера Winnebago County Airport, ныне Wittman Regional Airport. Он оставался активным участником организации и сыграл ключевую роль в том, чтобы помочь музею EAA обосноваться рядом с аэродромом.
1746883654126.png

Стив Виттман в окружении людей, которых он когда-то нанял в Wittman Flying Service, FBO, которую он основал на аэродроме, теперь носящем его имя

Последние проекты

Хотя его гоночные самолеты и вездесущий Tailwind (на сегодняшний день существуют сотни успешных сборок) были наиболее известны, он никогда не почивал на лаврах. В последние 20 лет своей жизни Виттман работал над несколькими проектами, строя и пилотируя Witt-V, одноместный среднеплан с двигателем Volkswagen объемом 96 кубических дюймов (1,57 л) для воздушных гонок Formula V, одним из отцов-основателей которых многие считают его. Он сам пилотировал самолет и одержал несколько побед в воздушных гонках вплоть до 1989 года. Чертежи машины, а также около 10 экземпляров в различных состояниях летной годности существуют и сегодня.
1746883686165.png

Многие считали Виттмана отцом воздушных гонок Формулы V. Witt-V был специально построен для этого и оснащён переделанным двигателем Volkswagen.
 
В двухместном классе Витт продолжал развивать Tailwind, и когда ему исполнилось 80 лет создал O & O Special,. Машина, которая впервые поднялась в воздух в 1986 году, была спроектирована так, чтобы весить менее 1100 фунтов (500 кг) без нагрузки и развивать максимальную скорость 180 миль в час (290 км/ч). Будучи настоящим кросс-кантри-самолетом, Витт хотел, чтобы у самолета была дальность полета в 1200 миль (1930 км), и он приблизился к этому с двигателем Continental O-470J и 50 галлонами (190 л) топлива на борту. Он и его жена Дороти, а после ее смерти и его вторая жена Паула (Paula), летали между своим домом в Висконсине и зимним убежищем на ранчо Leeward Air Ranch во Флориде на этом самолете.

Именно во время такого перелета 27 апреля 1995 году Виттманы пропали. Друзья и спасатели искали несколько дней, наконец, обнаружив останки самолета и его пассажиров, разбросанные по паре миль холмов Алабамы. Расследование NTSB установило, что ткань на крыле O & O отслоилась, и самолет развалился в последующем пикировании.

Мир легкой авиации был ошеломлен потерей Сильвестра “Стива” Уиттмана и его жены Паулы. Во Флориде и Висконсине отдавали дань уважения его жизни, но на самом деле на выздоровление ушли годы. Его наследие увековечено в Залах славы и музейных экспонатах, в рядах самолетов Wittman Tailwinds, которые ежегодно слетаются в Wittman Regional Airport на ежегодную выставку AirVenture, организованную EAA, в тени мастерской строителя, где кто-то изготавливает инновационные предкрылки, которые делают Buttercup таким прекрасным самолетом STOL. И в том, в чем, скорее всего, Уитт был бы счастливее всех: -гонка по пересеченной местности Oshkosh AirVenture Cup, кульминацией которой стали эти замечательные гоночные самолеты, каждый пилот, с ревом проносящийся вдоль взлетной полосы в потоке света, звука и скорости.

Особая благодарность Джиму Каннингему за его щедрую помощь в написании этой статьи.

Автор Amy Laboda

Kitplanes от16 ноября 2016 г.
 
До кучи.
Статья из PILOT REPORT об особенностях TAILWIND:
Статья
Написана неплохо. Мне понравилась.
Proving that square corners can be made to go fast
Доказательство того, что угловатые формы можно сделать быстрыми
Текст и фотографии предоставлены Budd Davisson, Air Progress, давным-давно...
1746896519420.png

Маленький Wittman Tailwind слишком часто игнорируется, когда речь заходит о жизнеспособных самодельных проектах. Все, что сказано ниже (кроме цен), так же актуально сегодня, как и 35 лет назад. Tailwind по-прежнему является одним из самых эффективных и экономичных самолетов, когда-либо спроектированных, и все больше людей должны строить их.

До того, как появилось FAA, Стив Уиттман уже был «там» и быстро летал. До того, как появились реактивные самолеты, был старый мастер — и быстро летал. До того, как появились P-51 и P-40, был волшебник из Ошкоша и, вы угадали, — быстро летал. На самом деле, единственное, что было в авиации до Стива Уиттмана, это... ну... не так уж много чего-либо важного, в основном это было связано с братьями Райт!

Стив построил свой первый самолет в начале Великой депрессии. До сих пор есть достаточное количество пилотов, которые могут заявить, что были частью той эпохи первопроходцев. Некоторые из них даже участвовали в гонках вместе со Стивом и, возможно, даже побеждали его. Однако многие ли из представителей той эпохи могут похвастаться тем, что они недавно участвовали в авиашоу высшего пилотажа в Ошкоше, когда им было за 80, и многие ли из них до сих пор участвуют в гонках на одноместных гоночных самолетах. И кто из них до сих пор летает на скоростном двухместном самолете, который он спроектировал и построил, из Ошкоша в зимний дом в Окале. Флорида? Также, сколько из них объявили несколько месяцев назад, в возрасте 87 лет, что собираются вступить в повторный брак?

Стив Виттман был, есть, и всегда будет легендой!
 
В наши дни обтекаемых, супергладких композитных самолетов легко взглянуть на большинство проектов Виттмана и сказать, что они выглядят грубовато. Что касается этого, когда они были совершенно новыми, большинство из них выглядели тоже немного грубовато по сравнению с любыми из якобы более обтекаемых проектов. Однако, чтобы сделать это сравнение, нужно проигнорировать аэродинамические характеристики, которые сводятся к тому, насколько быстро он летит, как далеко он летит, и как он управляется? Если судить по этим критериям, его самолеты всегда разносили заводские машины в пух и прах. Только с появлением композитных комплектов кто-то, включая самодельщиков, смог построить самолет с большей скоростью и дальностью полета в расчете на лошадиную силу.

Да, с тем же двигателем Lancair, например, летит быстрее, чем Tailwind, и да, Glasair может убежать и спрятаться от большинства проектов Витта. Однако, просто ради интереса, давайте введем еще один стандарт, который будет использоваться при оценке его проектов: стоимость. В авиации не так уж много абсолютных величин, но одна из них такова: ни один авиаконструктор в истории не выжимал из доллара больше скорости, чем Стив Виттман. Вот и весь сказ.

Все его проекты были относительно недорогими, хотя они, возможно, и не были такими привлекательными, как остальные, они по-прежнему остаются непревзойдёнными, когда речь заходит о бюджете, который включает в себя как эксплуатационные расходы, так и расходы на строительство.
 
В 1953 году, когда EAA была всего лишь кучкой парней в клетчатых фланелевых рубашках, которые тусовались в подвале Побережного, Виттман решил спроектировать и предложить чертежи небольшого двухместного самолета, опираясь на свой последний опыт участия в гонках Goodyear (теперь Formula I), а также на свой инновационный двухместный самолет Buttercup. Ограничения Goodyear включало в себя установку тогда сверхпопулярного 85 сильного Continental О-190 и соединение его с парой крыльев, общая площадь которых составляла не более 6,13 кв.м. Для своего нового самолета Tailwind он увеличил ее до колоссальных 91 квадратных футов 8,5 кв.м (для справки-площадь крыла Cub составляет 16,5 кв.м).

Желая получить максимальную скорость при доступной мощности для перевозки двух человек, он уменьшил кабину экипажа, но не настолько, чтобы сделать ее неудобной. Любой, кто считает, что проекты Виттмана слишком малы для людей обычного роста, должен помнить, что сам Стив был почти 190 см ростом, хотя он никогда не был намного толще заборного столба.

Одной из проблем любого самолета с посадкой в кабину сбоку с центральной ручкой управления, всегда приходилось перекидывать ноги через ручку при входе или выходе. Стив решил эту проблему, используя центральную ручку управления с удлинителями перевернутой формы, предоставив каждому пилоту свою собственную ручку управления без необходимости перелезать через нее или обходить ее. Хотя кабина и узкая по стандартам Spartan Executive или Staggerwing, оригинальная кабина W-8 Tailwind была удивительно удобной, учитывая ее кубическую планировку и довольно простую обстановку. Что еще более важно, видимость вперед и в бок намного лучше, чем можно было бы ожидать от самолета с хвостовым колесом, независимо от его размера. Обзорности также способствует характерный вырез на передней кромке крыльев, там, где оно пересекается с плоским лобовым стеклом.

При визуальном осмотре раскрывается не так уж много секретов, но форма аэродинамического профиля фюзеляжа очевидна. В этом один из секретов Стива: вы можете обойтись крыльями меньшего размера, если ваш фюзеляж помогает поддерживать собственный вес, а не просто служит удобным местом для укрытия пассажиров и установки крыльев. То, что кажется прямолинейным, на самом деле является интересным упражнением по обману обтекающего потока, заставляющим его думать, что он работает с гораздо более сложной формой. Благодаря тому, что крылья плавно переходят в лобовое стекло с большим углом наклона и тому, что лобовое стекло хорошо сопрягается с капотом, позволяет проходящему потоку плавно разделяться, создавая как можно меньшее сопротивление при максимально простой форме.

Именно простота формы делает самолет таким привлекательным для любительской сборки. Эта же простота в сочетании с аналогичной простотой конструкции, скрывает несколько основных правил, которые нельзя нарушать при постройке Tailwind. Правило номер один — сохраняйте его легким — маленьким крыльям не нужен дополнительный вес. Второе правило – он должен быть гладким.

Эти правила означают, что все должно быть построено максимально точно и близко к чертежам. Самолет, который получает все свои характеристики от аэродинамики, а не от мощности, не потерпит небрежной сборки, что является одной из причин, по которой Tailwind с похожими двигателями часто имеют разницу в скорости одного самолета от другого до 30 км/ч. Кроме того, некоторые владельцы лукавят больше, чем другие.
 
Шасси Tailwind представляет собой единственную область, в которой Стив проложил совершенно новые пути в его конструкции. Стив может претендовать на два различных крупных патента в области конструкции шасси: плоское рессорное шасси, называемое рессорным шасси «Cessna», и другое — коническое стержневое шасси «Wittman», которое использовалось на Tailwind (и Buttercup до него). Хотя на самом деле его не так просто сделать в гараже, как кажется, это шасси невероятно эффективно и по-настоящему умное в том смысле, что его скручивание и упругая работа на самом деле улучшают геометрию шасси и помогают самолету держаться прямо на земле. К счастью, стойки шасси, которые вставляются в два гнезда в фюзеляже, являются одним из элементов, которые все еще можно купить в виде предварительно изготовленного, готового к установке комплекта у многих поставщиков по разумной цене.

Остальная часть самолета — это обычный унылый 1930 год, по концепции, но с учетом особенностей восприятия веса. Фюзеляж из стальных труб с абсолютным минимумом листовых стальных фитингов или стрингеров, поэтому обычные мириады выступов и стоек, отсутствуют. Крылья — это крошечные, покрытые фанерой конструкции, использующие один лист фанеры с каждой стороны, поэтому нет никаких утомительных зачисток и соединений, которые часто случаются, когда крыло превышает критический размер 1,22 х 2,44 м.

Не так много самолетов, чьи планеры можно построить так же дешево, как Tailwind. Хотя тряпка и труба — это трудоемкий материал, но этому нужно противопоставить озможность собрать полный планер без двигателя и пропеллера менее чем за 5000 долларов (цены 2008 года). Если немного постараться и строитель самолета заменит стоимость готовых компонентов своим трудом, есть все основания полагать, что планер можно изготовить менее чем за 4000 долларов (ну может быть, с учетом инфляции -за 5500 долларов?).

Естественно, выбор двигателей радикально влияет на общую стоимость самолета, но это определенно известная цифра, которую изготовитель может контролировать, и она может варьироваться от категории 5000 долларов за удачную находку в средней ценовой категории О-200 до 12-15 000 долларов за недавно отремонтированный Lycoming 150.

Итоговая стоимость Tailwind зависит от того, как много всего дополнительного будет сделано, насколько навороченными будут все эти электрические штучки, и будет ли финишная отделка сногсшибательной. Стоимость, вероятно, достигнет 12 000 долларов, но может вырасти до 25 000 долларов (прибавьте к этому около 40% на инфляцию на сегодняшний день). На обоих концах этого ценового диапазона было создано множество Tailwind, но и в сегодняшних условиях эти цифры кажутся достаточно реалистичными.
 
Почти сразу, как самолет был представлен в 1953 году, самодельщики начали интерпретировать конструкцию с учетом своего видения. Первоначально... это ограничивалось покраской и формой хвоста, но к концу 60-х годов это стало основой для воздушного тюнинга, иногда доходящего до смешного.

Эти модификации включали самолеты мощностью до 210 л. с., винты постоянной скорости вращения и, по крайней мере, один с аккуратно спроектированным убирающимся шасси. Философия «простоты» Виттмана уступила спросу на большую мощность и другим потребительским модификациям, включая установку управляемой передней стойки шасси.

Естественно, что передняя стойка, который Витт установил на свой собственный самолет, была простой и легкой, была коническим стержнем, неуправляемого типа. Хотя она работал нормально, его часто цитируют, когда он говорил, что никогда не был по-настоящему уверен в этом устройстве, так как это было похоже на меч, висящий над его головой. Он знал, что если двигатель заглохнет и ему придется грубо посадить машину, то стойка носового шасси начнет ломаться в его сторону, что его совсем не радовало, поэтому он быстро снял мешающий элемент.

Другой модели Wittman использовал небольшой 3,5-литровый алюминиевый двигатель V8, который использовался в Oldsmobile F-85 начала 1960-х годов, Wittman обошел стороной установку редуктора. Вместо этого он развернул двигатель, маховиком вперед, прикрутил удлинитель и винт и просто позволил мотору вращаться так быстро, как он может, не разгоняя кончики пропеллера до сверхзвуковой скорости. Используя собственную конструкцию винта, он почувствовал, что может вытянуть честные 155-160 лошадиных сил без каких-либо серьезных модификаций двигателя, за исключением замены оригинального коленчатого вала от 3,5 -литрового на более длинноходовой от 5-литрового агрегата. Снаружи вы никогда не догадались бы, что это двигатель с жидкостным охлаждением, так как он поместил радиатор полностью внутри капота двигателя, где он прекрасно охлаждался. Хотя с использованием этого двигателя было построено лишь небольшое количество самолетов, они почти без исключения работали безупречно.
 
В конце 1960-х годов Стив решил обновить самолет до W-10, который включал сужающиеся законцовки крыла. По сообщениям, они значительно увеличивают скоростной диапазон, снижают скорость сваливание, что позволяет совершать посадку на меньшей скорости.

Средний вес W-8 Tailwind с двигателем C-90/О-200 составит 318-327 кг. Те, кто настаивает на гладкой отделке, шикарных интерьерах и наполненных приборами панелях, добавят, возможно, еще 34 кг. 150-сильные самолеты с Lycoming должны весить в районе 340-363 кг, в то время как шестицилиндровый 145-сильный Continental добавляет еще 7кг.

Часто цитируют Уиттмана, который считает, что наилучшей комбинацией будет легкий планер с шестицилиндровым 145-сильным Continental, и хотя это добавит немного веса, но, по его словам, «не так заметно».

Учитывая все эти цифры, всегда остается большой вопрос о том, как на самом деле летает Tailwind. Мы могли бы сократить этот трактат, сказав, что он летает быстро, приятен в пилотировании и абсолютно хорош, почти на всех режимах. Однако, несколько подробностей могут оказаться полезными.
 
Находясь на взлетно-посадочной полосе, первое, что заметит новый пилот Tailwind, это ощущение, что он сидит в самолете довольно далеко назад (что так и есть), и видимость в бок немного ухудшена. Немного повернув нос самолета, он видит большую часть полосы, практически без поворотов, а видимость через верхнюю часть кабины, хотя и не такая, как из фонаря-пузыря Mustang, но близка к этому.

Поскольку мощность увеличивается при взлете, первоначальные ощущения будут зависеть от того, сколько лошадиных сил втиснуто под капот. При разбеге самолеты с небольшим двигателем покажутся довольно энергичными. Самолеты с большим двигателем однозначно справятся и превзойдут их по ускорению.

Самолеты с небольшим двигателем серьезно страдают от того, что у них слишком тяжелый винт, чтобы двигатель действительно раскрутился на взлете. Это распространенная проблема любого самолета с широким диапазоном скоростей, таких, как Tailwind. Чтобы лететь быстро на крейсерском режиме, требуется винт с совершенно другим шагом, чем тот, который нужен на взлете или для энергичного набора. По этой причине самолет оторвется от земли достаточно быстро, но его нужно выровнять в горизонт на секунду или две, чтобы набрать скорость, дать возможность двигателю набрать обороты. Самолеты с большими двигателями имеют немного больше преимуществ, поскольку они могут выдавать больше тяги на месте, даже с винтами большого шага.

Почти сразу после того, как самолет начнет разбег, странная форма ручек больше не замечается, и остается только общая скорость самолета. Опять же, в зависимости от веса и мощности, скороподъемность будет варьироваться где-то между 3-5 м/с. Устойчивость по тангажу достаточно хорошая, чтобы удерживать балансировочную скорость, гораздо лучше, чем ожидают пилоты-новички. Все пилоты-новички Tailwind предполагают, что самолет будет дико дергаться по всем осям, чего на самом деле нет. Если бы пилот закрыл глаза, почти все в самолете сказало бы ему, что он летит на раннем Yankee — возможно, AA-IA.
 
Как только нос после набора выровняется и самолету позволят на высоте на крейсер, скорость самолета с небольшим двигателем будет выравниваться где-то в районе 240 км/ч, в то время как самолеты с большим двигателем и всеми более поздними модификациями выравниваются на честных 304 км/ч. В реальности большинство 150 сильные Tailwinds развивают крейсерскую скорость 256-264 км/ч. В Ошкоше 1991 года многие W-10 с Continental мощностью 145 лошадиных сил были настолько хорошо сделанными, имели столько обтекателей и скоростных примочек, что владельцы клялись, что 296-304 км/ч— это совершенно реальная скорость на крейсерском режиме.

Несмотря на то, что самолету далеко до Cessna 210 в целом по управляемости и летным характеристикам, он заметно лучше вышеупомянутого American Yankee. На малом газу характеристики сваливания также напоминают Yankee. Опять же, в зависимости от типа самолета, при приближении к скорости срыва, самолет может слегка наклоняться в ту или иную сторону в зависимости от того, насколько ровно этот конкретный производитель сделал самолет. Парашютирование произойдет примерно на скорости 55 миль в час (88 км/ч), в этот момент скорость снижения будет довольно приличной.

То, с чем стоит поиграть в самолете, это начать дергать и вилять, придавая машине несколько жестких углов и посмотреть, как перегрузка влияет на ее скорость. Как и в случае со всеми крыльями малого удлинения, не потребуется очень сильного рывка, чтобы изрядно потерять скорость. Это особенно актуально при подготовке к заходу на посадку. Неуклюжий пилот может потерять больше скорости, чем хотелось бы, из-за собственной небрежности.

Выполнять заход на посадку проще, чем на почти любой Cessna или Piper, если не на чем-то другом, потому что это самолет с высокой нагрузкой на крыло и он гораздо лучше проходит сквозь турбулентность, рисуя идеально прямую линию до предполагаемой точки приземления. Скорость захода на посадку может варьироваться от 128-144 км/ч в зависимости от полетного веса, но в этом нет ничего необычного, и снова на ум приходит Yankee. Ни разу во время выравнивания и выдерживания взлетно-посадочная полоса не исчезает, и только когда хвост опустится достаточно низко, какая-то часть взлетно-посадочной полосы исчезает из видимости.

При приближении к трехточечному положению невозможно видеть прямо над носом, и необходимо сосредоточиться на одной стороне взлетно-посадочной полосы, чтобы удерживать самолет прямо. Если самолет приземляется без сноса, пробег может быть почти скучным. Если самолет приземляется немного криво, эта чудесная коническая стержневая стойка шасси будет слегка подрагивать, поскольку самолет просит вас внести свой вклад в то, чтобы хвост был там, где он должен быть. Он не более требователен, чем Citabria, но все происходит гораздо быстрее и создает иллюзию более требовательного самолета. Если пилот немного медлит с удержанием прямой, самолет не разворачивается и не циркулит, как это делают многие другие самолеты с хвостовым колесом.
 
Назад
Вверх