Статьи по авиации (адаптации и переводы)

[JonSu]

Ну и на последок.
Flight 16 августа 1928 года

ДВИГАТЕЛЬ A.B.C. “HORNET”
75 лс. при 1875 об/мин.​

Двигатель для легкого самолета явно нового типа, как кратко сообщалось во Flight на прошлой неделе, недавно был выпущен компанией A.B.C. Motors, Ltd. из Уолтона-на-Темзе. Можно сказать, что новый двигатель, известный как “Hornet", является развитием меньшего типа ("Scorpion"), который выпускается этой фирмой уже несколько лет и значительное количество которого используется на континенте, особенно в Германии. Как и “Скорпион”, “Хорнет" представляет собой "оппозит" с воздушным охлаждением, но с той разницей, что у него четыре цилиндра вместо двух. Благодаря сохранению схемы “ оппозит " двигатель имеет очень малую фронтальную площадь, а механический баланс нового двигателя выглядит чуть ли не чудесным. Когда “Хорнет” работает на испытательном стенде, вообще не ощущается никакой вибрации, а очень маленькая пружинная шайба, оставшаяся на каркасе испытательного стенда, остается там в течение многих часов работы. Эта шайба не только не упала, но и, похоже, вообще не сдвинулась с места.

Хотя вряд ли можно было бы считать этот факт научным доказательством плавности работы двигателя, он обеспечивает грубую и наглядную демонстрацию полного отсутствия вибрации. Правда, еще предстоит доказать, что "Хорнет" так же не подвержен вибрации при установке на реальном самолете, но поскольку компания Westland Aircraft Works из Йовила приняла поставку "Хорнета" с целью установки его на легкий самолет “Widgeon", то пройдет не так много времени, прежде чем новый двигатель пройдет тщательные летные испытания. Между тем, то, что "Хорнет” был произведен, прошел типовые испытания в Министерстве авиации и т.д., служит хорошим предзнаменованием его будущей судьбы в качестве двигателя для легких самолетов.

Менее года назад мистер Деннис (Dennis) решил создать новый двигатель большей мощности, чем успешный "Скорпион", и за это время двигатель был спроектирован, произведен, прошел опытно-конструкторские и типовые испытания. Это было бы немалым достижением даже для крупной фирмы, а для такой маленькой фирмы, как A.B.C. Motors, это действительно очень похвальный результат.

ДВИГАТЕЛЬ A.B.C. “HORNET”: вид спереди три четверти и сзади три четверти. Из-за 4-цилиндровой оппозитной компоновки “Хорнет” имеет небольшую лобовую площадь и может быть очень аккуратно установлен в самолете. Клапанные механизмы переднего и заднего цилиндров расположены соответственно спереди и сзади двигателя.

НЕКОТОРЫЕ ДЕТАЛИ ДВИГАТЕЛЯ A.B.C. “HORNET”: вверху - два торца картера, цилиндр и задняя крышка с приводами масляного насоса. Ниже - коленчатый вал с поршнями, шатуном и цапфой. Справа - центральный подшипник (люминофорная бронза) разъемного типа.

ДВИГАТЕЛЬ A.B.C. “HORNET”: Некоторые конструктивные детали, показывающие переднюю часть коленчатого вала с кривошипно-шатунным механизмом, балансир, шатун, втулку шатуна и штифт с фиксатором.

О том, насколько продуманным была конструкция двигателя с того момента, как он покинул чертежную доску мистера Эллиота (Elliott), можно судить по тому факту, что это был оригинальный двигатель, который после примерно 80-часовых испытаний в Уолтоне-на-Темзе был представлен на типовые испытания Министерства авиации в Уолтоне-на-Темзе и с первой попытки прошел их в Королевском авиастроительном предприятии в Фарнборо (Royal Aircraft Establishment at Farnborough). В этой связи небезынтересно отметить факт, который, по-видимому, указывает на то, что охлаждение двигателя типа "оппозит” обещает быть на удивление хорошим. Типовые испытания проводились в недавнюю жаркую погоду, и временами температура в испытательном помещении достигала 102°F (39оС). Однажды было обнаружено, что расход бензина был на удивление низким, что указывало на засорение форсунки карбюратора, но мистер Эллиотт, конструктор "Хорнета", решил продолжить работу, и в течение целого дня средний расход бензина составлял 0,488 пинты/л.с./час.(0,28 л/лс/ч)! В этот конкретный день столбик термометра снова показывал около 100°F (38оС), при температуре на входе 30°C

A.B.C. “HORNET”: вид в разрезе одного из масляных насосов с плунжерами, приводимыми в действие эксцентриком

После завершения типовых испытаний Министерства авиации “Хорнет" был демонтирован, и ниже приводится запись о фактическом износе, имевшем место во время типовых испытаний:

Поршни: — Они еще не были обезуглерожены, но проведенные измерения показывают, что износ равен нулю, а деформация очень незначительна.
Поршневые пальцы: — Полностью отсутствуют в местах прилегания к бобышкам поршня; износ в центре составляет 0,0002 дюйма (0,0051 мм).
Цилиндры: — Износ в верхней части от 0,00025 до 0,00075 дюйма (0,00635 – 0,019 мм); износ в центре от нуля до 0,00025 дюйма (0,00635 мм).
Коромысла и втулки: — Практически не изнашиваются.
Штоки выпускных клапанов: - от -0,0003 до 0,0007 дюйма (0,00762 – 0,0178 мм).
Штоки впускных клапанов: от 0,00025 до 0,0005 дюйма (0,00635 – 0,0127 мм).
Как видно, эти показатели являются весьма удовлетворительными и обещают длительную эксплуатацию без капитального ремонта после запуска двигателя в производство.

 

[JonSu]

Описание конструкции​

Алюминиевый картер имеет цилиндрическую форму и состоит из трех частей, состыкованных вертикально на одной линии с цилиндрами и с окнами и закреплены болтами и гайками. В основаниях цилиндров находятся четыре длинных болта, по два с каждой стороны, которые проходят прямо через картер спереди назад и служат для крепления двигателя в самолете. При желании можно крепить двигатель как с передней части картера за передние концы стяжных болтов, так и с заднего торца. Но т.к. картер очень прочный и жесткий, и, вероятно будет вполне достаточно крепить двигатель сзади только с помощью пластины, прикрепленной к картеру за задние концы четырех крепежных болтов.

В передней крышке картера находится короткий распределительный вал, который приводит в действие клапаны передних цилиндров, а также передние опорные роликоподшипники и двойной упорный шарикоподшипник. Задняя крышка содержит два масляных насоса, выполненных как единое целое, привод тахометра и распределительный вал для задних цилиндров.

Коленчатый вал двухколенный, каждая шейка достаточной длины, чтобы разместить бок о бок два шатуна. Он установлен на трех подшипниках, из которых передний и задний опорные подшипники роликового типа, а центральный подшипник представляет собой простую втулку из люминофорной бронзы, разъемную и закрепленную на круглой пластине (показано на одной из наших фотографий).

ДВИГАТЕЛЬ A.B.C. “HORNET”: кривые мощности (POWER), расхода (CONS) и крутящего момента (M.E.P).

Цилиндры изготовлены из термообработанной стали механической обработкой, в то время как головки цилиндров изготовлены из чугуна. Кстати, головки цилиндров идентичны головкам A.B.C. "Scorpion", Mark II, как и поршни. и некоторые другие детали, так что пользователи обоих типов двигателей имеют преимущество в меньшем количестве запасных частей, которые необходимо иметь на складе. На цилиндр приходится по два клапана, приводимых в действие толкателями и коромыслами от двух распределительных валов спереди и сзади двигателя. Поскольку двигатель оснащен двойным зажиганием (Watford dual-spark magneto), на каждый цилиндр приходится по две свечи зажигания.

Используются поршни из алюминиевого сплава (идентичные и взаимозаменяемые с поршнями "Scorpion"), оснащенные полностью плавающими поршневыми пальцами. Шатуны имеют Н-образное сечение, а большие головки шатунов имеют гладкие, полностью плавающие подшипники из люминофорной бронзы, детали которых показаны на наших эскизах. Как подшипники головок шатунов, так и центральный подшипник между ними смазываются принудительной подачей масла.

На задней крышке двигателя расположены два масляных насоса (нагнетательный и продувочный), которые имеют плунжерный тип с эксцентриковым приводом и одинаковую конструкцию и мощность, также предусмотрена возможность установки топливного насоса при желании, хотя в большинстве случаев, вероятно, будет использоваться прямая подача самотеком.

Впускная система очень простого типа, коллектор отлит за одно целое с центральной частью картера, и, таким образом, топливная смесь нагревается, а масло охлаждается одновременно. От центрального коллектора под картером в каждую сторону отводятся патрубки с ответвлениями, по которым смесь поступает в отдельные цилиндры.

Основные данные​

Ниже приведены основные характеристики A.B.C. “Hornet”:

Диаметр цилиндра	4,015 дюйма (102 мм).
Ход поршня	4,8 дюйма (122 мм)
Объем цилиндра	243 куб. дюйма (3990 куб.см)
Нормальная мощность	75 л.с.
Максимальная мощность	82 л.с.
Нормальные обороты	1875 об/мин.
Расход бензина (80% авиационного спирта. 20% бензол)	0,53 пинт/л.с./час (0,3 л/лс/ч)
Расход масла	0,035 пинт/л.с./час (0,02 л/лс/ч)
Запуск	пусковой импульсный стартер
Вес двигателя в сборе	225 фунтов (102,2 кг)
Удельный вес (при нормальной мощности)	3 фунта/л.с. (1,36 кг/л.с.)

ДВИГАТЕЛЬ A.B.C. “HORNET”: чертеж с тремя видами, с указанием основных размеров, необходимых для установки на самолет.
​

 

[Кисляков Александр]

Удельный вес - так себе.

 

[JonSu]

Не забудем про степень сжатия для топлива с октановым числом не более 50.
Поднятие степени сжатия и использование высокооктанового топлива даст свои, неплохие, результаты.

 

[Кисляков Александр]

Не забудем про степень сжатия для топлива с октановым числом не более 50.
Поднятие степени сжатия и использование высокооктанового топлива даст свои, неплохие, результаты.

Согласен.

 

[JonSu]

Кстати, на счет большого расхода масла.
Материалы маслосъемных колец были так себе.
Пример: "Вальтер" очень любит масло.
При установке маслосъемных колец из современных материалов - перестает его сильно "хавать".
Как сообщили мне знающие люди.

 

[JonSu]

Отвлечемся немного от старины глубокой и обратимся просто к старине.
Достаточно старая статья про неординарный самолет Цессна (чуть расширенная).

Cessna XMC​

(Статья в PLANE & PILOT)

ЕДИНСТВЕННЫЙ экспериментальный ковер-самолет по эту сторону Багдада является гордостью компании Cessna Aircraft Company, и это самая поразительно самобытная конфигурация самолета, появившаяся на рынке авиации общего назначения США с тех пор, как Skymaster впервые поднялся в воздух в 1961 году.

Заявленный исключительно как экспериментальный, без каких-либо производственных планов, признанных официальными лицами компании, XMC представляет собой радикальный подход Cessna к современной аудитории легких самолетов. Это первый самолет Cessna за много лет, который не был разработан в результате исследований рынка. Он был разработан инженерами, а не менеджерами.

Президент компании Дель Роскам (Del Roskam) сообщил PLANE & PILOT, что планер был задуман исключительно как платформа для прикладных исследований. Но на вопрос, когда Cessna в последний раз строила и летала на новой конструкции, которая не была запущена в производство, он ответил, что не может вспомнить.

Роскам сказал, что у дизайнеров Cessna есть еще много идей относительно конфигурации XMC, и он, "вероятно, кардинально изменит форму".

"Мы исследуем технологии, материалы, системы и общие подходы", - пояснил Роскам. "Существует более чем одна версия компоновки самолета, и в результате наших исследований в свое время могут появиться версии с двумя, четырьмя и шестью местами. Испытания самолета могут дать нам достаточно данных и уверенности в наших идеях, чтобы двигаться вперед”.

"Идеи", которые на сегодняшний день были воплощены в металле, напоминают уменьшенный Skymaster без переднего двигателя, с парой стреловидных крыльев а-ля Cherokee без подкосов и с носовым колесом, которое выглядит так, как будто досталось от Northrop "Gamma".

Cessna решительно отказывается что-либо говорить о габаритах, весе или летных характеристиках, но 100-сильный двигатель Continental O-200, приводящий в действие прототип, дает понять, что в настоящее время XMC находится в категории Cessna 150.

Хотя в пресс-релизах, посвященных XMC, много говорится об использовании новых материалов, Роскам сказал, что это в основном металлический самолет. "Мы не широко используем конструкционные пластмассы", - пояснил он. "Честно говоря, мы еще недостаточно знаем о пластике. Мы не чувствуем, что можем быть достаточно последовательны с пластиковыми материалами, чтобы использовать их в базовой конструкции. Металл по-прежнему трудно превзойти".

Несмотря на свое сходство со Skymaster, XMC, вероятно, в гораздо большей степени обязан своим внешним видом купе Андерсона-Гринвуда.

Anderson-Greenwood AG-14​

Шесть из этих двухбалочных самолетов с толкающим винтом и трехколесным шасси с носовым колесом были изготовлены в Хьюстоне, штат Техас, вскоре после Второй мировой войны и получили сертификат типа. Cessna доставила один из них в Уичито для длительной технической оценки. Есть заметные различия: XMC имеет относительно меньший размах крыльев и широкохордный полуламинарный профиль крыла, в то время как крыло Андерсона-Гринвуда имело гораздо более высокое удлинение. Кроме того, у него двигатель, крыло и хвостовая балка были установлены примерно в середине крыла, в то время как в XMC - поверх гондолы кабины. Но сходство между этими двумя проектами очевидно с точки зрения общей компоновки.

В самолете Андерсона-Гринвуда пилот и пассажир сидят рядом впереди крыла. В XMC они располагаются почти под передней кромкой, но выраженная стреловидность отодвигает консоли назад. Этот репортер летал на самолете "Андерсон-Гринвуд" и считает его обзорность превосходной: XMC демонстрирует все доказательства того, что он так же хорош в этом отношении.

"Мы называем это самолетом без крыльев”, - сказал Роскам. "Ты садишься в него, оглядываешься вокруг и задаешься вопросом, где находится крыло”.

Благодаря высокому расположению двигателя - что дает преимущество в том, что линия хорды, линия тяги и горизонтальное оперение находятся примерно на одной линии, - у XMC нет проблем с зазором между пропеллером и землей, при этом фюзеляж расположен близко к земле. Широкие двери с каждой стороны, которые оказались необычайно популярными на "Кардинале", открывают вход в низкую, широкую кабину с далеко вынесенными назад оконными стеклами с каждой стороны. Приплюснутая носовая часть резко уходит вниз перед лобовым стеклом и должна обеспечивать исключительную видимость вперед при заходе на посадку.

Основные узлы шасси, по-видимому, типичны для Cessna - вероятно, трубчатый тип, используемый в этом году на модели 150, хотя Cessna этого не говорит, но носовое колесо единственное в своем роде. Оно бросается в глаза, и ничего подобного не видели уже четыре десятилетия или даже больше. Когда его спросили, может ли Cessna установить простую систему ручной уборки переднего колеса, Роскам ответил отрицательно: "Если бы мы пошли по этому пути, мы бы сделали убираемыми все три колеса, а вместе с этим выросли бы и затраты. Характеристики самолета должны включать в себя цену". Это говорит о том, что низкая конкурентоспособная цена является основной целью, и Роскам согласился, что одной из причин создания XMC было желание посмотреть, можно ли "добиться лучших характеристик или большей привлекательности для продаж за те же деньги". Он не сказал, что характеристики выше, чем у какого самолета, но у единственного двухместного самолета Cessna мощностью 100 л.с. и скорее всего, нет других вариантов.

Хотя самолет примечателен отсутствием на рынке гражданской авиации США толкающих самолетов в течение многих лет, но это одна из старейших схем в авиации. Самолет братьев Райт, первые аппараты Кёртисс. Ряд боевых самолетов Первой мировой войны использовали толкающую конфигурацию. Пилоты авиации общего назначения знакомы с самолетами Republic Seabee и Lake Amphibian, оба с толкающими винтами. Менее известный Lockheed Big Dipper, двигатель которого, расположенный в средней части фюзеляжа приводил в движение винт за хвостовым оперением через удлинительный вал. Он был спроектирован Джоном Торпом, который позже отвечал за Piper Cherokee, и такая же общая компоновка использовалась для бомбардировщика Douglas XB-42 Mixmaster.

Lockheed Big Dipper

Среди самолетов толкающей схемы с высокими летными характеристиками также экспериментальный истребитель Curtiss canard под названием XP - 55 времен Второй мировой войны, а XP-54 Vultee с 24-цилиндровой силовой установкой Lycoming был большим двухбалочным самолетом толкающей схемы, способным развивать скорость более 400 миль в час. После войны шведский фронтовая авиация была в течение нескольких лет представлена двухбалочным истребителем низкопланом с трехколесным шасси, фирмы Saab. А в США летал самый большой из всех самолет толкающей схемы В-36, и он был на удивление успешным летательным аппаратом.

Таким образом, как компоновка с двумя балками, так и использование толкающей схемы являются хорошо зарекомендовавшими себя конструкторскими решениями. Cessna опробовала их с хорошими результатами в модели 337, так что XMC на самом деле не является таким радикальным отходом от "обычных" самолетов Cessna, как это, безусловно, может показаться на первый взгляд. Возможно, это именно то, на чем настаивают представители компании: чисто исследовательский аппарат не планирующийся в производство. Но эти представители, возможно, также помнят, что произошло, когда они запустили «Кардинал» в неготовый мир (или запустили неготовый «Кардинал» в мир, в зависимости от обстоятельств). В таком случае, если Cessna надеется в ближайшие несколько лет вывести на рынок самолет, подобный этому, за поразительной формой XMC может скрываться странный образ – «Cessna пробующая воду большим пальцем ноги».

​

 

[JonSu]

Еще одна статья про автожиры.
Как виделись их проблемы и достижения в 1937 году.

 

[JonSu]

Popular Aviation, December 1937

Симпозиум по винтокрылым аппаратам​

Несмотря на то, что производство автожиров в этой стране практически прекратилось, тема винтовых летательных аппаратов, тем не менее, важна. В этой статье компетентные члены Национального авиационного совета (National Air Board) подробно разбираются в этом вопросе.

МЫ слышали, как люди, занимающиеся самолетами, говорили, что смерть Хуана де ла Сьервы (Juan de la Cierva) ознаменовала конец разработки винтокрылых летательных аппаратов. Хотя потеря де ла Сьервы невосполнима, недавние события показали значительный прогресс в области автожиростроения. 16-е заседание Авиационного совета, на котором присутствовали некоторые из наиболее выдающихся представителей этого направления, полностью развеяло это ошибочное представление.

На встрече присутствовали У. Уоллес Келлетт (W. Wallace Kellett), президент корпорации Kellett Autogiro, и его коллега мистер Уилсон (Mr. Wilson); Джерард П. Херрик (Gerard P. Herrick), изобретатель “Vertaplane” и его бывший коллега Ральф Маккларрен (Ralph MacClarren); и Э. Берк Уилфорд (E. Burke Wilford), известный как "Автожир”, который, конечно же, член авиационного совета. Письмо от Агню Ларсена (Agnew Larsen), главного инженера американской компании Autogiro, зачитанное после выступления этих авторитетов и завершило удивительно интересный симпозиум.

Автожир на военной службе

Мы привыкли думать о Воздушном корпусе (Air Corps) как о чем-то полностью независимом от наземных войск, действующем в составе независимых эскадрилий и помогающем артиллерии или пехоте только по специальному вызову. Но, похоже, что автожир - это отличное боевое оружие, которое может максимально эффективно взаимодействовать с пехотным полком или артиллерийским батальоном. Автожир может выполнять военные задачи, такие как разведка на малых высотах или корректировка артиллерии, которые не безопасны для самолета, и с его помощью решаются другие тактические задачи, которые до сих пор не снились самым близким к военному искусству людям. Лучшее наблюдение за артиллерией, возможное с помощью автожира, позволяет вести огонь более быстро, и это эквивалентно увеличению мощности артиллерийского огня. Передовая разведка перед кавалерией с помощью автожира фактически делает ненужной отправку вперед небольших групп всадников. Карты не дают артиллеристам подробной информации о местности, которую военные автожиры будут способны предоставить в кратчайшие сроки. В целом, военный автожир теперь определенно зарекомендовал себя как незаменимый помощник нашей армии.

Корпус армейской авиации одобрил автожир единственным неоспоримым способом, а именно разместив заказы на его строительство. Как отметил г-н Келлетт, это окажет винтокрылой авиации необходимую экономическую поддержку, которая позволит надлежащим образом осуществлять дальнейшее развитие. В частности, это должно позволить нанять больше людей и обучить их проектированию автожиров. В настоящее время, по словам мистера Келлетта, в Соединенных Штатах не наберется и 20 человек, способных выполнять такие работы в области автожиров, по сравнению с сотнями обученных специалистов в самолетостроении. Прогресс в области винтокрылых летательных аппаратов будет ускоряться по мере того, как все больше талантливых инженеров направят свои усилия в этом направлении.

Насколько уязвим автожир?

Капитан Депью (Depew), помимо того, что является выдающимся пилотом самолета, совершил множество полетов на автожире и по-настоящему уважает их полезность и видит их будущее. Но он поднял жизненно важные вопросы: Насколько уязвим автожир и может ли он защищаться?
Мистер Келлетт и мистер Уилфорд дали превосходные ответы на эти вопросы. Прежде всего, автожир гораздо менее уязвим, чем привязной аэростат или даже моторизованный аэростат (дирижабль). На высоте менее 2000 футов он практически неуязвим для атак самолета с пикирования. Как насчет того, чтобы дать отпор? Автожир, не боясь потери скорости, может поднять нос настолько высоко, что передняя стрелковая установка становится настоящим оружием. Во-вторых, орудие можно установить по оси вращения ротора или синхронизировать с его лопастями, чтобы можно было вести огонь вверх. В-третьих, маневренность автожира необыкновенна; он может совершать виражи с чрезвычайно малым радиусом поворота. Совершенно очевидно, что автожир не беззащитен и не так уязвим, как нас пытаются убедить авиаторы.

Несущий винт в качестве парашюта

Огастес Пост (Augustus Post высказал интересное предположение о том, что в качестве парашюта можно было бы использовать авторотирующий ротор, который бы не пачкался и не рвался, был бы не хуже парашюта и мог бы лучше управляться при спуске. Мистер Келлетт счел это предложение увлекательным и заслуживающим тщательного изучения.

Автожир на на крыше

Мистер Пост поднял вопрос о пригодности автожира к движению по автодорогам. Несомненно, компания Pitcairn Autogiro добилась успеха в производстве такого автожира. Другое дело, действительно ли это важно. На данный момент, возможно, представляется более важным обеспечить более высокие эксплуатационные характеристики несущего винта и улучшить его летные качества в целом. В частности, для посадочных площадок на крыше необходимы большая максимальная грузоподъемность и лучшие эксплуатационные характеристики по всем направлениям. Почему, спросил мистер Пост, успешные испытания полетов с крыши почтового отделения Филадельфии, по-видимому, ни к чему не привели? По мнению мистера Келлетта - просто из-за отсутствия дальнейших экспериментов,. Законопроект Хейнса, который предусматривает заключение почтовым департаментом контрактов на посадку на крыше, может очень быстро возродить такое применение винтокрылых аппаратов. В этот момент было зачитано письмо от Агню Ларсена, в котором ситуация с посадками на крыши домов описана таким замечательным образом, что уместна обширная цитата:

"Что касается реальных экспериментов с автожирами для доставки почты с крыш почтовых отделений, я думаю, абсолютно необходимо, чтобы мы не упускали из виду потенциальную опасность для жителей наших городов, как только летательным аппаратам любого типа тяжелее воздуха будет разрешено летать на малых высотах над городскими районами. Несмотря на то, что замечательные показатели безопасности и эксплуатационные характеристики автожира делают его единственной машиной для выполнения этой очень полезной функции - доставки почты из аэропорта на крышу почтового отделения, и хотя показатели надежности наших современных авиационных двигателей являются рекордными, и которыми мы все можем по праву гордиться, фактически дело в том, что даже самые лучшие авиационные двигатели время от времени дают сбои или отказывают. Единственная авария со смертельным исходом, произошедшая на автожире в этой стране, представляет собой пример отказа двигателя и посадки автожира, закончившейся неудачей. Когда вращающиеся лопасти задели телеграфные столбы и проводами, аппарат рухнул на шоссе рядом с ними, к счастью, в данный момент там не было реального движения. Однако в этой аварии мы сталкиваемся со всеми потенциальными опасностями для пешеходов и всех остальных жителей города, которые подвергаются риску, когда полеты на малой высоте станут реальностью. Эти соображения заставили муниципальные власти Лондона, Англия, воздержаться от любых дальнейших экспериментов с посадками на крыше своего почтового отделения до тех пор, пока не появятся двухмоторные автожиры.
На мой взгляд, это был неудовлетворительный вывод, поскольку двухмоторные автожиры, по-видимому, не предлагают универсального решения этой проблемы, особенно с учетом того, что в случае установки боковых двигателей при отказе одного двигателя нарушится балансировка автожира, и это не так просто парировать в диапазоне летных характеристик автожиров, как это бывает в самолете.
В заключение я хотел бы далее заявить, что, по-видимому, бесполезно продолжать прорабатывать эту весьма многообещающую идею до тех пор, пока не станет реальностью вертикальный взлет автожира. Имея это в виду, мы прилагаем все усилия к скорейшему завершению строительства полностью рабочей машины вертикального взлета, поскольку мы, к нашему собственному удовлетворению, продемонстрировали механические средства выполнения этой задачи и надеемся, что в начале весны следующего года сможем предложить небольшую машину, которая может удовлетворительно выполнить такой важный маневр”.

 

[JonSu]

Концепция “Vertaplane’'

Было весьма уместно, что Джерард П. Херрик через несколько недель после весьма успешного полета своего “ Vertaplane” выступил с заявлением относительно целей и фундаментальных концепций своей машины. Мистер Херрик, прирожденный рассказчик, предварял свое выступление очаровательной историей о Линдберге, который, находясь под опекой своего двоюродного брата, посла Херрика, был призван выступить с речью в Париже вскоре после своего успешного полета.

Концепция “Vertaplane” мистера Херрика возникла в результате следующих размышлений. Нет никаких сомнений в том, что самолет сейчас является и, вероятно, останется наиболее эффективным и, следовательно, самым быстрым аппаратом тяжелее воздуха. С другой стороны, несущий винт обеспечивает самую безопасную посадку, почти вертикальный спуск и в целом обладает многими преимуществами, нереализуемыми на самолетах с неподвижным крылом. Почему бы не объединить эти два типа: неподвижное крыло для полета на высокой скорости, трансформируемое в несущий винт для снижения как при обычных, так и при аварийных посадках?

На протяжении десяти лет экспериментов, мужественно преодолевая трудности любого рода. Мистер Херрик придерживался этой концепции и был щедро вознагражден весьма успешными испытательными полетами в Филадельфии несколько недель назад.

Преобразование неподвижного крыла в несущий винт стало возможным благодаря тщательной разработке аэродинамического профиля, симметричного спереди и сзади, в целом эллиптической формы, но, конечно, с большим изгибом верхней дужки, чем нижней. Аэродинамический профиль Herrick обладает характеристиками, которые лишь немного хуже, чем у классического аэродинамического профиля с округлой носовой частью и острой задней кромкой. Разработка этого аэродинамического профиля сопровождалась тщательной экспериментальной работой в аэродинамической трубе Школы аэронавтики имени Даниэля Гуггенхайма (Daniel Guggenheim School of Aeronautics) при Нью-Йоркском университете. При симметричном профиле спереди и сзади имеется один горизонтальный шарнир, расположенный непосредственно над вертикальной осью вращения.
Если наши читатели будут следовать этому основному принципу и взглянут на прилагаемую картинку, они легко найдут другие конструктивные решения. Обычно самолет представляет собой биплан, у которого верхнее крыло больше по площади, чем нижнее, а элероны расположены на нижнем крыле. Фюзеляж, крепление двигателя, рули высоты и руль направления - все обычного типа.
В обычном полете верхнее крыло зафиксировано. В поднятом положении ротор, удерживаемый двумя стойками, освобождается от крепления, и стартер приводит его в быстрое вращение. Неравенство моментов качения компенсируется тщательно спроектированными амортизаторами, и как только ротор достигает авторотации, самолет продолжает лететь, как автожир или автожир.

В обычном полете верхнее крыло-ротор зафиксировано. При необходимости ротор, удерживаемый на месте двумя стойками, высвобождается, и стартер приводит его в быстрое вращение. Маховые движения ротора компенсируются тщательно сконструированными амортизаторами, и как только несущий винт достигает авторотации, самолет продолжает лететь точно так же, как автожир или винтокрыл.
Хотя точные данные летно-технических характеристик отсутствуют, испытания определенно показали, что “Vertaplane” с неподвижным крылом является неплохим самолетом. Что он может взлетать и летать как самолет или как винтокрылый самолет. Он может быть легко преобразован в полете из самолета в винтокрылый самолет со всеми преимуществами, присущими винтокрылой машине при посадке на ограниченной площадке или в аварийной ситуации.
Как выразился мистер Херрик, “Мы не знаем, куда мы идем, но мы в пути”, и хотя никто пока не может предсказать коммерческие возможности “Vertaplane", это, несомненно, ценное и желанное творчество, с чем мистер Херрик заслуживает самых искренних поздравлений.

Gyroplane, а не Autogiro

Опираясь на словарь Вебстера, мистер Уилфорд указал, что правильным обозначением винтокрылого летательного аппарата является “ Gyroplane ", а не autogiro, и что autogiro на самом деле следует рассматривать только как торговое название. Мистер Келлетт, с другой стороны, придерживался мнения, что название autogiro стало общим термином. Дальнейшее обсуждение этого интересного момента мы оставляем филологам.

Программа автожира Уилфорда (Wilford Gyroplane)

Возможно, будет уместно, прежде чем представить интересные замечания мистера Уилфорда, рассмотреть различия, существующие между тремя роторами - Cierva, Herrick и Wilford, как показано на нашем рисунке. В каждом из трех имеется по существу вертикальная ось вращения, отсутствие приложения мощности и явление авторотации. Но в роторе Cierva каждая лопасть шарнирно закреплена на горизонтальном шарнире и может свободно перемещаться вверх и вниз. В роторе Herrick лопасть вращается вокруг единственного центрального горизонтального шарнира. В роторе Уилфорда лопасть вращается вокруг оси, которая по существу параллельна самой лопасти.

Достигнутые аэродинамические результаты очень схожи во всех трех роторах, даже несмотря на то, что используемые средства различны и конструктивные проблемы в каждом из них имеют разный характер. Не предлагается обсуждать относительные достоинства этих трех роторов, но нет ни малейших сомнений в том, что у каждого есть своя сфера применения и что каждый заслуживает максимального развития. Более того, мы считаем, что для блага техники создания винтокрылых летательных аппаратов следует активно следовать нескольким конкурирующим принципам.

 

[JonSu]

Статья из французского журнала про очень интересные самолетики.
(к сожалению, на скане не видно названия журнала и года выпуска).

 

[JonSu]

Малыши "Wee Bee"
Ложись в самолет!​

В американской моде 1950-х годов любая новинка должна была быть представлена в стиле пин-ап! "Wee Bee" и ее младший брат "Honey Bee" не избежали этого.

Мы находимся в 1948 году на заводе в Сан-Диего, штат Калифорния, компании Consolidated-Vultee Aircraft Corp. (позже ставшей Convair), производившей в то время 240 транспортных двухмоторных самолетов и их военные версии. В кафетерии двое товарищей — Билл Гана (Bill Ghana) и Кен Кауард (Ken Coward)— начинают обсуждать размеры, которые мог бы иметь самый маленький самолет, способный поднять в воздух пилота. Надо сказать, что Кен Кауард уже некоторое время задумывается над проектом изготовленной из... бальзы (!) крупной модели, оснащенной двигателем мощностью 5 л.с., массу которой он оценивает в 68 кг,, и что он будет летать лежа на фюзеляже, чтобы избежать проблем, связанных с весом кабины. Он все еще не решается окунуться в эту авантюру в одиночку, и именно сговорчивость, которую теперь берет на себя генеральный директор Билла Чаны, даст ему “толчок”.

Таким образом, двое друзей объединяют свой энтузиазм и свои скромные сбережения, но очень быстро понимают, что как материал «бальза» не подходит, тем более что их опыт работы с деревом весьма ограничен. Легкие сплавы, напротив, они знают лучше, но они гораздо дороже; Поэтому им пришлось начать исследовать фирмы по переработки металла в поисках дешевых материалов.

Заручившись помощью двух других друзей из Convair, Билл и Кен приступили к работе в начале 1947 года. 700 часов работы, выходные, праздники и 275 долларов - и их машина была готова. «Ви-Би» до тех пор оставался самым маленьким самолетом в мире — Stits еще не выпустил свои миниатюрные модели — и он производит фурор. Журналист находит очень разумную формулу: «Пчелка» — единственный самолет, способный поднять человека и быть поднятым им!

Заявление репортера: "Wee Bee" - единственный самолет, который может поднять пилот.

Билл Чана поднял свой прототип 20 ноября 1948 года и после быстрой доработки и модернизации он приобрел определенную известность, представляя свой забавный аппарат в разных регионах Соединенных Штатов.

Вплоть до того, что в 1949 году британская ежедневная газета Daily Express профинансировала демонстрации в Великобритании, за которыми последовала презентация на Национальных воздушных гонках в Кливленде, штат Огайо, где между гонками «Ви-Би» поражала публику.

Прочная подвесная система и парашют на спине

Полеты «Wee Bee» развлекали, как цирковые номера, но его особое расположение пилота не обещало коммерческого успеха, на который его авторы не рассчитывали. Однако его простая и продуманная конструкция была очень проста в производстве.

Крыло самолета прямоугольной формы с эллиптическими законцовками состоит из профилированных нервюр, прикрепленных к основному ферменному лонжерону, сзади установлен усиленный дополнительный лонжерон, на котором шарнирно закреплены элероны из гофрированного листового металла, такие, же по конструкции, как и поверхности управления. Фюзеляж представляет собой простую треугольную балку, состоящую из полудюжины шпангоутов, к которым непосредственно приклепаны большие алюминиевые листы обшивки. Размеры листов превышают размеры боковин шпангоутов, их края отбортованы, и склепаны друг с другом. В передней части на трубчатой раме расположены двигатель и передняя стойка шасси. Перед передней кромкой крыла на фюзеляже установлен профилированный козырек из листового металла, служащей приборной панелью и защитой пилота; кроме того, фактически верхняя часть фюзеляжа плоская, чтобы вместить пилота, лежащего на трех подушках на уровне подбородка, грудной клетки и ручек управления.

Система управления была «классической» по своей сути, но явно оригинальной по своему устройству. Два отверстия в верхней части фюзеляжа позволяют ногам пилота управлять внутренними педалями, соединенных трубками с рулем направления. Аналогичным образом, отверстия на верхней поверхности крыльев, возле их корневой части, обеспечивают доступ к ручкам, контролирующим крен и тангаж. Все это, конечно, должно соответствовать размерам конкретного летчика. Таким образом, самолет должен был быть изготовлен на заказ, что не позволяло предложить машину широкой публике, если только эргономика системы управления не будет адаптироваться к другим размерам. Важная деталь: прочная подвесная система фиксирует пилота в полете, как видно на фото. Рюкзак-парашют - обязателен. Самолет обладает исключительной обзорностью с единственным ограничением... трудно поворачивать шею!

Пилоту "Wee Bee" не будет «нехватать воздуха», нужно просто любить ветер и скорость. Виден парашют на спине пилота.

Основные характеристики «Wee Bee»

• Двигатель - 1 x 30 л.с. Kiekhaefer
• Размах крыла - 6,7 м
• Длина - 5,18 м
• Масса пустого - 95 кг
• Взлетная масса - 185 кг.
• Максимальная скорость - 148 км/ч
• Крейсерская скорость - 112 км/ч
• Дальность - 240 км.

В результате (успешного) пари двух друзей «Wee Bee» оказался самым маленьким самолетом в мире. Занесенный в Книгу рекордов Гиннесса, он был просто случайностью, созданной из любопытства.
Роланд де Нарбонн (Par Roland de Narbonne)

 

[JonSu]

Успех этой большой игрушки придал смелости двум производителям, которые теперь мечтали о производстве, но другого аппарата. Чтобы найти капитал, они с определенным оптимизмом решили создать Bcccraft Associated Incorporated, в капитале которой участвовали нанятые ими 24 человека. Они по-прежнему верят в одноместные самолеты, хотя краткий обзор позволил бы им увидеть отсутствие успеха этого типа самолетов в мире прогулочной авиации. Единственным американским туристическим одноместным самолетом в то время был Mooney «Mite», очень похожий на наш Morane-Saulnier 560, с его убирающимся шасси и усовершенствованной аэродинамикой. Красиво, но дорого...

Mooney «Mite»

Morane-Saulnier 560

Хотя, уже сейчас очевидно, что легкий самолет открывает двери для путешествий и эти путешествия более приятны для двух человек, как минимум.

Таким образом, новый самолет, получивший название «Honey Bee», остался одноместным. Он сильно отличается от своего предшественника, хотя в нем использованы те же конструктивные решения. Это классический моноплан, высокорасположенное свободнонесущее крыло расположено сверху кабины, из которой, благодаря большому остеклению обеспечивается превосходный обзор. Простой фюзеляж с работающей обшивкой, имеет в качестве основного каркаса четыре лонжерона, на которых крепятся рама двигателя, основные стойки шасси и две пары узлов крепления крыла. Единственная примечательная внешняя особенность: V-образное хвостовое оперение, известное как «бабочка», которое легче и не оказывает негативного влияния на пилотирование.

12 июля 1952 года Билл Гана без проблем поднял в воздух «Honey Bee». По крайней мере, так говорится в пресс-релизах, разосланных по всей мировой авиационной прессе

Оснащенный двигателем Continental мощностью 65 л.с. – это, конкчно, избыточная мощность, но двигателя меньшего в США не было – «Honey Bee» имеет разбег 150 м и разгоняется до скорости почти 180 км/ч. Пилотирование самолета легкое, устойчивость отличная по всем трем осям, сваливание предсказуемое. Объявлена стандартная цена в 3000 долларов США, и меньше, если самолет поставляется без двигателя, при этом владелец несет ответственность за установку того двигателя, который он выберет для установки. Однако, хотя «Honey Bee» получил сертификат летной годности, он не имел коммерческого успеха и дальнейшего развития.

«Дружелюбный» вид "Honey Bee" было недостаточен для обеспечения его успеха.
Основные характеристики “Honey Bee”

• Двигатель - 1 х 65 л.с. Continental
• Размах крыла - 8,54 м
• Длина - 5,18 м
• Пустая масса - 277 кг
• Взлетная масса - 400 кг.
• Максимальная скорость - 192 км/ч
• Крейсерская скорость - 175 км/ч
• Дальность - 390 км.

В 1953 году компания Beecraft объявила, что приступила к реализации целой серии проектов в самых разных областях: одноместный вертолет, самолет-мишень с дистанционным управлением, легкий двухмоторный самолет, треугольное «летающее крыло», предназначенное для исследований пилотирования в позиция положения лежа. Ни один из этих проектов не был реализован, но название Beecraft вновь появилось в 1960 году, когда поднялся в воздух четырехместный самолет под названием «Queen Bee», который также остался в виде прототипа.

Подаренные строителями Аэрокосмическому музею Сан-Диего, “Wee Bee” и “Queen Bee” были уничтожены во время пожара в феврале 1978 года. В то время “Wee Bee” все еще летала в руках частного владельца. , что позволило ему избежать изчезновения и в настоящее время она находится в коллекции нового Музея авиации и космонавтики Сан-Диего, также как и второй экземпляр “Wee Bee”, построенный специально для демонстрации. Кроме того, два американских любителя построили “Honey Bee” по чертежам, предоставленным Beecraft.

Самолеты Beecraft “Wee Bee”, “Honey Bee” и “Queen Bee”.

 

[JonSu]

И еще одна статья из SPORT AVIATION за август 1961г. про геодезические конструкции в самодеятельном авиастроении.

 

[JonSu]

SPORT AVIATION август 1961

Геодезическая конструкция летательного аппарата
Автор: Кит Д. Пауэлл (Keith D. Powell), член EAA с 1939 г​

Самодельный спортивный самолет «Player» летает уже двадцать первый год. Он участвовал в трех национальных слетах EAA и занял первое место на точность приземления в летных соревнованиях 1960 года. Бесчисленные пилоты (включая автора) испытали острые ощущения от своего первого полета, управляя этим самодельным самолетом, и им было разрешено присоединиться к Earl Player и провести много приятных часов безаварийных полетов на этом прочном аппарате мастеров-«пионеров» домашнего строительства, который был создан за баснословно низкую сумму в 500 долларов.
Все это подводит к причине написания этой статьи. Предоставить информацию о принципах строительства и проиллюстрировать ценность деревянных геодезических конструкций для любителя. Растущая банда современных энтузиастов уже давно упускает из виду или просто не знает о практическом подходе к решению самой большой проблемы домостроителей со средним доходом, считающих расходы на проживание, экономичность и проверенные качества геодезической ромбовидной сетчатой конструкции. Эта статья была подготовлена для того, чтобы помочь в последнем отношении.
Мы действительно признательны господам Плееру (Player) и Тельману (Thalman) за неоценимую помощь в подготовке статьи. Без них невозможно было бы ее написать. Наша сегодняшняя организация обязана своим существованием усилиям таких стойких пионеров, как Богардус, Йейтс, Лонг, Руперт, Уиттман, Тальман, Плейер (Bogardus, Yates, Long, Rupert, Wittman, Thalman, Player) и многих других, работающих в те времена. Знакомство с двумя из них стало для меня богатым опытом, и если EAA когда-нибудь откроет Зал славы, они заслуживают должного признания.
Чтобы дать читателю краткую историю нашего предмета, давайте посмотрим, что сделали другие. Британский бомбардировщик “Виккерс Армстронг" "Веллингтон" времен Второй мировой войны был хорошо известным образцом геодезической конструкции. "Веллингтон" славился своей грузоподъемностью и надежностью. Металлическая сетчатая конструкция на заклепках и болтах могла быть испещрена отверстиями от зенитных и пушечных снарядов и все еще держаться.

Геодезическая конструкция самолета использовалась в США «отцом геодезических самодельных самолетов» Джорджем Йейтсом (George Yates) из Бивертона, штат Орегон, еще в 1927 году. Его первый самолет “Stiper” был построен в 1930 году. Он имел каркас из стальных труб диаметром ¼ дюйма, сваренные в каждом пересечении геодезической сетки. В 1938 году он все еще летал. “Stiper” представлял собой двухместный парасоль с тандемной кабиной.

Yates Stiper

 

[JonSu]

Более поздние попытки, предпринятые в 1930-х годах, включали в себя одноместный Oregon “O” со среднерасположенным крылом, оснащенный двигателем Salmson, несколько низкопланов, а максимальными усилиями в этом направлении была постройка двух двухмоторных аппаратов с низкорасположенным крылом, оснащенных двигателями Continentals мощностью по 40 л.с. (рис. 1).

Yates Twin
“Stiper” был единственной разработкой Йейтса, в которой использовалась металлическая конструкция. Благодаря таким качествам деревянных материалов, как легкость и прочность, простота изготовления и экономичность, далее все остальные были построены из дерева и клея с использованием металлов только в жизненно важных точках напряжения; опоры двигателя, арматура, шасси и т. д. Мистер. Йейтс разработал геодезическую конструкцию не только для конструкции фюзеляжа, но и использовал ее для всего планера; крылья, хвостовое оперение и поверхности управления. Некоторые крылья Yates не имели лонжеронов и использовали легкие внутренние элементы только для формирования геодезического решетчатого профиля. На фотографиях некоторых непокрытых крыльев Yates видно, что лонжерон представляет собой ферму из легкой ели, что указывает на то, что геодезическая конструкция несла большую часть полетных нагрузок.
Другой прототип геодезической конструкции низкоплан Yates, двухместный тандемный учебно-тренировочный самолет «Plxweve CT-6» появился в 1941 году и, согласно техническим характеристикам, хорошо показал себя с двигателем Continental мощностью 75 л.с. (рис. 2).

Fig.2. Pixweve CT-6
Другие разработки г. Йейтса и судьба этих уникальных самолетов автору неизвестны, и дополнительная информация от человека, близкого к их разработке и использованию, будет приветствоваться.

 

[JonSu]

В середине 1930-х годов информация о Системе Йейтса познакомила Эрла Плейера и Гарри Тальмана из Солт-Лейк-Сити со своими многообещающими особенностями, и вскоре оба были вовлечены в свои собственные проекты «плетения корзин». Фюзеляж «Плейера» был между прочим собран в переулке за домом Эрла. Где взять «задний двор»? В любом случае, часто используемое оправдание: «Мне негде строить», кажется, не останавливает некоторых отважных людей.
Аппарат Эрла собран на основе нескольких конструкций, популярных в тридцатые годы. Крыло было построено по чертежам Long “Longster”, представленным в раннем «Иллюстрированном летном руководстве Mechanix» (Mechanix Illustrated Flying Manual). Хвостовое оперение было модифицировано из поломанного “Curtiss Jr.”, а фюзеляж, представляющий для нас наибольший интерес, представляет собой его собственную геодезическую конструкцию из дерева (см. рис. 3).

Рис. 3. Player 'Player" Sport. 'Player" - это одноместный самолет с подкосным крылом парасоль, геодезическим фюзеляжем. Спроектированный и построенный Wm. E. Player из Солт-Лейк-Сити, штат Юта. Удачно названый аппарат представляет собой резвый, веселый в управлении спортивный самолет.

1. Алюминиевый капот с Continental 65 л.с.
2. Традиционное подкосное деревянное крыло с профилем Clark «Y», обтянутое тканью.
3. Фанерный каркас кабины. Первоначально она была открытая, сдвижной фонарь показан в открытом положении.
4. Стальное трубчатое хвостовое оперение на подкосах.
5. Хвостовое колесо от Pietenpol.
6. Цельнодеревянный геодезический фюзеляж. Фанерные шпангоуты, толщина которых уменьшается от носа к хвосту, т.е. 1 дюйм около противопожарной перегородки, ¾, 3/8 и т. д. Четыре ¾ кв. лонжерона, ковшеобразное сиденье пилота, остальные внутренние детали обычные. Ткань поверх продольных планок обтекателя.
7. Шасси типа Cub, из труб обтекаемой формы.

В качестве иллюстрации того, как строитель-любитель и дизайнер-проектировщик могут решить проблемы аэродинамической компоновки, используя проверенные конструктивные решения, оставляя головную боль нонконформистам, которые хотят чего-то “нестандартного”; Эрл использовал общую компоновку “Corben Super Ace”, основные размеры фюзеляжа и взаиморасположение элементов самолета. Расположение крыльев и другие детали компоновки также такие же, как у “Super Ace”.

“Плейер” был выпущен в 1940 году и, за исключением вынужденного четырехлетнего периода хранения во время Второй мировой войны, с тех пор активно летает. Кульминацией его существования стало то, что он привез домой приз с национального чемпионата EAA 1960 года.

Детали конструкции "Player".

“Player" в исходной конфигурации 1940 — первым двигателем был 4-цилиндровый «Dayton» с воздушным охлаждением, конверсия Ford Model «A».

У строящегося "Player" цельнодеревянный геодезический фюзеляж. Эрл покрыл деревянную поверхность лаком, затем последний слой алюминиевой пудрой — за 21 год расшатавшегося соединения или порчи древесины.

Фюзеляж "Player" во время переобтяжки в 1958 году.

Эрл Плейер (слева) рядом с "Player".

Wm. Earl Player в кабине во время первых испытательных подлетов.

У строящегося "Player" цельнодеревянный геодезический фюзеляж. Эрл покрыл деревянную поверхность лаком, затем последний слой алюминиевой пудрой — за 21 год расшатавшегося соединения или порчи древесины.

 

[JonSu]

Thalman T-3 и T-4​

Среднеплан Thalman поднялся в воздух в 1941 году и своими выдающимися характеристиками продемонстрировал инженерное мастерство конструкторов-самоучек и преимущества геодезической деревянной конструкции. Одноместный самолет с пятицилиндровым двигателем Velie мощностью 55 л.с., детище Гарри, развивало максимальную скорость 130 миль в час, крейсерскую - 120 миль в час и приземлялось на высотных взлетно-посадочных полосах на скорости 38 миль в час. Взлет и набор высоты (1500 футов в минуту) были потрясающими для малой мощности, в первую очередь благодаря сужающемуся крылу размахом 41 фут с высоким удлинением, похожего на крыло планера.
См. рис. 4 – три вида.

Fig. 4. Thalman T-3B
Это крыло, как и остальная часть планера, имело ромбовидную сетку, выклеенную из еловых полос. Коробчатый лонжерон по всему размаху и геодезическая конструкция делали крыло полностью свободнонесущим и аэродинамически чистым. Весь дизайн отражал приверженность Тельмана аэродинамической чистоте. Фюзеляж проходил через круглое поперечное сечение капота радиального двигателя, заканчивающееся заостренным хвостовым обтекателем. В отличие от большинства самодельщиков, которым нужен просто спортивный самолет с проверенными качествами для воскресных полетов, г-н. Тельман стремился создать летательный аппарат с превосходными характеристиками и оригинальной конструкцией.
Настоящий экспериментатор и прогрессивный инженер, Гарри попробовал две разные конструкции оперения и несколько незначительных модификаций для улучшения характеристик этого аппарата. В исходной конфигурации стабилизатор и рули высоты располагались на осевой линии фюзеляжа (также на линии тяги). Окончательная конфигурация Thalman T-3B имела Т-образное хвостовое оперение с горизонтальным оперением, установленным на вершине киля. Более плавное обтекание горизонтального оперения улучшил летные характеристики, но привел к потере эффективности управления во время взлета. Лучшей оказалась первоначальная конфигурация с рулями высоты на оси винта, по крайней мере, для самолета с низкой скоростью сваливания и желаемыми высокими ВПХ. Высокие крейсерские характеристики были заявлены и достигнуты в конструкции Thalman.
Доказав свои основные теории, Гарри приступил к строительству своего второго среднеплана в 1946 году. Этот аппарат должен был иметь максимальное аэродинамическое качество, быть функциональным и экономичным видом транспорта для четырех человек. Тот, который расширил бы компромиссный диапазон между высокой скоростью и низкой скоростью, с которым сталкивались конструкторы самолетов с тех пор, как братья Райт впервые поднялись в воздух.
Используя ту же базовую конструкцию, что и T-3B, с крылом, похожим на планерное, установленным чуть выше линии тяги, Гарри применил убирающееся вручную трехопорное шасси и, среди других инноваций, сосредоточился на устранении постоянно присутствующей турбулентности и элементов создающих сопротивление у обычного самолета.

Thalman T-4, 4-местный среднеплан, цельнодеревянной геодезической конструкции, в последней комплектации с 270 л.с. Lycoming.

Thalman T-3B — Обращает внимание сдвижной вперед фонарь в стиле Art Chester, гоночный внешний вид и потрясающие характеристики на большой высоте.

Гарри Тальман отправляется в путь на своем самодельном цельнодеревянном среднеплане Thalman T-3B.

Гарри Тельман и «"Thalman T-3" в оригинальной конфигурации, до Т-образного хвостового оперения.

Thalman T-4, вид фюзеляжа со стороны заднего сиденья в кормовой части.

Детали геодезической конструкции Thalman Т-4.

Разрыв линии фюзеляжа вызван резко наклоненным лобовым стеклом. Профиль фюзеляжа Т-4 имеет идеальную каплевидную форму от носа до хвостового обтекателя, пилот и три пассажира закрыты прозрачным обтекателем из плексигласа. Лобовое стекло начинается сразу за ступицей пропеллера и тянется назад, соединяясь с дверями доступа в кабину, обеспечивая непрерывную линию фюзеляжа и плавный воздушный поток. См. рис. 5.

Рис. 5. Thalman T4 спроектирован и построен Гарри Дж. Талманом из Солт-Лейк-Сити, штат Юта. Этот самолет представляет собой цельнодеревянный 4-местный среднеплан геодезической конструкции. Он также имеет трехопорное шасси с носовым колесом, убирающееся вручную.

1. Алюминиевый капот с Lycoming 135 л.с.
2. Формованная фанера образует носовую часть «Д» -образного сечения над геодезической конструкцией. 55 галлонов бензина в крыльевых баках из стеклопластика.
3. Элерон.
4.- Закрылок геодезической конструкции 1/16 дюйма. х 1/2 дюйма.
5. Конический Обтекатель заднего ходового огня из прозрачного плексигласа.
6. Деревянная конструкция хвостового оперения с косыми нервюрами. Стабилизатор и вертикальное оперение обшиты фанерой. Все поверхности взаимозаменяемы.
7. Конструкция фюзеляжа со сборными и ламинированными кольцевыми шпангоутами. Ребра для тканевой обшивки, над геодезической конструкцией, в разрезах для наглядности не показаны.
8. Главный лонжерон по всему размаху крыла проходит через кабину. Два человека сидят за лонжероном, пилот и второй пилот бок о бок впереди лонжерона. Дверцы кабины открываются вверх в стиле спортивного автомобиля Mercedes-Benz «Крыло чайки». Складная лестница с правой стороны обеспечивает вход и выход.
9. Лобовое стекло из оргстекла. Все оргстекло тонировано в синий цвет.

Зазоры в рулевых поверхностях и смотровых люках герметизированы, а все внешние элементы и другие выступы, снижающие скорость, устранены. Стыки крыла и хвостового оперения с фюзеляжем соответствуют современной тенденции и имеют чистые, без больших расширяющихся галтелей обтекатели.

Испытательные полеты в 1952 году не разочаровали никого, кроме вездесущих скептиков. На самом деле эффективность двигателя была прямо-таки отрадной и превзошла все ожидания. Приводимый в движение 135 лошадиными силами, четырехместный самолет имел максимальную скорость 175 миль в час, крейсерскую 155 миль в час и посадочную - 45 миль в час с закрылками. С таким двигателем самолет облетел весь запад, и для него были не страшны высокие горные хребты. Более мощные силовые установки позже увеличили скорость до 200 миль в час на высоте от 8000 до 10000 футов, при этом летные характеристики по всем параметрам улучшились пропорционально.

Самолет налетал сотни часов, износил три двигателя и все еще летает. Так и г-н. Тальман сейчас работает над еще одним среднепланом с планером из сэндвич-панели с сотами из пластика. Но это уже другая история.

 

[JonSu]

Теория и практика
Давайте посмотрим, что означает термин геодезический применительно к нашему предмету.
Словарь Вебстера говорит:
Геодезический прил.: относящийся к геодезии, относящийся к ней или определяемый ею; геодезический; например, геодезическая съемка. Геодезический - относящийся к геодезии или относящийся к ней; геометрия криволинейных поверхностей, в которой место прямых заменяют геодезические линии.
Геодезия Раздел прикладной математики, который определяет точное положение точек, а также фигуры и площади больших участков земной поверхности или форму и размер Земли.

Смущены?
Давайте посмотрим, как пара профессионалы в области авиастроения интерпретирует номенклатуру и атрибуты нашего предмета. Сначала мы цитируем члена Огдена Чапта. 58, Эйри К. Ноулз; «Поскольку фактическая конструкция состоит из сети элементов, образующих сетку, которые буквально образуют изогнутые поверхности строящегося компонента, требуется немного воображения, чтобы связать это с математическим определением геодезической линии, т. е. кратчайшей линии, лежащей на данной поверхности и соединяющей две заданные точки. Здесь элемент (геодезическая полоса) фактически заменяет линию».

Из вышесказанного мы можем видеть, как наша конструкция, которая передает нагрузки от элемента к элементу по перекрестному маршруту «большого круга», получила свое название.
Большинству инженерная теория и механическая функция геодезической формы кажутся загадочными и сложными. К счастью, это не так, но на самом деле это суть простоты и напрямую связано с хорошо известными конструкциями. Следующий анализ главного авиационного инженера Главы 58, лейтенанта Род Хаггельман сбрасывает покров тайны. Лейтенант Хаггельман говорит, цитирую:
"Природа наделила насекомое превосходнейшим строением. Например, у скромного муравья экзоскелет поразительно легок и силен. Эту закрытую конструкцию оболочки в области авиационных конструкций называют монококом. Вероятно, он имеет самое высокое соотношение прочности к весу и сегодня широко используется в самолетах и ракетах."

Любой самодельщик, который пытался закрыть сложные кривые листом фанеры, уже сталкивался с одним из ее основных недостатков. Еще одним недостатком зачастую является его чрезвычайная жесткость. Жесткость, как правило, является преимуществом, но такие конструкции обычно не способны выдерживать высокие ударные нагрузки, сосредоточенные на небольшой площади, поскольку они не могут легко распределять напряжение. Например, яичная скорлупа может выдержать огромные нагрузки, если ее правильно приложить, а резкий удар острым предметом легко ее расколет.

Зачастую можно снизить предельную прочность и жесткость монококовых конструкций, проделав в оболочке отверстия. Обеспеченная таким образом гибкость позволит конструкции лучше выдерживать ударные нагрузки. Увеличивая толщину оболочки, мы можем восстановить необходимую прочность конструкции, сохраняя при этом некоторую желаемую гибкость, хотя и с небольшим увеличением веса.

Геодезическая или «корзинчатая» конструкция представляет собой просто продолжение перфорированной монококовой конструкции. Однако она намного дешевле, просто построена и не ограничена «сложными кривыми», без кавычек.

Последнее предложение должно очень понравиться любителю.

Геодезическая деревянная конструкция самолета, использованная в самолетах Йейтса и Тельмана, несомненно, достигла высшей точки совершенства и стала доказательством эксплуатационной долговечности и производительности.

Давайте проверим некоторые особенности.
Вес. Легкий планер обеспечивает большую полезную нагрузку и/или большую скорость, лучшую скороподъемность и т. д. с меньшей мощностью и, следовательно, повышенной экономичностью. (Спросите об этом Стива Уиттмана. Ни одна формула не была более успешной.) В этом отношении геодезия сделает все возможное.

Средний базовый геодезический фюзеляж не должен весить более 40 фунтов. Йейтс построил свободнонесущую панель крыла, которая весила всего 24 фунта. Соотношение прочности и веса очевидно и, несомненно, лучше, чем у большинства традиционных конструкций легких самолетов.
Прочность. Прежде чем приступить к проектированию или строительству деревянной геодезической или любой другой деревянной конструкции самолета, необходимо провести ознакомительное исследование древесных материалов и их применения. Доступно несколько текстов, включая «Проектирование деревянных конструкций самолетов», и «Проверка и изготовление деревянных самолетов», которые можно получить в Aero Publishers.
Книга К. Д. Вуда «Проектирование самолетов», 6-е издание, 1941 г., предлагает единственную известную нам информацию по анализу напряжений и предварительному проектированию геодезических конструкций.

В книге приведены примеры и математические уравнения для предлагаемых инженерно-геодезических работ, и она рекомендуется для ознакомления здесь. В своей книге г. Вуд утверждает, что опубликованные данные для проектирования или анализа напряжений геодезических конструкций в то время, по-видимому, не были доступны. Похоже, это имеет место и в этот поздний срок. Следующие рекомендации взяты из его книги.
Цитата:
(1) «Чтобы прийти к предварительному проекту и анализу напряжений, вероятно, будет консервативным спроектировать эквивалентный монокок-фюзеляж, а затем выбрать геодезические элементы такого размера и расстояния, чтобы решетчатая клетка имела тот же вес, что и обшивка монокока. Эта процедура была использована в Университете Пердью, и в результате запас прочности для фанерных конструкций превысил 50%.
(2) Для прочностного анализа фюзеляж с решетчатым каркасом можно рассматривать как серию треугольных шпангоутов с воображаемыми переборками и штифтовыми соединениями на всех пересечениях. В такой конструкции нагрузка, которую может нести одна из диагоналей сжатия, определяет прочность конструкции на скручивание и изгиб». Убрать кавычки.
В объяснении Тельмана механических принципов он обращается к трубе, сравнивая ее с фюзеляжем. Представьте себе трубку без каких-либо внутренних распорок, состоящую из одного набора равноотстоящих друг от друга полос, закрученных по спирали только в одну сторону вокруг ее диаметра и длины. Если скрутить трубку по направлению спиралей, она уменьшится в диаметре. Если повернуть его в противоположном направлении, он увеличится в диаметре. Теперь представьте себе второй слой полосок, намотанный в противоположном направлении поверх первого, чтобы сформировать ромбовидную сетку. Теперь скручивание в любом направлении вызывает противоположную реакцию, и трубка становится жесткой и прочной.

Монокок по своей природе представляет собой прочный, компактный, устойчивый к скручиванию компонент, закрепленный во всех направлениях, но, как ни странно, он также эластичен по своей природе, удары и вибрации двигателя эффективно гасятся. Тельман говорит, что фюзеляж, который он строит, можно повернуть на четверть оборота, прежде чем он выйдет из строя. Эта эластичность является основным признаком прочности. Стандартные конструкции планера могут подвергаться пиковым нагрузкам и «выдерживать» очень мало перед разрушением. При той же энергии геодезическая "дала бы" больше и не достигла бы предела. Спешим добавить, что эта кажущаяся "гибкость" не означает, однако, взмахов крыльев или тряски хвоста. Вы когда-нибудь видели, как колышется хвост "Helio Courier" во время руления или как “T-Crafts” вздрагивает при запуске двигателя? Ничего из этого не проявляется в нашей конструкции.

 

[JonSu]

Безопасность. Та же самая эластичность обеспечивает конструкцию с характеристиками постепенного разрушения, столь необходимыми для безопасности при столкновении. Для тех, кто опасается обычной опасности осколков, связанной с растрескиванием деревянных самолетов, упругие полосы имеют тенденцию изгибаться и ломаться наружу, устраняя опасность пронзания пассажира.

Оба г. Игрок и г-н. Тельман сталкивался с несчастными случаями, вызывающими повреждения, и проверял устойчивость к повреждениям и еще одну ценную особенность нашего субъекта. Легкость и экономичность ремонта. Повреждения обычно незначительны, и соединить несколько еловых полос намного проще, чем обычные процедуры с листовым металлом или трубами, когда шасси повреждено или законцовка крыла зацепляется за сугроб на разбеге, что приводит к остановке эксплуатации по щелчку пальца.
Долговечность Попавшая в конструкцию самолета влага может вызвать хаос, приводящий иногда к непоправимым повреждениям. При ржавчине стали, коррозии алюминия, гниении дерева, расслоении клеевых соединений и т. д. Поскольку наша конструкция сделана из дерева, очень приятно осознавать, что физический состав ромбовидной сетки исключает любую возможность удержания влаги. Никаких проблем возникнуть не должно, за исключением необычных случаев, связанных с конкретной конструкцией или частичным использованием обычной деревянной фасонной конструкции (например, Jodel, Pietenpol и т. д.).ё

“Player” был обнаружен после четырнадцати лет пребывания на открытом воздухе в 1958 году, и единственным местом, показывающим износ, была нижняя часть переборки у хвостового колеса, куда стекает вода из всей внутренней части фюзеляжа. Сливное отверстие, очевидно, было забито грязью или было слегка смещено.
ПРИМЕЧАНИЕ АВТОРА: Общий характер данного изложения требует краткости. Поэтому многое было упущено, чтобы сохранить «журнальный» размер статьи. Одной из важных частей, которые не были охвачены, было требование ХОРОШЕГО клеевого соединения в местах пересечения полос геодезической сетки и стыков геодезической клетки. Хорошие клеевые соединения важны для любой деревянной конструкции самолета, но особенно важны для геодезических конструкций, поскольку они поглощают или передают напряжения сжатия.

Известно не так уж много, и не может быть точно учтено в инженерных формулах для геодезической или, если уж на то пошло, монококовой конструкции любого рода.

Тельман проверил свою конструкцию путем статического нагружения крыла, рычажного скручивания секции фюзеляжа и ЛЕТНЫХ ИСПЫТАНИЙ (около 600 000 миль на Т-4). Тальман также заявляет, что сомневается, что найдется кто-нибудь, кто сможет точно проанализировать геодезические конструкции «на бумаге».

Keith D. Powell