Гонка за призраком скорости. опыт с удельной нагрузкой (1903—1914 гг.)

      Комментарии к записи Гонка за призраком скорости. опыт с удельной нагрузкой (1903—1914 гг.) отключены

В соперничестве летательных аппаратов разных назначения и типов имеется фактически малоизвестное для массового читателя направление. Речь заходит о особых гоночных и рекордных самолетах, каковые практически и определяли главные дороги развития всемирный авиации. Как раз они дали серийным гражданским и армейским автомобилям закрылки и предкрылки, убирающееся шасси, воздушные винты изменяемого шага и многие другие элементы конструкции.

Гоночные самолеты первыми «врезались» во звуковой барьер и флаттер. Как раз гонка за призраком сверхскорости дала замечательный толчок для развития аэродинамики, двигателестроения, материаловедения и технологии. Любой новый рекордный самолет возможно сравнить с иголкой, протаскивающей за собой как нитку всю другую авиацию.

Гоночные самолеты постоянно определяли успех того либо иного страны в развитии боевых самолетов, и в первую очередь, истребителей. К сожалению, мы и об этом фактически ничего не знаем. Так как до войны у нас настоящие гоночные самолеты ни при каких обстоятельствах не строились, а отечественная авиационная индустрия в какой-то мере применяла опыт западных государств.

В первые послевоенные годы завеса строжайшей секретности просто не давала возможности представить миру рекордные результаты отечественных новейших реактивных самолетов. И лишь во второй половине 50-ых годов двадцатого века коммунистический самолет Е-66 в первый раз (официально) установил всемирный рекорд скорости. Но и затем фактически не публиковался подробный отчет о развитии гоночных и рекордных самолетов — этих воистину первопроходцев всемирный авиации.

В первые годы XX века к самолетам относились как к средству развлечения публики. Но это достаточно скоро прошло. Уже в 1909 году гениальный конструктор и французский пилот Луи Блерио на аэроплане собственной постройки «Блерио» XI совершил воистину исторический перелет из Франции в Англию через Ламанш.

Данный сутки, 25 июля, вошел в историю. Человечество начало смотреть на самолет вторыми глазами. Возможность преодоления громадных расстояний поставила самолет в ряд самые перспективных видов транспорта, и перевоплотила его в высокоэффективное средство, предназначенное для ведения военных действий.

Конечно, что главными требованиями к самолетам стали грузоподъемность, дальность, скорость и высота. С самого зарождения авиации по всем этим параметрам идет соревнование как среди наибольших авиационных компаний, так и между ведущими мировыми державами. Но в течении всей истории развития авиации как раз скорость полета являлась главным показателем достижений авиационной индустрии той либо другой страны мира, потому что скоростные характеристики в первую очередь были обусловлены развитием моторостроения, достижениями аэродинамики, прочности, технологии и целым рядом вторых направлений авиационной науки и техники.

Само собой очевидно, что начиная с 17 декабря 1903 года — дата первого полета самолета братьев Райт — фактически любой полет возможно назвать неповторимым во всем, среди них и по скорости. Действительно, первый интернациональный рекорд был зарегистрирован лишь 26 октября 1907 года, в то время, когда Анри Фарман продемонстрировал на своем аэроплане итог 52,7 км/ч.

Гонка за призраком скорости. опыт с удельной нагрузкой (1903—1914 гг.)

Анри Фарман устанавливает первый всемирный рекорд скорости. 1907 год

Официальным началом интернациональных соревнований можно считать 1909 год, в то время, когда издатель газеты «Нью-Йорк Геральд» Джеймс Гордон-Беннетт создал приз-кубок тому, кто стремительнее всех преодолеет на самолете расстояние в 20 км. (Параллельно разыгрывался и приз Гордон-Беннетта для дирижаблей.)

Первый розыгрыш кубка состоялся 23 августа 1909 года во французеком городе Реймсе. Победа досталась американцу Глену Кертиссу. Он на своем коробчатом биплане «Голден Флайер» пронесся по мерной расстоянию с поразившей всех скоростью о9.82 км/ч, покинув сзади более красивые французские монопланы «Блерио» и «Антуанетт».

Для того чтобы результата не мог ожидать никто.

Казалось весьма необычным, что американский неказистый биплан, имеющий намного большие размеры, чем его соперники (площадь крыла практически в два раза превосходила площадь крыла самолета «Блерио» XI), и целый как бы складывающийся из целых подкосов, стоек и расчалок, имел возможность продемонстрировать столь большой итог. Но секрет «Голден Флайера» раскрылся достаточно скоро. Само собой разумеется, самолет не владел какими-то неординарными летными качествами, как думали многие в то время.

Легко Кертисс практически незадолго до соревновании заменил 35-сильный двигатель 70-сидьным. Мощность, приходящаяся на квадратный метр крыла, возросла до 2,7 л. с. другими словами до величины, которой не владели самолеты-соперники (так, к примеру, на «Блерио» XI стоял двигатель мощностью 25 л.с. и, следовательно, величина удельной мощности составляла всего 1,6 л.с./м?). Одним словом, более замечательный двигатель самолет Кертисса на себе.

«Блерио» XI подготавливается к воздушным гонкам. 1910 год

Итог первых международных гонок продемонстрировал, что главным направлением в достижении высокой скорости полета может стать разработка более замечательной силовой установки. Учитывая это, узнаваемый французский пилот Леон Делагранж установил на «Блерио» XI новый 50-сильный мотор «Гном» и 30 декабря того же года тихо побил рекорд Кертисса, превзойдя его на 10 км/ч. Но исходный самолет не был запланирован на такие скорости, а соответственно и на более высокие аэродинамические нагрузки.

Случилась трагедия, Леон Делагранж трагически погиб на своем самолете спустя всего пять дней по окончании установления рекорда.

Однако смерть и успех Делагранжа посоветовали вторым конструкторам еще один путь создания скоростных самолетов…

В 1910 году на очередные состязания на кубок Гордон-Беннетта, проходившие в Америке (по условиям конкурса гонки проводились на родине победителя прошлых состязаний), Луи Блерио выставил модифицированный вариант собственной автомобили «Блерио» XI с мотором мощностью 100 л. с! А чтобы уменьшить аэродинамические нагрузки на конструкцию, площадь крыла нового самолета была уменьшена на 2 м2. В следствии мощность на квадратный метр крыла достигла 7,5 л. с. По этому параметру гоночный самолет Блерио не имел себе равных.

Кстати, еще за три месяца до гонок, в июле 1910 года, пилот Леон Моран на этом самолете преодолел стокилометровый предел скорости, продемонстрировав итог 106,508 км/ч (т. е. практически на 30 км/ч больше чем итог Делагранжа). И вот, на протяжении розыгрыша приза Гордон-Беннетта 29 октября данный самолет, пилотируемый Лебланом, устанавливает новый всемирный рекорд — 109,756 км/ч.

Но, не обращая внимания на столь прекрасный результат, Леблана ожидало сильное огорчение. Не смотря на то, что его самолет и вырвался вперед, продемонстрировав наряду с этим рекордную скорость, дефицит бензина не разрешила ему дотянуть до финиша, и кубок достался британцу Грэхэму Уайту, летевшему кроме этого на самолете конструкции Блерио и продемонстрировавшему скорость 98,25.км/ч. Неудача Леблана разъяснялась тем, что гоночная расстояние в 1910 году была увеличена с 20 до 100 км.

Самолеты практически с каждым месяцем летали не только стремительнее, но и дальше. Захотев предстоящих удач Уайту, Леблан имел возможность гордиться только тем, что стремительнее его не летал еще ни один человек в мире. В будущем ему удалось выжать из собственного самолета дополнительно еще 2 км/ч.

Однако, рекорды Леблана продемонстрировали, что одним из наиболее значимых параметров, воздействующих на скорость полета, есть так называемая удельная нагрузка на крыло, которая определяется как отношение массы самолета к площади его крыла. И чем выше удельная нагрузка на крыло (при других равных условиях), тем громадную скорость может достигнуть летательный аппарат.

Так, в случае если у «Голден Флайера» удельная нагрузка на крыло составляла 15 кг/м2, то v гоночного «Блерио» она достигала уже 42кг/м . Забегая пара вперед, скажем, что и в будущем величина удельной нагрузки на крыло гоночных самолетов всегда увеличивалась и являлась одним из главных показателей скоростных возможностей автомобили. Действительно, тут требуется маленькое уточнение.

Простое повышение массы самолета, что кроме этого ведет к возрастанию удельной нагрузки на крыло, конечно, не дает никакого прироста скорости. Но уменьшение площади крыла (в следствии чего уменьшаются аэродинамические нагрузки и аэродинамическое сопротивление, действующие на него, содействует возрастанию скорости полета.

Из двух самолетов однообразной массы и оснащенных однообразными двигателями, более скоростным окажется тот, у которого меньше площадь крыла, а следовательно, выше и удельная нагрузка на него. Как раз этим методом и отправился Луи Блерио, создавая гоночный вариант собственного самолета.

Но в следующем, 1911 году, случилось событие, вынудившее удивиться не только любителей авиации, но и многих экспертов. Дело в том, что 11 мая Эдуард Ньюпор на самолете собственной постройки «Ньюпор» II достиг скорости 119,76 км/ч. Наряду с этим самолет был оснащен двигателем мощностью всего 30 л. с. (2 л. с. на квадратный метр крыла) и имел удельную нагрузку только 23 кг/м?. казалось, тут что-то не так. Но при более близком знакомстве с «Ньюпором» все поднялось на собственные места.

Конструктор сделал главную ставку не на мощность двигателя, а на хорошую аэродинамику. Ньюпор первым осознал, что на скоростях более 100 км/ч сопротивление воздуха возрастает так скоро, что такие элементы конструкции, как фюзеляж, оперение и шасси, начинают очень сильно оказывать влияние на неспециализированную аэродинамику летательного аппарата. Убрав все лишние элементы из набегающего потока, Ньюпор так снизил лобовое сопротивление собственной автомобили, что обеспечил ей преимущество в скорости перед вторыми самолетами, оснащенными двигателями мощностью 70—100 л.с.

Весьма интересно отметить и тог факт, что при создании этого гоночного самолета Ньюпогзу помогал узнаваемый французский инженер Эйфель (создатель известной Эйфелевой башни в Париже), что продувал модели самолета в собственной только что сооруженной аэродинамической трубе. Благодаря рекомендациям Эйфеля, Ньюпор применил в конструкции собственного самолета множество новшеств.

Во-первых, обтянул материей целый фюзеляж до самого хвоста и разместил в нем пилота так, что из фюзеляжа выступала лишь его голова. (В то время у гоночного самолета Блерио фюзеляж был сделан в форме фермы, а пилот практически по пояс пребывал в воздушном потоке). Во-вторых, на самолете «Ньюпор» II было установлено трапециевидное крыло с закругленными финишами, имеющее узкий профиль и крепящееся к фюзеляжу посредством предельного числа растяжек (в 2—3 раза меньше чем на вторых аппаратах).

В-третьих, Ньюпор уделить время дажу таким «мелочам», как стойки, каковые имели в сечении прекрасно обтекаемую форму. Коэффициент лобового сопротивления автомобили был в 3—4 раза меньше чем у приятель их самолетов того периода (0,045 вместо простых 0,15—0,2).
Так, благодаря Ньюпору было удачно реализовано еще одно наиболее значимое направление в создании скоростных самолетов — качественное улучшение их аэродинамики.

«Ньюпор» II. 1911 год

Конечно, что итог Ньюпора произвел огромное впечатление на вторых авиаконструкторов. Так. Луи Блерио также обтягивает материей ферменный фюзеляж собственного самолета и ставит на него новое, более обтекаемое оперение. Уже одно это снизило коэффициент лобового сопротивления самолета втрое, что разрешило Блерио обойтись мотором в два раза меньшей мощности и установить новый всемирный рекорд.

12 июня 1911 года летчик Леблан на новом гоночном самолете Блерио достиг скорости 125 км/ч.

Гоночный самолет «Блерио». 1911 год

Но Ньюпор не разрешил Леблану продолжительно наслаждаться славой чемпиона. Применяя уже известньк правила, он ставит на собственный «Ньюпор» двигатель мощностью 50 л. с, увеличивает нагрузку на крыло до 31 кг/м?, и всего через четыре дня показался новый всемирный рекорд скорости, равный 133,136 км/ч, что продержался до конца 1911 года.

Еще два самолета Ньюпора — двух- и трехместный, оснащенные более замечательными двигателями в 70 и 100 л. с. соответственно, не смотря на то, что и не смогли перейти данный предел, победили и вернули во Францию кубок Гордон-Беннетта, что разыгрывался 29 октября в Лондоне. Эти автомобили стали прототипами известных потом серийных самолетов «Ньюпор» IV, на одном из которых Петр Нестеров выполнил «мертвую петлю».

К громадному сожалению, в том же 1911 году основатель компании и ее основной конструктор Эдуард Ньюпор разбился по время армейских маневров. Чуть позднее в результате крушения самолета погиб и его брат Шарль. С этого момента компанию возглавил приобретший потом мировую известность гениальный летный инженер Густав Деляж.

Не обращая внимания на множество трудностей, начало нового 1912 года ознаменовалось очередным рекордом скорости, причем на этот раз фаворитом была основанная в 1910 году французская компания Армана Депердюссена, взявшая потом наименование СПАД. Ее основной конструктор — инженер Луи Бешеро стал известен не только как создатель гоночных самолетов, но и создатель известных истребителей СПАД периода Первой Мировой.

Еще в 1910 году, трудясь над созданием собственного гоночного самолета, Бешеро применил в его конструкции перспективную разработку. В отличие от обширно распространенной в то время угловатой ферменной конструкции фюзеляжа, он сделал корпус самолета по схеме монокок, выклеив его из тополевого шпона и придав ему прекрасно обтекаемую веретенообразную форму. На этом самолете, оснащенном двигателем мощностью 100 л. с. и имеющем удельную нагрузку на крыло 43 кг/м?, шеф-пилот компании Жюль Ведрин существенно улучшил рекорд Ньюпора, развив 13 января на дистанции 150 км скорость 145,161 км/ч.

Но Бешеро не остановился на этом и выстроил второй, улучшенный самолет с мотором мощностью в 140 л. с. Помимо этого, он практически на метр уменьшил размах крыла, что увеличило удельную нагрузку до 55 кг/м?, и покрыл обшивку крыла только что показавшимся тогда аэролаком. Он же первым поставил на собственный самолет громадной кок — обтекатель втулки воздушного винта. На этом гоночном «Депердюссене» Ж. Ведрин 7 сентября достиг скорости 174,1 км/ч, а в июне 1913-го второй французский летчик Морис Прево на том же самом самолете — 179,82 км/ч.

На гоночной автостраде «Денердюссен». 1913 год

Готовясь к гонкам на приз Гордон-Беннетта 1913 года, Бешеро выстроил два новых самолета. Снаружи они практически не отличались от «Депердюссена» выпуска 1912 года за исключением специального кока обтекателя и нового винта, установленного за головой пилота. Но габаритные размеры этих автомобилей были уменьшены, так что удельная нагрузка на крыло достигла 70 кг/м?. Помимо этого, Бешеро поставил на самолеты новейшие авиационные двигатели «Рон» и «Гном» — оба мощностью по 160 л. с, благодаря чему мощность на квадратный метр крыла достигла 15,8 л. с.

29 сентября 1913 года в г. Реймсе состоялись очередные состязания. Было ясно, что главная борьба будет идти между знаменитыми гонщиками Ведрином и Прево, выступавшими на однотипных «Депердюссенах». На протяжении гонок успех сопутствовала Прево, что прошел всю расстояние со скоростью 200,5 км/ч.

Наряду с этим на одном из пятикилометровых участков он смог развить скорость 203.85 км/ч, которая и была зарегистрирована как новый всемирный рекорд.

Но самым занимательным было то, что на протяжении состязаний вторым к финишу пришел не Жюль Ведрин на таком же «Депердюссене», а его брат Эмиль, летевший на совсем новом и мало кому знаменитом самолете Анрио-Паньи. Данный самолет, сконструированный инженером Паньи, снаружи очень сильно напоминал гоночные самолеты Ньюпора, но был оснащен 160-сильным двигателем «Гном» — таким же, какой стоял и на «Депердюссене» Прево.

И не смотря на то, что фюзеляж Паньи имел более большой коэффициент лобового сопротивления, площадь его крыла была на целый квадратный метр меньше чем у «Депердюссена». Наряду с этим количество растяжек, крепящих крыло к фюзеляжу, насчитывалось вдвое меньше, что давало данной машине в целом хорошую аэродинамику.

Но самым главным достижением Паньи было то, что его самолет весил на 100 кг меньше (масса безлюдного составляла всего 350 кг) и при той же удельной нагрузке на крыло, равной 70 кг/м?, мощность двигателя, приходящаяся на квадратный метр крыла, возросла до 17,7 л.с.

В полной мере возможно, что Эмиль Ведрин, пилотирующий данный самолет, имел возможность победить приз Гордон-Беннетта, если бы не одно но…

Дело в том, что данный самолет был закончен практически незадолго до состязаний, и пилот, конечно, просто не успел его освоить. В полной мере возможно, что на очередных гонках 1914 года самолет Анрио-Паньи имел возможность бы стать победителем, если бы не Первая мировая, на долгое время прервавшая все состязания и международные конкурсы.

источник: Виктор БАКУРСКИЙ ГОНКА ЗА ПРИЗРАКОМ СКОРОСТИ. ОПЫТ С УДЕЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ (1903—1914 гг.) Крылья Отчизны 10-1991

Второй игрок [Призрак отца] Русские субтитры

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: