Легкий самолет бок-5.

      Комментарии к записи Легкий самолет бок-5. отключены

Разработчик: БОК
Страна: СССР
Первый полет: 1937 г.Легкий самолет бок-5.

Бюро Особенных Конструкций (БОК) было основано в первой половине 30-ых годов двадцатого века. Тут, кроме других исследовательских работ, были сконструированы и выстроены семь самолетов, а также четыре по типу РД (АНТ-25), предназначенных для дальних высотных перелетов, и три легких автомобили — БОК-2, БОК-3 и БОК-5 — уникальной конструкции. Причем, из них только БОК-5 выполнен по схеме «бесхвостка». Он сконструирован главой Бюро, гениальным инженером Владимиром Антоновичем Чижевским.

В 1920-1930-х годах «бесхвостки» были в «особенном почете» у авиаконструкторов. Этому — собственные обстоятельства. Еще в 1910 году лейтенант английской армии Д.Данн выстроил и удачно испытал биплан «летающее крыло» D-5 с громадным углом стреловидности. Аналогичных автомобилей в истории авиации еще не было. После этого — D-8 и другие самолеты аналогичного типа. Это стало началом «эры бесхвосток». В 1914 году компания «Бургесс» (США) начала строить самолеты Данна.

Она выпустила в 1916 году два двухместных биплана Данна на поплавках. Эти гидросамолеты исправно служили на флоте США до 1919 года. Компании «Бургесс» за эти гидросамолеты был присужден приз.

«Бесхвостка» D-5.

В Российской Федерации по части «бесхвосток» лидирующее место в собственности, непременно, Б.И.Черановскому, что начал карьеру в первой половине 20-ых годов двадцатого века, в кружке любителей планеризма «Парящий полет» при Академии воздушного флота. Первой его работой стал планер типа «летающее крыло» БИЧ-2.

Фундаментальной теории в то время по этому типу аппаратов еще не существовало, но по плану Черановского, как он верно себе воображал, у «летающего крыла» должны быть минимальными масса конструкции и лобовое сопротивление, что имело возможность значительно улучшить летные характеристики аппарата. Причем, характерной изюминкой планера БИЧ-2 было то, что летчик всецело размещался в толстом крыле.

По окончании постройки планера БИЧ-4, управляемого летчиком П.Вержбицким в 1925 году в Коктебеле, во второй половине 20-ых годов XX века Черановский выстроил первый самолет-моноплан типа «летающее крыло» БИЧ-3 с двигателем 18 л.с. Летчик Кудрин, совершивший на самолете последовательность полетов, сделал заключение, что «машина способна устойчиво летать и прекрасно управляться.» Увлекшись идеей постройки «бесхвосток», Черановский формирует во второй половине 20-ых годов XX века БИЧ-7 с двигателем 100 л.с.

А после этого, в первой половине 30-ых годов двадцатого века — БИЧ-7А, что фактически и «завел» Чижевского, вдохновил на постройку собственного БОК-пятого. Что же, первым делом, привлекло интерес Чижевского в конструкции БИЧ-7А? А изюминок было много. Крылья высвобождены от рулей направления, что было часто на вторых аналогичных самолетах в то время.

Киль, являющийся как бы продолжением двухместной застекленной кабины, заканчивался рулем направления.

Удалось ликвидировать пробел в предшествующих моделях «бесхвосток»: размещенный по продольной оси самолета над палкой и обдуваемый струей воздуха от винта руль направления становился более действенным. Увлекательны были и органы управления. В качестве элеронов употреблялись лишь крайние закрылки.

А при взятии ручки «на себя» отклонялись и закрылки-элероны и рули высоты совместно. Чижевский сделал вывод, что при таковой совокупности управления и при задней центровке самолет, будет прекрасно управляемым в полете как в продольном, так и в боковом отношениях. Летчики, испытавшие БИЧ-7А, подчернули, что «…самолет устойчив на всех режимах полета, тенденции к утрата скорости не имеет и управление им ничем не отличается от управления самолетом обычной схемы.»

Но ни в одном из отчетов не удалось отыскать свидетельства о том, что на самолетах Черановского БИЧ-3, БИЧ-7 либо кроме того более позднем спортивном, скоростном (V=320 км/ч) БИЧ-21 получалось выполнить какие-либо фигуры высшего пилотажа. Это смогли показать полностью только на БОК-5. Итак, летный успех БИЧ-7А подтолкнул конструктора Чижевского на наглую идея: выстроить одноместный самолет -«бесхвостку» с хорошими пилотажными возможностями.

Также, конструктор имел в собственных целях в будущем БОК-5 сделать прототипом бомбардировщика БОК-6 с двумя двигателями М-34 по типу двухдвигательного пассажирского БИЧ-14, выполненного Черановским в собственной классической схеме с параболическим в плане крылом. Тут же для Чижевского открылась и одна очень важная изюминка для конструкции «бесхвостового самолета»: относительная толщина профиля в центроплане не должна быть больше величины 20%.

Летчики-испытатели Ю.Пионтковский, П.Стефановский, М.Нюхтиков утверждали, что относительная толщина профиля у БИЧ-14, равная 22%, приводила к срыву потока с крыла, что намного ухудшало работу руля направления на малых скоростях полета. А для осуществления посадки требовались через чур большие углы элевонов рулей и отклонения высоты, почему посадочная скорость намного возрастала.

Словом, для постройки БОК-5 у Чижевского накопился богатый материал по созданию «бесхвосток» Черановского с их недостатками и достоинствами. Также, Чижевский углубил аналитические изучения по теории самолёта и полёта, среди которых следовало вычислять следующие положения. У самолета аэродинамической схемы «бесхвостка» горизонтальное оперение отсутствует, а в качестве органов продольного управления применяют элероны, элевоны, флапероны, закрылки, которыми в определенном конструктивном сочетании осуществляется и поперечное (по крену) управление.

Запас продольной статической устойчивости самолета, как мы знаем, определяется обоюдным положением его центра тяжести и аэродинамическим фокусом крыла. Основной недочёт «бесхвостки» содержится в малом плече органов продольного управления, расположенных на крыле. Благодаря чего для продольного управления, к примеру, кабрирования, нужно прикладывать вертикальную силу, направленную вниз, приблизительно, вдвое громадную, чем у самолетов обычной схемы.

Это ведет к неприятной для летчика реакции самолета, так называемой просадке, в то время, когда по окончании отклонения элевонов появляется отрицательное вертикальное ускорение, что в конечном итоге ведет к повышению времени переходного процесса при управлении.

Также, наличие статистической устойчивости «бесхвостки» требует для обеспечения продольной балансировки самолета больших отклонений элевонов, что намного ухудшает аэродинамическое уровень качества. Имеется и посадки и значительные особенности взлёта «бесхвосток». Они осуществляются без применения механизации крыла, потому, что появляющийся при ее работе продольный момент фактически нечем уравновесить.

Это ведет к тому, что на «бесхвостке» конструктор должен устанавливать крыло большей площади и с уменьшенной удельной нагрузкой на него.

Невозможность обеспечения нужного плеча продольного управления на «бесхвостке» ограничивает применение разнообразных форм крыльев в плане. По большей части приходится использовать крыло с большой стреловидностью и малого удлинения, всего лишь 2-2,2 единицы. Разработку БОК-5 начали в середине 1930-х годов с учетом опыта, как мы уже сообщили, постройки бесхвосток Черановского.

А строили БОК-5 на смоленском заводе № 35. БОК-5 воображал собой моноплан с низкорасположенным крылом, килем, установленным на фюзеляже и тянущим винтом. На этом, фактически, сходство с БИЧ-7А и заканчивалось.

Крыло у БОК-5 имело форму в плане не параболы, а трапеции с практически прямой задней кромкой. Стреловидность передней кромки крыла равнялась 28°.

Была предусмотрительно, чтобы не было срыва потока, ограничена и относительная толщина крыла: она составляла величину только 15%. Крыло — двухлонжеронное, профиль ЦАГИ-890, полки лонжерона — трубы, стены — два страницы, нервюры — ферменные. Обшивка крыла — полотно. Подвижная часть крыла складывалась из трех отсеков с каждой стороны, ее обшивка — дюралюминиевая 0,5 мм, для жесткости.

Размах крыла самолета 9,86 м, протяженность 4,37 м. Вся задняя часть крыла БОК-5 конструктивно являлась всецело подвижной и делала функции переставного стабилизатора. Дело в том, что посредством червячной специального штурвала и передачи пилот легко имел возможность поворачивать ее на углы от -5° до +3°, так, регулируя усилия и балансировку машины на ручке управления. К этому необыкновенному стабилизатору крепились рули высоты и подвесные элероны.

Вся конструкция фюзеляжа дюралюминиевая — полумонокок с закрытыми профилями. Крыло обтянуто полотном. Головки цилиндров двигателя, для уменьшения лобового сопротивления, закрыты кольцевидным обтекателем. Шасси — неубирающееся, такое же, как и на У-2, с резиновой пластинчатой амортизацией. Расчетная перегрузка — 8 единиц.

Совместно с НИИ ВВС заводские опробования БОК-5 проводились во второй половине 30-ых годов XX века. К сожалению, начало их было неудачным. Самолет нежданно развернуло на протяжении пробежки по аэропорту и он опрокинулся.

Неполадку скоро ликвидировали: было нужно всего лишь сделать управляемым лётные испытания — и хвостовой костыль продолжили. Летчик-испытатель НИИ ВВС И.Петров в сентябре 1937 года совершил на БОК-5 первый вылет. После этого на новой машине летали П.Стефановский, М.Нюхтиков, П.Федрови. Всего летчики выполнили 65 полетов неспециализированной длительностью 20 ч. 42 мин.

Неспециализированное чувство пилотов было более чем удовлетворительным. В отчетах по опробованиям имеется такая запись:

«Самолет-«бесхвостка» БОК-5 владеет хорошей управляемостью и устойчивостью, несложен в управлении и в полной мере дешёв летчикам средней а также ниже средней квалификации.»

Не каждый самолет и простой, классической схемы заслуживал аналогичной оценки. Само собой разумеется, у БОК-5 были и недочёты. Пилоты высказывали пожелание расширить эффективность руля направления и сделать амортизацию шасси более эластичной.

К тому же, сильная вибрация винтомоторной установки в полете сначала делала неосуществимым совершить опробования автомобили на верховный пилотаж. Но на протяжении уже совершённых опробований установлено, что большая скорость автомобили образовывает приличную величину (с двигателем всего в 100 л.с.) — 174 км/ч, посадочная — 85 км/ч, скороподъемность у почвы — 2 м/с, потолок 4850 м, протяженность разбега — 120 м.

Чижевский не остановился на достигнутом. В 1938 году он представил армейским доработанный экземпляр БОК-5. Данный вариант отличался пара поднятыми углом и размерами наклона фюзеляжа на стоянке. Площадь элеронов уменьшили, дабы сделать управление более координированным, а площадь руля направления, напротив, пара увеличили.

Вес конструкции незначительно возрос, всего на 32 кг. И вот в августе 1938 года БОК-5 продемонстрировали на воздушном параде в Тушине, где обновленный самолет совершил три полета. А после этого машину передали в НИИ ВВС для национальных опробований.

Первый для «бесхвостки» государственный экзамен самолет выдержал на превосходно. В отчетном странице по опробованиям значилось: «Самолет «бесхвостка» БОК-5 несложен в пилотировании, владеет хорошей устойчивостью на скоростях до 150 км/ч и управляемостью. Допускает исполнение фигур высшего пилотажа.»

В собственных мемуарах П.Стефановский, первым испытавший БОК-5 на верховный пилотаж, с эмоцией вспоминает:

«Прибор показывает две тысячи пятьсот метров. Решил начать с переворота: сходу станет понятным, как машина выходит из пикирования. К тому же, переворот включает в себя начальные элементы бочки и последние — петли Нестерова. После этого даю медлено рули, и самолет весьма легко делает всецело всю бочку, к тому же какую! Заглядение!

Сейчас плавнее и немного меньше по ходу передвигаю ручку, ввожу соответствующую поправку. Бесхвостка — золотой самолет! — ложится на пояснице, переходит в пикирование и без упрочнений с моей стороны наичистейшим образом выходит из него! Но азарту поддаваться запрещено. Машина так как умелая, всего лишь первый пилотаж, — в этот самый момент смотри да смотри… И все же решаюсь (была — не была!) выполнить петлю Нестерова.

Легко переживая, начинаю разгон, подтягиваю ручку на себя. Но опасение осталось: все-таки бесхвостка, не известно, как она себя поведет в верхней точке. Мельчайшее мое беспокойство тут же передалось на перемещение руки. И вот самолет перевернулся через крыло, выполнил совершенный иммельман. Вот это чуткость! И вот — от прошлой бдительности не осталось и следа. Разгоняю машину еще раз, медлено тяну ручку на себя. Никакого крена!

Мало приостанавливаю перемещение ручки. И вот бесхвостка мягко, прямо-таки артистически минует верхнюю мертвую точку и — медлено переходит в пикирование, безупречно завершая фигуру.»

Как видим, успех в БОК-5 очевиден. Чем его растолковать? В первую очередь, направляться учитывать использование S-образного самобалансирующегося профиля крыла ЦАГИ-890. А это в сочетании с верно подобранной применением и центровкой особенного рода управления задней кромкой крыла позволило так уравновесить машину, что рули уже не должны были играться ключевой роли в удерживании ее в горизонтальном положении и помогали только для исполнения маневров.

Тут нельзя не учитывать и интуиции конструктора Чижевского. Лишь удачнейшее сочетание удельной нагрузки и мощности двигателя на крыло, их площади и расположение рулей, инерционных черт, и громадного количества вторых, обычно не поддающихся расчету факторов, делают самолет выдающейся машиной, какой был и БОК-5.

Все шло по замыслу и не предсказывало беды. По окончании завершения в сентябре 1938 года госиспытаний, управление НИИ ВВС советовало народному комиссариату оборонной индустрии приступить Чижевскому к созданию бомбардировщика — «бесхвостки» БОК-6. Но… в начале 1939 года В.Чижевского по фальшивому доносу арестовали, как «врага народа».

И тут круг замыкается. Дело в том, что во второй половине 30-ых годов XX века был репрессирован второй конструктор — Константин Калинин, что создал, выстроил а также подготовил к серийному производству собственную известную «бесхвостку» бомбардировщик К-12 «Жар-птицу», приблизительно того же класса, что и предполагаемый БОК-6. В ответе судьбы К-12 участвовали промышленности и видные руководители наркоматов, такие как Ворошилов, Алкснис, М.Каганович, Чернышев. И все — зря…

К-12 прошел долгий путь конструктивной эволюции. К.Калинин писал: «К-12 есть единственной вооруженной бесхвосткой, имеющей в армейском варианте громадное преимущество перед простой схемой, в особенности в отношении заднего оборонительного оружия». Так вот, это было бы очень занимательным сравнить «Жар-птицу» Калинина с БОК-6 Чижевского. Но, как говорится, не будущее.

Вместо этого Чижевскому сполна довелось потрудиться в специальном ЦКБ-29 НКВД, перед тем как он был переведен в ОКБ А.Н.Туполева. И это — к громадному сожалению. Превосходные отечественные «бесхвостки» — К-12, БОК-5, ДБ-ЛК, — созданные гениальными русскими конструкторами, увы, канули в Лету. Тем временем на Западе во всю шли разработки братьев Хортен, Нортропа, Бризинга и Братта…

Описание самолета.

БОК-5 — самолет цельнометаллический, с полотняной обшивкой; имел звездообразный двигатель воздушного охлаждения М-11 мощностью 110 л.с. Крыло S-образного профиля ЦАГИ-890 с относительной толщиной у корня 16%, а на финише 13% имело в плане вид стреловидной трапеции с прямой задней кромкой. Под задней кромкой, на протяжении всего размаха крыла подвешивались в центре рулевые закрылки — рули высоты, а по финишам — элероны.

Как элероны, так и рули высоты выходили за контур главного профиля крыла и сами имели крыльевой профиль, ко перевернутый спинкой книзу. При нейтральном положении как элероны, так и рули высоты размешались относительно хорды крыла под маленьким отрицательным углом -4°. Для продольной регулировки самопета в полете вся хвостовая часть крыла была выполнена подвижной и имела возможность отклоняться от +3° до -5° относительно хорды крыла.

Устойчивость в пути у БОК-5 осуществлялась килем, размещенным на хвостовой части фюзеляжа. К килю подвешивался руль направления.

Самолет был по большей части выполнен из металла. Крыло имело два лонжерона, склепанных из дюралюминиевых труб. В хвостовой части его, где крепились подвижные элементы, размещался третий вспомогательный лонжерон, кроме этого склепанный из дюралюминия, ко имеющий коробчатое сечение.

Любая половика крыла имела по шесть усиленных нервюр, собранных из трубок и дюралюминиевых балок. Между основными лонжеронами и этими нервюрами были протянуты металлические расчалки, придававшие дополнительную жесткость крылу. Крыло имело, не считая 12 усиленных нервюр, еще 24 простые промежуточных носка 24 и нервюры, выколоченных из узкого листового дюралюминия.

Рули и крыло обтягивались полотном, центральная часть крыла около фюзеляжа обшита гофрированным листовым дюралюминием.

Каркас поворотной части крыла был выполнен из продольных балок и дюралюминиевых нервюр. Обшивка его — дюралюминий 0,5 мм. По задней кромке поворотной части крыла приклепывались кронштейны для элеронов рулей и подвески высоты.

Фюзеляж был конкретно связан с центральной частью крыла. Наряду с этим лонжероны крыла проходили через фюзеляж. Каркас фюзеляжа складывался из дюралюминиевых шпангоутов, соединенных стрингерами. К переднему, усиленному шпангоуту крепилась спереди моторная рама, а позади — бак для горючего. Двигатель был закрыт кольцевым капотом, уменьшавшим лобовое сопротивление самолета. Обшивка фюзеляжа — листовой дюралюминий.

В средней части его, где расположена кабина летчика, имелся вырез с откидными бортами. Перед кабиной летчика размешался козырек. За кабиной летчика фюзеляж сразу же переходил в киль, оканчивающийся лонжероном, к которому подвешивался руль направления, а снизу крепился управляемый костыль.

Управление поворотной частью крыла, рулем высоты, рулём и элеронами направления осуществлялось при помощи тросов. В проводку управления руля направления включалось управление палкой. Шасси — двухколесное, простой схемы, с резиновой пластинчатой амортизацией.

Колеса шасси имели размер 100?700 мм. Для шасси употреблялись подробности от У-2.

Самолет был окрашен под «жар-птицу» зелеными, синими полосами и красными. Кольцевой капот двигателя — под серебро, винт — в красный цвет, пневматики колёс и цилиндры мотора — в тёмный. Вертикальное оперение раскрашивалось цветными полосами, на нем была нарисована марка конструкторского бюро — БОК.

ЛТХ:

Модификация: БОК-5
Размах крыла, м: 9,86
Протяженность самолета, м: 4,365
Высоте, м: 2,00
Площадь крыла, м2: 23,15
Масса, кг
-безлюдного: 596
-обычная взлетная: 764
Тип двигателя: 1 х ПД М-11
-мощность, л.с.: 1 х 100
Большая скорость, км/ч
-у почвы: 155
-на высоте: 174
Практическая дальность, км: 600
Практический потолок, м: 4850
Экипаж, чел: 2.

Легкий самолет БОК-5 в изначальном виде.

Легкий самолет БОК-5 в изначальном виде.

Легкий самолет БОК-5 в изначальном виде.

БОК-5. Вид спереди.

БОК-5. Вид позади.

Доработанный самолет БОК-5.

Доработанный самолет БОК-5.

Доработанный самолет БОК-5. Вид позади.

Доработанный самолет БОК-5.

Кабина самолета БОК-5.

Винтомоторная несколько БОК-5.

Винтомоторная несколько БОК-5.

БОК-5. Рисунок.

 БОК-5. Компоновочная схема.

БОК-5. Схема совокупности управления.

БОК-5. Схема 1.

БОК-5. Схема 2.

.

.

 Перечень источников:
В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.
Б.Л.Симаков. Самолеты страны Советов. 1917-1970.
Энциклопедия-справочник. Самолеты страны Советов.
Крылья Отчизны. Юрий Смирнов. «Золотой самолет» Владимира Чижевского.
Моделист-Конструктор. Игорь Костенко. Пилотажный БОК-5.
Издание «Самолеты мира» 2001 г.
Летный форум PropJet. Архивные фото.

Самолет АКМ-5 . Aircraft AKM-5

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: