ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.02.2024
Просмотров: 9
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
О ТЯЖЕЛЫХ ЛЕТАЮЩИХ ЛОДКАХ
А.А. ХОХЛОВ
Московский физико-технический институт (Государственный университет) г. Жуковский
Количество выпущенных гидросамолетов (ГС) и самолетов-амфибий (СА) за всю историю авиации едва ли превысит 1,5 – 2 % от общего количества выпущенных летательных аппаратов, но они всегда играли и играют заметную роль в истории авиации.
Сто с лишним лет назад вблизи Марселя 28 марта 1910 года француз Анри Фабр совершил первый в мире полет на гидросамолете с поверхности воды. Дальнейшая история гидроавиации видела как массовое производство гидросамолетов и самолетов-амфибий, так и существенное снижение интереса к ним. В разные времена ГС и СА решали различные задачи. В начальный период это были, задачи ближней и дальней разведки, транспортные операции, а также борьбы с надводными кораблями.
В 30-е – 40-е годы, часто называемыми «Золотой эрой» гидроавиации, ГС стали совершать трансокеанские перелеты и решать другие задачи в прибрежных странах. Этому способствовало то, что для сухопутных самолетов, отсутствовали в достаточном количестве аэродромы, а надежность авиационных моторов была невысока, так что, при отказе двигателя при полете над водой гидросамолет был более безопасен. Массовое строительство гидросамолетов в это время, подтверждает рисунок 1, на котором представлено распределение количества выпуска тяжелых летающих лодок в зависимости от даты их первого полета по периодам.
Рис. 1. Распределение количества выпуска тяжелых летающих лодок
в зависимости от даты их первого полета по периодам.
Во время второй мировой войны ГС и СА успешно решали задачи ближней и дальней разведки, поиска и спасения экипажей воздушных и морских судов, противолодочной борьбы, выполнения транспортных, и ударных операций по надводным кораблям, морским и сухопутным объектам.
С началом эры реактивных самолетов гидроавиация стала утрачивать свои позиции в силу определенных причин. Строительство аэродромов с искуственным покрытием во всем мире дало возможность сухопутным самолетам выполнять с них полеты в любое время года, в любых широтах в более сложных метеоусловиях. Сухопутные самолеты с реактивными двигателями стали более надежными, а их летно-технические характеристики, превысили характеристики ГС и СА. Повышение максимальных скоростей полета неблагоприятно отразилось на взлетно-посадочных и мореходных характеристиках ГС и СА. Создаваемые в послевоенный период ГС и СА были нацелены на решение задач противолодочной обороны (ПЛО), выполнения поисково-спасательных операций (ПСО), ударных и транспортных операций, а также делались попытки по созданию ГС истребителей.
В 60-е годы целый ряд стран прекратил работы над новыми ГС и СА, а те кто продолжил их строить сосредоточили свои усилия на создании самолетов предназначенных для ПЛО, ПСО и задач пожаротушения.
Все вышеперечисленное в большей мере относится к самолетам тяжелым, В тоже время всегда активно разрабатывались и эксплуатировались легкие ГС и СА, как поплавковые, так и летающие лодки.
Основной причиной почему ГС и СА были и остаются востребованы является то, что они обладают мореходностью, т.е. способностью при заданном морском волнении и ветре к безопасному нахождению на плаву, маневрированию на воде, взлету с воды и посадке на воду. Мореходность ГС и СА позволяет им решать целый ряд упомянутых выше задач с большей эффективностью, по сравнеию с сухопутными самолетами.
О количестве выпущенных тяжелых летающих лодок
ГС и СА делятся прежде всего на два класса: это поплавковые и лодочные. Их также можно разделить по взлетному весу. Предлагается рассматривать самолеты легкие со взлетным весом до 5700 кг, и тяжелые (транспортные) более 5700 кг, как это предусмотрено Авиационными правилами, часть 25 и часть 23. В настоящем разделе и далее будут рассматриаться тяжелые летающие лодки (ТЛЛ), как опытные, так и серийные, созданные за весь период самолетостроения.
Основными источниками информации явились печатные издания и сайты Интернета, перечень которых приведен в конце статьи. Для оценки полноты и достоверности данных, прежде всего из Интернета, проводилось сравнение их с печатными источниками, при этом полагалось, что последние содержат более достоверную информацию. Оценка полноты и достоверности данных о типах ТЛЛ, представленных в Интернет источниках, проводилась на основе ГС и СА США. Анализ показал, что более чем в 95% случаев там описаны почти все ЛА, несовпадения касались отдельных модификаций ГС. Полнота и достоверность данных о количестве выпущенных ТЛЛ оценивалась по серийным ГС и СА выпущенным в СССР и России, несоответствие составило не более 2-3%.
Проведенный анализ показал, что за период с 1914 по 2004 год в 9 странах, на 47 фирмах, занимавшихся разработкой и выпуском ТЛЛ, выпущено приблизительно 10432 ТЛЛ, 129 типов. Распределение количества выпущенных ТЛЛ по странам приведено на рис. 2
Рис.2. Распределение количества выпущенных ТЛЛ по странам.
О
сновными фирмами, выпустившими максимальное количество ТЛЛ являются: Consolidated (US) выпущено – 3600 шт., Martin (US) – 1602, Short (GB) - 911, Dornier (DE) – 728, Felixstowe (GB) – 596, Grumman (US) – 525, Curtiss (US) - 491, CANT (IT) – 455, Kawanishi (JP) – 387, Beriev (RU SU) – 342 шт. Данные о распределении количества выпущенных ТЛЛ по фирмам приведены на рис.3. Рис.3. Распределение количества выпущенных ТЛЛ по фирмам разработчикам.
Рис. 4. Распределение количества выпущенных типов ТЛЛ по фирмам разработчикам.
Распределение количества выпущенных типов ТЛЛ по фирмам разработчикам представлено на рис.4.
Самыми массовыми ТЛЛ, выпуск которых составил более 100 экземпляров и которые представляют почти 90% от общего количества выпущенных ТЛЛ, являются ГС и СА перечисленные в таблице 1. При этом следует отметить, что самая массовая ЛЛ, построенная в СССР – МБР-2 в количестве 1360 шт. в нашем анализе не учитывается, поскольку ее нормальная взлетная масса составила 4424 кг.
Таблица 1.
| № | Тип ЛЛ | Страна | Количество выпущенных | Год первого полета |
| | Consolidated PBY Catalina | US | 3290 | 1935 |
| | Martin PBM Mariner | US | 1285 | 1939 |
| | Short S.25 Sunderland | GB | 777 | 1937 |
| | Grumman HU-16 Albatross | US | 466 | 1947 |
| | CANT Z.501 Gabbiano | IT | 455 | 1934 |
| | Martin P5M Marlin | US | 285 | 1948 |
| | Blohm & Voss BV 138 | DE | 279 | 1937 |
| | Dornier Do 24 | DE | 279 | 1937 |
| | Dornier Do J Wal | DE | 250 | 1922 |
| | Felixstowe F5L | US | 227 | 1918 |
| | Savoia-Marchetti S.55 | IT | 227 | 1924 |
| | Consolidated PB2Y Coronado | US | 217 | 1937 |
| | Kawanishi H6K | JP | 215 | 1936 |
| | Dornier Do 18 | DE | 170 | 1935 |
| | Kawanishi H8K | JP | 167 | 1941 |
| | Beriev Be-12 | RU SU | 143 | 1960 |
| | Canadair CL-215 | CA | 125 | 1967 |
| | Beriev Be-6 | RU SU | 123 | 1948 |
| | CAMS 55 | FR | 112 | 1928 |
Далее представлено краткое описание десяти наиболее массовых ТЛЛ.
Данный список открывает одна из самых удачных по общему мнению, многоцелевая летающая лодка PBY Catalina, выпущенная в количестве 3290 экземпляров. Самолет разработанный в США на фирме Consolidated под руководством блестящего авиационного инженера Айзека Маклина "Мака" Лэддона, имел радикально новую конструкцию, защищенную авторским свидетельством. Первый полет состоялся в 1935 году. Ключевым, при принятии решения о закупке PBY, явился тот факт, что Consolidated запросила за свою лодку цену в 90 000$, а фирма Douglas за свою подобную разработку 110 000$ и проиграла конкурс.
Лодка, выпускавшаяся в различных модификациях (PBY-1, PBY-2, PBY-3, PBY-4, PBY-5, PBY-5A, PBY-5B, PBY-6A, PBN-1 Nomad, а также как ГСТ в Советском союзе), представляла собой цельнометаллический, подкосный моноплан с хорошей аэродинамикой (аэродинамическое качество самолёта = 11,9). Крыло, площадью 130 м2 и размахом 31.70 м, без механизации, установлено на пилоне над фюзеляжем по схеме «парасоль» и имело по паре дополнительных подкосов с каждой стороны. Подкрыльные поплавки в воздухе, поднимались с помощью электропривода и становились законцовками крыла. Лодка ГС двухреданная (модификация PBN-1 трехреданная), выполненная по схеме полумонокок отличалась размещением всего экипажа и оборудования на одной палубе, верх лодки имел полукруглое сечение. Корпус лодки был разделен переборками на пять водонепроницаемых отсеков, обеспечивающих плавучесть машины в случае повреждений. Гидродинамическое удлинение (расстояние от носа лодки до последнего редана, отнесенное к ширине первого редана) лодки 3,8, первый редан прямой, в поперечном плане ближе к скуле несколько вогнутый, средний угол поперечной килеватости на редане 19,3°. Максимальная эксплуатационная перегрузка 3,2. Модификация PBY-5A выполнена как амфибия, установка колесного шасси повысило взлетный вес на 1 тонну.
Рис. 5. PBY-5 на посадке.
Нормальная взлетная масса ГС составляла 16 067 кг, скорость сваливания 94 км/ч (10,4т). Посадочная скорость 110-115 км/ч. Скорость отрыва 114 км/ч (12,2 т). Максимальная скорость полета 288 км/ч. Практическая дальность 4096 км. Продолжительность полета до 20-30 часов. В крыле самолета расположены два поршневых двигателя воздушного охлаждения Pratt Whitney R-1830-92 Twin Wasp по 950 л.с. каждый. Использовались трехлопастные винты изменяемого шага Гамильтон Стандарт с постоянной скоростью вращения.
Благодаря невысоким взлетно-посадочным скоростям, мощным двигателям, и хорошей гидродинамике мореходность PBY составила три балла (высота ветровой волны 3% обеспеченности 1,25 м).
Второй в списке самых массовых тяжелых летающих лодок стоит Martin PBM Mariner, выпущенная в количестве 1285 экземпляров. Самолет, взлетевший впервые в 1939 году, был одним из лучших двухмоторных ГС Второй мировой войны. Mariner по конструкции и летным характеристикам превосходил своего современника - PBY Catalina, но так и остался на почетном втором месте. ГС использовался как патрульный, бомбардировщик, противолодочный, спасательный и транспортный самолёт.
ГС представлял цельнометаллический, свободнонесущий моноплан с высокорасположенным крылом типа «чайка» площадью 131 м2, размахом 35.97 м. Крыло имело большое удлинение (9,89) и развитую механизацию. Лодка высокая, двухреданная, монококового типа, большого объема, перед крылом двухпалубная, разделена на 5 водонепроницаемых отсеков, оборудованных герметичными дверьми. Гидродинамическое удлинение лодки - 6,2, первый редан прямой, угол поперечной килеватости на редане 16°. Для обеспечения поперечной остойчивости ГС на воде использовались подкрыльные поплавки, на первых модификациях, убирающиеся в специальные ниши по направлению к фюзеляжу, на последних они жестко крепились к крылу посредством четырех подкосов. Оперение двухкилевое, консоли стабилизатора имеют поперечное V 18°. На стабилизаторе сверху и снизу установлены небольшие вертикальные поверхности - турбулизаторы (генераторы вихрей), благодаря чему удалось существенно повысить эффективность рулей высоты.
Рис. 6. Martin PBM Mariner взлетает с пороховыми ускорителями.
В крыле, в местах изломов, установлены два поршневых двигателя воздушного охлаждения Wright R-2600-22 Cyclone по 1900 л.с. каждый. Для облегчения взлета предусмотрена установка по бокам хвостовой части лодки твердотопливных ракетных ускорителей JATO (Jet Assisted Take-Off).
Нормальная взлетная масса ГС составляла 25308 кг. Максимальная скорость 340 км/ч. Практическая дальность 4800 км. Скорость сваливания 128 км/ч. Время взлета 55,6 сек. Максимальная эксплуатационная перегрузка в центре тяжести - 3 при весе 20 т. и 2,4 при весе 25 т. Обычный патрульный вылет Mariner длился 9-12 часов.
Мореходность PBM Mariner может быть оценена в 3 -3,5 балла. В литературе встречаются данные о посадке ГС на волны с высотой, более чем 3м, но без инструментальной оценки высоты волны.
