Владимир Пышнов - Из истории летательных аппаратов
9,7
0,80
14
4000/
3.3/
280
1,35
50
80
10
Состоял на вооружении ВВС СССР
17
"И-15", биплан
1934 г., СССР
720/1000
9,7
22,0
1170
1570
10,3/4,8
380
3,0
4,12
0,041
0,7
9,7
0,78
14,5
5600/6900
3,5/4,4
320
1,35
55
92
10
То же
18
"И-16", моноплан
1934 г., СССР
750/1070
9,0
14,5
1300
1680
9,0/5,6
360
3,6
4,7
0,035
0,4
11,0
0,70
15
5300/6800
3,15/4,0
400
1,3
67
155
15
"
19
"И-16", моноплан
1938 г., СССР
920/1500
9,0
14,5
1450
1830
9,0/5,6
410
3,5
4,45
0,035
0,4
11,0
0,70
15
6500/8800
3,5/4,7
420
1,3
74
170
14,5
"
20
"И-153", биплан
1938 г., СССР
920/1500
10,0
22,0
1440
1850
10,5/5,0
450
3,15
4,1
0,030
0,52
11,0
0,70
15
7300/10000
4,0/5,3
385
1,35
62
105
10
"
С двигателями жидкостного охлаждения
21
"Фоккер D-11", полутороплан
1924 г., Голландия
300
11,4
21,5
920
1320
11,4/6,0
230
4,1
5,7
0,056
0,95
9,2
1,00
14
3200/
2,5/
220
1,4
41
75
11,5
Состоял на вооружении ВВС СССР в 1925-1930 гг.
22
"И-3", биплан
1928 г., СССР
500/600
11,0
27,0
1420
1660
11,8/5,1
320
4,3
5,2
0,042
0,9
9,6
0,80
14,5
4700/
2,8/3,2
280
0,35
46
83
11,5
То же
23
Хаукер "Фьюри", биплан
1934 г., Англия
600/880
9,2
24,5
1230
1640
10,0/4,1
330
3,7
5,0
0,040
0,75
9,0
0,70
14
4700/6000
2,8/3,6
300
1,2
50
95
12
-
24
"Як-1М", моноплан
1941 г., СССР
1200/2000
9,2
14,8
2100
2650
9,2/5,7
490
4,2
5,4
0,022
0,25
13,0
0,60
17
8300/11500
3,1/4,3
570
1,0
95
320
21
Состоял на вооружении ВВС СССР
В графе 16 приведены значения коэффициента перегрузки при выполнении маневра на мощности двигателя, равной его мощности у земли, и на эквивалентной мощности.
В графе 17 дана максимальная скорость на малой высоте, а в графе 18 -значение коэффициента подъемной силы при маневре; оно принималось равным Суман 2Сун но не более 0,85 Суmах.
В графе 19 дана скорость при маневре Vман, определяемая по формуле
в графе 20 -- радиус виража r, определяемый по формуле
в графе 21 - время совершения круга при вираже
Первым истребителем и первым маневренным истребителем следует считать французский самолет "Моран-Ж". На этом самолете знаменитый русский летчик П. Н. Нестеров выполнил первый таран в воздушном бою; на нем впервые устанавливались пулеметы для стрельбы через плоскость вращения винта. Однако самолет "Моран-Ж" как истребитель не получил распространения. Причиной этого была его относительно небольшая скорость -- 130 км/час; перегрузка при маневре на этом самолете на малой высоте была равна приблизительно 2, а на высоте 2000 м лишь около 1,5; наконец, условия обзора для летчика были плохими.
Подробные характеристики этого самолета были даны в статье "На чем летал П. Н. Нестеров". Как истребитель более успешным был самолет "Фоккер Е-II", построенный в Германии и являвшийся в сущности модификацией самолета "Моран-Ж" (рис. 2, а). В самолет были внесены некоторые улучшения: была повышена мощность двигателя до 100 л. с., а затем и до 160 л. с.; крыло было несколько опущено и благодаря этому улучшен обзор для летчика; коэффициент перегрузки повысился, и самолет отличался хорошей маневренностью. Однако и самолет "Фоккер Е-II" не долго состоял на вооружении. Следует упомянуть, что самолет "Моран" имел модификацию с более мощным двигателем и улучшенной аэродинамикой, но и эта модификация применялась мало.
Еще до войны 1914 г. проводились состязания в полетах на скорость на гидросамолетах. В 1914 г. на этих состязаниях победу одержал маленький самолет-биплан английской фирмы Сопвич; при том же двигателе, который был установлен на самолете "Моран-Ж", -- мощностью 80 л. с., -- он развил скорость на 20 км/час больше, несмотря на свои громоздкие поплавки. У самолета "Моран-Ж" источником большого сопротивления являлись тросовые растяжки, идущие к крыльям; общая протяженность растяжек была равна около 44 м и площадь сопротивления составляла около 0,3 м2.
Рис. 2 Вид сбоку типичных истребителей времен первой мировой войны:
а -- "Фоккер Е II", б -- "Ньюпор-17", в -- Сопвич "Кемел"; г -- Сопвич, триплан
У маленького биплана фирмы Сопвич общая длина растяжек оказалась вдвое меньше, сами растяжки были тоньше, и экономия в сопротивлении составила около 20-25%. Начиная с этого времени, т. е. с 1914 г., маленький биплан стал классической схемой маневренного истребителя, которая просуществовала около 20 лет и даже в настоящее время частично сохранилась для акробатических самолетов. Благодаря уменьшению сопротивления у бипланов их максимальная скорость оказалась выше примерно на 10%, а после улучшения носовой части фюзеляжа и перехода на ленточные растяжки -- на 20%, при той же мощности двигателя. Только с развитием моноплана с крылом без растяжек и с убирающимся шасси преимущество малыми бипланами было утрачено.
Переход на бипланы позволил несколько уменьшить размах крыльев -- с 9-10 м до 7,5-8,5 м. Каждое крыло стало значительно уже, и это улучшило обзор; с уменьшением размаха повысилась угловая скорость накренения -благодаря уменьшению аэродинамического демпфирующего момента крыльев. Маленькие бипланы оказались очень подвижными, их преимущества как истребителей были совершенно явными.
В 1915 г. во Франции выпускаются одноместные истребители-полуторопланы "Ньюпор-10" и "Ньюпор-11"; они поступили и в русскую армию и строились затем в России -- в основном на заводе "Дукс" в Москве. За его миниатюрные размеры и легкость самолет "Ньюпор-11" называли "Бебе".
В дальнейшем в России и после Октябрьской революции еще оставались самолеты "Ньюпор-17", -21, -23, -24 и -24 бис; они отличались друг от друга сравнительно немного. Самолет "Ньюпор-17" имел двигатель мощностью 110 л. с. и размеры его были немногим больше, чем у самолета "Ньюпор-11"; "Ньюпор-23" имел двигатель мощностью 120 л. с.; самолет "24 бис" отличался от самолета "23" тем, что у него было несколько скруглено сечение фюзеляжа.
Обращаясь к схеме самолетов "Ньюпор" (см. рис. 2, б), прежде всего следует отметить прекрасный обзор для летчика: верхнее крыло -- более широкое, находится почти на уровне глаз; нижнее крыло имеет ширину лишь 0,7 м и расположено прямо снизу, мало закрывая землю. Типична стойка в форме буквы "V".
В русской авиации времен первой мировой войны самолет "Ньюпор" был основным истребителем; таковым он оставался и в период гражданской войны. На этом самолете летчики прекрасно выполняли высший пилотаж и успешно вели воздушные бои; конструкция его была проста -- в основном дерево, полотно и тросовые растяжки; металлическими были только шасси и каркас оперения из тонких труб.
Однако у самолета "Ньюпор" были и серьезные недостатки. Это, прежде всего, малый запас прочности и низкая жесткость, которая была обусловлена схемой с узким однолонжеронным нижним крылом. Такая схема слабо противостояла крутящим моментам. На самолетах "Ньюпор", особенно когда они поизносились, было много случаев поломки в воздухе.
Другим большим недостатком самолета был его резкий срыв в штопор. Из табл. 1 видно, что при полете самолета "Ньюпор" на максимальном качестве Сунl,0, а Суmах был у него не выше 1,3. При полете с максимальной подъемной силой на маневре самолет был очень близок к срыву и при появлении срыва сразу начинал быстро вращаться в штопоре. Если при этом был запас высоты, то из штопора можно было быстро выйти. Однако были часты сваливания в штопор на взлете, если летчик начинал круто набирать высоту с недостаточной скоростью или если вдруг падала тяга винта. Много летчиков погибло или было тяжело ранено при сваливаниях самолета в штопор на малой высоте. "Вертлявость" самолета, особенно на больших углах атаки, использовалась опытными летчиками для эффектного пилотажа и в воздушном бою. К 1918 г. фирма "Ньюпор" отказалась от полуторопланов и перешла на "чистые" бипланы с равными по площади крыльями.
Бипланы с равными по площади крыльями широко применялись на английских истребителях периода первой мировой войны. В 1917 г. английской фирмой Сопвич был выпущен один из лучших истребителей того времени "Кемел" ("Верблюд") с ротативным двигателем мощностью 130 л. с. (рис. 2, в). Характеристики этого самолета приведены в табл. 1; как видно, у самолета "Кемел" при маневре на малой высоте перегрузка nу доходила почти до 2,5 и время виража составляло около 10 сек. Высота потолка у самолета "Кемел" достигала 7 км. Следует указать, что высота потолка является косвенным свидетельством высокой маневренности. При полете на потолке максимальная подъемная сила равна весу и nу1; по мере уменьшения высоты значение nу будет расти соответственно росту величины Y/Yн.
