СПЛ гидросамолет для подводных лодок.

1 | 2 | 3 | 4

Тридцатые годы не случайно называют "золотым веком" авиации. Именно в этот период в процессе осмысливания конструкторами новых возможностей использования самолетов возникли и осуществлялись самые дерзкие проекты.

Именно в это время создаются самолеты, стартующие с дирижаблей, автомобилей и даже с самолетов-носителей (вспомните "звено" В.С. Вахмистрова). Осуществление этих идей, надо сказать, не совершило переворота в тактике боевых действий, но их пришлось существенно корректировать, когда летательные аппараты научились подниматься в воздух с корабля. Закономерно встала на очередь идея оснащения самолетами и подводных лодок.

Мысль установить самолет на подводную лодку возникла в связи со стремлением повысить ее боевую эффективность за счет расширения поля обзора при поиске противника. Самолет мог увеличить "дальнозоркость" подлодки в десять с лишним раз. А это имело особо важное значение в таких операциях, как организация морской блокады противника, рейдерство, поиск и уничтожение вражеских кораблей в открытом море. Однако в техническом плане задача и для самолета, и для подлодки оказалась далеко не простой.

Где и как размещать самолет на подводном корабле? Предлагалось два решения: либо внутри лодки, но тогда нужно разбирать самолет; либо снаружи, на палубе. Второй вариант с размещением самолета в специальном ангаре на палубе показался мне наиболее удобным. Разборка самолета в этом случае заменялась его складыванием. Однако при этом возрастало гидродинамическое сопротивление лодки, что снижало ее скорость под водой. Это не говоря об увеличении веса субмарины и ухудшении ее остойчивости. Отсюда закономерно последовало категорическое требование минимальных габаритных размеров ангара. Тогда подлодки имели относительно небольшие размеры, их водоизмещение не превышало 700 т, а рассчитывать приходилось только на них, а не на подводные крейсера будущего. Минимальный вес и размеры - эти вопросы у нас доминировали над остальными. К тому же приходилось разрешать и другие, не менее важные проблемы - ограниченного времени подготовки к полету и уборки самолета после полета в ангар (3-5 мин), старта и приема самолета в сложных метеорологических условиях, надежной связи гидросамолета с подлодкой и, наконец, проблему мореходных качеств самолета. Именно эти, а не летно-технические характеристики определили конструкцию.

Разработка такой летающей лодки была сложной, но интересной задачей. За ее решение и взялся тридцатилетний авиаконструктор И.В. Четвериков.

Конструктор сохранил в самолете для подводной лодки аэродинамическую и конструктивно-силовую схему самолета ОСГА-101. Пришлось, правда, несколько уменьшить габариты, поскольку предполагалось разместить его на подводной лодке в герметичном ангаре диаметром всего лишь 2,5 м и длиной 7,5 м.

Были разработаны приспособления, позволяющие трансформировать крыло, силовую установку, подкрыльные поплавки и консоли стабилизатора. При этом для стыковки узлов использовались не традиционные болты с гайками, а быстросъемные пальцы-фиксаторы.

Конечно, стремление сделать летающую лодку возможно меньших габаритов не обошлось и без некоторых издержек. Например, оперение имело очень маленькие площадь и плечо, что делало устойчивость самолета явно недостаточной. Неудовлетворительным получился и обзор, особенно с места наблюдения, поскольку экипаж пришлось спрятать вглубь лодки для уменьшения ее размеров. Кроме того, самолет не имел вооружения - пулемета и наружных бомбовых подвесок и приспособлений для взлета с корабельной катапульты. Характеристики этой машины были, пожалуй, ближе спортивному самолету оригинальной конструкции, что и подтвердилось установлением на нем нескольких мировых рекордов.

Какова же была конструкция этих крылатых близнецов: СПЛ и ОСГА-101?

Свободнонесущие монопланы с высоким расположением крыла имели почти одинаковые крылья - цельнодеревянные, с тремя коробчатыми лонжеронами. Лобовая часть до среднего лонжерона сверху и снизу обшивалась фанерой, а все крыло - полотном, пришитым к нервюрам нитками. Все швы заклеивались киперной лентой.

Главное отличие консолей ОСГА-101 и СПЛ - в узлах стыковки с фюзеляжем. На первом были обычные замки типа "ухо-вилка" сверху и снизу на полках всех лонжеронов. Таким образом, каждое полукрыло крепилось шестью болтами. На втором же узлы на переднем и заднем лонжеронах соединялись без фиксации. При этом изгибающий момент передавался через узлы всех лонжеронов, а перерезающая сила только через узлы среднего. В рабочем положении крыло удерживалось фиксатором на верхнем узле среднего лонжерона. Нижний же его узел 6ыл карданным, он удерживался в гнезде центроплана на резьбе. Достаточно было освободить фиксатор, развернуть консоль вдоль оси лонжерона, уложить ее по борту лодки - и крыло складывалось.

Оптимальное положение лодки на взлете и при посадке обеспечивал большой установочный угол крыла (6°), тогда как в горизонтальном полете угол атаки был гораздо меньше (2°). Поэтому нос лодки оказывался наклоненным вниз, но при этом ось двигателя располагалась вдоль набегающего потока.

Крылья ОСГА-101 и СПЛ были набраны профилями типа МОС-27 с относительной толщиной 18% в корневой части и 12% в концевой. В сочетании с большим сужением крыла это приводило к тому, что на больших углах атаки в концевой части крыла возникал срыв потока. Стоило летчику чуть перетянуть ручку на себя при посадке, как самолет тут же стремился свалиться на крыло. О причинах такого явления тогда еще не знали и полагали это следствием недостаточной поперечной устойчивости. Попробовали увеличить угол поперечного V крыла до 5°, но поведение самолета на больших углах атаки не изменилось. По словам И.В. Четверикова, положение в какой-то степени компенсировала высокая эффективность элеронов.

Элероны имели большую площадь и занимали всю заднюю кромку крыла. Каждый состоял из двух частей - корневой и концевой, причем первые при посадке могли отклоняться как закрылки. Сами элероны были деревянными с лонжероном коробчатой конструкции и полотняной обшивкой. Носок элерона обшивался фанерой.

Лодка самолета СПЛ (равно как и ОСГА-101) цельнодеревянная, с каркасом из набора шпангоутов, лонжеронов и стрингеров и фанерной обшивкой. Гидродинамические характеристики лодки были весьма высокими, поскольку самолеты предназначались для работы в открытом море. Большой угол килеватости существенно снижал перегрузки в момент приводнения на волну, а высокий борт обеспечивал безопасные взлет и посадку в штормовую погоду.

Хвостовая ферма фюзеляжа из стальных труб. Ее жесткость обеспечивалась лентами-расчалками. Тросы управления рулем высоты и рулем поворота проходили внутри труб фермы.

Подкрыльные поплавки гидросамолетов СПЛ и ОСГА-101 имели одинаковые форму и конструкцию. Каждый из них представлял собой деревянный каркас из шпангоутов и стрингеров, обтянутый фанерой. Единственное различие в фермах подкрыльных поплавков - на самолете СПЛ они имели более простую конструкцию.

Оперение с цельнометаллическим сварным каркасом и полотняной обшивкой. Лонжероны киля и стабилизатора, а также нервюры и кромки килей, стабилизаторов и рулей были сделаны из тонкостенных стальных труб. Стабилизаторы самолетов различались: на СПЛ он был выполнен по биплановой схеме для уменьшения размаха.

Силовая установка обеих машин базировалась на распространенном в то время авиадвигателе М-11 мощностью 100 лс. Винт от самолета У-2, деревянный с фиксированным шагом, его диаметр 2,3 м.

Двигатель располагался на высоком пилоне, сваренном из стальных труб. Такая его компоновка диктовалась необходимостью предохранить винт от забрызгивания при взлете и посадке. На СПЛ стойка мотогондолы складывалась назад, при этом нижний конец заднего подкоса, опираясь на скользящую муфту, двигался по трубе хвостовой фермы.

В мотогондоле располагались десятилитровый масляный бак и двадцатилитровый расходный бензобак. Основные же бензобаки находились в лодке.

В первоначальном варианте на моторах обоих самолетов устанавливали кольцо Тауненда; на ОСГА-101 - граненое, сваренное из листовой нержавейки, а на СПЛ - круглое, выколоченное из дюралюминия.

Как известно, кольцо Тауненда снижает аэродинамическое сопротивление головок цилиндров звездообразного двигателя, но на М-11 эффект от его применения почти не ощущался. Поэтому после первых полетов кольца были демонтированы.

Стойки шасси самолета ОСГА-101 из стальных труб с деревянными обтекателями, примотанными матерчатой лентой. При взлете и посадке на воду колеса лебедкой поднимались к крылу. Располагаясь выше ватерлинии, они не ухудшали гидродинамики корпуса. В хвостовой части лодки был установлен костыль с амортизацией из резиновых колец, разделенных алюминиевыми шайбами. СПЛ такого шасси не имел, а для перемещения по земле применялось так называемое "выкатное шасси", ось которого вставлялась в трубу, проходящую через борта лодки.

Окраска самолетов ОСГА-101 и СПЛ была довольно простой: по моде тех лет оба были серебристыми, при этом ОСГА-101 не имел отделки и опознавательных знаков. СПЛ в первоначальном варианте также не имел отделки. Впоследствии на крыле сверху и снизу и в носовой части лодки были изображены красные звезды. "Миланский" вариант самолета (Гидро-1) имел иную окраску: надписи синего цвета на бортах лодки и без звезд на крыле.