Военный журнал

Танки

Самолеты

Дорнье Dо 335

Dornier Dо 335
Развитие концепции.

Дорнье Dо 335В ряду наиболее интересных боевых машин, созданных в Германии во время Второй мировой войны, самолет Дорнье Do 335 занимает, пожалуй, особое место. Появление самолета столь необычной схемы стало логическим продолжением общих тенденций развития авиации в предвоенный период. Одной из характерных особенностей эволюции истребителей тех лет стало в общем-то понятное стремление конструкторов повысить мощность силовой установки. Однако уже тогда становилось все более очевидным, что совершенствование поршневых двигателей имеет свой предел, за которым дальнейшее повышение мощности будет принципиально невозможным. К концу войны, когда почти во всех авиационных державах были созданы моторы мощностью свыше 2000 л.с., стало ясно, что этот предел достигнут.

Идя по пути увеличения мощности силовой установки, многие фирмы обращались к идее создания двухмоторных самолетов. Двухмоторные истребители обладали большей дальностью полета и более мощным вооружением, чем одномоторные, но были более тяжелыми и, следовательно, менее маневренными; что же касается скорости, то некоторые из них ничуть не уступали, а в ряде случаев и превосходили в этом отношении своих одномоторных соперников.

Однако и у двухбалочных, и у двухфюзеляжных самолетов лобовое сопротивление было все же гораздо значительнее, чем у обычных одномоторных машин, имеющих лишь один фюзеляж, поэтому многие конструкторы независимо друг от друга пришли к идее установки пары двигателей в фюзеляже. Таким образом, Do 335 не представлял собой нечто экстраординарное: тандемная схема расположения двигателей самолета была реализована еще во время Первой мировой войны. По этой схеме были сконструированы Fokker K.I., Fokker М-9 и Siemens-Schuckert DDr.I. Из машин, созданных в 20 — 30 годы XX века, наиболее известны советские АНТ-23 (И-12) "Бауманский комсомолец" и Москалев САМ-13, французский Arsenal VG-20 (VB-20) и голландский Fokker D.XXIII, причем САМ-13 и D.XXIII были похожи как братья-близнецы.

Дорнье Dо 335

Все самолеты, оснащенные силовой установкой типа "тяни-толкай" (за исключением французской машины), были построены по одной и той же схеме: в коротком фюзеляже-гондоле располагались передний и задний двигатели, между которыми размещалась кабина экипажа. Передний двигатель вращал тянущий винт, задний, соответственно, толкающий. Так как заднюю часть фюзеляжа занимал мотор, конструкторы, чтобы избежать сильных вибраций от удлиненного коленвала, были вынуждены оснащать такой самолет двухбалочным хвостовым оперением. Вследствие того, что фюзеляж-гондола имел относительно малую длину, для простоты центровки всей конструкции, задний двигатель старались расположить в районе центра тяжести самолета.Первые конструкции летательных аппаратов с тандемным расположением моторов появились уже на заре авиации спустя несколько лет, как в воздух поднялся аэроплан братьев Райт. В 1911 г. во Франции был создан аэроплан Aero-Torpile с винтом в хвостовой части фюзеляжа. Аналогичную по схеме машину, обозначенную как C.I., создал в 1917 г. инженер Л. Де Брюйер. Его летательный аппарат оторвался от земли, пролетел несколько метров, после чего упал и разбился. Кроме удлиненного коленвала с толкающим винтом, на C.I. имелось еще одно нововведение: трехточечное шасси с носовой опорой. Подобная схема, позволяющая обеспечить необходимый клиренс для винта, органично вписывалась в конструкцию и впоследствии стала классической.

Схема установки толкающего винта в хвостовой части фюзеляжа имела свои недостатки: сильная вибрация самолета и низкая эффективность рулей, установленных перед пропеллером. У самолетов традиционной схемы хвостовое оперение обдувается потоком воздуха, идущим от тянущего пропеллера, в то время как у самолетов с толкающим винтом этого не происходит. Более того, отклонение воздушных потоков от рулей устраняется мощным вихревым потоком от толкающего винта. Таким образом, двухбалочная схема позволяла устранить неизбежную вибрацию удлиненного коленвала заднего мотора и сохранить эффективность рулей, но при этом увеличивала аэродинамическое сопротивление самолета. Проблемы, связанные с вибрацией удлиненного коленвала, долгое время не удавалось преодолеть. Выход был найден на французском самолете VG-20. Он оснащался двумя тандемно расположенными двигателями, вращающими соосные винты. Только таким способом удалось избавиться от вибрации. Аналогичная схема использовалась и на советском скоростном ближнем бомбардировщике "С" ("Спартак") ОКБ В.Ф. Болховитинова (1938 г.). Самолет был выпущен в 1941 г., но не смог составить конкуренцию Пе-2.

Лишь к началу 40-х годов появилось несколько самолетов, которые являли собой пример удачного решения проблемы вибрации удлиненного вала. Одним из них и стал Do 335 "Pfeil" ("Стрела"), а другим был широко известный впоследствии американский истребитель Bell Р-39 "Aircobra" с классическим, передним расположением винта. Тандемная схема расположения двигателей, несмотря на всю сложность ее практической реализации, обещала множество преимуществ. Главным плюсом подобной компоновки был значительный выигрыш в аэродинамическом сопротивлении. Самолет имел характерный силуэт одномоторного аппарата с "чистым" крылом без мотогондол, портивших аэродинамику, но при этом получал все достоинства двухмоторной конструкции: увеличенную мощность силовой установки и возможность продолжать полет при отказе одного из двигателей. Кроме того, устранялась неприятная особенность классических двухмоторных самолетов — дисбаланс тяги из-за отказа одного из двигателей. В полете такой дисбаланс мог быть компенсирован органами управления, но вот посадка машины с отказавшим двигателем становилась делом непредсказуемо опасным и часто завершалась аварией. При тандемном расположении векторы тяги обоих двигателей совпадали, и дисбаланс был невозможен в принципе. К тому же такая компоновочная схема позволяла осуществлять экономичный режим полета с одним включенным двигателем. В боевых условиях задний двигатель защищал спину пилота от пуль и осколков, что позволяло уменьшить массу бронирования.

Дорнье Dо 335

Тандемный принцип компоновки двигателей имел парадоксальную особенность: очевидные преимущества этой схемы одновременно являлись ее серьезными недостатками. Задний винт представлял серьезную опасность для летчика, покидающего машину с парашютом; возможность повреждения того же винта при взлете и посадке из-за несоблюдения предписанного утла тангажа была ощутимо велика. В ходе испытаний Do 335 выявилось еще одно обстоятельство, ставшее неприятным сюрпризом для его конструкторов: траектория полета Do 335 напоминала синусоиду с небольшой амплитудой. Колебания, вызванные неуравновешенностью вращающих моментов переднего и заднего двигателя, стали причиной нарушения продольной и поперечной устойчивости самолета. Естественно, что в условиях "болтанки" речи о точности прицельной стрельбы из бортового оружия быть не могло. Словом, низкая эффективность рулей, эта ахиллесова пята самолетов с хвостовым винтом, оказалась присущей и новейшему Do 335. Рассказ об этом самолете будет неполным без представления самого конструктора и его предшествующих работ. Клод Дорнье (Dornier) принадлежал к старейшему поколению немецких авиаконструкторов, к которому можно отнести таких пионеров немецкой авиации, как Хуго Юнкере (Junkers) и Эрнст Хейнкель I Heinkel). С 1910г. Дорнье работал на знаменитой в то время фирме "Zeppelin Luftschiffbau", где занимался исследованием аэродинамики металлических рулей. Полученный при этом опыт Дорнье затем использовал при создании собственных самолетов.

Отличительной чертой его ранних конструкций было повсеместное применение металлов вместо традиционного дерева.Когда началась Первая мировая война, Дорнье перевели в филиал фирмы Zeppelin — завод Zeppelin Werke Lindau GmbH, где он занялся проектированием многомоторных летающих лодок. Первой из них стала трехмоторная Rs I (Riesenflugboot I — гигантская летающая лодка I), ставшая первым немецким самолетом, в конструкции которого использовался дюралюминий. Однако, самолет, законченный в октябре 1915 года, был потерян во время шторма еще до его первого облета. Удачнее сложилась судьба немного меньшей по размерам Rs Па, впервые поднявшейся в воздух 30 июня 1916 г. Вскоре летающую лодку модифицировали до четырехмоторного варианта — Rs IIb. При этом Дорнье расположил двигатели Maybach, мощностью 240 л.с. каждый, тандемно в двух мотогондолах, причем передний двигатель вращал тянущий винт, а задний — толкающий. С этого момента такое расположение двигателей стало фирменным стилем конструктора Клода Дорнье. Следом за Rs IIb в 1920 г. Дорнье создает Rs IV, выполненный по аналогичной схеме. Но из-за ограничений Версальского договора машину пришлось отправить на слом. Затем Дорнье создал еще несколько самолетов, среди которых были штурмовик CL I, истребитель D I, разведывательный биплан С II, пассажирские летающие лодки Gs I и Cs II "Delphin". Но ни один из этих самолетов не пошел в серию — все они не соответствовали требованиям Версальского договора.

В 1922 г. фирма Zeppelin Werke Landau изменила свое название на Dornier Metallbauten GmbH. Однако злополучные ограничения по Версальскому договору, наложенные на Германию после поражения в войне, вынудили Дорнье работать в Роршахе (Швейцария). Там он завершил создание самолета Cs II "Delphin I", работа над которым началась еще в Германии. Также еще в Германии был разработан цельнометаллический пассажирский самолет С 3 "Komet I", затем летающая лодка "Libelle I" (Do А), при этом все этапы создания этих машин осуществлялись под контролем западных союзников. Для того чтобы обойти требования Версальского договора, Дорнье организовал филиал итальянской фирмы Societa di Construzioni Meccahniche Aeronautiche (CMASA). Вскоре там была построена летающая лодка Do J "Wal", лицензионный выпуск которой организовали в Японии, Голландии и Испании. Это был крупный успех Дорнье, а самолет Do J "Wal" оказался одной из лучших в своем классе машиной. И здесь конструктор применил свою фирменную компоновку — тандемное расположение силовой установки.

Кроме гражданских машин, Дорнье создавал в Италии и военные самолеты; в их числе были поплавковые Do Н "Falke" и "Falke-See". Эти истребители оказались довольно удачными, их лицензионный выпуск был налажен в Японии и США (под обозначением Curtiss-Wright WP-1). Из других самолетов, созданных примерно в это время, можно назвать летающие лодки Do С и Do D, разведчик Do Е, пассажирский Do В, а также Do N. Последний представлял собой сухопутный вариант Do J "Wal", созданный по заказу Японии. В Италии также спроектировали Do J (Do R2 "Superwall") и Do R2 "Superwal I" с четырьмя двигателями в двух тандемах. Вскоре Дорнье открыл еще один заграничный филиал Aktiengessellschaft fuer Dornier-Flugzeug — в швейцарском Альтерхейме. Именно там был спроектирован на тот момент самый большой в мире самолет Do X — 12-моторная (сгруппированные по шесть тандемов) летающая лодка. Do X, разрабатывался в соответствии с секретной спецификацией Кригсмарине от 1927 г. как большой дальний разведчик, способный нести торпедно-бомбовое вооружение, но официально заявленный как 66-местная пассажирская летающая лодка. Оснащенный двенадцатью 525-сильными моторами воздушного охлаждения Siemens "Jupiter" и имевший взлетный вес в 53 тонны, Do X, был действительно огромным. 21 октября 1929 г. на Do X был совершен рекордный полет со 150 пассажирами на борту, не побитый до 1949 г.

Четыре двигателя в двух тандемах имела пассажирская летающая лодка Do S, созданная в 1930 г., а также появившийся год спустя колесный высокоплан с подкрыльевым расположением двигателей Do К 3. Оба самолета имели очень небольшой для четырехмоторных машин размах крыла. Например, у Do S размах крыла составлял всего 13 м, то есть меньше, чем у всех двухмоторных машин того периода.

Следующая модель Do К 4 отличалась от предыдущих убирающимся шасси, но, к сожалению этот проект не был реализован. В 30-е годы Дорнье выпускал не только летающие лодки с тандемным расположением двигателей, но и классические самолеты, такие, как, например, истребитель Do С 4, переименованный в 1933 г. в Do 10, бомбардировщики Do 11 (Do F), Do 13 и Do 15 (Do Y). Однако, наибольшую известность приобрел бомбардировщик Do 17, прозванный "летающим карандашом". На летающей лодке Do 14 Дорнье применил весьма оригинальную, даже для себя, схему размещения двигателей. Два рядных BMW VI располагались в фюзеляже бок о бок; посредством общего редуктора они вращали один толкающий винт диаметром 5 м, установленный над фюзеляжем на специальном кронштейне. Интересно, что при таком решении компоновки силовой установки можно было применить и обычный тянущий пропеллер, но Дорнье все же использовал толкающий.

Затем был чисто военный самолет Do 16 "Militar Wal", поскольку на нем сразу были установлены три пулеметных точки и подкрыльевые бомбодержатели. За ним последовал Do 18 также с тандемными двигателями, при этом задние моторы имели удлиненные коленвалы. На Do 18 Дорнье удалось устранить неизбежную до сих пор вибрацию удлиненных валов. Следующим был классический трехмоторный Do 24. Далее последовал Do 26 — летающая лодка снова с двумя парами тандемных двигателей. Во время взлета, чтобы лопасти винтов не задевали воду, вал задних винтов приподнимался. Это потребовало оснастить валы карданами, что было совершенно необычным для того времени техническим решением. Позднее подобный вал в 1942 г. применили на Do 212. Это была небольшая амфибия с одним толкающим винтом, крутящий момент на который передавался с помощью удлиненного коленвала с карданом. Кардан позволял отклонять винтовую часть вала немного вверх. Примерно в это время у Дорнье возникла идея создания классического по компоновке истребителя с двумя тандемными двигателями.



© WIKIWAR.RU