Одномоторные самолеты

В августе 1914 г. началась Первая мировая война между странами Тройственного союза (Германия, Италия, Австро-Венгрия) и Антанты (Россия, Франция, Англия), длившаяся более пяти лет. 30 млн. человек и многочисленная боевая техника, принявшие участие в боевых действиях, сделали эту войну одной из наиболее кровопролитных и крупномасштабных в мировой истории.

С первых же дней войны самолеты использовались в качестве разведчиков. Полученные данные о силах и намерениях врага оказывались настолько достоверными, что сразу же выявилось их преимущество перед традиционными разведотрядами. Быстрое продвижение в тыл противника, подробные сведения и практически беспрепятственное преодоление линии фронта позволили самолетам стать самыми эффективными летательными аппаратами военного времени.

Осознавая, что вражеские аэропланы-разведчики сильно вредят наземным войскам, пилоты любыми способами пытались оградить от этого части своих военных сил. Первый в истории воздушный таран совершил 8 сентября 1914 г. русский летчик П. Н. Нестеров. Корпусом своего «Морана» он ударил сверху австрийский самолет «Альбатрос», в результате чего оба самолета упали на землю, а пилоты погибли.

Еще в 1913 г. многие конструкторы пытались создать модель, пригодную для борьбы с вражескими самолетами. Однако все попытки установить пулемет на аппараты с толкающим винтом не увенчались успехом. В 1915 г. этой проблемой заинтересовались английские изобретатели. Изготовленный ими самолет с толкающим пропеллером («DH-2») отличался меньшим взлетным весом и мог развивать большую скорость. Однако аэродинамическое несовершенство конструкции «бесфюзеляжный биплан» не позволило приступить к серийному выпуску подобных летательных аппаратов.

Безуспешной оказалась и попытка установки на самолете перед тянущим пропеллером кабины для стрелка. В результате этого нововведения сильно ухудшились летные и эксплуатационные свойства модели «Спад А-2».

Оригинальное решение проблемы предложили французский авиаконструктор Р. Солнье и пилот Р. Горро. По их мнению, пулемет должен был размещаться на фюзеляже перед кабиной летчика, благодаря чему он мог вести более эффективную стрельбу. Лопасти винта защищались от пуль стальными уголковыми отражателями. Именно на таком самолете («Моран-Солнье-L») Гарро удалось сбить несколько вражеских самолетов. Однако и эта модель не была лишена недостатков: КПД винта из-за особенностей конструкции снизился на 10%, некоторые пули при соприкосновении с отражателями отскакивали в сторону.

В 1915 г. немцам удалось сбить французский самолет, однако секретом изобретения они не воспользовались, решив начать разработку нового приспособления для стрельбы через винт. Уже через несколько месяцев А. Фоккер установил на своих самолетах стрелковые синхронизаторы — специальные устройства, задерживающие пулеметные выстрелы в случае пересечения линии стрельбы с лопастью пропеллера.

В конце этого же года российский летчик В. В. Дыбовский независимо от Фоккера разработал синхропулемет. В начале 1916 г., после успешных испытаний, синхронизаторы начали использовать сначала на русских, а затем на французских и английских аэропланах.

В итоге завершилось формирование одного из специализированных типов военных самолетов — истребителя, для которого были характерны небольшие размеры, одноместная кабина, прочно установленный пулемет, мощный двигатель и относительно высокая скорость.

В 1912 г. русский офицер Н. А. Яцук предложил вооружить самолеты ракетами. Через несколько лет француз Ле Приер реализовал эту идею на практике, смастерив пороховые ракеты для аэропланов. Вскоре они стали неотъемлемой частью вооружения французских и английских самолетов. Для ведения точной стрельбы использовались усовершенствованные авиационные прицелы.

Вскоре тихоходные и безоружные разведчики превратились в легкую добычу истребителей, и авиаконструкторы начали оснащать самолеты-разведчики подвижными пулеметами, позволяющими отражать атаки сзади и сверху. В результате место стрелка было перенесено за кабину пилота, а выпуск машин с толкающим пропеллером прекратился.

Главной задачей в период Первой мировой войны стало завоевание господства в воздушном пространстве. С этой целью начали создаваться специальные отряды истребителей. Столкновения между самолетами этого типа ужесточили требования к их основным показателям: скорости, маневренности, обзору местности.

Большая часть истребителей этого периода имела конструкцию «моноплан» и представляла собой улучшенные варианты гоночных самолетов «Моран-Солнье», «Фоккер М-5» и др. Истребитель «Фоккер-Е» являлся самым знаменитым самолетом данного типа в 1914—1918 гг. Популярность этой модели объяснялась тем, что на ее корпусе впервые был установлен синхропулемет, в то время как другие самолеты обходились без него и становились легкой добычей «Фоккера». Вариант с двумя синхропулеметами сделал истребитель практически неуязвимым.

Истребитель «Фоккер-Е»

Несмотря на многие достоинства, плохая маневренность и ограниченный обзор из кабины вниз не позволили монопланам стать ведущей конструкцией самолетов в военные годы. Вскоре наметилась тенденция к замене их бипланами. Такая конструкция облегчала аэроплан, делала его более компактным, снижала нагрузку на крыло и улучшала нижний обзор.

Среди истребителей с двумя крыльями и тянущим пропеллером ведущее место занял «Ньюпор-17» авиаконструктора Г. Деляжа. Оптимальные аэродинамические формы самолета с уменьшенными растяжками для поддержания крыла и небольшим весом позволяли «Ньюпорам» развивать высокую скорость и отлично маневрировать. Более узкое нижнее крыло облегчало обзор из кабины пилота, при этом оно имело один лонжерон и соединялось с верхним М-образной стойкой.

Истребитель «Ньюпор-17»

Полутораплан «Ньюпор-17» послужил образцом для создания многих истребителей Первой мировой войны. В Германии инженером Р. Теленом была разработана подобная машина — «Альбатрос D-3», отличительными особенностями которой являлись: наличие мощного двигателя водяного охлаждения, обтекаемый фюзеляж полумонококовой конструкции и два синхропулемета.

Самолет «Альбатрос D-3»

Популярность полуторапланов возрастала с каждым сбитым самолетом, тем не менее к концу войны их вытеснили бипланы с двухлонжеронными крыльями одинаковой ширины и параллельными или Т-образными стойками. Причиной тому послужила непрочность однолонжеронной схемы, часто приводящая к авариям во время маневрирования.

В Англии была разработана модель Сопвич «Пап», имевшая меньшую нагрузку на крыло и лучшие маневровочные показатели, чем французский «Ньюпор-17», при одинаковых размерах и весе этих самолетов. Появление аэропланов данной модели позволило Антанте добиться вскоре решающего преимущества в поднебесном пространстве.

Проекты полипланов не получили большой известности, поскольку оказались менее эффективными, чем предполагалось. Только две модели истребителей-трипланов находились в серийном производстве — самолет английской фирмы «Сопвич» и немецкий «Фоккер Dr. 1».

Внешне похожие друг на друга самолеты все же имели конструкционные особенности. У английского истребителя тонкое крыло поддерживалось расчалочно-стоечной системой, у «Фоккера» же было крыло с толстым профилем, благодаря чему оно имело возможность воспринимать нагрузки без помощи внешнего силового набора (межкрыльевой стойки). Кроме того, немецкий самолет, помимо двух крыльев, имел дополнительную крыльевую поверхность, расположенную на оси колес. По мнению конструктора Р. Платца, это могло бы сделать летательный аппарат более маневренным.

Основным недостатком полипланов было их высокое аэродинамическое сопротивление из-за шюхообтекаемых форм, что приводило к снижению скоростных показателей. Помимо этого, строительство самолетов с большим числом крыльев предполагало большие материальные затраты, а сам технологический процесс оказался слишком трудоемким.

К окончанию Первой мировой войны схема «биплан» занимала ведущее место в самолетостроении. Наиболее известными являлись истребители «Ньюпор-27», «Ньюпор-28», «Спад-13», «Фоккер D-7» (Германия), «сопвичи»: «Кэмел», «Дельфин» и «Снайп» (Англия). Улучшенная аэродинамика и использование более мощных усовершенствованных двигателей позволили этим моделям развивать скорости до 200 км/ч и выше, а на выполнение одного виража расходовалось 1O-13 сек. Все истребители-бипланы имели прочную одно- или двухстоечную коробку крыльев, из которых верхнее было немного вынесено вперед, короткий корпус с полотняной или фанерной обшивкой, защищенный металлическим капотом двигатель воздушного охлаждения, неубираемое шасси, открытую кабину пилота и два синхропулемета.

Конструкция истребителя с несколькими крыльями образца 1917—1918 гг. использовалась в самолетостроении на протяжении десятилетия. Неподвижные стабилизирующие поверхности, размещенные за крылом, установка элеронов на обоих крыльях самолета, компактное размещение в фюзеляже силовых установок, вооружения и места летчика, а также оптимальные аэродинамические формы сделали самолеты-бипланы более маневренными и скоростными.

Возрастание мощности авиационных моторов было вызвано в первую очередь увеличением числа и объема цилиндров. Осваивалось производство восьми- и двенадцатицилиндровых двигателей меньшего размера по Y-образной схеме вместо рядной. К концу войны стационарные силовые установки с водяным охлаждением окончательно вытеснили ротативные.

Иногда изобретатели, желая улучшить показатели своих аэропланов, делали модели несколько необычными. Самолет братьев Касьяненко, изготовленный в 1917 г. в России, являлся одним из таких нестандартных летательных аппаратов. Он представлял собой биплан с обтекаемым корпусом сигарообразной формы, в центре которого располагался двигатель. При помощи удлинительного вала мотор приводил в действие установленный за крылом пропеллер. Однако в военные годы главное внимание уделялось расширенному производству уже освоенных моделей. По этой причине начать серийный выпуск новых аэропланов не представлялось возможным.

Летательный аппарат братьев Касьяненко

Необходимость увеличить потолок высоты самолетов заставила многих авиаконструкторов приступить к работе над созданием «высотных» двигателей, позволяющих летательному аппарату сохранять скороподъемность и мощность двигателя на высоте до 4 км. Такие силовые установки получили широкое распространение в Германии.

Немецкие изобретатели искали новые пути развития самолетостроения. Большую роль в этом сыграл Г. Юнкере, создавший цельнометаллический самолет «Юнкере J-1».

Самолет «Юнкере J-1»

В проекте фигурировала схема «свободнонесущий моноплан», которая в то время практически не использовалась. Выполненные из металла крыло толстого профиля и фюзеляж обшивались тонкими стальными листами. Однако при испытаниях выяснилось, что тяжелый самолет не способен принимать на борт большое количество грузов.

При проектировании нового аэроплана модели «Юнкере» конструктор заменил сталь на более легкий дюралюминий. Гофрированная обшивка позволяла лучше воспринимать нагрузки в полете. Серийный выпуск «юнкерсов» модификаций «J-7», «J-9» и «J-10» начался только в последний военный год. В отличие от первого самолета они имели низкорасположенное крыло, обеспечивающее большую безопасность при вынужденном приземлении.

Использование конструкции «свободнонесущий моноплан» и металлических опор стало важным шагом на пути усовершенствования самолета. Однако аэродинамическое несовершенство и невысокая скорость не позволили данной схеме проявить себя на практике.

К концу Первой мировой войны появились специализированные истребители и разведчики — ночной, высотный и др., которые различались лишь бортовым оборудованием и предназначением. На ночных самолетах были установлены прицелы с подсветкой и пулеметы с трассирующими пулями. Высотные аэропланы оснащались индивидуальными кислородными приборами для членов экипажа, а также электрообогревом для сидений.

Машины, применяемые в войсках противовоздушной обороны, стали называться истребителями-перехватчиками. Такие самолеты должны были двигаться на большой скорости и иметь высокий потолок полета, чтобы своевременно нейтрализовать вражеские аэропланы до их подхода к цели. В качестве перехватчиков чаще всего использовались английские «сопвичи», обладающие малой нагрузкой на крыло.

Среди разновидностей одномоторных самолетов, созданных в годы Первой мировой войны, выделялись многоцелевые летательные аппараты тяжелее воздуха. Они характеризовались увеличенной грузоподъемностью, лучшим вооружением и наличием двухместной кабины. Многоцелевые самолеты предназначались не только для ведения воздушного боя, но и для разведки, бомбометания и воздушного сопровождения. В 1914—1918 гг. на фронтах широко использовался английский «Де Хевилленд DH-4». Своей популярностью он был обязан удачному сочетанию летно-технических характеристик, устойчивости в полете и хорошей управляемости. Этот тяжелый маневренный самолет мог разгоняться до 190 км/ч, брать на борт до 250 кг бомбового груза и держаться в воздухе без посадки около 4,5 ч, показатель высоты достигал 6000 м. Серийное производство различных модификаций данной модели осуществлялось на протяжении 1910—1920-х гг.

Самолет «Де Хевилленд DH-4»

Нужды военного времени привели к созданию штурмовой авиации. Ее главной задачей являлась огневая поддержка наступления наземных войск. Пулеметный огонь с воздуха и бомбометание наводили страх на неприятеля и тем самым способствовали успешным действиям войск. Практически все штурмовики представляли собой улучшенный вариант обычных самолетов, кабина и топливный бак которых обшивались стальными листами. Установленные на фюзеляже пулеметы предназначались для стрельбы вперед-вниз, а один пулемет защищал самолет с задней полусферы. На борту также имелись легкие бомбы, гранаты и фосфорные пули для уничтожения танков.

В последний военный год штурмовая авиация, совершенствование которой продолжалось, все чаще стала использоваться при ведении боевых действий на земле. Оригинальной схемой отличался штурмовик «Юнкере J-4», представляющий собой цельнометаллический полутораплан с безрасчалочным крылом толстого профиля. Дюралевые элементы конструкции этого самолета были обшиты гофрированным дюралевым листом толщиной 2 мм. Имелась стальная броня на кабине, двигателе и баках с горючим. «Юнкере» являлся наиболее защищенным и безопасным самолетом военного времени. Всего за время Первой мировой войны было произведено около 1000 одномоторных бронированных штурмовиков, а общее количество боевых машин с одним двигателем составило десятки тысяч.

Дата добавления: 2015-08-09