Летом 1912 года конструкторы авиазавода начали проектировать высокоскоростной
одноместный биплан, первоначально получивший обозначение Bleriot Scout No. 1, or
B.S.1. Префикс "B" был добавлен к обозначению в соответствии с системой, которая
была впервые предложена директором авиазавода Мервином О’Горманом в вышедшем в
марте 1911 года выпуске "Журнала института автомобильных инженеров" ("Journal of
the Institution of Automobile Engineers"). В данном выпуске самолет с тянущим
винтом (т.е. установленным перед крылом и оперением) - в стиле классических
французских монопланов Луи Блерио - был отнесен к категории "Class B". Данная
система была повторена в рапорте и меморандуме No.59 комитета по исследованиям в
области авиации (Aeronautical Research Committee Report & Memoranda [R & M] No
59) от ноября 1911 года, в котором была введена литера "E" для обозначение
экспериментальных (Experimental) самолетов, введя, таким образом, обозначение "Bleriot
Experimental" или B.E.
Вслед за выпуском меморандума в январе 1912 года О’Горман представил
рекомендуемый список типов самолетов, которые завод должен был построить. Список
включал в себя "высокоскоростной аэроплан … способный развивать скорость не
менее 90 миль в час (145 км/ч) с посадочной скоростью не более 60 миль в час (97
км/ч)".
Целью создания этого самолета было "определение преимущества высокоскоростной
машины над машиной с несколько меньшей скоростью во время полетов в плохую
погоду, а также, если это возможно, разработать практически применимый тип
быстрейшего самолета".
Вероятно, в это же время было введено дополнительное обозначение B.S.,
первоначально представлявшее собой "комбинацию B.E. и S.E. (Santos [самолет с
толкающим винтом] Experimental) в концепции одноместного скаута".
Однако вскоре обозначение B.S. стало расшифровываться как "Bleriot Scout".
В 1913 году Мервин О’Горман писал о B.S.1: "Этот самолет был построен в качестве
эксперимента, чтобы получить данные для высокоскоростного одноместного
самолета-разведчика. Он спроектирован для достижения скорости полета 90 миль в
час (145 км/ч) и посадочной скорости менее 50 миль в час (80 км/ч). Таким
образом, в интересах достижения высокой скорости пришлось пойти на определенные
жертвы в виде значения минимальной скорости, которая вплоть до настоящего
времени устанавливается в 40 миль в час (64 км/ч)".
Проектирование нового самолета, который для чистоты эксперимента должен был быть
разработан вне зависимости от летательных аппаратов какого-либо иного типа ,
возглавил Джеффри де Хэвилленд. По видимому, существует некоторая путаница
относительно отправной точки этого проекта. В изданной в 1947 году книге
"Историческая сводка Королевского авиазавода и его предшественников: 1878-1918"
(Historical Summary of the Royal Aircraft Factory and its Antecedents:
1878-1918) ее авторы Чайлд (Child) и Коунтер (Caunter) приводят цитату
опрошенного в 1946 году де Хэвилленда: "Я выполнил большую часть проектирования
по этой машине … Я масштабно уменьшил хвостовое оперение от B.E.1, и,
естественно, руль направления выглядел абсурдно маленьким".
Однако в своей автобиографии "Страсть к небу" (Sky Fever) Джеффри де Хэвилленд
вспоминал: "В то время знания аэродинамики были ограниченными, и в разработке
чертежей я в основном уменьшил масштаб удачного B.E.2. Этот метод был достаточно
хорош для крыльев и стабилизатора, но не для руля направления который после
окончательной сборки самолета выглядел слишком маленьким".
В противоположность вышесказанному историк авиации Дж. М. Брюс писал, что: "При
виде сбоку B.S.1 был почти вылитый B.E.3; контуры были лишь немного изменены для
размещения одноместной кабины и усовершенствования линий хвостового оперения.
Руль направления повторял овальную форму поверхности управления B.E.3 и был
также установлен как уравновешенное устройство без киля".
Конечно, есть искушение принять собственные заявления конструктора, однако, как
мы видим, они были сделаны достаточно давно после описываемых событий и были
весьма противоречивыми. С другой стороны, мнение Джека Брюса проверяется
простым способом — путем сравнения фотографий B.E.3 и B.S.1. И окажется, что
точность памяти Джеффри де Хэвилленда оказывается сомнительной.
Хотя общее руководство и ответственность за проект лежали на де Хэвилленде,
который также был главным летчиком-испытателем авиазавода, большая часть
рабочего проектирования была выполнена Генри Филипом Фолландом, который
незадолго до этого присоединился к сотрудникам головного конструкторского бюро.
Проектирование самолета началось летом 1912 года, и рабочие чертежи крыльев были
готовы 21 августа. Рабочие тетради Фолланда содержат ранние черновые наброски
B.S.1 с расчетами центра тяжести этой машины. Хотя эскиз был почти карикатурой
на реальный самолет, в нем уже просматривались обтекаемые линии будущего
самолета. Одним из сохранившихся заводских чертежей B.S.1 является датированный
5 октября 1912 года вид сбоку, делающий обтекаемые линии машины более
очевидными. Также очевидными являются компактность конструкции самолета и
внимание к его деталям.
Полумонококовый фюзеляж длиной 20 футов 5 дюймов (6,2 м) состоял из передней и
задней секций. Передняя секция состояла из расчалочной фермы коробчатого сечения
с изготовленными из ели верхними лонжеронами и двумя широкими нижними опорами. В
конструкцию нижних опор были включены стальные трубы, к которым были
присоединены штыри корневых частей нижнего крыла. Трубы для заднего лонжерона
нижнего крыла были прикреплены под опорами таким образом, что крыло имело
требуемый угол атаки. Расположенные со смещением распорные втулки из стальных
труб соединяли нижние опоры и верхние лонжероны.
Двигатель был установлен в передней части секции и его передний подшипник
поддерживался парой достаточно широких горизонтальных продольных опор. Данные
опоры были поддержаны подкосами, изготовленными из стальных труб и
представлявшими собой треугольники, установленные с каждой стороны двигателя и
прикрепленные к продолговатой горизонтальной раме из стальных труб. Все трубы в
данной конструкции были сортамента 1in × 20 s.w.g. (Standard wire gauge).
Поддерживающие треугольники были отклонены так, чтобы рама крепления двигателя
оставалась открытой в переднем направлении, будучи в этом месте значительно шире
фермы фюзеляжа, к которой они были прикреплены.
Хотя на самолет был установлен 100-сильный двухрядный четырнадцатицилиндровый
ротативный двигатель Gnôme, моторная рама и капот были сделаны достаточно
большими и прочными, чтобы в случае необходимости разместить имевший больший
диаметр 140-сильный двигатель Gnôme. На чертеже показаны два двухлопастных
винта, соединенных вместе и образовавших четырехлопастный пропеллер, но на
изготовленной машине был установлен двухлопастный винт.
Расчалочная ферма передней части фюзеляжа оканчивалась распорными втулками
позади кабины пилота; верхние лонжероны и нижние опоры были продлены еще на 3
фута (0,9 м) для обеспечения крепления задней фюзеляжной секции. Данная секция
представляла собой чистый монокок, состоявший из четырех шпангоутов и обшивки из
березовой фанеры.
Сразу за задней частью моторной рамы были установлены неподвижные узлы двигателя
и карбюратор Zenith; съемная панель доступа к этой полости была предусмотрена в
нижней части фюзеляжа. Выше оборудования размещался топливный бак с подачей
бензина самотеком в карбюратор. Этот бак был разделен в продольном направлении:
правая сторона содержала 21 с половиной галлон (98 л) бензина, а левая - 11
галлонов (50 л) масла. Поскольку никакой приборной панели не было, то большая
часть приборов кабины была прикреплена непосредственно к задней части бака.
Приборное оборудование кабины пилота состояло из тахометра Эллиота (Elliot
revolution counter), вертикальной колонки указателя воздушной скорости, часов и
анероида (высотомера). Клинометр, измерявший в градусах набор высоты и снижение,
был прикреплен к правому верхнему лонжерону, а компас крепился к самой задней
вертикальной трубе фюзеляжной фермы с правой стороны. Переключатель зажигания
был прикреплен к передней левой стороне ковшеобразного сиденья пилота.
Поперечное управление осуществлялось посредством гоширования крыла, а управление
по тангажу при помощи руля высоты. Управление рулем высоты и круткой крыла
осуществлялись пилотом посредством ручки управления, на верхней части которой
размещался кнопочный переключатель, позволявший включать и выключать двигатель и
являвшийся, по сути, исходной формой "дроссельного" регулирования скорости.
Управление по курсу осуществлялось ножными педалями. Кабина пилота имела
шпунтованный деревянный пол.
Двигатель закрывал полукруглый изогнутый металлический капот с вырезом в нижней
части. Для обеспечения плавного перехода к моногоковой задней фюзеляжной секции
и к капоту двигателя к внутренней балочной конструкции передней фюзеляжной
секции были присоединены покрытые фанерной обшивкой вспомогательные шпангоуты.
Данное решение обеспечивало фюзеляжу самолета исключительно чистые по тем
временам линии.
Горизонтальное оперение состояло из покрытых полотном полукруглого стабилизатора
и руля высоты, имевшего изогнутую заднюю кромку. Вертикальное оперение было
лишено киля и состояло из овального руля направления, напоминавшего руль B.E.3,
но имевшего значительно меньшую площадь - всего 4 фт² (0,4 м²).
Крылья самолета образовывали одностоечную расчаленную бипланную коробку с
размахом 27 футов 6 дюймов (8,4 м), длиной хорд 3 фута 9½ дюймов (1,15 м)
межкрыльевым расстоянием 4 фута 7 дюймов (1,4 м) и углом атаки 4°. Четыре
профилированные стойки соединяли верхние лонжероны передней фюзеляжной секции и
центроплан верхнего крыла; между собой крылья соединялись четырьмя обтекаемыми
межплоскостными стойками, установленными ближе к законцовкам. Общая высота
самолета от земли до верхней части верхнего крыла составляла 8 футов 4½ дюйма
(2,6 м). силовой набор крыльев состоял из двух лонжеронов и нервюр, имевших
аэродинамический профиль RAF 6; обшивка крыльев была полотняной. Передние и
задние кромки крыльев до межплоскостных стоек были параллельными; законцовки
крыльев были овальными. Бамбуковые дуги, прикрепленные под нижним крылом в
точках крепления межплоскостных стоек, должны были защищать законцовки нижнего
крыла от повреждений при наклонах самолета на земле.
Основные стойки шасси имели прочную расчаленную конструкцию из двух лыж, несших
два колеса с пружинной амортизацией и покрытыми полотном проволочными спицами.
Хотя полуоси были показаны на чертеже, на фотографиях построенной машины они не
видны. Под стабилизатором на стойке был установлен костыль с пружинным
амортизатором, верхняя часть которого была покрыта аккуратным обтекателем. Это
усовершенствование было необычным для тех времен и свидетельствовало о желании
конструктора минимизировать сопротивление.
В ряде деталей готовый самолет неизбежно отличался от чертежей. Крылья самолета
были установлены со смещением относительно друг друга и имели небольшое
поперечное V (в одном источнике указано 2½°); хорда стабилизатора была
увеличена. Расположенные в фюзеляже точки выхода тросов рулей высоты и
направления были перенесены, а межколесная ось была покрыта обтекателем. Трубка
Пито была прикреплена к левой передней межплоскостной стойке. Пустой самолет,
имевший максимальный коэффициент запаса прочности 3, весил 850 фунтов (386 кг) -
на пять фунтов (2,3 кг) меньше, чем прогнозировали расчеты. Диаграммы кривых
сопротивления и мощности для B.S.1 в R&M No.86 показывали вес с полной нагрузкой
1220 фунтов (553 кг). Также там была указана информация о крыльях: площадь 190
фт² (17,7 м²), относительное удлинение 7,3:1, вынос крыла 14° и относительное
межплоскостное расстояние ("gap chord") 1,2:1.
Постройка B.S.1 была завершена в начале 1913 года и самолет был облетан де
Хэвиллендом. К сожалению, дата первого полета записана не была, но в 1946 году
Джеффри де Хэвилленд вспоминал: "…во время первых полетов [я] обнаружил, что
управление по курсу было плохим. Я не думаю, что в те годы было много
теоретических знаний о рулевых поверхностях и площадях килей… "Расчеты на глаз"
в сочетании с плохим управлением по курсу заставили меня принять решение об
увеличении руля направления".
В своей автобиографии он добавил: "Я не думал, что маленький руль направления
привел бы к каким-либо серьезным проблемам, но он мог быть недостаточно
эффективным при резких разворотах. Я сделал первый испытательный полет с
небольшим рулем и заметил, что для правильного выполнения разворота требовалось
отклонять руль направления на большой угол". См. стр.43 рапорта О’Гормана Чертеж
увеличенного руля направления был выполнен 25 марта и был переданн в цех для
изготовления. К этому времени самолет был переименован в S.E.2 (Scouting
Experimental No 2). Следует сказать, что Генри Фолланд также работал над
проектом более крупного самолета B.S.2 с фюзеляжем из стальных труб и двигателем
Renault. Возможно, впоследстви он был переименован в R.E.1.
Однако ход событий обогнал планы. Утром 27 марта де Хэвилленд провёл дальнейшие
испытания на скорость и скороподъемность, и во второй половине того же дня он
снова взлетел для продолжения тестирования машины. В тот же вечер О’Горман
описал полученные результаты и по телефону передал отчет в Лондон начальнику
управления фортификационных сооружений и строительных работ генерал-майору
инженерных войск Дж. Скотт-Монкриффу (Maj-Gen G. Scott-Moncrieff, RE, the
Director of Fortifications & Works): "Я вынужден сообщить о произошедшей сегодня
в 5 часов аварии с новым быстрым скаутом, которая задержит эксперименты как
минимум на месяц. К счастью, пилот м-р де Хэвилленд, насколько об этом можно
судить в настоящее время, отделался двумя растянутыми лодыжками и потерей
нескольких зубов.
Только сегодня утром повторные скоростные испытания показали, что в восьми
полетах туда и обратно самолет разогнался до 92 миль в час (148 км/ч). Затем
аэроплан перешел к испытаниям на скороподъемность и по приборам за минуту набрал
высоту 800 футов (244 м). Минимальная скорость пока не достигла наилучшего
результата и составляет 50 миль в час (80 км/ч). В свете предстоящего завтра
визита генерала Хендерсона (General Henderson) и капитана (капитана 1-го ранга)
Сьютера (Captain Sueter) он должен быть повторно испытан.
Я полагаю, что присутствует некоторая неисправность руля направления, поскольку
при снижении к земле были выполнены три небольших круга. Эти витки привели к
аварии при посадке: сначала были разбиты лыжи, а затем и фюзеляж.
Именно поэтому я с большим сожалением сообщаю об этом и я хочу, чтобы занесли в
протокол, что г-н де Хэвилленд - абсолютно уравновешенный и замечательный
летчик, который никогда не занимался показными или причудливыми полетами и
виражами".
Джеффри де Хэвилленд бвл доставлен в расположенный в Олдершоте (Aldershot)
Кембриджский военный госпиталь (Cambridge Military Hospital), где было
установлено, что он также сломал челюсть. В своей автобиографии Де Хэвилленд так
написал об этой аварии: "Сделав довольно резкий - более крутой чем обычно -
разворот, самолет вдруг взял управление на себя и вошел в штопор, совершая витки
так, что полностью переложенный руль направления не мог это остановить. Так как
высота была ниже ста футов (30 м), то на выход из штопора никакой надежды не
было. К счастью, когда я ударился о землю, штопор был достаточно плоским. Я
помню ощущение от центробежной силы, сильно вдавившей меня в противоположную
вращению сторону кабины. До момента, когда меня вытащили из-под обломков, я
больше ничего не помнил. Самым серьезными травмами, полученными мной, были
сломанная челюсть, несколько выбитых зубов (позднее они были найдены в обломках
и в конверте были любезно переданы мне механиком) и синяки, тогда как самолет
разбился вдребезги.
Во время лечения в Олдершоте в Кембриджском госпитале меня посетил один человек
из технического персонала завода, который с некоторой долей триумфа сказал, что
были сделаны обширные расчеты и их результаты показали, что руль направления
слишком мал. Я попытался показать свою заинтересованность".
Он добавил: "Мервин О’Горман также посетил меня в госпитале и с большой
любезностью передал мне патефон и стопку пластинок. Но самым ценным подарком для
меня была книга Герберта Уэллса. На её титульном листе было написано "Дж. Де
Хэвилленду от М. О’Г. В память об аэроплане 92-50-900". Эти данные относятся к
замеренным нами данным: максимальной скорости 92 миль в час (148 км/ч),
минимальной скорости 50 миль в час (80 км/ч) и скорости набора высоты 900 футов
в минуту (574 м). Скороподъемность по тем временам была феноменальной. Я оценил
слова на титульном листе больше, чем содержание книги".
Описание и сделанный в 1913 году О’Горманом дальнейший анализ аварии показал:
"Этот минимальных размеров руль направления стал причиной авиации, приведшей к
разрушению машины. При работе двигателя на полную мощность суммарный эффект от
действий руля перед центром тяжести превзошел соответствующий эффект за ним.
После нескольких успешных полетов, прокол шины привел к тому, что рабочий, к
сожалению, заменил их колесами большего размера. Они, будучи установленными по
сторонам, увеличили передний эффект, и когда машина самостоятельно совершила
резкий разворот в сторону, то воздействие колес в сочетании с передним эффектом
руля и винтом оказалось больше компенсирующих возможностей задней части руля
направления. Это обстоятельство ввело машину во вращение и стало причиной
аварии. Превышение переднего эффекта над задним было выражено в прекратившем
пикирование машины скольжении на крыло, направленном как наружу, так и обратно
внутрь".
Через некоторое время после аварии были выполнены расчеты и с целью определения
аэродинамических характеристик B.S.1 были проведены испытания масштабной модели
в аэродинамической трубе Национальной физической лаборатории (National Physical
Laboratory - NFL) [однако испытания были проведены на модели фюзеляжа
самолета-преемника S.E.2]. Впоследствии О’Горман сообщил: "… сопротивление
фюзеляжа на максимальной скорости более чем в два раза превышает сопротивление
плоскостей. Полученный результат показывал, что, несмотря на большие усилия,
направленные на снижение общего сопротивления, предстояло еще многого достигнуть
упрощением системы расчалок (за счет применения более прочных материалов) и
улучшением обтекания основных стоек шасси.
Другим моментом, на который следовало обратить внимание, был малый угол атаки на
полной скорости. Он был немного меньше половины градуса… На практике не было
никаких возражений относительно установки крыльев с малыми углами атаки,
поскольку заранее было предположено, что большой стабилизатор является
достаточным резервом для компенсации увеличенного перемещения центра давления
при любых изменениях угла".
В отношении характеристик поперечной устойчивости B.S.1 О’Горман заявил: "…
будет видно, что отрицательный курсовой момент был настолько велик, что аэроплан
имел сравнительно небольшой запас курсовой устойчивости при нейтральном
положении руля направления. Само по себе это не имело большого значения, самолет
был вполне управляемым. Однако при большом отклонении от курса большой
отрицательный курсовой момент заставлял удерживать руль направления почти прямо.
Руль направления также имел большой угол атаки. Любое увеличение этого угла,
например при проверке угловой скорости, могло привести руль направления в точку
срыва потока, в которой поперечная сила значительно уменьшалась, и управление
оказывалось потеряно. Эта проблема руля была усугублена установкой более крупных
колес … которая, вероятно, послужила причиной аварии этой машины.
Небольшое соотношение длины и ширины руля направления, его положение на фюзеляже
и винт способны вызвать появление точки срыва потока на меньших углах.
Помимо этого расчетные характеристики были несколько хуже показанных, что,
возможно, связано с тем, что методы их оценки с момента разработки аэроплана не
развивались, а испытания были выполнены на модели фюзеляжа S.E.2. Трудно
избежать ошибок при вычислении характеристик одного фюзеляжа на основе другого
фюзеляжа иной формы".
О’Горман добавил, что: "Одной из главных причин большого отрицательного
курсового момента у B.S.1 был тянущий винт с большим шагом".
довоенная авиация
B.S.1
ЛТХ
Альтернативная
История. Иван Бякин. Серия инновационных истребителей, созданных Генри Фолландом
для Royal Aircraft Factory до S.E.5
Уголок неба. 2015
