В начале 1930-х годов при переходе от расчалочных бипланов к свободнонесущим
монопланам из-за чрезмерных опасений роста профильного сопротивления требовалось
использовать крылья с более толстым аэродинамическим профилем, чем
предполагалось изначально. Ввиду скудности фактических полетных данных о влиянии
увеличения относительной толщины крыла Фредерик Джордж Майлз считал необходимым
построить исследовательский самолет для проверки крыльев различной толщины
профиля.
В Королевском авиационном НИИ (Royal Aircraft Establishment – RAE)
приветствовали возможность дополнить результаты собственных исследований в
аэродинамической трубе полномасштабными экспериментами, и компании Miles
Aircraft был выдан контракт на разработку и создание экспериментального самолета
для этих целей. Так началось долгое и дружественное сотрудничество компании и
RAE в полномасштабных исследованиях, результаты которых предоставили множество
ценных данных британской авиационной промышленности.
Самолет, спроектированный и построенный для исследований относительной толщины
крыла, получил обозначение M.6 Hawcon. В конструкции самолета использовались
стандартные узлы серийно изготавливавшихся самолетов Miles M.2 Hawk и Miles M.3
Falcon, силовая установка состояла из 200-сильного двигателя de Havilland Gipsy
Six. Первоначально были изготовлены три комплекта крыльев, имевших относительное
удлинение 6,6 и толщину 15%, 20% и 25% соответственно.
Первый полет самолета состоялся 29 ноября 1935 года под управлением Фредерика
Джордж Майлза. Испытания показали, что число Рейнольдса составляло 9000000 и
коэффициент лобового сопротивления варьировался от 0,0065 (крыло с толщиной 15%)
до 0,0080 (крыло с толщиной 25%). Таким образом, на данных скоростях увеличение
сопротивления из-за толщины было не столь серьезным, как ожидалось.
Позднее в 1937 году был построен четвертый комплект крыльев с относительными
удлинением 9,65 и толщиной 30%. В этом самом толстом крыле размах был увеличен с
33 футов (10,06 м) до 39 футов 5 дюймов (12,01 м). С профилем толщиной 30%
сопротивление увеличилось на 12% при относительно низком значении коэффициента
подъемной силы CL, максимальное значение которого без применения закрылков
составляло 1,06 и с закрылками 1,6.
Эти результаты дали достаточно ясную картину зависимости профильного
сопротивления от относительной толщины крыла и позволили конструктору выбрать
наилучший вариант компромисса между толщиной крыла с одной стороны и
аэродинамическими и конструктивными требованиями с другой.
Таким образом, для медленного грузового самолета, в конструкции крыла которого
были желательны низкий вес или пространство для багажа, могла быть выбрана
относительная толщина 30%; крыло с данным параметром не приводило к
неоправданному снижению характеристик самолета. Примером такой машины служит
пассажирский самолет Junkers G 38.
Для самолетов, разработанных для полетов на скоростях до 200 миль/ч (322 км/ч),
относительная толщина крыла не должна была превышать 20-25%. Позднее с
появлением аэродинамических поверхностей с ламинарным обтеканием было
определено, что для самолетов, летающих на скоростях около 400 миль/ч (644 км/ч)
относительная толщина крыла не должна превышать 12-15%.
Возвращаясь к M.6 Hawcon следует сказать, что вследствие деревянной конструкции
самолета при создании крыла с толщиной 15% возникли серьезные проблемы.
Лонжероны крыла должны были быть прочными, что делало их конструкцию достаточно
тяжелой. С другой стороны у крыла с 25% толщиной имело избыточную прочность, так
как если бы оно было бы спроектировано с заданным коэффициентом прочности, то
полки лонжерона не имели бы достаточной длины и не обеспечили бы адекватное
соединение со стенками. Как и следовало ожидать, данное крыло было прочнее и
легче, чем два других.
В заключение следует сказать, что комплекты крыльев были спроектированы и
изготовлены за два месяца, убедительно доказав значение применения легких
самолетов в полномасштабных исследованиях.
(c) alternathistory.com
довоенная авиация
M.6 Hawcon
ЛТХ
Альтернативная
История. Иван Бякин. Экспериментальный самолет Miles M.6 Hawcon
Уголок неба. 2016
