Глостер IV
| Глостер IV | |
|---|---|
| |
| Роль | Гоночный гидросамолет |
| Национальное происхождение | Великобритания |
| Производитель | Авиационная компания Глостер |
| Дизайнер | Генри Фолланд |
| Первый полет | 1927 |
| Основной пользователь | Королевские ВВС |
| Количество построенных | 3 |
Gloster IV — одномоторный -биплан гоночный гидросамолет , разработанный и произведенный британской авиастроительной компанией Gloster Aircraft Company . [ 1 ]
В ответ на заказ британского министерства авиации на высокоскоростной гидросамолет для гонок 1927 года Глостер разработал Gloster IV ; это была разработка Gloster III , занявшего второе место в гонке 1925 года. Генри Фолланд , главный конструктор Gloster, модернизировал самолет, чтобы минимизировать его лобовое сопротивление . Как и его предшественники, Gloster IV имел деревянную конструкцию с несущим фюзеляжем и одинарными крыльями. И верхнее, и нижнее крыло были закрыты, чтобы минимизировать сопротивление стыка крыла с фюзеляжем, а радиаторы были встроены в поверхности крыльев и поплавков . [ 2 ] [ 3 ]
Всего было построено три самолета, различающихся площадью поверхности крыльев и расположением хвостового оперения. Все три самолета совершили свои первые полеты летом 1927 года. Единственный самолет, Gloster IVB, участвовал в гонке Schneider Trophy 1927 года, однако на полпути он был вынужден сойти с дистанции из-за неизбежного выхода из строя карданного вала. Три построенных самолета продолжали использоваться в качестве учебно-тренировочных самолетов High Speed Flight в течение нескольких лет.
Проектирование и разработка
[ редактировать ]В межвоенный период многие страны стремились побороться за престижный приз Шнайдера . В поисках конкурентного участия в гонках 1927 года британское министерство авиации было полно решимости представить самолеты с более высокими характеристиками, чем те, что использовались на последних нескольких соревнованиях, в ходе которых британские заявки были уверенно превзойдены американскими гидросамолетами Curtiss в 1923 и 1925 годах, в то время как британских самолетов не было. даже участвовал в конкурсе 1926 года, который выиграл итальянец Macchi M.39 . С этой целью министерство авиации разместило заказы на проектирование и ограниченное производство высокоскоростных гидросамолетов у многочисленных британских авиастроительных компаний, включая Gloster , Supermarine (которые будут производить S.5 ) и Shorts (разработавшие Crusader ). [ 4 ]
В то время существовали значительные расхождения во мнениях относительно того, должен ли оптимальный гоночный самолет быть бипланом или монопланом ; в то время как высокоскоростные самолеты, разработанные в Германии, к 1927 году почти полностью были монопланами, Франция и Великобритания решили продолжить разработку конфигураций как биплана, так и моноплана для своих гоночных самолетов. [ 5 ] Главный конструктор Gloster Генри Фолланд решил сохранить конфигурацию биплана после тщательного изучения этого вопроса, сосредоточенного вокруг трех ключевых областей: скорость, жесткость крыла и применение к эксплуатационным требованиям. Конечно, крутильную жесткость и, следовательно, устойчивость к нежелательному флаттеру крыла было значительно легче достичь при использовании бипланной конфигурации, чем при использовании моноплана. [ 6 ] Gloater также имел давнюю репутацию производителя высокоскоростных бипланов. [ 7 ]
Одним из ключевых аспектов производительности, который неизменно ценился независимо от базовой конфигурации, была необходимость минимизировать сопротивление . [ 8 ] Было признано, что большая часть сопротивления головы самолета обычно связана с двумя частями самолета: фюзеляжем и поплавками. Были предприняты усилия, чтобы свести к минимуму эти области и пересмотреть их линии, чтобы сделать форму более четкой; Сообщается, что эта работа привела к снижению производительности на 45 процентов по сравнению с Gloster III , участвовавшим в гонке 1925 года. [ 9 ] Кроме того, крылья и фюзеляж были плавно слиты вместе, что не только снизило сопротивление, но и увеличило подъемную силу на 15 процентов. Эти сокращения в сочетании с другими улучшениями, такими как увеличение мощности двигателя и эффективности пропеллера, предположительно увеличили потенциал максимальной скорости самолета на 70 миль в час. [ 10 ]
Оптимальная аэродинамическая часть фюзеляжа не поддавалась традиционным подходам к строительству, поэтому был найден компромисс между аэродинамической формой и простотой изготовления. [ 11 ] Используемая техника строительства была известна среди судостроителей как «двухдиагональная» система, состоящая из довольно узких еловых досок под углом примерно 45 градусов от центральной линии, в то время как растения двойных шкур пересекали друг друга под прямым углом. Фюзеляж имел две обшивки, на участках, которые должны были выдерживать высокие нагрузки, было нанесено больше слоев . [ 11 ] Киль . , покрытый ламинированной елью, был неотъемлемой частью фюзеляжа Хвостовое оперение было деревянным и могло регулироваться (на земле) в соответствии с любыми возникающими обстоятельствами; он был в значительной степени неотъемлемой частью фюзеляжа. [ 11 ]
Конструкция крыла Gloster IV была несколько нестандартной: внешняя обшивка являлась частью несущей конструкции. [ 12 ] Секции аэродинамического профиля были изготовлены с использованием тех же методов ламинирования, что и фюзеляж. В частности, обшивка наращивается на каркас и крепится к каркасу из нескольких лонжеронов , передней и задней кромок , а также промежуточных контурных деталей, причем последние используются вместо традиционных нервюр . [ 13 ] Крылья оказались особенно прочными, способными выдержать нагрузку, в 13 раз превышающую вес гидросамолета, прежде чем появились признаки отказа; это считалось особенно благоприятным для достижения высоких скоростей ускорения. [ 14 ]
Самолет имел относительно тонкое нижнее крыло с небольшой хордой . Корни крыла были изогнуты таким образом, чтобы его можно было установить в фюзеляже с минимальным вмешательством. [ 7 ] Еще одной мерой по уменьшению помех стало расположение всех раскосов , выходящих за пределы поверхности крыла, под большими углами. [ 7 ] Кроме того, эти подъемные тросы оказывали относительно небольшую сжимающую нагрузку на верхние лонжероны крыла. Была внедрена новая амортизирующая функция, состоящая из стратегически расположенных резиновых дисков, чтобы посадочные тросы не провисали и не вибрировали в моменты низкой нагрузки. [ 14 ]
поверхностного типа На крыльях были установлены большие радиаторы ; Эти радиаторы, специально разработанные компанией Gloster, состоящие из тонких гофрированных медных листов, особенно эффективно предотвращали перегрев двигателя. [ 15 ] Разместив их на обоих крыльях, большая часть радиаторов удерживалась в потоке воздуха, создаваемом пропеллером. [ 7 ] Верхнее крыло было интегрировано в блоки цилиндров двигателя. [ 7 ] Пропеллер, изготовленный компанией Gloster, был изготовлен из кованого дюралюминия таким образом, чтобы обеспечить минимальную деформацию лопастей под нагрузкой. [ 16 ]
Подвеска двигателя была особенно жесткой и состояла из пары опор двигателя коробчатого сечения, изготовленных из дюралюминия и поддерживаемых рядом стальных труб. [ 17 ] не использовалась сварка При изготовлении из нержавеющей стали , основные соединения опирались на болты . Непосредственно под опорами двигателя находился масляный бак и его встроенный гофрированный первичный охладитель (вспомогательные охладители находились по бокам фюзеляжа); его форма соответствовала контурам окружающего фюзеляжа. [ 12 ] Все семь топливных баков самолета находились внутри фюзеляжа; их размер был ограничен, чтобы их можно было легко поднимать в самолет и вынимать из него через небольшие отверстия во время технического обслуживания. [ 12 ]
Самолет был оснащен дюралюминиевыми поплавками, имеющими одноступенчатую изогнутую конструкцию стола. [ 18 ] Они были относительно тонкими и сужались для минимизации лобового сопротивления и опирались на две пары стоек , соприкасающихся на центральной линии фюзеляжа. Два поплавка были соединены друг с другом с помощью ряда горизонтальных тросов вместо стоек. [ 18 ] Межкрыльевые стойки были спроектированы так, чтобы минимизировать их лобовую площадь, и состоят из кованого облегченного дюралюминия. [ 18 ] Все элементы управления управлялись внутри; элероны трубки , приводились в действие через торсионные которые проходили внутри верхнего крыла, а органы управления рулем высоты и руля направления находились внутри фюзеляжа. Был предусмотрен специальный механизм с регулируемой передачей, который позволял пилоту регулировать соотношения между колонкой управления и конечным перемещением поверхности управления, что позволяло органам управления полетом хорошо подходить как для полета на высокой, так и на низкой скорости. [ 19 ]
Операционная история
[ редактировать ]Три самолета Gloster IV впервые поднялись в воздух в июле – августе 1927 года, а два самолета с коротким размахом размаха (Gloster IVA и IVB) были отправлены в Венецию в августе 1927 года. В конце концов, Gloster IVB был выбран для конкуренции с двумя самолетами S.5 в гонке, Crusader разбился из-за перекрещивания тросов управления при повторной сборке. [ 20 ] [ 21 ]
26 сентября 1927 года, в день гонки, Gloster IVB, пилотируемый лейтенантом Сэмюэлем Кинкедом, поднялся в воздух первым самолетом, проехавшим пять кругов перед тем, как сойти с дистанции, причем гонку выиграл лейтенант Сидни Вебстер на S.5. . [ 22 ] При осмотре было обнаружено, что карданный вал «Глостера» был серьезно треснут и, вероятно, вышел бы из строя, если бы Кинкед не ушел в отставку. [ 23 ] До снятия с вооружения Gloster IV продемонстрировал многообещающие характеристики, достигнув более высоких скоростей круга, чем Supermarine S.5 с прямым приводом , хотя и не редукторная модель того же самолета. [ 24 ]
После гонки Gloster IVA и IVB были возвращены в Великобританию, где они были модифицированы для улучшения обзора пилота за счет поднятия верхнего крыла и использовались в качестве высокоскоростных тренажеров. Их использовали для подготовки пилотов к гонке 1929 года: IVB разбился во время аварии при приземлении в декабре 1930 года, а IVA снова использовался в качестве тренировочного самолета для гонки 1931 года. Тем временем оригинальный Gloster IV был продан с намерением переоборудовать в сухопутный самолет и использовать его в попытке установить мировой рекорд скорости в воздухе , но эти планы ни к чему не привели. [ нужна ссылка ]
Варианты
[ редактировать ]- Глостер IV
- Серийный номер N224 . Оригинальные большие крылья. VIIA с прямым приводом мощностью 900 л.с. (671 кВт) Оснащен двигателем Napier Lion .
- Глостер ИВА
- Серийный номер N222 . Крылья уменьшенного размаха и измененное хвостовое оперение. На базе двигателя Lion VIIA с прямым приводом.
- Глостер IVB
- Серийный номер N223 . Крылья уменьшенного размаха и двигатель Napier Lion VIIB с редуктором.
Операторы
[ редактировать ]
Технические характеристики (Глостер IVB)
[ редактировать ]
Данные Gloster Aircraft с 1917 года , [ 25 ] Национальный консультативный комитет по аэронавтике [ 26 ]
Общие характеристики
- Экипаж: Один
- Длина: 26 футов 4 дюйма (8,03 м)
- Размах крыльев: 22 фута 7,5 дюйма (6,896 м)
- Высота: 9 футов 2 дюйма (2,79 м)
- Площадь крыла: 139 кв. футов (12,9 м 2 )
- Профиль крыла : РАФ25 [ 27 ]
- Пустой вес: 2613 фунтов (1185 кг)
- Полная масса: 3305 фунтов (1499 кг)
- Силовая установка: 1 Napier Lion VIIB W-12, мощностью 885 л.с. (660 кВт) поршневой двигатель жидкостного охлаждения
- Гребные винты: 2-лопастной винт фиксированного шага.
Производительность
- Максимальная скорость: 295 миль в час (475 км/ч, 256 узлов)
- Скорость сваливания: 97 миль в час (156 км/ч, 84 узла)
- Выносливость: один час и шесть минут.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ «Возвращение команды Шнайдера домой» . Рейс : 693–701. Октябрь 1927 года.
- ^ Джеймс 1971, стр. 150–152.
- ^ «Глостер IV » . Рейс : 129–134. 1 марта 1928 года.
- ^ Понедельник 1981, с. 43.
- ^ NACA 1928, с. 1.
- ^ NACA 1928, стр. 2-3.
- ^ Перейти обратно: а б с д и НАКА 1928, с. 3.
- ^ NACA 1928, стр. 1-2.
- ^ NACA 1928, с. 4.
- ^ NACA 1928, стр. 4-5.
- ^ Перейти обратно: а б с НАКА 1928, с. 5.
- ^ Перейти обратно: а б с НАКА 1928, с. 6.
- ^ NACA 1928, стр. 6-7.
- ^ Перейти обратно: а б НАКА 1928, с. 7.
- ^ NACA 1928, стр. 7-8.
- ^ NACA 1928, с. 9.
- ^ NACA 1928, стр. 5-6.
- ^ Перейти обратно: а б с НАКА 1928, с. 8.
- ^ NACA 1928, стр. 8-9.
- ^ Джеймс 1971, с. 153.
- ^ Понедельник 1981, с. 40.
- ^ Полет (1927) , с. 699.
- ^ Джеймс 1971, с. 154.
- ^ NACA 1928, стр. 2.
- ^ Джеймс 1971, с. 156.
- ^ NACA 1928, стр. 9-12.
- ^ Леднисер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля» . m-selig.ae.illinois.edu . Проверено 16 апреля 2019 г.
Библиография
[ редактировать ]- Джеймс, Дерек Дж. Глостер Самолеты с 1917 года . Лондон: Патнэм, 1971. ISBN 0-370-00084-6 .
- Монди, Дэвид. «Британия захватывает Шнайдер Трофи». Air Enthusiast , Seventeen, декабрь 1981 г. - март 1982 г. Бромли, Кент, Великобритания: Pilot Press. стр. 36–50.
- «Гидросамолет «Глостер IV» (Британский)» Национальный консультативный комитет по аэронавтике , 1 марта 1928 года. NACA-AC-69, 93R19942.
Внешние ссылки
[ редактировать ]