Книга Неизвестный Юнкерс - Леонид Анцелиович

Да, у Хуго Юнкерса имелось собственное твердое мнение, что эффективный самолет должен быть монопланом и без растяжек. А прочность и жесткость крыла обеспечивается толщиной его профиля. К этому выводу он пришел окончательно пять лет назад, когда просто рисовал варианты своих будущих самолетов. Он на бумаге смоделировал геометрию самолета с таким толстым крылом, начертил аэродинамический профиль крыла и произвел расчеты вредного сопротивления. Выходило, что на ожидавшихся скоростях полета для свободнонесущего крыла толстый профиль незначительно добавляет сопротивления, но зато резко увеличивает подъемную силу и снижает вес конструкции. Он тогда до хрипоты спорил с профессором Райснером, а когда через год в его учебной лаборатории построили аэродинамическую трубу и продули модели крыльев с толстыми профилями, он доказал свою правоту.

Его первый патент в области авиации родился на письменном столе. Конструкция самолета Юнкерса с толстым крылом, позволяющим разместить внутри него топливо, полезные грузы и даже двигатели, признана изобретением и запатентована 1 февраля 1910 года. С этого времени Хуго мечтает строить именно такие самолеты, которые будут приносить людям максимальную пользу.

Сейчас он взвешивает, хватит ли у него ресурсов, знаний и опытных помощников, чтобы развернуть опытное производство новых самолетов, которые найдут своего заказчика и будут строиться серийно.

К концу дня решение принято, и на утро он вызывает к себе Отто Мадера и Ганса Штоделя. У него уже есть собственноручно начерченный общий вид самолета в трех проекциях и компоновка.

Утром следующего дня, когда его помощники уселись в кресла напротив его письменного стола, Хуго загадочно улыбнулся и торжественно произнес:

– Мы начинаем новую программу выпуска металлических самолетов, и первым опытным будет вот такой «Юнкерс-1» из тонкой листовой стали.

С этими словами он развернул на столе рулон ватмана с общим видом проекта. Брови над глазами невозмутимого Мадера поднялись, а Штодель, наклонившись вперед, снял очки. То, что они увидели, было ни на что не похоже. Уж слишком все просто, рационально, ни одной проволочной растяжки на крыльях и минимум деталей. Это был проект классического самолета будущего: свободнонесущий моноплан с мотором в носу фюзеляжа, тянущим воздушным винтом и хвостовым оперением.

– А какова сфера применения такого самолета в будущем? – не удержался Штодель, надевая очки.

– Одноместный скоростной самолет может выпускаться в вариантах истребителя и разведчика, – уверенно, как будто он заглянул далеко вперед, ответил Хуго.

Они снова склонились над чертежом. Остроносый фюзеляж большого удлинения и прямоугольного сечения имел длину почти девять метров. Сверху его передней части, выступая над плавным обводом, торчал ряд из шести цилиндров серийного авиационного двигателя Mercedes D II мощностью 120 л.с., который Юнкерс решил использовать в этом проекте.

Но самым удивительным было крыло. Оно пронизывало фюзеляж точно посередине, сразу за двигателем, и каждая его половинка была консольной балкой переменного сечения в форме аэродинамического профиля. Отто Мадер был знаком с продувками моделей прямоугольных крыльев с различными по толщине профилями, но такой компоновки крыла он не мог себе представить. В этом проекте Юнкерса толщина и форма профиля крыла менялись по размаху. У вертикального борта фюзеляжа крыло было очень толстым, а его профиль двояковыпуклым. Затем относительная высота профиля уменьшалась, и он становился плосковыпуклым. Ближе к концу крыла, в зоне выступающих назад элеронов, профиль крыла был тонким и выпукло-вогнутым.

Мадер и Штодель весело переглянулись. Шеф сделал крыло в полном соответствии с требованиями сопромата для равнопрочной консольной балки. Но и аэродинамическая компоновка крыла отвечала расчетному диапазону скоростей. Проект самолета им очень нравился, в нем явно реализовывалась идея Юнкерса о преимуществах толстого крыла, зафиксированная в его изобретении и патенте четырехлетней давности. Все присутствующие знали, что такой самолет еще никогда не летал, и этот опытный должен расчистить путь новой конструкции их самолетов – свободнонесущим монопланам.

Главный офис Юнкерса в Дессау

– Сейчас вы начинаете детально конструировать агрегаты этого самолета, а потом господин Мадер составит обширную программу экспериментальных исследований образцов конструкции и узлов. Господину Вагензайлю мы поручим изготовление модели самолета и ее продувки в нашей аэродинамической трубе, – заключил Юнкерс.

– Но конструкция узлов будет зависеть от технологических способов их изготовления на заводе в Дессау, поэтому надо сначала изготовить технологические образцы и испытать их, – возразил Мадер.

Но у Юнкерса уже был готовый ответ и по этому вопросу:

– В Дессау пошлем господина Бранденбурга и поручим ему весь комплекс технологической отработки самолета и подготовку оснастки, а вы должны работать параллельно и в контакте с ним.

У начинающего авиаконструктора Хуго Юнкерса и его помощников началась совершенно другая жизнь, не связанная с большими двигателями, и появились другие заботы. Продувки в аэродинамической трубе, новые расчеты нагрузок и летных характеристик проектируемого самолета. Конструирование для прочностных испытаний образцов стыков тонких, как лезвие безопасной бритвы, листов трансформаторной стали, привариваемых точечной сваркой к каркасу из стальных труб. Пригодился опыт постройки гофрированных стальных крыльев и оперения «Утки» Райснера. Но теперь Юнкерс испытывает образцы с гладкими стальными листами. Всего по эскизам Мадера и Штоделя было изготовлено почти четыре сотни различных образцов конструкции и проведено более четырех тысяч их испытаний.

Через много лет Хуго будет с улыбкой вспоминать: «Мои друзья поговаривали между собой в те годы, не сошел ли Юнкерс с ума, загоревшись фантастической идеей построить самолет из металла…»

Но чем больше экспериментальных данных накапливалось и яснее вырисовывался окончательный вариант, тем яснее Юнкерс видел, что проигрывает конкурентам в очень важном параметре качества любого самолета – весе конструкции. Он еще не знал точно, сколько будет весить его самолет без топлива и летчика. Имеющиеся весовые расчеты не были точны, но уже было ясно, что деревянный каркас, обтянутый тонкой тканью, будет априори легче стального, покрытого тонкими стальными листами. А расчаленное крыло нагружается меньшим изгибающим моментом, чем свободнонесущее, и уже поэтому легче. Но за многочисленные расчалки надо платить увеличенным сопротивлением, которое будет резко возрастать с увеличением скорости. Профессор Юнкерс смотрел вперед и рассматривал самолет как элемент транспортной или военной системы, который должен обладать максимальной эффективностью. В результате его исследований в Ахене родилось тринадцать изобретений и патентов в области самолетостроения.

Сегодня он поставил перед собой скромную цель: его первый самолет должен продемонстрировать низкое сопротивление благодаря своей аэродинамической схеме и высокую долговечность благодаря металлической конструкции. Рабочие чертежи агрегатов самолета уже почти полностью готовы. Их разрабатывали вчерашние двигателисты Юнкерса, и это были их первые чертежи самолета. Но Юнкерс сам установил весовые лимиты на детали и отслеживал расчеты их фактического веса. Конструкторы проявляли большую изобретательность, стараясь уменьшить вес тонкостенных стальных узлов.