Дипломная работа: Самолет Хаукер Харрикейн
История Hawker Pacific Aerospace's началась в 1912 году, с того что Гарри Хаукер попросил Томаса Сопвича научить его летать на самолете. Через несколько лет Хаукер стал одним из лучших пилотов своего времени. Он стал главным летчиком – испытателем у Сопвича.
После Первой Мировой войны правительство отменило все заказы с Sopwith оставив его на финансовых руинах. Хаукер и группа людей перекупили все патентные права Сопвича и организовали Hawker Engineering. В 1921 Гарри Хаукер умер от повреждений, полученных при крушении самолета. После смерти Хавкера Томас Сопвич стал председателем Hawker Engineering.
В пределах короткого времени Hawker Engineering поглотила много других компаний, связанных с авиацией. В 1933, Hawker Engineering стала Hawker Aircraft Ltd., и вскоре после того - Hawker Siddeley Company. В 1934 Hawker Aircraft получила контракт на строительство самолетов для RAF. Этот самолет - "Hurricane" - стал самыми сильными оружием Англии против Германии. Hawker Siddeley продолжала производить много других самолетов для военных нужд.
В 1967 Hawker Siddeley создала самолет, который вызвал большой интерес и заинтересованность во всем мире. Этот революционный самолет - Hawker Harrier - совместил в себе боевые качества самолета и вертолета. Хотя Hawker Siddeley сохранила свое название, в 1977 году она стала одним из отделений корпорации British Aerospace Corp.
Hawker Pacific была сформирована в 1980. В 1991 Hawker Siddeley былпоглощен BTR Aerospace Group. В 1994 Hawker Pacific inc. объединиласьс Dunlop Aviation Inc. ив 1996 Hawker Pacific балапродана BTR исталаавтономнойкомпанией.
В 1998 Hawker Pacific завершила начальное размещение акций и использовала доходы, чтобы заключить контракт с British Airways на обслуживание посадочных агрегатов самолетов. Сегодня Hawker Pacific Aerospace имеет почти 400 служащих в Лос-Анджелесе, Лондоне, Амстердаме и является одной из ведущих компаний обслуживающих посадочные устройства самолетов
Первое поколение
В первой половине 30-х годов вся истребительная авиация Великобритании была оснащена бипланами. Лучшим из них являлся "Фьюри", созданный коллективом конструкторов фирмы "Хаукер" под руководством Сиднея Кэмма. Только "Фьюри" мог обогнать новейший по тому времени легкий бомбардировщик "Харт" (спроектированный тем же Кэммом). Этот небольшой биплан с V-образным мотором "Кестрел" отличался хорошей скороподъемностью, отличной маневренностью и пользовался заслуженно высокой репутацией у летчиков королевских военно-воздушных сил.
Не останавливаясь на достигнутом, Кэмм постоянно совершенствовал "Фьюри", понемногу "вылизывая" аэродинамику и совершенствуя мотоустановку. Но все это были паллиативные шаги, не дававшие существенного прироста летных данных, а авиация в те годы уже вступила в период стремительного скачка вперед. Учуяв, "куда дует ветер", многоопытный Кэмм стал задумываться о создании нового истребителя, который мог бы сменить "Фьюри".
В первую очередь вставал вопрос: а каким же он должен быть? Политика британского министерства авиации в отношении материальной части истребительной авиации в те годы определялась техническим заданием Р.7/30. Это задание отражало полную сумятицу в мозгах теоретиков министерства, которые сами для себя еще не могли четко определить перспективы развития истребителей. Задание было довольно "размытым", противоречивым, ибо исходило лишь из минимального прироста летных данных с сохранением маломощного вооружения и привычной тактики ближнего маневренного боя - т.н. "собачьей свалки". Максимальная скорость планировалась всего в 250 миль/час (403 км/ч). Продолжая принятую после Первой мировой войны традицию жесткой экономии, самолет хотели сделать универсальным. Он должен был быть и перехватчиком, и вести воздушный бой с истребителями противника у линии фронта, и сопровождать бомбардировщики. В итоге, обилие противоречивых требований сделало задание вообще трудновыполнимым.
Нельзя сказать, что в министерстве не осознавали перемен в мире. Но общая ситуация была достаточно мирной, Гитлер был еще далек от вершин власти, а все потенциальные противники обладали примерно такими же, если не худшими, истребителями. Поэтому задание Р.7/30 просуществовало долго, хотя время от времени в него вносили некоторые изменения. Так, в 1939 г. максимальную скорость подняли до 443 км/ч.
Поэтому первоначально Кэмм исходил лишь из глубокой модернизации "Фьюри". Он решил превратить его в моноплан. В 1925 г. Кэмм уже создал небольшой истребитель-моноплан, но тот не имел успеха и не был запущен в серию. Теперь же он счел, что время монопланов пришло. В этом он не был одинок. По всему миру создавалось новое поколение скоростных истребителей, прозванное впоследствии на западе "новой волной".
Новый проект назвали просто "Фьюри моноплейн" ("Фьюри"- моноплан). За основу приняли один из опытных вариантов - "Хай Спид Фьюри" ("скоростной"). Фюзеляж от него взяли почти целиком, хотя размеры шпангоутов в средней части увеличили, чтобы сделать кабину закрытой. Фюзеляж имел традиционную для "Хаукер” конструкцию, запатентованную еще Т.Сопвичем в 1926 г. – несущую ферму из труб, усиленную косыми расчалками, поверх которой одевались шпангоуты и стрингеры, лишь поддерживавшие полотняную обшивку. Перешло к моноплану и оперение. Шасси тоже сохранили старое: неубирающиеся свободнонесущие стойки и колеса в каплевидных обтекателях. Заново спроектировали лишь крыло довольно толстого профиля. На истребителе собирались установить новый двигатель фирмы Роллс-Ройс "Госхок" с испарительным охлаждением.
В июне 1933 г. изготовили макет нового самолета в масштабе 1:10 и продули его в аэродинамической трубе. К августу результаты обработали и вместе с эскизным проектом представили министерству авиации. Большого интереса они не вызвали, ибо чиновники все-таки более склонялись к проверенным бипланам. Кэмм продолжил работу на свой риск и за счет фирмы (он был не только главным конструктором, но и членом совета директоров). А деньги у "Хаукер" были - на базе "Харта" расплодилось большое семейство легких бомбардировщиков, разведчиков и тяжелых истребителей, ставшее одной из основных составных частей парка королевских ВВС в межвоенные годы. Более того, перестраховываясь, Кэмм делал сразу две машины: параллельно с "Фьюри"- монопланом готовился и биплан РУ.З, представлявший собой "Фьюри" с усиленным вооружением и тем же мотором "Госхок".
В январе 1934 г. произошло событие, весьма важно повлиявшее на судьбу нового истребителя. Фирма "Роллс-Ройс" прислала материалы по новому двигателю РУ.12, который впоследствии получил имя "Мерлин". Возможность отказаться от недостаточно надежного "Госхока" была с восторгом встречена проектировщиками. По сравнению же с "Кестрелом", стоявшим на "Фьюри", мощность на различных высотах увеличивалась на 40-60%. Правда, монтаж РУ.12 требовал внесения в конструкцию значительных изменений. Из-за сдвига центровки более тяжелым мотором радиатор пришлось подать назад. Он переместился под центроплан и втягивать его, как собирались ранее, было уже некуда. В итоге, от "Фьюри" в новой машине осталось так мало, что название проекта сменили на "Интерсептор моноплейн" ("моноплан-перехватчик"). Именно так определял Кэмм основную роль скоростного истребителя. Видимо, Поликарпов был не одинок со своей теорией "двух истребителей"?
В феврале-марте 1934 г. в проект внесли еще два важных изменения. Во первых, шасси по типу "Фьюри" решили заменить на новомодное убирающееся. Сдвиг радиатора назад освободил переднюю часть центроплана. В ней и разместили ниши для колес и стоек. Стойки складывались гидроприводом к оси самолета. Гидропомпа приводилась в действие вручную. Для улучшения аэродинамики в убранном положении колеса и стойки закрывались щитками. Второе изменение касалось вооружения. Задание Р.7/30 требовало наличия на борту четырех пулеметов калибра 7,69 мм. Сперва ставка делалась на хорошо проверенный пулемет Виккерс Мk.V. Однако, эта система военным уже казалась устаревшей. Опробовав с десяток отечественных и иностранных авиационных пулеметов, они выбрали американский "Браунинг" и заключили с выпускавшей его "Кольтотомэтиквэпнкорпорейшн" соглашение о переделке этого пулемета под английский патрон. Учитывая это, Кэмм заложил в проект вооружение из двух "Браунингов" в крыле и двух "Виккерсов" на бортах фюзеляжа. Чуть позже появилось новое техническое задание Р.5/34, представлявшее собой практически лишь немного модернизированное Р.7/30, но существенно отличавшееся требованиями по вооружению: теперь истребитель должен был иметь 6 - 8 пулеметов. Кэмм, боясь торможения работ, приказал исходить из старого варианта с четырьмя пулеметами, но одновременно начал проработку возможности размещения дополнительных стволов.
Работа действительно шла быстро. В мае 1934 г. конструкторы приступили к деталировочным чертежам опытного образца. В июне в аэродинамической трубе в Теддингтоне установили уменьшенный макет истребителя. Продувки показали, что самолет может успешно превысить скорость 560 км/ч. В конце августа "самодеятельность" Кэмма подкрепили техническим заданием Р.36/34, фактически, описывавшим уже спроектированную машину - "одноместный истребитель - скоростной моноплан". Фирма официально получила его 4 сентября. Максимальная скорость определялась заданием в 515 км/ч. Осенью 1934 г. началось изготовление полноразмерного макета, законченного в декабре. А 17 ноября опытный цех уже получил первые чертежи самолета, после чего начал изготовление оснастки. 10 января 1935 г. в помещении конструкторского бюро "Хаукер" в Кингстоне собралась макетная комиссия. Представители министерства авиации и штаба ВВС спокойно отнеслись к тому, что на макете стояли всего два "Виккерса". Они знали, что производство новых пулеметов еще и не начинали осваивать в Бирмингеме. Макет был благополучно одобрен.
21 февраля "Хаукер" направила в министерство авиации данные уточненных расчетов характеристик истребителя. Максимальная скорость должна была превысить требуемую заданием и составлять 530 км/ч. При этом брался взлетный вес в 2230 кг, на 135 кг больше первоначальных наметок Кэмма. Большая часть разницы шла за счет увеличения массы двигателя в процессе доводки и заложенного для сохранения центровки увеличения боезапаса. В тот же день министерство направило навстречу заказ на постройку одного опытного образца номер К5083. Эту машину фактически начали строить раньше, но еще шесть месяцев ушло, пока самолет завершили. В августе 1935 г. истребитель собрали, затем около шести недель потратили на обтяжку полотном фюзеляжа, крыльев и оперения, и проверку функционирования узлов и агрегатов.
К этому моменту заказчики уже твердо решили вопрос с вооружением. В июле поступило указание устанавливать восемь "Браунингов". Поскольку на самом деле их еще не имелось, опытную машину догрузили балластом. Это, и небольшое увеличение емкости бензобаков довели реальный взлетный вес истребителя до 2460 кг. Вместо патронов и радиостанции также разместили балласт. На самолете стоял двигатель "Мерлин"С, который к тому времени еще не прошел ресурсных испытаний, обязательных для получения государственного сертификата. Но новому истребителю придавалось такое значение, что на это просто наплевали. 23 октября самолет перевезли в Бруклендс, где вновь собрали после транспортировки. Машину взвесили, опробовали мотор, и испытатель П.Балмэн начал пробежки по летному полю. 6 ноября он впервые оторвался от земли.
В конце 1935 г. дальновидные люди в руководстве британской авиации уже четко осознали, что последует за приходом Гитлера к власти. Королевские ВВС все ускоряющимися темпами приступили к программе расширения и модернизации. Им насущно необходимы были новые истребители. Многие трудности, с которыми столкнулись в ходе доводки моноплана "Хаукер" и при его внедрении в серию были связаны именно со спешкой. Так, "сырой" мотор вышел из строя в феврале 1936 г. Были неприятности и с другими узлами и агрегатами. Все первые полеты выполнял Балмэн, опытный летчик, ветеран Первой мировой, проработавший до "Хаукер" испытателем в исследовательском центре в Фарнборо. С 1925 г. через его руки прошли все машины, выпускавшиеся фирмой.
В течение трех месяцев истребитель претерпел ряд изменений. Двигатель перегревался. Для борьбы с этим увеличили площадь радиатора, соответственно укрупнив и его обтекатель, Подкосы стабилизатора сочли излишними и убрали совсем. Зато существенно усилили каркас фонаря кабины, вибрировавший на ветру. Чуть позже сняли центральную секцию посадочных щитков, нарушавшую обтекание радиатора. Убрали как ненужные нижние секции створок шасси, ранее при посадке отгибавшиеся вбок, перпендикулярно колесу. После всех этих доработок взлетный вес достиг 2577 кг. Балмэн сперва жаловался на тесную кабину и плохой обзор вперед на рулении, но постепенно привык. До расчетной скорости истребитель не дотягивал, но показал на испытаниях 507 км/ч. Это был первый английский истребитель, переваливший за недостижимую ранее отметку 300 миль/час (483 км/ч). Устойчивость и управляемость были в норме. В феврале 1936 г. опытный самолет передали в экспериментальный центр ААЕЕ в Мартлшем-Хис. Летавший там на нем испытатель Д.Андерсон подтвердил данные заводских полетов и достаточно высоко оценил маневренность и управляемость истребителя, отметив только увеличение нагрузки на рули при больших скоростях.
В марте конструкторы "Хаукер" начали готовить рабочие чертежи на массовую серию. А 3 июня министерство авиации заказало у "Хаукер" сразу 600 истребителей. Неделю спустя чертежи начали поступать в цеха. Это был самый крупный заказ, который королевские ВВС выдавали в мирное время. Но "Хаукер эйркрафт" к этому времени уже была частью огромного концерна "Хаукер-Сидли", объединившего пять крупных фирм, и могла "переварить" и не такое. И действительно, позже заказы возросли многократно. Министерство авиации строило все новые планы расширения ВВС; во все их, начиная с "плана Р", закладывалось оснащение большого числа эскадрилий новыми истребителями "Хаукер", который уже перестал быть безымянным "монопланом-перехватчиком", а получил имя "Харрикейн" ("Ураган").
В июле 1936 г. самолет продемонстрировали на ежегодной авиационной выставке в Хендоне. Истребитель все еще оставался безоружным. Но это длилось недолго. В начале августа в консолях установили полный комплект из 8 пулеметов "Браунинг". 17 августа "Харрикейн" впервые поднялся в воздух с оружием. К этому времени облик будущего серийного варианта определился окончательно. 20 июля фирма получила задание Р. 15/36, описывающее требования к серийному "Харрикейну". Главным отличием от опытного образца являлась замена двигателя. Дело в том, что компания "Роллс-Ройс" не стояла на месте: вслед за "Мерлином" С появилась модель Р, а затем О, Последняя стала гораздо надежнее и немного мощнее. В серию тип С запустили под названием "Мерлин" II. Именно им и собирались оснастить первую серийную модификацию истребителя "Харрикейн" 1.
Однако, смена мотора потребовала соответственно изменить всю мотоустановку, Пришлось переместить расширительный бачок охладительной смеси ("Мерлин" охлаждался не водой, а смесью "гликоль" на базе этиленгликоля, имевшей примерно в 1,5 раза большую теплоемкость), переделать верхнюю часть капота, увеличить всасывающий патрубок карбюратора. Попутно смонтировали усовершенствованный стартер и сделали более удобным управление двигателем. Все это несколько затормозило внедрение *'Харрикейна" в серию. Первоначально первый истребитель планировали собрать в мае-июне 1937 г., изменение чертежей же отодвинуло все сроки примерно на четыре месяца.
В сентябре - октябре 1936 г. "Харрикейн" прошел повторные испытания в Мартлшем-Хис, в ноябре - дополнительные испытания на штопор (на заводе), а с начала 1937 г. опять вернулся в Мартлшем, где военные испытатели начали опробывать его боевые качества. Машина вела себя хорошо, если не считать постоянных случаев срыва фонаря кабины в полете. Всего за время испытаний этот самолет потерял пять фонарей!
В июле 1937 г. "Харрикейн" впервые увидели советские специалисты. Это была делегация, отряженная на ежегодную Хендонскую выставку. Комдив Бажанов, тогдашний начальник НИИ ВВС, телеграфно записал в своем отчете: "Хаукер Ураган. С Мерлин. В полете не показали. Машина с мотором в 1065 л.с. может дать больше 500 км/ч". Последнее в то время весьма впечатляло.
Тем временем завод "Хаукер" в Кингстоне собрал первые самолеты. Некоторое время они простаивали без двигателей. Первый "Мерлин" II привезли 19 апреля 1937 г. Его тут же начали монтировать. Доводка новой мотоустановки продолжалась около пяти месяцев. В сентябре запакованный в ящики истребитель повезли в Бруклендс. 12 октября заводской испытатель Ф.Люкэс поднял эту машину в воздух; через шесть дней за ней последовал второй самолет. К концу ноября облетали уже семь истребителей. Самолеты полностью изготавливались в Кингстоне, затем разбирались и вновь собирались в Бруклендсе, где осуществлялась окончательная регулировка и облет. Каждая машина совершала по дюжине полетов, выполняя стандартную программу приемо-сдаточных испытаний ВВС.
Надо сказать, что Кэмм, ободренный успехом "Харрикейна", предполагал создать на его базе целое унифицированное семейство самолетов разного назначения, использовавших многие узлы и агрегаты предшественника: крыло, оперение, шасси и т.д. До стадии опытных образцов впоследствии дошли две таких машины - легкий бомбардировщик "Хенли" и "турельный" (все его вооружение устанавливалось на большой турели с гидроприводом) истребитель "Хотспэр". Однако, обе они не имели большого успеха. "Хенли" выпускался сравнительно небольшой серией как буксировщик мишеней-рукавов, а "Хотспер" так и остался лишь опытным образцом, уступив "Дифайэнту" фирмы "Боултон-Пол".
На рождество 1937 г. первые четыре "Харрикейна" получила 111-я истребительная эскадрилья, базировавшаяся в Нортхолте. К февралю следующего года она уже имела 16 машин.
После выпуска двух десятков истребителей фирма в марте 1938 г. внесла в конструкцию ряд изменений. Хвостовое колесо зафиксировали; теперь его после взлета уже не убирали в фюзеляж. Штопорные характеристики машины улучшили, добавив под хвостом небольшой киль-гребень, в выемке которого, как в обтекателе, теперь находилось хвостовое колесо. Руль направления удлинили вниз, чтобы закрыть образовавшийся при этом уступ. Такие машины поступили в 3-ю эскадрилью в Кенли и в 56-ю в НортУэлде. К середине 1938 г. завод в Кингстоне выпустил около 80 "Харрикейнов", около 50 из них уже поступили в строевые части. Продолжая совершенствовать истребитель, фирма опробовала на нем новые эжекторные (реактивные) выхлопные патрубки, сконструированные специалистами "Роллс-Ройс", а затем двухшажный металлический винт "Гамильтон". Новые патрубки дали прибавку скорости примерно в 3 км/ч и сразу же были внедрены на серийных машинах. В июне 1938 г. оборудованный ими первый серийный "Харрикейн" на испытаниях в ААЕЕ показал 508 км/ч. Пропеллер "Гамильтон" (выпускавшийся по лицензии компанией "Де Хевилленд") был трехлопастным, с гидравлическим управлением шагом и имел два рабочих положения: взлетное и крейсерское. Он был намного тяжелее (примерно на 135 кг) винта Уоттс 2.38, которым "Харрикейны" комплектовались ранее (это был двухлопастной деревянный пропеллер фиксированного шага). Но зато скороподъемность улучшилась разительно. Новые винты стали устанавливать с января 1939 г.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--