Первый из указанных этапов явился продолжением прерванной войной линии развития самолета-авиэтки или "воздушного мотоцикла", основоположниками которой были А. Сантос-Дюмон во Франции и Г. Граде в Германии. Как до воины, так и после нее авиэтки обычно строили по схеме моноплан из наиболее доступных материалов: дерева, проволоки и полотна. Чаше всего применялся мотоциклетный двигатель воздушного охлаждения. Отличие заключалось в том. что в 20-е голы при конструировании таких легкомоторных аппаратов использовался опыт планеростроения, т.к. после мировой войны планеризм, как наиболее доступный вид авиаспорта, получил широкое развитие. Это дало возможность строить самолеты с намного лучшим аэродинамическим качеством, чем до войны. Ушли в прошлое примитивные бесфюзеляжные конструкции с подвешенным под крылом стульчиком для летчика v прикрепленным на балках хвостовым оперением. Выводы теории индуктивного сопротивления заставили конструкторов увеличить удлинение несущей поверхности был улучшен профиль крыла, появился хорошо обтекаемый фюзеляж, свободнонесушее крыло. В результате авиэтки с моторами мощностью всего в несколько десятков лошадиных сил могли не только летать, но и развивали скорость как у боевых самолетов времен первой мировой войны. Аэродинамическое качество некоторых и этих самолетов составляло величину 10 и более: маломощность силовой установки предопределила поиск возможностей аэродинамического совершенствования машины. К сожалению, этот плодотворный путь развития авиации вскоре оборвался. В легкомоторной авиации стали применять специализированные двигатели с большей мощностью и меньшим удельным весом, и вопросы обтекаемости конструкции на время отошли на второй план.
Таблица 1.10. Характеристики некоторых типичных легкомоторных самолетов 1920-х – начала 1930-х годов.
Наибольшее развитие самолеты-авиэтки получили в Германии, стране, где по Версальскому договору спортивная легкомоторная авиация была одной из немногих разрешенных сфер деятельности авиапромышленности. Среди первых удачно летавших немецких легкомоторных самолетов – монопланы Удет U-1, Клемм, L.-15, L.-20 124, с. 442). В СССР неплохо летавшие авиэтки построили военные летчики В. О. Писаренко и В. П. Невдачин. Один из этих самолетов, "Буревестник" С-3. летал с мотоциклетным мотором мощностью всего 7-12 л.с. [20, с. 395]. На рис. 1.75 показана ешеодна хорошо летавшая отечественная авиэтка – "Октябренок". Правда построена она была уже в 30-е годы.
Органическим недостатком авиэтки было отсутствие запаса мощности в полете. Это ограничивало маневренность и высоту полета, затрудняло взлет, делало опасным полеты в ветреную погоду. По указанным причинам в середине 20-х годов сверхлегкие авиэтки начали вытесняться самолетами с более мощными двигателями.
Одним из самых знаменитых легкомоторных самолетов середины 20-х годов был двухместный биплан английской фирмы Де Хевилленд DH-60 "Мосс" (рис. 1.76). Внешне (да и по скорости) этот самолет. 1925 г. постройки, почти не отличался от довоенных бипланов. Но сочетание простоты и легкости конструкции, надежного и легкого мотора (ABC "Циррус", 60 л.с.) и отличной устойчивости и управляемости дают основания считать его выдающимся образном авиационной техники. Относительный вес конструкции DH-60 составлял всего 0,61. что примерно на 15-20 % меньше, чем в среднем у самолетов. Очень небольшая посадочная скорость (60 км/ч) повышала безопасность посадки. Вместе с тем, самолет имел достаточный запас мощности для маневров и полета в неспокойной атмосфере. Благодаря двухместной кабине и простоте пилотирования DH-60 мог использоваться не только как спортивный или туристский самолет, но и в качестве учебной машины. На нем прошли обучение многие тысячи пилотов в Англии, Австралии, Швеции, Финляндии, Японии, Канаде. До 1928 г. английские заводы выпустили около 500 DH-60: самолет строили также в Австралии, Финляндии и других странах. В 1927 г. на самолетах этой марки был выполнен перелет из Лондона в Кейптаун и обратно, а о превосходных маневренных качествах машины свидетельствует первый приз за акробатические полеты, завоеванный на Международных авиационных состязаниях в Копенгагене.
За самолетом 1925 г. последовало целое семейство "мотыльков"(11*). В 1928 г. появился DH-60G "Джипси Мосс" с новым двигателем Де Хевилланд "Джипси" мощностью 100 л.с. и несколько облагороженными внешними формами. Он строился серийно до 1934 г. в Англии, США, Франции и Австралии как спортивный и учебно-тренировочный самолет. Более заметно отличался от прототипа "Пусс Мосс" – подкосный моноплан с закрытой кабиной на 2-3 человек и более мощным двигателем "Джип- си-3" в 120 л.с. Он проектировался как самолет для скоростных дальних перелетов и оправдал это предназначение: летом 1931 г. английская летчица Эми Джонсон осуществила на "Пусс Мосс" падет из Лондона в Токио за 9 дней, а в марте 1932 г. Джим Моллисон долетел на нем из Лондона до Кейптауна и обратно за 4 дня 17 часов и 19 минут. Другим выдающимся достижением этого летчика и этого самолета был первый в истории одиночный перелет через Атлантический океан с востока на запад, состоявшийся в августе 1932 г. Однако самым известным стал DH-82 "Тайгер Мосс" с двигателем "Джипси Мэджор", 130 л.с. (1931 г.). В конструкции этой машины Ж. Де Хевилланд вновь вернулся к схеме "биплан" с открытыми кабинами летчика и пассажира. Самолет прославился и сверхдальними перелетами на нем из Англии в Австралию (летчики Ф. Чичестер, Э. Эрхарт, Дж. Мол и сон), и как первоклассная машина для первоначального обучения полетам. К началу второй мировой войны в английских авиационных школах находилось более тысячи ОН-82, а всего выпущено около 7200 этих самолетов [5, с. 308-311].
11* Moth" в переводе с английского – "мотылек".
Рис. 1.75. Авиэтка "Октябренок" под крылом самолета К-3
Рис. 1.76 Де Хевилленд DH-60G "Джипси Мосс"
Выдающимся образцом легкомоторных самолетов рассматриваемого типа был также биплан У-2 (рис. 1.77), построенный в СССР в 1927 г. под руководством Н. Н. Поликарпова для замены учебного У-1. На самолете стоял первый советский серийный авиамотор М-11 мощностью 100 л.с., спроектированный специально для этой машины. Как и DH-60, У-2 отличатся предельной простой и технологичной конструкцией. Силовой каркас был сделан из сосновых реек, расчаленных проволокой и обтянутых полотном. Удачно подобранные центровка и параметры хвостового управления обеспечивали хорошую устойчивость и управляемость на всех режимах полета. Самолет не входил в штопор, а при принудительном вводе сам выходил из него, когда летчик отпускал ручку управления. Скорость снижения с выключенным мотором составляла 1 -2м/с, что меньше, чем при спуске человека с парашютом. М. М. Громов вспоминал свои впечатления о первом полете на этом самолете 7 января 1928 г.:"…я быстро выявил, что машина устойчива, чрезвычайно проста в управлении и обладает отличными летными качествами. Поскольку это учебный самолет, то я проделал все эволюции, необходимые в этом случае, но с такими отклонениями, которые мог бы допустить неопытный ученик. Что же оказалось? Машина прощала очень грубые ошибки, и их можно было легко исправить. Двигатель М-11 оказался на редкость надежным и выносливым, простым и удобным в эксплуатации как на земле, так и в воздухе. Его мощность, вес, габариты, экономичность и прочие технические данные как нельзя лучше гармонировали с остальными характеристиками этого замечательного самолета. Завершив испытания, я дал самую высокую оценку и машине, и мотору" [49, с. 82].
Рис. 1.77. У-2
У-2 создавался как самолет для первоначального обучения летчиков и был основной машиной в аэроклубах. Вместе с тем, он получил распространение и как связной, санитарный, сельскохозяйственный и т.д. В годы второй мировой войны У-2 с успехом применялся в качестве легкого ночного бомбардировщика. Самолет строили и после войны, до начала 50-х годов. Всего было выпущено около 33 тысяч экземпляров в различных модификациях [50, с. 63]. По длительности производства и универсальности применения У-2 не имел аналогов.
В США примером легкомоторного самолета общего назначения 20-х годов является Консолидейтед РТ. Этот двухместный биплан с двигателем воздушного охлаждения создан в 1923 г. для замены популярного учебно-тренировочного самолета периода первой мировой войны Кертисс "Дженни". Было построено более 600 Консолидейтед РТ, в основном по заказу армии и военно-морских сил [51, с. 159].
В 1927 г. американский пилот Чарльз Линдберг совершил авиационный перелет из Нью-Йорка в Париж. Это было во многих отношениях выдающееся событие. Прежде всего, это был первый беспосадочный трансатлантический перелет с континента на континент(12*). Во-вторых, это был одиночный полет: чтобы увеличить запас топлива и не подвергать риску ничью жизнь, Линдберг решил лететь один. В-третьих, перелет был осуществлен на одномоторном самолете-моноплане с обычным колесным шасси (рис. 1.78); до этого на дальние трансокеанские полеты решались только на многомоторных машинах (обычно это были "летающие лодки").
