Журнал Наука и Техника (НиТ) - «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2006 № 02 (2)

Один из первых американских авиаторов Глен Кертисс в годы 1-й мировой войны построил несколько тяжелых летающих лодок, самой большой из которых была машина под названием «Ванамейкер», предназначенная для поиска и уничтожения германских подлодок. Самолет Кертисса должны были строить в Европе, Антанта заказала 20 таких машин, но война кончилась, и сдать успели только одну. В 1918 году начался выпуск еще одного гидроплана Кертисса, NC-4. Он тоже не успел повоевать, но значительное число их успели построить. Они были проданы разным авиакомпаниям, совершили много рекордных полетов. Именно NC-4 в 1918 году стал первым в мире самолетом, перелетевшим Атлантику. Для этого он трижды садился в океане и заправлялся от ожидавшего его корабля сопровождения.

В предвоенный период авиация развивалась и в Италии, но особых успехов эта страна не имела. Тем более неожиданным стало появление там уже весной 1914 года большого самолета Капрони Са.30. Один ротативный «Рон» в 80 л.с. вращал толкающий винт непосредственно, а два таких же мотора, расположенные перед первым, передавали мощность тянущим винтам на крыльях через кожаные ремни. Недостатки такой трансмиссии и то, что самолет представлял собой геометрически увеличенный «Вуазен-стандартный», обрекли машину на неудачу, и Капрони полностью переделал проект.

Фюзеляж-гондолу с толкающим мотором он оставил, но два других установил на крыле, в передней части балок, на которые крепилось оперение. Шасси состояло из сдвоенной передней и двух основных опор. В конце 1914 года начались поставки этого самолета итальянским армейским ВВС под маркой Са.1.

Эти машины, как и следующий тип Са.2 со 100-сильными «Фиат» А.10, не были массовыми. Но летом 1915 года начались поставки Са.3, более мощного (три “Изотта-Фраскини” V.4В по 160 л.с.), которых было построено уже 269. Часть из них пошли во Францию, где построили еще 60 таких самолетов по лицензии. Са.3 имели большую дальность полета и отличались, несмотря на свой кургузый вид (двухбалочная схема, масса тросов, стоек и стоечек, соединявших разные части, делали самолет похожим на «ёжика в тумане»), высокой надежностью и способностью выполнять полет в условиях сильного ветра (у самолета была высокая нагрузка на крыло). Тяжелые «Капрони» сделали несколько успешных налетов на города Австро-Венгрии, для чего им приходилось перелетать через южные отроги Альп, где выбрать подходящую площадку для вынужденной посадки в случае чего было почти невозможно.

Модификация этого самолета — Са.5 с 300-сильными «Фиатами» — появилась в 1917 году. До конца войны в Италии построили 255 таких самолетов и еще несколько десятков в Америке и во Франции. Скорость этого самолета превышала 150 км/ч, что было неплохо по тому времени. Вооружение составляли два-три пулемета и 530 кг бомб.

Последним итальянским «тяжеловесом» Первой мировой был триплан Са.4 1918-го года, оснащенный тремя американскими моторами «Либерти» по 400 л.с. Сорок таких самолетов было построено, шесть из них было поставлено в Великобританию, остальные служили в итальянской армии.

Итак, всего за четыре года, пока шла первая в истории человечества мировая война, класс тяжелых бомбардировщиков прочно завоевал себе место в боевом строю. Мало того, именно благодаря его появлению авиация была выведена из подчинения сухопутных войск и превратилась в самостоятельный вид вооруженных сил в России, Германии, Великобритании, Франции, а после войны и в Италии.

За четыре года вооружение самолетов тяжелобомбардировочной авиации возросло настолько, что стало возможным не только моральное воздействие на неприятеля, но и нанесение ему существенного материального ущерба. Боевая нагрузка достигла двух тонн, а калибр бомб — 1000 кг. Появились механические и электрические бомбосбрасыватели, прицелы, предохранительные устройства.

Оборону бомбардировщиков обеспечивали до восьми пулеметов. От скорострельных пушек (несколько выстрелов в минуту — в те годы это был предел) отказались, но появились турели — устройства, которые обеспечивали легкий поворот пулемета весом в 20 кг в любом направлении. Стали ставить броню. Светлый окрас пропитанного лаком перкаля обшивки бомбардировщиков сменил камуфляж темных тонов сверху и светлых снизу. А немцы даже пытались создать невидимый глазом бомбардировщик, обшитый целлулоидом и прозрачной пленкой вместо фанеры и полотна.

Приборное оборудование значительно пополнилось, появилась подсветка кабин и посадочные фары. В ночных рейдах в тыл противника потери снизились.

Конструкция самолетов оставалась примитивной, ее прочность и жесткость обеспечивали стойки и растяжки, число которых доходило до сотни. Самолет представлял собой статически неопределимую ферму. Для тех, кто не знает пока, что это такое, простейший аналог — обычный мост, состоящий из множества тонких стержней. Все вместе они несут больше нагрузки, чем сумма нагрузок, которую способен выдержать одиночный стержень. Эта ферма делалась из дерева, редко (например, на самолетах «Сименс») — из стальных труб, и обтягивалась полотном, местами фанерой.

Конструктивное совершенство самолета определялось двумя величинами: полезной нагрузкой, или разницей между взлетным весом и весом пустого, и весовой отдачей — долей полезной нагрузки во взлетном весе. По первому параметру, что не удивительно, тяжелые бомбардировщики опережали все другие типы самолетов: от одной до 4,5 т. Но по весовой отдаче многие истребители оказывались лучше, что говорит о непригодности тонких крыльев большого удлинения и ферменных конструкций с ненесущей обшивкой (т. е. воспринимающей нагрузки только от воздуха, который «держит» аппарат) для тяжелой авиации. Причем часто именно самолеты с большой полезной нагрузкой имели низкую весовую отдачу.

Многостоечная бипланная схема была очень несовершенной аэродинамически. Максимум, до чего додумались в то время, это сделать стойки овального, а не круглого сечения, а одиночные тросы растяжек заменить двойными, проложив между ними тонкие рейки, или стальными лентами, поместить моторы в капоты, а также закрыть спицы колес «велосипедного типа» колпаками. Все это снижало сопротивление лишь на три-пять процентов.

Все удачные тяжелые бомбардировщики периода 1-й мировой войны были бипланами. Моноплан таких размеров создать пока не удавалось, так как жесткость общепринятого тогда тонкого крыла получалась явно недостаточной. В истребительной авиации имели успех кроме бипланов (их также было большинство) и монопланы, и трипланы, пытались строить легкие самолеты и с большим числом крыльев. Но в авиации тяжелой это не прижилось, так как при этом уменьшалось удлинение крыльев, и возростали индуктивная и интерференционная составляющие сопротивления.