Short Mayo Composite. Составная авиационная система
Short Mayo Composite
«В память о полете капитана Беннетта в 1938 году из устья реки Тэй в Юго-Западную Африку.
Мировой рекорд полета на гидросамолете на дальние расстояния был достигнут самолетом Mercury, верхним компонентом Short Mayo Composite, который взлетел из устья реки Тэй в Данди 6 октября 1938 года.
Гидросамолет был установлен на фюзеляже летающей лодки Maia для облегчения взлета, что позволило ей взять на борт больший запас топлива. Самолеты разделились в небе к северу от Данди, и Mercury пролетел 6 041 милю до Александер-Бей, Юго-Западная Африка.
Два экспериментальных самолета «Меркурий» и «Майя» были построены компанией Short Brothers Ltd. для Imperial Airways и предназначены для перевозки почты на большие расстояния без дозаправки…»
Мировой рекорд полета на гидросамолете на дальние расстояния был достигнут самолетом Mercury, верхним компонентом Short Mayo Composite, который взлетел из устья реки Тэй в Данди 6 октября 1938 года.
Гидросамолет был установлен на фюзеляже летающей лодки Maia для облегчения взлета, что позволило ей взять на борт больший запас топлива. Самолеты разделились в небе к северу от Данди, и Mercury пролетел 6 041 милю до Александер-Бей, Юго-Западная Африка.
Два экспериментальных самолета «Меркурий» и «Майя» были построены компанией Short Brothers Ltd. для Imperial Airways и предназначены для перевозки почты на большие расстояния без дозаправки…»
Слышали ли вы о столкновении над Броклсби?
Возможно, что вы не знали об этом названии, но если я расскажу вам историю этого происшествия, то вы скажите что-то вроде: «ах да, об этом я уже знал!»
Столкновение над Броклсби случилось в небе над одноимённым австралийском посёлком 29 сентября 1940 года. В тот день друг с другом сцепились два патрульных самолёта Avro Anson. Турель нижнего самолёта вклинилась в корень крыла верхнего, а киль с рулём высоты задели горизонтальное оперение верхнего Avro Anson.
У самолёта сверху двигатели вышли из строя – воздушные винты были заблокированы мотогондолой нижнего. Однако двигатели нижнего самолёта остались работоспособными, за счёт чего оба самолёта, находясь в сцепке, смогли удержаться в воздухе. Пилот нижнего Avro Anson и двое штурманов сразу после столкновения выпрыгнули с парашютами, однако пилот верхнего, Леонард Фуллер, обнаружил, что конструкцией из двух самолётов можно было управлять, используя закрылки в сочетании с всё ещё функционирующим двигателем нижнего самолёта.
В результате пилот совершил успешную аварийную посадку в поле недалеко от поселка Броклсби. Все четыре члена экипажа выжили, и лишь один получил ранение. Самолёты были отремонтированы и использовались в дальнейшем на службе ВВС Австралии.
И к чему я сегодня вспомнил эту историю?
Составные авиационные системы
Да к тому, что наш сегодняшний герой намерено состоял из двух самолётов, причём его первый полёт произошел за два года до столкновения над Броклсби. Уверен, что история, о которой пойдёт речь дальше, вас сильно удивит, ибо такие составные авиационные системы даже на сегодняшний день кажутся крайне необычными и сложными в эксплуатации, а в первой половине XX века и подавно.
Итак, сегодня речь пойдёт о британской составной системе из двух самолётов – Short Mayo Composite.
Sikorsky S-42
В 1934 в США появился скоростной самолёт Sikorsky S-42, который имел довольно неплохие показатели, являясь четырёхмоторной «летающей лодкой». Логичен был симметричный ответ от британских коллег.
Были предприняты срочные меры, чтобы догнать вырвавшихся вперёд американцев. В первую очередь британское министерство авиации подготовило задание на скоростной гидросамолёт, способный существенно улучшить связь с доминионами: на тот момент Великобритания – это сильнейшая метрополия на Земле, что накладывало обязательства на обеспечение логистики между колониями. Прежде всего, речь об удалённой Австралии.
Тогда же родилась сформулированная сэром Эриком Геддесом программа Empire Air Mail Programme, согласно которой вся «первоклассная» почтовая корреспонденция должна доставляться в пределах империи по воздуху. Любопытно, что для того, чтобы программа удовлетворяла финансовым аппетитам британского правительства, её поддержка осуществлялась требовались в том числе субсидии со стороны доминионов, что стало большим препятствием на пути к осуществлению плана. В соответствии с этими требованиями новый самолёт должен был перевозить 24 пассажира, 5 членов экипажа и 1500 кг почты со скоростью не менее 210 км/час при встречном ветре 60 км/час. Срок службы машины должен был составлять не менее 10 лет.
На инициативу правительства откликнулась известная на тот момент фирма Short. Их предложением стала четырёхмоторная «летающая лодка» S. 23. Imperial Airways незамедлительно заказывает 28 машин. Техническим советником компании в тот момент был майор Роберт Х. Мэйо, разработавший спецификацию для будущего самолёта Short. С изготовителем был заключен контракт на сумму 1 750 000 фунтов стерлингов – огромные деньги по тем временам. Поставка первого экземпляра ожидалась 1 мая 1936.
Другим, но не последним заказчиком стала австралийская авиакомпания Qantas Empire Airways. Это, к слову, не предусматривалось при организации плана Empire Air Mail Programme.
Проектными работами руководил британец Артур Гудж. В отличие от прежних авиалайнеров морского базирования, таких как S. 8 Calcutta и S. 17 Kent, новый самолёт был не бипланом, а свободнонесущим высокопланом. Мотогондолы двигателей устанавливались прямо в крыле. Всё это, к слову, уже было на конкурентом Sikorsky S-42. В качестве силовой установки были выбраны четыре двигателя Bristol Pegasus Xc. Модель будущего авиалайнера тщательно проверялась в аэродинамической трубе и водном канале.
Готовый экземпляр (серийный номер S. 795) был спущен на воду 2 июля 1936. На разработку машины ушло два года. Новую машину назвали говорящим именем Short Empire. Прототип получил бортовой номер G-ADHL и название Canopus.
3 июля 1936 фирма Short устроила спортивный праздник. Пилоту Джону Ланкестору Паркеру предстояло продемонстрировать мореходные качества новой машины во время пробежек по реке Медуэй. Однако машина вела себя настолько послушно, что Паркер не удержался и поднял её в воздух, удерживая S. 23 в таком положении в течение 14 минут.
Тут я вклинюсь и скажу, что в такой аллитерации история кажется крайне странной. Несогласованные полёты являются хоть и редкостью в авиации, но иногда встречаются. За примерами далеко ходить не нужно: YF-16, U-2, A-12 – первые полёты этих машин были внезапными для создателей и несогласованными. Но если разбирать эти ситуации, то можно прийти к выводу, что все они были скорее авиационными инцидентами, чем полноценными первыми полётами. И в случае с General Dynamics YF-16 компании-создателю после первого неофициального полёта 21 января 1974 года пришлось проводить официальный первый полёт 2 февраля 1974 года.
В случае с Short Empire такого не было, и этой историей как будто бы даже хвастаются.
Так или иначе, официальные испытания начались уже на следующий день, так что история с неофициальным первым полётом действительно могла оказаться рекламным проспектом. Они проходили весьма удачно, почти без замечаний.
Серийное производство развернулось 4 декабря 1936 года. Как и прототип, серийные машины производились на заводе фирмы Short в Рочестере, графство Кент. Артур Гудж, к слову, также был из Кента, только родился западнее Рочестера: в городе Нортфлит. Самолёт успешно эксплуатировался на дальних трассах – из Великобритании в Южную Африку и Австралию.
Задерживаться на экплуатации Short Empire не будем и перейдем сразу к одной мимолетной истории, которая играет очень важную роль в сегодняшнем рассказе.
Трансатлантическая почта
С тех времён, как авиация стала более или менее конкурентным видом техники, как только авиаконструкторы из разных стран разобрались с устройством работы и эксплуатации самолётов, так сразу же начались попытки перелететь на самолёте Атлантический океан. Цель: соединить Старый и Новый Свет, наладить сообщение не только с помощью судов.
Не будем подробно останавливаться на сравнении с историей Caproni Ca. 60 Transaereo, в рамках которого нам однозначно понадобилось бы знание трансатлантического перелета Алкока и Брауна, а сразу же перейдем к важному.
Short S. 23 G-ADHM Caledonia и G-ADUV Cambria
В 1937 на базе Short Empire исследовались возможности использования машины на трансатлантической линии. Два экземпляра – G-ADHM Caledonia и G-ADUV Cambria, были модифицированы (получили обозначение S. 23 Mk. III). За счёт уменьшения количества пассажиров продолжительность полёта увеличилась до 20 часов. С 5 по 6 июля 1937 Caledonia совершила перелёт из гавани Фойнес (Ирландия) в Ботвуд (Ньюфаундленд), оттуда в Монреаль и далее в Нью-Йорк. Тем же путём вернулась домой.
Всего в рамках испытаний Caledonia выполнила три рейса в обоих направлениях, Cambria – два. Однако летали самолёты без груза. Было ясно, что с полезной нагрузкой Атлантику S. 23 не преодолеет.
Short S. 30
По этой причине была создана новая модификация – S. 30, с двигателями Bristol Perseus XII и дальностью, увеличенной почти вдвое. Было изготовлено девять таких самолётов. Короткое время они действительно летали через Северную Атлантику. Кроме того, были построены два самолёта модификации S. 33 с более мощными двигателем Bristol Pegasus Xc.
Результат признается не то чтобы неудачным, но было очевидно, что концептуальные изменения в конструкцию крайне нужны. В противном случае решение по созданию эффективного грузового самолёта могло растянуться на многие годы, что явно не входило в планы монополистов в сфере среднемагистральных и дальнемагистральных рейсов Imperial Airways. На данном же этапе единственную полезную нагрузку, которую мог нести такой самолёт – это топливо.
Джон Ланкестер Паркер и Майор Роберт Х. Мэйо соответственно
И одним из тех, для кого создание грузового самолёта, способного на перелёт через Атлантический океан с сохранением большого числа полезной нагрузки, было идеей фикс, являлся уже несколько раз упоминаемый майор Роберт Х. Мэйо. Находясь в должности технического генерального директора Imperial Airways, он лучше многих других понимал, что создание серийного самолёта, что соединит Северную Америку и Европу, в данный момент крайне важно. Ибо человечество развивается, нужда в быстром сообщении всё более возрастает, а вследствие этого почта, пользующаяся большой популярностью в те годы, должна доставляться в больших количествах и достаточно быстро. А именно спрос рождает предложение или, как в нашем случае – желание авиаконструкторов ответить на этот запрос разными путями.
В целом об истории почтовых самолётов можно говорить очень долго и достаточно подробно, но я остановлюсь на одной проблеме, особенно важной для нашей истории: международных перевозках.
Композитный самолет
На тот момент в такой формулировке это не было проблемой: в сентября 1920 года уже был совершён даже межконтинентальный полёт. Проблема была в трансатлантическом перелёте, ибо на этом маршруте также перевозится много почты, которую пока доставляют только с помощью с кораблей, что очень дорого и не быстро.
Более того, до того момента, как авиация заберет некоторое лидерство в доставке почты, такие страны, как Великобритания и США, перевозку почты доверяли самым надежным транспортным компаниям и самым лучшим пароходам. Быстрейшие трансатлантические лайнеры под британским флагом именовались Royal Mail Ship – «Королевское почтовое судно». Этим подчеркивалось, что данный пароход настолько надежен и престижен, что сама корона доверяет ему возить почту.
Для ускорения процесса доставки почты на двух лучших германских трансатлантиках «Бремен» и «Европа» были установлены катапульты, с которых мог стартовать небольшой гидросамолет. Когда лайнер подходил к берегам страны назначения, вперед отправлялась именно почта. Тем самым ее доставка ускорялась на несколько часов.
Из этого можно было бы сделать вывод, что аналогичные требования будут предъявляться к самолётам, но нет. После появления этого вида техники, самолёты вышли в ранг очень дорогого и статусного вида транспорта, на котором путешествовали только самые богатые люди общества. Вот так и получилось неписаное правило, что почту необходимо доставить как можно скорее, как-никак способ коммуникации, но в критических обстоятельствах (например при аварии) она может быть утрачена, пассажир же, в случае чего, может и подождать, однако он должен достичь своего места назначения в целости и сохранности.
Вследствие этого к почтовому самолету предъявлялись гораздо менее жесткие требования по безопасности, чем к пассажирскому. Как итог, почтовая авиация развивалась по иным законам, отличным от пассажирской.
Министерство торговли Великобритании начало создание будущего трансатлантического самолёта с выпуска строгих требований к будущей машине: пассажирская летающая лодка, способная продолжать уверенный полет при располагаемой мощности, составляющей лишь три восьмых от максимальной.
Проще говоря, четырехмоторный самолет должен был обеспечивать безопасность своих пассажиров при полном отказе двух моторов и крейсерской тяге двух оставшихся. В этом плане конструкция гидроплана виделась ещё одним компромиссом, ибо если у такого самолёта откажут двигатели, то он сможет совершить аварийную посадку на воду, а её на планете Земля много и явно больше, чем взлетно-посадочных полос.
И даже здесь, в вопросах устройства гидросамолета, от чего напрямую зависит сохранность груза на борту, невооруженным глазом видно разделение в пользу пассажирских машин. Последний должен иметь фюзеляж-лодку, достаточно мореходную и безопасную даже на большой волне. В то же время почтовый самолет мог обладать значительно меньшим резервом мощности, а в качестве посадочных приспособлений на нем допускалась установка легких поплавков, чьи характеристики при вынужденной посадке в бурном море оставляли желать лучшего.
В некоторых случаях мощности для подъема в воздух у забитого до отказа грузами и залитого «под пробку» бензином почтового самолета попросту не хватало, поэтому ему приходилось взлетать с катапульты или с использованием других внешних стартовых приспособлений.
После составления спецификации министерством торговли Великобритании, из которой были полностью понятны все требования к будущему самолёту, за свою работу берется и министерство авиации, составляя собственную спецификацию, с характерным для них номером 13/33.
На самом деле о содержании этой спецификации известно не так много. Исходя из названия, мы знаем, что издана она была в 1933 году, и то, что должно было быть построено по этой спецификации: трансатлантический самолёт по конструкции Роберта Мэйо.
И здесь, как мне кажется, уже стоит раскрыть карты и рассказать, как в представлении Роберта Мэйо должна была выглядеть машина, которая после войдёт в историю под названием Short Mayo Composite.
Short Mayo Composite
Уже давно было известно, что самолеты могут поддерживать полет с большей полезной нагрузкой, чем это возможно при взлете. Роберт Мэйо был ознакомлен с этим (как посмотреть) недостатком или преимуществом самолётов, в связи с чем предложил очень авангардное, но крайне умное решение по доставке большого числа полезной нагрузки на среднемагистральных и дальнемагистральных маршрутах.
В первую очередь был необходим ранее упомянутый Short Empire, с которым он уже был близко знаком, в качестве крупного самолёта-носителя, на спину которого можно было бы установить небольшой гидросамолет дальнего действия. Используя объединенную мощность обоих, они бы поднимались в небо, чтобы поднять меньший из них на рабочую высоту, после чего происходило бы разделение: нижний возвращается на базу, а верхний полетит к своему итоговому месту назначения. Оборудованный лишь поплавками верхний самолёт нес бы на себе почту, тогда как носитель способен был бы перевозить некоторое число пассажиров, и, согласно ранее упомянутому неписаному закону, это была бы «летающая лодка».
Предложение было принято министерством авиации и Imperial Airways, которые совместно заключили с Shorts контракт на проектирование и строительство такой составной авиационной системы. С ними начинает работать и сам инициатор идеи Роберт Мэйо.
7 ноября 1935 года в журнале Flight была опубликована большая статья, носящая красноречивое и доходчивое название – «Составная авиационная система» (также можно перевести как «составной самолёт»). Её написал автор, подписавший себя как С. М. Поульсен, и наиболее понятное объяснение цели создания подобной машины я увидел именно у него. Звучит оно так:
«По сути, смысл существования композитного самолета заключается в том, чтобы поднять в воздух очень тяжело загруженный самолет с помощью другого, легко нагруженного самолета. Большая энергетическая нагрузка первого снижается за счет малой энергетической нагрузки второго, и аналогичным образом нагрузка на крыло комбинированного воздушного судна сравнительно невелика, хотя загрузка перевозимого компонента высока».
Помимо этого в статье представлен здравый анализ плюсов и минусов создания такой сцепки. Заинтересовавшихся призываю к прочтению, но стоит отметить, что мне удалось найти лишь фрагмент, часть этой статьи: остальное просто не архивировалось.
USS Akron и USS Macon
И решение проблемы о зависимости дальности полёта от числа полезной нагрузки на борту получилось действительно гениальным. К тому моменту уже существовали дирижабли USS Akron и USS Macon, способные нести на борту сразу пять истребителей Curtiss F9C Sparrowhawk, но созданием двух достаточно больших самолётов, способных разъединиться прямо в полёте, при этом взлетая в составном состоянии, лишь с целью поднять один из них на рабочую высоту, до того момента не занимался никто. Да и после успешного создания Short Mayo Composite реализация такой концепции будет оставаться крайне сложной, и за её воплощение браться будут далеко не все.
Felixstowe Porte Baby, на крыле которого можно заметить истребитель Bristol Scout, и сам Джон Сирил Порт
И вернёмся немного назад, к фразе, что составными авиационными системами до Short Mayo Composite не занимался никто.
Летающая лодка
Вернее было бы сказать, что практически никто, ибо 20 ноября 1915 года в небо поднялся созданный под руководством Джон Сирил Порта самолёт Felixstowe Porte Baby. Это был практически ничем не выделяющийся гидроплан-разведчик времен Первой мировой войны, помимо его внушительных размеров, конечно: длина 19,21 м; размах крыльев 37,8 м; высота 7,62 м; площадь крыла 219,7 м². Вместе с тем 3 рядных поршневых двигателя Rolls-Royce Eagle VII V12 мощностью 345 л. с. каждый, вследствие чего скорость самолёта могла достигать 141 км/ч. На себе он мог нести 3 ручных пулемёта Льюиса, один из которых находился в носу, а два других в хвосте.
С ноября 1915 по 1918 год это была самая большая летающая лодка, построенная и эксплуатируемая в Соединенном Королевстве. Но его особенность заключалась в другом: на своём верхнем крыле он мог нести на себе истребитель Bristol Scout.
Идея состояла в том, чтобы перехватывать немецкие дирижабли Zeppelin далеко в море, за пределами обычной дальности действия наземных или береговых средств базирования. Несмотря на успешный первый полёт сцепки, совершенный 17 мая 1916 года, дальнейшего развития конструкция не получила.
В итоге было построено всего 11 Felixstowe Porte Baby, из которых составная конструкция использовалась всего единожды: в ранее упомянутом полёте 17 мая 1916 года. Серийные машины использовались для патрулирования Северного моря, но низкая скорость и большой размер сделали его уязвимым для атак истребителей, в связи с чем история безапелляционно первой составной авиационной системы оборвалась.
И, буду откровенен, я не знаю, как скреплялись эти два самолёта. Могу лишь предположить, что богатый на умные решения Джон Порт предвосхитил конструкцию пирамиды, которая впоследствии будет использоваться Владимиром Сергеевичем Вахмистровым в его проекте «Звено» для скрепления И-5 и ТБ-3 друг с другом. Иных вариантов у меня нет, ибо документальный фильм, полностью посвященный этому самолёту и снятый в 1917 году, не доступен к просмотру в любой стране за пределами Великобритании.
Так что, да, Short Mayo Composite точно не был первой составной авиационной системой, но его намного больший вклад в историю, за счёт известной схемы скрепления и амбиций создателя, заставляет в контексте летописи составных летательных аппаратов чаще вспоминать именно детище Роберта Мэйо, а не Джона Порта.
Во всяком случае, вернёмся к истории концепции Роберта Мэйо, и на этот раз имеет смысл рассказать о проблемах такой конструкции.
Проблемы
После набора высоты и отделения от носителя почтовый самолёт должен был пересечь Атлантику и приводниться в акватории порта назначения, разгрузиться, забрать встречный груз почты, дождаться штилевой погоды и вылететь обратно, взяв курс на родные британские острова, подгоняемый попутными западными ветрами.
Топлива при этом хватало бы впритык, в случае же если над серединой Атлантики на пути самолета возникал грозовой фронт или, не дай Бог, встречный ветер – нужно было думать уже об аварийной посадке в море. Для снижения риска на маршруте возврата придется продумывать вариант использования южной трассы, с промежуточными дозаправками на Азорских островах и в Португалии.
Именно из-за большого риска путешествия в восточном направлении вся идея сцепки майора Майо подвергалась ожесточенной критике со стороны многих авиационных специалистов, как в Англии, так и в других странах. Ибо, с одной стороны, у нас оригинальная концепция составного летательного аппарата, который взлетает в сцепке, а до пункта назначения долетает в одиночку, а с другой – обязательная возможность самостоятельного возвращения домой своим ходом.
В чём тогда смысл, если коммерчески успешно это будет только в одну сторону, когда работает придуманная Мэйо концепция, тогда как при обратном маршруте возвращаются проблемы Short S. 33. Ибо когда почтовый самолёт будет возвращаться, он намеренно будет загружен топливом, чтобы полёт вообще удался, а значит полезная нагрузка, которую он сможет нести, будет также опускаться до показателей Short S. 33. И, что характерно, по итогам всех разработок, идей и экспериментов полезная нагрузка должна была составить всего лишь 454 килограмма почты!
Таким образом, с точки зрения почтового ведомства введение сцепки Майо в эксплуатацию имело какой-то смысл лишь с точки зрения поддержания престижа Англии, как авиационной державы, о коммерческом же успехе речи не шло.
Впрочем, история составной авиационной системы настолько полна авантюризмом, что думать о таком даже и не хочется, пока речь, конечно, не заходит об анализе эксплуатации таких машин.
В любом случае, компания Short Brothers получает ранее упомянутую спецификацию 13/33, к проекту приставляют главного инженера всей компании и отца Short Empire сэра Артура Гуджа, и долгий механизм по созданию первого в истории составной авиационной системы наконец зашевелился.
Но реализация концепции, уж простите за неожиданный каламбур, разделилась на две части: проектирование носителя и почтового самолета. Здесь были свои особенности, о которых сейчас и поговорим.
Потенциальный заказчик составного летательного аппарата – британское почтовое ведомство – настаивал на том, чтобы обе части системы были разработаны с нуля. Если я правильно понял их направление мысли, то их обуревало желание повысить скорость этой конструкции, а реализация подобного требовала подробного изучения и создания новой машины. Просто модификацией Short S. 23 Empire и, тут спорно, конечно, Short S. 16 Scion здесь было не отделаться: слишком сложная, амбициозная и ответственная задача стояла перед компанией.
Также предполагалось, что почтовый трансатлантический самолет будет иметь скорость более высокую или, по крайней мере, такую же, как лучшие сухопутные бомбардировщики и перспективные пассажирские самолеты, созданные к тому времени в США и Европе. Для примера: хорошие бомбардировщики 1930-х годов Martin B-10 и Avro Anson имели крейсерскую скорость в диапазоне от 250 до 300 км/ч.
Ну а крейсерскую скорость получившегося самолёта я пока придержу в секрете.
И говоря об этом требовании заказчика, хочется указать, что оно было крайне неоднозначным.
С одной стороны, повышение скорости новых самолётов – дело благое, особенно в 1930-е годы, когда за подобным стояло ещё и желание как можно более быстро развивать собственную авиацию. Та же компания Short, о которой мы много будем говорить в ходе статьи, занималась ещё и бомбардировщиками, вследствие чего создание двух абсолютно новых машин под спецификацию 13/33 могло им сильно помочь в будущем.
А с другой – гражданские и почтовые перевозки не лучшее место для экспериментов, и воспользоваться в этой индустрии более простым, но зарекомендовавшим себя решением являлось хорошей позицией. Недаром ведь так много говорят о принципе «эволюции, а не революции», которого, как мне кажется, стоило придерживаться и в создании обсуждаемого образца. По крайней мере, носитель можно было создать на базе зарекомендовавшего себя Short Empire, а это уже полбеды.
В любом случае из-за таких требований авиаконструкторами, работавшими над этим проектом, было продемонстрировано некоторое непонимание изначальной концепции: построить простой, дешевый, достаточно грузоподъемный и вместе с тем скоростной поплавковый гидросамолет – это действительно была трудная задача. Вернее сказать – неоправданно трудная, ибо от некоторых требований вполне можно было бы и отказаться в пользу реализации изначальной очень правильной идеи Мэйо.
Как бы то ни было, проект начался, и теперь дело перешло к проектированию двух составных частей всей концепции, которые получили собственные названия Short S. 21 Maia (G-ADHK) и Short S. 20 Mercury (G-ADHJ). Первый – это самолёт-носитель, а второй представлял собой основную часть конструкции – почтовый самолёт. И обе эти части были довольно необычными, даже несмотря на то, что носитель был создан на основе Short Empire. В них обеих были заложены интересные технические особенности, появление которых в первую очередь обуславливается эксплуатацией обеих машин в составном состоянии.
Кратко пробежимся по конструкции каждого самолёта.
Конструкция
Short S.21 Maia
Хоть в целом Short S. 21 Maia был похож на Short S. 23 Empire, он значительно отличался в деталях: борта корпуса были расширены для увеличения глиссирующей поверхности (необходимой для более высокого взлетного веса) и имели конструкцию «кувыркающийся дом» (вообще термин tumblehome пришел из кораблестроения и создан для описания корпуса, который над ватерлинией становится уже, чем его ширина), а не вертикальные, как на оригинальной машине; большая поверхность систем управления; увеличение общей площади крыла с 140 м² до 163 м²; двигатели были установлены дальше от корневой части крыла, чтобы уберечь их от поплавков Short S. 20 Mercury, а задняя часть фюзеляжа была поднята вверх, чтобы поднять хвостовое оперение относительно крыла.
Силовая установка у машины была следующая: 4 девятицилиндровых радиальных двигателя Bristol Pegasus XC мощностью 919 л. с. каждый. Как и лодки Short Empire, самолёт-носитель Short S. 20 Mercury мог быть оборудован для перевозки 18 пассажиров.
Первый полет Short S. 21 Maia, пока что в одиночку, состоялся 27 июля 1937 года под управлением главного летчика-испытателя Shorts Джона Ланкестера Паркера.
Технические характеристики:
Экипаж: 3
Вместимость: 18 пассажиров
Длина: 25,88 м
Размах крыла: 34,75 м
Высота: 9,95 м
Площадь крыла: 163 м2
Вес пустого: 11 224 кг
Максимальная взлетная масса: 12,565 кг (ограничение по весу Maia для комбинированного запуска)
Максимальная взлётная масса: 17 237 кг
Силовая установка: 4 × 9-цилиндровых радиальных двигателя Bristol Pegasus XC, 915 л. с. каждый
Максимальная скорость: 320 км/ч
Дальность: 1 370 км
Практический потолок: 6 100 м.
К слову, из ещё одной статьи в журнале Flight, а вернее – фрагмента оттуда, ибо её целиком мне найти не удалось, от 19 августа 1937 года под названием «Великий эксперимент» мы можем узнать, что создание Short S. 21 Maia сильно задержалось, в связи с тем, что компания Short Brothers была сильно нагружена производством Short Empire и неназванных военных самолётов для нужд ВВС Великобритания. Но хоть они и не названы, я склоняюсь к выводу, что речь идёт о Short Singapore, производство которых закончилаось аккурат к июню 1937 года.
Как видим, многие функции Short S. 21 Maia были спроектированы во имя увеличения подъемной силы. Ибо созданием составной авиационной системы в Short до сих пор не занимались, а это говорит о том, что о многих нюансах эксплуатации такой конструкции они не знали. В тех местах, где можно было перестраховаться, повысить характеристики машины без большого числа затрат, там это делалось.
Но теперь перейдём к главной части всей концепции: Short S. 20 Mercury, созданному специально для спецификации 13/33.
И это не фигура речи, в отличие от носителя, почтовый самолёт был полностью оригинальным, но не получившим дальнейшего развития.
С его названием, кстати, неплохо поиграли: в древнеримской мифологии это не только бог-покровитель торговли, но и сын сестры-плеяды Майи. В итоге возникают довольно интересные аналогии: Short S. 20 – самолёт, налаживающий торговые связи, и Short S. 21 –богиня, создавшая его.
Short S. 20 Mercury
Гидросамолёт Short S. 20 Mercury представлял собой цельнометаллический двухпоплавковый четырехмоторный (четыре 16-цилиндровых поршневых двигателя Napier Rapier VI мощностью 365 л. с. каждый) высокоплан, созданный по нормальной аэродинамической схеме, с экипажем из одного пилота и штурмана, которые сидели тандемом в закрытой кабине. Он мог перевозить 450 кг почты и 5 500 л топлива. Бензобаки занимали практически весь объем крыла, включая большой коробчатый лонжерон.
Органы управления полетом, за исключением триммеров руля высоты и руля направления, были заблокированы в нейтральном положении до момента отделения с материнским кораблём. Первый полет Short S. 20, также пилотируемый Джоном Паркером, которого можно считать малозаметным героем этой статьи, состоялся 5 сентября 1937 года.
Механизм, скрепляющий Mercury c Maia, имел конструкцию с ажурными опорными фермами, надежно соединенных замками для фюзеляжа и поплавков, которые удерживали два самолета вместе. При этом предполагалась такая функция, за счёт которой еще до расцепки позволялось небольшое движение. Световые индикаторы указывали, когда верхний компонент находился в продольном балансе, поэтому триммер можно было отрегулировать перед отпусканием. Затем пилоты могли снять соответствующие замки. В этот момент два самолета оставались скреплены вместе только третьим замком, который автоматически открывался при усилии в 13 000 Н. Конструкция была такова, что при разделении Maia имела тенденцию падать, а Mercury поднимался.
Общие характеристики:
Экипаж: 2 (пилот и штурман/радист)
Вместимость: 454 кг почты
Длина: 15,54 м
Размах крыла: 22,25 м
Высота: 6,17 м
Площадь крыла: 56,8 м2
Вес пустого: 4 610 кг
Максимальная взлетная масса: 7 031 кг (одиночный взлет)
Вес спарки:
9 430 кг (нормальная взлётная масса)
12 160 кг (рекордный стартовый вес)
Силовая установка: 4 × поршневых 16-цилиндровых двигателя Napier Rapier VI, 365 л. с. каждый
Производительность:
Максимальная скорость: 341 км/ч
Крейсерская скорость: 314 км/ч
Дальность: 6 300 км
*Увеличенная дальность: 9 820 м
Нагрузка на крыло: 164 кг/м2.
И вот всё готово.
Полет
Два самолёта, которые должны стать единой частью по осуществлению связи между Старым и Новым Светом, созданы, прошли испытания и готовы к использованию. Но спешить нельзя: деньги на программу потрачены немалые, и если в ходе авиакатастрофы будет потерян хотя бы один из самолётов, то всё предприятие закрывается.
20 января 1938 года совершается первый полёт составной авиационной системы Short, но пока без расцепления в воздухе. Впрочем, это упущение будет исправлено уже 6 февраля 1938 года, когда в небе над заводом компании Short в Борстале, Рочестар, будет совершено первое успешное разъединение в воздухе с участием самолётов Short S. 21 Maia и Short S. 20 Mercury. Первым управлял бессменный Джон Ланкастер Паркер, тогда как за управление второго сел Гарольд «Пип» Лорд Пайпер – лётчик-испытатель родом из Новой Зеландии, пришедший в Short в 1934 году.
После первого успешного разделения в воздухе начался период испытаний, с помощью которых требовалось подтвердить, опровергнуть или уточнить характеристики составной системы. И вот 21 июля 1938 года Short S. 21 Maia, управляемый капитаном А. С. Уилкоксоном, оторвался от земли в гавани ирландского порта Фойнес, в устье реки Шенон, держа на своём фюзеляже самолёт, которому суждено было преодолеть Атлантический океан.
Достигнув нужной высоты, они разъединяются, и Short S. 20 Mercury, который полностью перешёл под контроль капитана Дональда Клиффорда Тиндалла Беннетта, которому ассистировал мичман А. Т. Костер, берёт курс до Монреаля, а после и Нью-Йорка. Стоит отметить, что в грузовых отсеках «Меркурия», появившихся у него в поплавках, находилось около 270 килограмм почты и свежей прессы.
Результаты
С вашего позволения, я приведу выдержку из статьи журнала Flight от 28 июля 1938 года под названием «Mercury дает хорошие результаты»:
«С рекордным перелетом Mercury из Фойнс Харбор, Ирландия, в Монреаль и Нью-Йорк, Imperial Airways совместно с Air Ministry (не забывая о производителях машин и двигателей) сделало второй и самый интересный шаг на пути к превращению трансатлантической авиации в коммерческое предложение.
Mercury, верхняя часть составной системы Short Mayo с двигателем Rapier, была запущена при нормальном общем весе 20 800 фунтов (9 434,72 кг), включая 600 фунтов груза, которые включали кадры кинохроники, фотографии для прессы и так далее.
Отстыковка от Maia была совершена в четверг в 19:58, 21 июля.
Спустя 13 часов 29 минут, пролетев над мысом Болд, Ньюфаундленд, «Меркурий» совершил рекордно быстрое пересечение Атлантики с востока на Запад. Бушервиль, Монреаль, был достигнут за 20 часов 20 минут.
Следующей остановкой был залив Манхассет, Порт-Вашингтон, Лонг-Айленд, до которого удалось добраться за 2 часа 11 минут, благодаря чему весь полёт занял 22 часа 31 минуту, приблизительно преодолев 3 240 километров. Из метеорологических данных следует, что они (экипаж) столкнулись со средним встречным ветром примерно 25 миль/ч (40 км/ч). Несколько длинных участков были преодолены при ветрах, значительно превышающих эту скорость.
Полет был совершен по большей части на высотах, варьирующихся от 5 000 футов до 11 000 футов (от 1 524 до 3 352,8 метра)».
Mercury, верхняя часть составной системы Short Mayo с двигателем Rapier, была запущена при нормальном общем весе 20 800 фунтов (9 434,72 кг), включая 600 фунтов груза, которые включали кадры кинохроники, фотографии для прессы и так далее.
Отстыковка от Maia была совершена в четверг в 19:58, 21 июля.
Спустя 13 часов 29 минут, пролетев над мысом Болд, Ньюфаундленд, «Меркурий» совершил рекордно быстрое пересечение Атлантики с востока на Запад. Бушервиль, Монреаль, был достигнут за 20 часов 20 минут.
Следующей остановкой был залив Манхассет, Порт-Вашингтон, Лонг-Айленд, до которого удалось добраться за 2 часа 11 минут, благодаря чему весь полёт занял 22 часа 31 минуту, приблизительно преодолев 3 240 километров. Из метеорологических данных следует, что они (экипаж) столкнулись со средним встречным ветром примерно 25 миль/ч (40 км/ч). Несколько длинных участков были преодолены при ветрах, значительно превышающих эту скорость.
Полет был совершен по большей части на высотах, варьирующихся от 5 000 футов до 11 000 футов (от 1 524 до 3 352,8 метра)».
Оставшийся фрагмент нас интересует не так сильно, но если история вас заинтересовала, то ниже ссылки, по которым вы можете ознакомиться с первоисточниками (первая и вторая).
Итогом первого беспосадочного коммерческого трансатлантического рейса на летательном аппарате тяжелее воздуха стали следующие данные: подобный перелёт возможен, а концепция Роберта Мэйо – рабочая; средняя скорость Short S. 20 Mercury на всей длине пути составила 284 км/ч (или же 177 миль/ч из первоисточника).
Для того, чтобы сформулировать ещё один вывод, вернёмся к статье из журнала Flight:
«По прибытии в Монреаль в баках оставалось 80 галлонов топлива (примерно 288 кг). Расход топлива на этом рейсе был необычайно низким – 54 галлона в час (примерно 194,4 кг в час), при таком показателе можно было бы пролететь еще как минимум 250 миль (402 км) и при этом оставить разумный запас для безопасной посадки.
Такой экономичный расход топлива в сочетании с высокой крейсерской скоростью Mercury дает некоторое представление об эффективности четырех двигателей 355/370 Napier Napier Mark VI, запас хода и скорость значительно превышают первоначальные требования. Фактически он (Short S. 20 Mercury) доказал, что может совершить значительно больше, чем 2 000-мильный переход через Атлантику при встречном ветре 60 миль в час».
Такой экономичный расход топлива в сочетании с высокой крейсерской скоростью Mercury дает некоторое представление об эффективности четырех двигателей 355/370 Napier Napier Mark VI, запас хода и скорость значительно превышают первоначальные требования. Фактически он (Short S. 20 Mercury) доказал, что может совершить значительно больше, чем 2 000-мильный переход через Атлантику при встречном ветре 60 миль в час».
Последнее суждение, конечно, амбициозно, но после успешного перелёта эйфория от успеха захлестнула, вероятно, не только британские письменные издания об авиации, но и самих создателей новоявленного героя газет, не говоря уже об инвесторах и пассажирах, которым посчастливилось первыми пересечь Атлантику.
Short Mayo Composite продолжал использоваться на разных направлениях Imperial Airways, включая многочисленные перелёты из Саутгемптона в Александрию, Египет, в декабре 1938 года, в ходе которых перевозился типично большой объем почты в канун Рождества.
Но одна из важнейших частей в истории составной авиационной системы Мэйо случилась в октябре того же года, и именно этому событию посвящен эпиграф в начале статьи.
6 октября 1938 года Short S. 20 Mercury, прошедший незадолго до того модернизацию, направленную на увеличение дальности полета, установил новый рекорд дальности по беспосадочному перелёту для гидросамолетов: 9 728 километров. Для этого в своей типичной конфигурации на фюзеляже Short S. 21 Maia Short S. 20 вылетел из Данди в Шотландии и приземлился в Оранжевой реке, Александер-Бей, ЮАР. Весь перелёт занял 41,5 часа, но, судя по всему, он так и не был зарегистрирован Международной авиационной федерацией, ибо S. 20 взлетал не с воды, а со своего самолёта-носителя.
Столь долгий полет оказался не очень утомительным для летчика, так как S. 20 был оснащен весьма продвинутым бортовым оборудованием, в частности – лучшим на тот момент автопилотом производства Sperry Corporation. Рекордные полеты S. 20 через Атлантику и в Южную Африку создали прекрасную рекламу как фирме Short Brothers, так и авиакомпании Imperial Airways, еще раз продемонстрировавшей абсолютную надежность своих самолетов.
И этот перелёт занял своё место в истории. На набережной Тэй недалеко от парохода RRS Discovery к дамбе прикреплена бронзовая мемориальная доска. Она как раз и посвящена этому незарегистрированному мировому рекорду. На ней рельефно изображены два самолета, которые все еще соединены, но достигли высоты, на которой они должны разъединиться. На мемориальной доске также есть надпись, фрагмент из которой я вставил в начало своей статьи, оборвав его на заключительном абзаце. Вот как он звучит:
«Эта дань уважения эпическому полету капитана Д. К. Т. Беннетта и первого помощника Иэна Харви была представлена женой капитана Беннетта миссис Ли Беннетт и лордом-провостом Мервином Ролло 4 октября 1997 года».
Short S. 26
Нерадостный конец
Правда, оставшаяся часть истории получается не такой радостной.
Вскоре стало понятно, что успехи Short Mayo Composite быстро сойдут на нет. 21 июля 1939 года в небо поднялся Short S. 26 G-class, который должен был занять место Short S. 20 во флоте Imperial Airways. Его диапазон полёта составлял 5 100 километров, что было достаточно для трансатлантического перелёта без взлёта с самолёта-носителя. Полезная нагрузка S. 26 достигала 16 000 килограммов, и это также без ухищрений со взлетом с носителя.
Авиация просто шагнула далеко вперёд, и до того перспективная конструкция оказалась в роли догоняющего, при этом не имея ничего, что можно было бы противопоставить новым самолётам в индустрии.
Конечно, Short S. 26 не снискал должного успеха: всего было произведено три машины, одна из которых была передана Imperial Airways для начала обучения экипажа в конце сентября 1939 года, но всего через несколько дней после поставки авиакомпания была проинформирована, что все три лодки вместе со своими экипажами должны быть отправлены на военную службу (неслучайно, ибо как раз 1 сентября 1939 года началась Вторая мировая война).
В рамках истории Short Mayo Composite нам важен тот вывод, что он уступал по многим характеристикам не самой выдающейся машине, которая так и не была принята в массовую эксплуатацию, в связи с чем, а также с характерными проблемами составных летательных аппаратов, развитием системы дозаправки в воздухе в Великобритании, отчасти благодаря компании Flight Refueling Limited, и началом Второй мировой войны, после которой гражданские перелёты в целом сильно осложнились, последующая эксплуатация в гражданском секторе не представлялась возможной.
Но точно так же, как и S. 26 с началом войны оказался в рядах Королевских ВВС, так и S. 20 и S. 21 были переведены на военную службу.
S. 21 Maia была уничтожена в гавани Пула 11 мая 1941 года после авианалета немецких бомбардировщиков, а вот Mercury был перенаправлен в 320-ю эскадрилью Королевских ВВС, созданную на базе личного состава Королевской военно-морской службы Нидерландов. Самолёты, стоящие на вооружение этой эскадрильи, сплошь и рядом были патрульными и бомбардировщиками, в связи с чем у меня два варианта: либо S. 20 был на подхвате и использовался в качестве транспортного самолёта, либо его отправили в самую гущу событий в качестве патрульного самолета.
Так или иначе, эта эскадрилья базировалась в то время в доке Королевских ВВС Пембрук. Когда эта эскадрилья была перевооружена на Lockheed Hudson, 9 августа 1941 года Mercury был возвращен в Shorts в Рочестере и был разобран, чтобы его алюминий можно было переработать для использования в военных целях.
На этом закончилась история Short Mayo Composite.
Наследие
Наследие, которое оставил этот самолёт, пожалуй, неоценимо.
Концепция, реализованная Робертом Мэйо, созданная в определённом контексте времени и для специфичных задач, была непригодна для массовой перевозки пассажиров и почты, чему свидетельствует, в том числе, громкий провал программы Empire Air Mail Programm. По-крайней мере, Short Mayo Composite был неудачным примером составной авиационной системы в том виде, в котором её задумал главный конструктор, но это никак не отменяет того факта, что эта идея продолжала жить и после завершения эксплуатации Short Mayo Composite.
Программа FICON по созданию истребителя-паразита McDonnell XF-85 Goblin в связке с бомбардировщиком Convair B-36 Peacemaker; Boeing 747SCA, созданный для перевозки орбитальных кораблей Space Shuttle; разведывательный дрон Lockheed D-21, который изначально был частью Lockheed M-21, но вскоре ушедший под крыло Boeing B-52 Stratofortress; множество других реальных и лишь эскизных проектов, к которым относятся столь знаковые, как «Бартини А-57», и, конечно же, всеми любимая Ан-225 «Мрия». Машина, заслужившая свой культовый статус, совершившая не так много полётов с «Бураном» на спине, но разработанная изначально как перевозчик негабаритных грузов, с прицелом на использование конструкции составной системы.
Было бы моветоном или даже некоторым халатным упрощением сказать, что Short Mayo Composite появился не в том месте, не в своё время. Мне кажется, что эта машина была создана в своё время, теми людьми, которые и должны были над ней работать, но сама концепция неэффективна, когда речь идёт о создании чего-то систематизированного: бомбардировщиков либо пассажирских самолётов.
Блестящие качества она проявляет во время не самой обычной эксплуатации, вроде использования в качестве перевозчика челноков. И одна из реализованных концепций, в которой могли проявиться все лучшие стороны составных авиационных систем, была опробована в Германии в конце Второй мировой войны.
В следующей статье, я надеюсь, нам удастся узнать историю «устройства Бетховена»...
Информация