Экспериментальные самолёты России. 1912-1941 гг.

Первый самолёт с фанерной обшивкой крыльев

Первые самолёты имели простую и лёгкую конструкцию. Основным материалом служила древесина, обычно сосна или ясень, — из неё делали силовой набор крыла и фюзеляжа. Из металла изготавливали мотораму, систему управления, шасси, узлы крепления и расчалки. Для обшивки крыльев и оперения использовалось покрытое лаком полотно. Такая конструкция была лёгкой, но самолёты оказывались непрочными и недолговечными.

В 1909–1910 гг. на некоторых французских бипланах стали делать фанерную гондолу экипажа, потом появились самолёты с фанерным фюзеляжем. Но обшивка крыла оставалась матерчатой. Ткань провисала и портилась от влаги, её приходилось заменять.

Первым, кто решил полностью отказаться от полотняной обшивки на самолётах и заменить её фанерой, был выходец из латвийского города Митавы (ныне — Елгава) Янус Стеглау. Он был родом из крестьян и начинал трудовую деятельность как землекоп, рыл дренажные каналы. После военной службы Стеглау перебрался в Петербург, где проявил себя как удачливый бизнесмен. Он организовал компанию по строительству городского водопровода и канализации, люки со штампом фирмы Стеглау до сих пор можно встретить в северной столице.

Водопроводный люк компании «Стеглау».

И.И. Стеглау на самолёте 1911 г.

Дело оказалось прибыльным, бизнес быстро развивался, и к 40 годам Иван Иванович Стеглау, как он именовался теперь на русский манер, стал миллионером[1].

Далёкая от неба профессия не помешала ему увлечься авиацией. Стеглау начал посещать заседания авиационного отдела Русского технического общества, познакомился с основами теории полёта. Вскоре он приступил к постройке собственных самолётов. С 1911 г. в стране ежегодно проводились конкурсы военных аэропланов. Создатели лучших образцов могли рассчитывать не только на солидный денежный приз, но и имели шанс получить заказ от военного ведомства на серийное производство своей машины.

Первая машина (1911 г.) оказалась неудачной. В 1912 г. Стеглау изготовил новый самолёт-биплан с фанерной обшивкой крыльев. 16 марта при полёте около посёлка Лахты под Петербургом он сумел подняться на нём на высоту около 1000 метров[2].

Постройка второго самолёта.

Летом доморощенный конструктор успешно продемонстрировал своё детище петербургской общественности. Об этом рассказано в газете «Русский инвалид» от 10 августа 1912 г.:

«Недавно на аэродроме товарищества „Крылья“ (Коломяжский аэродром. — Д.С.) в первый раз красиво летал новый аппарат системы И. Стеглау. Смотря на парящую птицу, нельзя было не удивляться смелости Стеглау. Нельзя не упомянуть, что сам Стеглау никогда в жизни не летал ни на одном аппарате, исключая свои.

Вчера утром при тихой погоде Стеглау взлетел на пятидесятиметровую высоту с пассажиром (со своим механиком) и, плавно облетев четыре круга, спустился планирующим спуском на то же место при криках „ура“.

Во время полёта Стеглау заметил некоторые неточности, которые немедленно решил исправить. Исправив их в вечеру, Стеглау снова вечером совершил самостоятельный полёт, но уже без пассажира, летая продолжительное время над окрестностями Коломяги и Удельным парком, после чего, сделав на аэродроме ещё семь кругов на высоте около 150 м, спустился на то же место, откуда и поднялся».

Сведения о конструкции самолёта можно почерпнуть из авиационной прессы тех лет. В журнале «Техника воздушного флота» сообщалось:

«Одним из наиболее интересных аэропланов конкурса 1912 г. по смелости своего замысла являлся биплан И.И. Стеглау. Конструктор построил его целиком, включая и обшивку крыльев и рулей, из арборита[3], остовом же крыльев являлись железные балки. Это создало такую прочность аэроплану, что при самых рискованных авариях, как, например, попадания с полного хода на земле в глубокую канаву или при падении во время полёта на одну сторону, он отделывался ничтожными сравнительно поломками и через день-два уже снова выходил в поле.

Верхняя несущая поверхность сравнительно с нижней довольно сильно вынесена вперёд. Две пары очень толстых дубовых стоек, сходящихся вверху, а внизу опирающихся на лыжи, несут на себе всю тяжесть аэроплана, составляющую 817 кг (без пилота). Мотор Аргус 100 л. с. расположен впереди и несёт насаженный прямо на вал винт диаметром 2,5 м.

Поперечное равновесие достигается боковыми крылышками. Эти крылышки действуют во время полёта автоматически, приводимые в движение маятником длиной около 2 м, имеющим на конце груз весом 1,5 пуда. В то же время можно на них воздействовать и рукою пилота, и это приходится ему постоянно делать при поворотах, причём требуется довольно большое усилие для противодействия этому автоматическому механизму.

При всей своей большой тяжести аппарат этот имел хорошую линию полёта. В полёте он казался весьма устойчивым, что, очевидно, следует приписать не „автоматической стабилизации“ его весьма примитивного устройства, а правильному расположению центра тяжести»[4].

Самолет Стеглау перед взлётом.

Дополнительные сведения содержатся в статье секретаря Всероссийского аэроклуба К.Е. Вейгелина: «Стеглау дал в высшей степени простую и вместе с тем прочную структуру крыльев своего биплана. Применив стальные тавровые балки в качестве лонжеронов крыльев, он имел возможность связать верхнюю поверхность с нижней лишь в трёх местах: в середине — основными стойками — колонками от шасси, и недалеко от концов крыльев — по одной промежуточной стойке, подпёртой подкосами. И ещё между поверхностями — только по одной ленте-растяжке слева и справа: больше никаких соединений. Другая оригинальность — жёсткая обтяжка крыльев и всех вообще поверхностей: всё отделано фанерой. Вес большой — 837 кг»[5].

«Стеглау № 2» на Корпусном аэродроме во время конкурса военных самолётов.

Полки лонжеронов представляли собой тавровые железные профили, стенки — листовую сталь, приклёпанную к стенкам тавровых профилей; к полкам этих профилей были прикреплены медными заклёпками фанерные полосы, к которым приклеивалась фанерная обшивка.

Следует сказать, что существует и другая информация о конструкции силового набора крыльев. В газете «К спорту!» от 15 сентября 1912 г. сообщалось, что она была деревянная, многолонжеронная, из сосновых брусков и фанерных нервюр. Известный историк отечественного самолётостроения В.Б. Шавров считает такое устройство более вероятным — деревянный каркас намного легче покрыть фанерой на клее, гвоздях и шурупах[6].

В пользу мнения Шаврова говорит и несложный расчёт: вес 5-мм фанерной двухсторонней обшивки крыла площадью 30 м² равен 210 кг[7]. Если к этому прибавить 30-кг маятниковое устройство, то получим те самые 240 кг, на которые биплан Стеглау был тяжелее других самолётов с таким же двигателем. В случае металлического каркаса крыла превышение веса было бы заметно больше.

Характеристики конкурсных бипланов 1912 г. с двигателем «Аргус» 100 л.с.

Если утверждения о тавровых стальных лонжеронах на биплане Стеглау вызывают сомнения, то факт, что это был первый в мире летавший самолёт с фанерной обшивкой крыла, неоспорим[8]. Трёхслойная фанера толщиной 5 мм крепилась к лонжеронам и нервюрам. Фюзеляж также имел фанерную обшивку. Межкрыльевые стойки были из сварных стальных труб. Сварка использовалась и в других частях самолёта. Маятниковый стабилизатор по-видимому не применялся, по крайней мере упоминаний о нём в описании полётов нет. В связи с большим весом самолёта он имел шасси со сдвоенными колёсами.

И.И. Стеглау в кабине своего биплана.

Аварийная посадка.

О хорошей устойчивости и управляемости биплана Стеглау свидетельствуют сообщения о первых удачных полётах его конструктора, никогда до этого не поднимавшегося в воздух. Правда, из-за в полтора раза большей нагрузки на крыло, чем у самолётов-конкурентов, его посадочная скорость была выше, а запас подъёмной силы меньше, что затрудняло маневрирование и посадку. Тем не менее, в одном из полётов машина смогла поднять 300 кг груза. К тому же благодаря толстой фанерной обшивке самолёт получился очень прочным и выдерживал неудачные посадки. Но, несмотря на все достоинства, он не прошёл конкурсные испытания. Виной тому была неопытность И.И. Стеглау как пилота, который решил сам управлять своим аэропланом. Очевидец полётов К.Е. Вейгелин писал: «Аппарат за конкурс терпел аварии четыре раза, и только один раз было сломано шасси и задний руль, а в остальном (за исключением винта) аппарат оставался неповреждённым. Только в силу того, что конструктор не дал свой аэроплан опытному пилоту, а, не умея ещё летать, испытывал его сам, биплан Стеглау не обнаружил большего успеха, на который с уверенностью можно рассчитывать»[9].

Авариями сопровождалась почти каждая посадка. Однажды Стеглау врезался в забор, другой раз — в крышу ангара, затем при приземлении вне аэродрома столкнулся с пасущейся на лугу коровой. Но конструктор не унывал: быстро исправив сравнительно небольшие повреждения, он вновь отправлялся в полет.

Самая серьёзная авария произошла 19 марта 1913 г. на аэродроме Императорского Всероссийского аэроклуба. При посадке Стеглау слишком круто направил самолёт к земле. При ударе сломался винт, было сильно повреждено правое нижнее крыло. Сам авиатор чудом остался невредим.

Финансовые партнёры И.И. Стеглау с трепетом наблюдали за опасным увлечением коллеги-миллионера, гибель которого могла бы привести к краху и их бизнес. В конце концов под их нажимом Стеглау согласился прекратить лётные эксперименты. Но любовь к авиации не угасла: он продолжал бывать на заседаниях Русского технического общества, помогал деньгами начинающим авиаконструкторам и изобретателям.

Самолёт И.И. Стеглау привлёк внимание другого участника конкурса, молодого немецкого конструктора А. Фоккера. Он сумел оценить перспективность фанерной обшивки крыла и металлических сварных конструкций для авиации и несколько лет спустя применил эти технические решения на своих машинах. А в 1920-е годы фанерное крыло стало обычным в самолётостроении.

Истребитель Фоккер D8 — первый серийный самолёт с фанерной обшивкой крыла.