Примерно уже как сто лет (или чуть меньше) не был в музее Арктики и Антарктики, но вот тут что-то нашло, и я решил освежить свои ещё детские впечатления. Отчёт о текущем состоянии этого достойнейшего музея я ещё обязательно подготовлю, а пока - для затравки - один из его экспонатов: самолёт-амфибия "Ш-2".
1. Самолёт подвешен практически над входом в музей:
2. А вот, кстати, и сам музей Арктики и Антарктики - в самом центре Питера, добираться очень удобно. При взгляде на музей сразу становится понятно, что он расположен в здании бывшей церкви:
3. Но вернёмся к самолёту-амфибии "Ш-2".
4. Самолёт-амфибия "Ш-2" ("АШ-2") был спроектирован конструктором В. Б. Шавровым. Первый полёт состоялся 11 ноября 1930 года. Эксплуатировался "Ш-2" вплоть до середины 1960-х годов.
5. Это один из двух сохранившихся экземпляров. Ещё один самолёт находится, если Википедия не врёт , в Историческом авиационном реставрационном музее в г. Мэрилэнд Хайс (Миссури, США).
7. На самолёт устанавливался весьма слабенький двигатель М-11 мощностью в 100 л.с. Максимальная скорость составляла 139 км/ч.
9. Экипаж самолёта состоял из 2 человек (пилота и механика), так же на борт мог браться 1 пассажир.
10. Первая серия самолётов выпускалась с 1932 по 1934 гг. (270 шт.), после чего производство было остановлено. Но уже в ходе Советско-финской войны была замечена острая нехватка в малом гидросамолёте для решения задач связи, эвакуации раненых и т.п.
11. В итоге производство этого простого и, тем не менее, весьма удачного самолёта, было возобновлено и продолжалось даже после окончания Великой отечественной войны.
12. Всего было построено около 1000 экземпляров этого самолёта (в различных модификациях).
"...Не взлетим, так поплаваем." Из песни
Предисловие
@@ Этой статьей начинается еще одна ветвь электролетов-полукопий паркового класса - гидропланов . Здесь описывается конструкция относительно простой модели летающей амфибии Ш-2, построенной давно, еще в 2000г, и отмеченной еще в самой первой статье про паркфлайеры, где был дан обзор еще 8 моделей. Логично было бы ее написать сразу после первой статьи, но тогда был сделан выбор в пользу По-2 как наиболее типичного и технологичного. На примере же этой простой и небольшой модели Ш-2 описываются многие принципы построения и эксплуатации "водных" моделей, характерные и для более крупных амфибий.
Прототип
@@ Самолеты, использующие в качестве аэродромов водную поверхность, я бы условно поделил на 3 группы:
@@ - Гидропланы . Это может быть обычный, "традиционный" самолет, у которого колеса шасси заменены на поплавки. Среди них больше всего тренировочных высокопланов, но есть и среднепланы и даже низкопланы. Нередко длина и мидель поплавков сопоставимы с таковыми размерами фюзеляжа. Что, разумеется, дает в полете лишнее лобовое сопротивление и требует дополнительной мощности мотора. Тем не менее, среди гидропланов в 30-е годы прошлого века было немало гоночных самолетов, ставивших свои рекорды. Объясняется это тем, что поверхность воды в отсутствие волнения дает ВПП практически бесконечной длины, что может облегчить и разбег, и посадку скоростного самолета. А поплавки делаются обтекаемой каплевидной формы.
@@ - Летающие лодки . У этих летательных аппаратов фюзеляж имеет форму лодки-глиссера. Т.о. функции фюзеляжа и поплавка совмещены. Глиссерный редан дает возможность разгона аппарата до взлетной скорости. Лодка более устойчива к волнению моря, ЦТ машины можно сделать ниже, и суммарное лобовое сопротивление фюзеляжа-лодки все же меньше, чем у сочетания фюзеляж+поплавки. Небольшие боковые поплавки, подпирающие консоли, добавляют устойчивости. Многие военные корабли начала прошлого века имели в своем арсенале летающие лодки, выполняющие, главным образом, разведывательные функции.
@@ - Амфибии . Отличаются от предыдущих наличием колесного шасси, обычно убираемого. Т.о. машина получается более универсальной и ей становятся подвластны все 3 стихии: вода, земля, небо.
@@ (Есть еще и 4 группа, особенно удачно получившаяся именно у наших конструкторов - экранопланы .. Эпиграф статьи для них особенно подходит. Не знаю, правомочно ли считать их полноценной авиацией.)
@@ Ш-2 конструкции Шаврова относится к 3й группе - летающая амфибия. Неоценимы заслуги этой машины, особенно в деле освоения Арктики, а также во время военных действий в этом регионе.
@@ Мне показалось знаковым, что и на этой машине устанавливался мотор М-11, применяемый на уже моделированных нами По-2 и ранних версиях Як-12. Если машина способно неплохо летать с не очень сильным мотором, то это лишний раз говорит о ее качестве.
@@ При анализе конструкции прототипа была отмечена простота и функциональность элементов. Некоторые детали имели двойное назначение. Это уже упоминавшийся фюзеляж-лодка. Самолет выполнен по схеме полутораплана, наиболее устойчивой для того времени. Небольшое нижнее крыло является одновременно креплением боковых поплавков, и большой угол установки его дает при разбеге приличный экранный эффект. А поплавки - тоже профильные и участвуют в создании подъемной силы.
@@ Моделисты любят стремительные формы Ш-2 и воспроизводят ее в моделях самых разных масштабов. Это и традиционные 1.5-метровые ДВС-ные модели, это и небольшие электрички. И модели Ш-2 не обманывают своих строителей, добросовестно воспроизводя качества настоящей амфибии.
@@ В общем, освоенный и проверенный прототип.
@@ У меня это была первая самостоятельно спроектированная и построенная полукопия, полетевшая именно так, как я хотел, и даже в чем-то лучше.
@@ Она и сейчас жива, и до сих пор летает.
Чертежи и расчеты
@@ Одним из основных факторов при проектировании модели у меня тогда был момент транспортировки. Именно это заставляло делать модели разборными, и размахом в пределах 1м. Именно это, а не что другое, привело к выбору масштаба примерно 1:12, как оказалось, весьма популярному.
@@ Ниже рассказано, почему у меня масштаб чертежа выбран несколько меньше, чем 1:12.)
Чертеж Ш-2 (нажмите для отображения) (откроется в новом окне)
@@ Одним из узких мест модели, как видно из чертежа, является ограничение диаметра пропеллера. Мотор здесь расположен в крыле, над фюзеляжем, и лопасти винта проходят буквально в нескольких миллиметрах над корпусом лодки, перед кабиной. Получается непосредственный обдув кабины, совершенно ненужный. (Ох, и тяжко, наверное, было летчику в открытой кабине, когда прямо в него дуло от пропеллера. Особенно в Арктике.) Зато обдув крыла и оперения - лучше не придумаешь, фюзеляж не мешает, находясь как бы "отдельно".
@@ Но тогда получается, что при размахе модели около 900мм диаметр винта меньше 200мм (меньше 8"). Это означает невозможность применения традиционной для слоуфлайеров экономичной мотоустановки со слабым 280м мотором, с большой редукцией и большим винтом в 9-10". Это означает, что придется ставить винт небольшого, масштабного диаметра и, наверное, большого шага, а для создания необходимой тяги на нем применять высокооборотный мотор типа Speed 300 и небольшую редукцию. А модель делать легкую, обтекаемую, с расчетом на скорости поболее, чем у паркфлаера По-2. Обводы Ш-2 это в принципе позволяют. Но этот режим не экономичен, и главное - хватит ли в этом случае статической тяги для разбега и отрыва модели от воды, среды вязкой и коварной?
@@ Поскольку были сомнения в летучести и ВПХ модели, профиль крыла, в оригинале вот такой профиль (откроется в новомокне), был заменен на более технологичный плоско-выпуклый (ближайший аналог - Clark-Y) с толщиной в 10%, который был применен и на модели По-2 профиль (откроется в новом окне). (Внизу - тот же профиль для нижнего крыла.)
@@ Тогда еще у меня не было никаких MotoCalcoв и никаких симуляторов и интернетов, так что строить пришлось, понадеявшись с одной стороны, на незначительный личный опыт, а с другой - на известный русский "авось". Задним числом даю расчет. Расчет (откроется в новом окне)
@@ Опыт этот основывался на эксплуатации моей первой учебной модели Hobbico Skyrunner, где 300й мотор через редуктор 1:2.67 от 6 NiCd 500mAh крутил винт диаметром 180мм с довольно большим шагом, давал стат.тягу около 220г, и довольно резво таскал модель весом от 550г (до 700г в бипланном варианте). Этот винт продается отдельно, его я и использовал в данной модели. Правда, штатный редуктор этой модели был громоздок и имел торцевое крепление, что для установки в крыле Ш-2 неудобно. По случаю приобрел редуктор Graupner для 280го мотора с похожей редукцией 1:3 и креплением боковыми цапфами, наподобие ДВС-ного двигателя. Если изъять из него 280й мотор, то 300й на место него не влезает, поскольку больше диаметром буквально на миллиметр. Поэтому стакан посадочного места редуктора был надрезан вдоль, что, однако, не повлияло на прочность конструкции, ибо мотор в стакане крепится винтами за его торец, где у него уже есть отверстия и даже с резьбой.
@@ (Для более распространенного винта Graupner CamSlimProp 8"x6" модель можно сделать более соответствующей масштабу 1:12, но и редукция понадобится побольше.)
@@ Именно с этим редуктором и винтом дан расчет. Замеры не дали сколько-нибудь заметного снижения статической тяги из-за повышения редукции с 1:2.67 на 1:3, а вот ток несколько уменьшился. Нельзя сказать, что этот режим для мотора выгоден и благоприятен. (И это видно по красным строкам таблицы расчета - перегрузка винта.) Если судить по статистике эксплуатации Skyrunner, где ресурс мотора вырабатывался примерно за 2.5ч полетного времени, то выигрыш невелик. Но другого выхода (в лице бесколлекторного мотора) у меня на тот момент не было.
Конструкция
@@ На всякий случай привожу два варианта 3Д-рисунка (откроется в новом окне) - технологический (разноцветные детали) и текстурный (фактура пенопласта), кому как удобнее.
@@ Никаких принципиально новых материалов по сравнению с По-2 в модели нет. За исключением того, что вместо голубого строительного пенопласта Floormate, (о существовании которого я тогда даже и не знал) применен белый строительный пенопласт ПС-35. Его я купил как-то в подмосковном Красногорске, где есть комбинат строительных пеноматериалов. Плотность у него примерно та же, но он крупношариковый. Правда, шарики у него спечены довольно плотно, до "сотового" состояния, но все равно прочностные свойства его хуже, нежели у однородного Floormate. На тот момент по качеству лучше его была только "потолочка", но здесь мне требовались монолитные детали произвольной толщины.
@@ Как видно из сборочного чертежа, модель проста и незатейлива. Консоли крыла W1, W2, центроплан W3 и оперение ST, E1, E2, K, R - монолитные, имеют постоянный профиль, а посему изготовлены продольной резкой, как в случае с По-2. Профиль крыла здесь изменен до плоско-выпуклого, наподобие того, что применен в По-2. И точно так же плавно срезаны и сошкурены законцовки сложной формы.
@@ Сложная на первый взгляд форма вертикального оперения K,R в действительности успешно воспроизводится из профильных заготовок аналогично законцовкам верхнего крыла.
@@
А вот для нижнего крыла LW1, LW2 и поплавков CW1, CW2 пришлось поработать поперечной резкой, с шаблонами из алюминия.
Центроплан W3 - это просто урезанный по профилю фрагмент заготовки крыла.
@@ По сравнению с По-2, руль высоты E1-E2 на Ш-2 занимает меньшую часть хорды горизонтального оперения. Оттого руль высоты получается тонким, и из пенопласта ПС-35 его следует ожидать слишком гибким. Поэтому обе половинки руля высоты я сделал из более прочного ПС-60. Но возможен и другой вариант, меньше утяжеляющий хвост - силовой элемент стабилизатора STP, текстолитовую полоску "на ребро" делать во всю длину стабилизатора, одновременно усиливая тем самым и руль высоты. И помогают в этом еще и подкосы стабилизатора - из согнутой коктейльной трубки.
@@ В любом случае при транспортировке и хранении на хвостовое оперение надевается большой предохранительный кубик из упаковочного пенопласта.
@@ Корпус лодки-фезюляжа выстроен "коробкой" даже без шпангоутов, изогнутыми 6мм листами бортов F4 и F5 по направляющим днищ F1, F2 и крышек F3, F6, F7. Смыкаются эти бортовые листы спереди с днищем, опираясь внутри на сухарик F9 из ПС-60.
@@ Днища F1 и F2 можно склеить из двух половинок с трапецеидальным сечением, а можно и вырезать целиком, продольной резкой, снимая по "треугольнику" с каждого края. Поскольку F1 сложной формы в плане, заготовку при резке придется подворачивать. Затем она гнется в соответствии с чертежом и контуром бортов. Поскольку соединение получается напряженным, применяется быстротвердеющий клей, например пятиминутная эпоксидка. В остальных случаях, где соединение не напряжено, я обошелся обычным ПВА, фиксирую шов булавками. Утверждение, что шов ПВА боится воды, не совсем верно - это так только в течение первой недели, пока еще идет полимеризация клея. Попутно клеевые швы являются одновременно дополнительными ребрами жесткости. Правда, в случае капота лодки жесткости не хватило, и уже в процессе эксплуатации (когда после очередной, довольно невинной посадки его загнуло гармошкой) пришлось его разрезать вдоль и вклеить тонкую 0.5мм текстолитовую полоску FP3.
@@ Обратите внимание на скосы бортов в тех местах, где к ним приклеиваются детали F6, F7. Мера вынужденная, иначе крышка в этих местах будет слишком тонкой и порвется.
@@ Самая "страдаемая" часть модели - это, разумеется, нос. У модели классической схемы в носу есть мотор, крепкая моторама, да и вообще это место обычно усилено. Здесь это надо делать искусственно. Сухарик F9 хоть и внутри, но здорово помогает делу, вместе с FP3. А снаружи я усилил нос, обклеив его стеклотканью. И точно так же, полосами стеклоткани на эпоксидке, усилен редан лодки - традиционно нагруженное место любого глиссера.
@@ Также я посчитал нужным усилить передние кромки оперения и в особенности киля, ибо на нем еще и находится стабилизатор. А вот передние кромки консолей крыла я так усиливать не стал, ограничившись полосками папиросной бумаги на том же ПВА.
@@ Крышка F3 - самая толстая и массивная из пенопластовых деталь модели. Повторить опыт По-2 в этой области (пустотелая деталь = тонкая согнутая крышка + плоская полочка) здесь не удается по форме детали, так что я сделал ее монолитной. Поскольку достигнуть аккуратной ее формы в лобовой части, с нужным углом, получилось затруднительно, я не стал это делать, а просто закрыл это место пенопластовой накладкой F8, а лобового стекла вообще не стал делать (будет мешать закладыванию аккумулятора, как на По-2).
@@ Поскольку прототип в целях транспортировки на судах сделан со складывающимися консолями (см. чертеж), вопрос разборности модели также был логичен. Так же, как и на По-2, имеется два направляющих штыря из алюминевой 3мм проволоки для сочленения консолей с центропланом, и ферма - также из алюминевой проволоки 2.5мм. Задняя часть фермы проходит через трубочку по шву, соединяющий борта с монолитной крышкой F3. А передняя своими петлями огибает еще одну деталь из алюминевой проволоки 2.5мм - поворотное шасси.
@@ (Здесь надо сказать, что вопрос фиксации этого шасси в поднятом и выпущенном положениях так и не был толком решен. Ковырять борт для установки какого-либо фиксатора совсем не хотелось, а липучки и двусторонний скотч в воде быстро "отказали". Поэтому я временно стянул ниткой стойки шасси над капотом, обеспечив некую фиксацию в поднятом положении. Замечу, что в выпущенном положении стойки шасси при посадке если и "ползут" назад, то тут же упираются в нижнее крыло, обеспечивая штатную посадку на колеса. А вообще напрашивается некая полоска тонкого текстолита, изогнутая дугой и вклеенная в борт под стойкой. Небольшие пропилы в этой полоске смогут хоть как-то зафиксировать стойки.)
Ферма крыла (откроется в новом окне)
@@ По рисунку несложно вычислить длины проволочных заготовок для шасси 93+(55+20)х2=243мм и для фермы (10+15+80+15+98+15+90)x2+80=726мм.
@@
Консоли нижнего крыла также надеваются на проволочные стержни (только тоньше, 2мм). Желательно, чтобы передний стержень дошел до конца консоли - тогда тонкие пенопластовые кончики, выступающие из поплавков, не будут отгибаться и мяться.
Эти стержни в фюзеляже проходят не только сквозь борта, но и сквозь сухарики блока сервомашинок, что дает гораздо большую прочность конструкции. И хотя отверстия для них находятся выше ватерлинии, каналы получаются отделенными от внутреннего пространства лодки, что также мешает проникновению воды. Из-за такого крепления сервомашинки приходится устанавливать высоко и "вверх ногами", прижимая их к крышке, а не к днищу. И они получаются неизвлекаемыми.
@@ Странный скос спереди у сухарика SB1 вызван необходимостью облегчить закладывание аккумулятора.
@@ Единственная щель в фюзеляже-лодке - отверстие для кабины, через которое и закладывается аккумулятор. В районе этого выреза борта усилены изнутри пластинами FP1, FP2 из ПС-60 толщиной 2мм, дотянутыми и до узла шасси. Эти пластины также подпирают стойки фермы крыла и одновременно являются стенками аккумуляторного отсека. Чтобы аккумулятор там не болтался, вклеены мягкие пенополиуретановые бруски A1, A2, A3, зажимающие его.
@@ Колеса у модели полностью идентичны колесам на По-2, с поправкой на цвет материала. Пенопласт ПС-60 пригодился и здесь, но чтобы ступица колеса не разбалтывалась на алюминевой проволоке, вклеена трубочка из свернутой по размеру полоски стеклоткани. Не гоночное колесо, но для грунтовой ВПП сойдет..
@@ Моторама М1 вырезана из 1мм текстолита и не просто вложена в вырез детали W3, а еще и прикручена к алюминевым стержням крыла нитками, для чего в ней есть соответствующие отверстия. Спереди по бокам она зажата петлями фермы крыла. Так что в принципе моторама снимаема. Спереди в ней сделана прорезь под редуктор, с выкосом вправо 3град., а в середине впоследствии мне пришлось сделать прорезь для сервомашинки элеронов, ближе к переднему стержню.
@@ Пенопластовую крышку моторамы М2 проще сделать из двух деталей - профильного куска, вырезанного из центроплана, и наклеенной сверху скругленной накладки (самая сложная по форме пенопластовая деталь).
@@ Для успешного взлета с воды рекомендуется установка мотора так, чтобы ось винта "смотрела" вверх". Поскольку у высокорасположенного мотора на взлете возникает еще и опрокидывающий вперед момент, этот угол делают весьма приличным - до 5град. Это видно и на исходном чертеже Ш-2. Так я и сделал вначале. Однако, это противоречит условию устойчивости нормального полета самолета - получается вертикальный выкос мотора вверх относительно крыла. А если к этому добавить еще и огромный, судя по чертежу, угол установки крыла - 3градуса, то получаются хорошие условия для взлета, но, как показывает практика, безобразные - для обычного горизонтального полета. В условиях слабого мотора, задача которого лишь в поддержании высоты горизонтального полета в нормальных метеоусловиях это еще как-то приемлемо. Но на небольшой модели, на которую воздействуют самые разные ветра и турбулентности, и где тяговооруженность требуется явно выше, выкос приходится делать именно вниз. Так что пришлось не только уменьшить угол установки крыла до 2град, но и вовсе отказаться от вертикального выкоса мотора вверх относительно крыла. А поскольку при этом винт уперся в капот, пришлось немного поднять крепление редуктора, подложив под его цапфы небольшие прокладки.
@@ Поскольку редуктор не соосный, получилось, что собственно электромотор как бы выпадает из обтекателя моторамы, но зато замечательно обдувается потоком от винта.
@@ Декоративные "рубашки цилиндров" из небольших оклеенных папиросной бумагой пенопластовых цилиндриков, приклеенные к обтекателю моторамы на двустороннем скотче, отчасти компенсируют "немасштабность" выступающего снизу "настоящего" мотора
.
@@ В процессе эксплуатации и перевозки выяснилось, что необходимости снимать консоли нижнего крыла нет - габарит модели и так остается небольшим. Посему в транспортном состоянии модель выглядит так:
@@ А в собранном - так:
@@ Несколько слов о примененных компонентах бортовой аппаратуры. Приемник Jeti Rex 4, сервомашинки Graupner C141 (0.6кг/см усилия, 6г весом) для рулей высоты и направления, Cirrus C22 (1.2кг/см усилия, 9г весом) для элеронов, регулятор хода Robbe 110 на 10А и 12г весом - этот выбор в основном диктовался недороговизной и малым весом.
Испытания, доработки и полеты
@@ Обязательная стадия испытаний гидроплана - проверка на герметичность и плавучесть. В домашней ванне модель с аккумулятором NiCd Sanyo 6x500AR показала ватерлинию на том же масштабном уровне, что и у прототипа, а также приемлемую поперечную остойчивость в состоянии временно прикрепленных сверху консолей (в полностью собранном виде она в ванну не помещалась). Переворачивание модели было достигнуто при крене около 50град. В действительности крен при посадке на воду более 30град маловероятен, ибо тогда в воду входит конец консоли и начинает работать его водоизмещение. А посадка с креном более 90град - это уже не посадка.
@@ В процессе эксплуатации модели обнаружилась следующая особенность управления. При полете в пол-газа модель ведет себя как обычный слоуфлаер, устойчиво и почти самостоятельно, хорошо слушаясь рулей и вполне управляясь креном через руль направления. Формально самолет является полуторапланом, хотя и с мизерным размером нижнего крыла. Т.о. на нее распространяется безэлеронная схема тренера-высокоплана. Однако, стоит прибавить газ до полного, модель быстро разгоняется, эффективность рулей резко возрастает, а устойчивость теряется. Малейшее движение рулями - и модель пишет в небе кренделя, характерные для пилотажек. И руль направления начинает работать не как средство управления креном, а по своему "прямому назначению", виляя хвостом модели. Проверка же модели на симуляторе CSM полностью подтвердила эту особенность. И только установка на виртуальной модели элеронов дала управляемость на обоих режимах.
@@ Что я и сделал на реальной модели, прорезав масштабные элероны прямо в консолях крыла, не затронув верха обтяжки. Для управления ими пришлось врезать третью сервомашинку, 9граммовую CS21, в центроплан крыла, для чего сделана прорезь в текстолитовой мотораме. Она тоже установлена "вниз головой", через ее качалку проведена единая тяга. Несложно понять, что усилие на сгибание пружинного колечка этой единой тяги за качалкой гораздо меньше, чем тянуще-толкающие усилия на линейных участках этой тяги, которые и предаются к элеронам. Этот прием дает некоторые потери, но зато такая единая тяга никогда не вывалится из качалки и не потеряется, в отличие от кротких прямых тяг, без подсоединения все время куда-то откручивающихся.
@@ При подсоединении консолей крыла Z-образный захват тяги вставляется в проволочную петлю торсиона, который я уложил в трубочку и проложил в паз на нижней стороне консоли - от торца элерона до торца самой консоли.
@@ В принципе, эта полевая сборка консолей на центроплане и подсоединение тяг может проводиться и руками, но лучше - с помощью небольших плоскогубцев.
@@ На первый взгляд эта схема тяг выглядит хлипкой, но в отличие от всяческих гибких боуденов обеспечивает быструю разборность крыла. В полете она обеспечивает управляемость гораздо выше, чем без элеронов. А той точности пилотажа от амфибии, что требуется от пилотажки, здесь никто и не предполагал.
@@ Есть и другая особенность полета этой модели Ш-2, отлично воспроизводимая симулятором. Поскольку мотор с пропеллером находится не в носу самолета, а практически над ЦТ, плечо мотора как тяговой точки становится очень маленьким и даже при передней центровке модель отвратительно держит тангаж. (Не зря классическая пилотажка имеет мотор на длинном узком носе. Продольная стабильность тем самым здорово увеличивается - модель четко держит заданный тангаж даже при нейтральной центровке.) Известно, что на электромоделях аккумулятор может составлять до трети полетного веса модели. Иначе говоря, аккумулятор становится центром масс модели. Поэтому на электричках вопрос центровки решается проще - грубо говоря, где ставится аккумулятор, там и будет ЦТ. Небольшие перемещения аккумулятора могут существенно менять центровку. Единственное, что перевешивает аккумулятор - это мотор в носу и вес хвоста. Это в продольном направлении. А в поперечном - только собственная масса консолей. У ДВСных моделей такого "грузила" нет, а масса мотора может оказаться сопоставима с массой консолей, да и вообще всех частей модели. Получается, что у ДВС-ной модели лучше распределение массы по модели - вследствие "относительно более тяжелого материала" модели. Иное дело - электричка. А Ш-2 - тем более. Получается, что у нее ситуация "воздушного змея с гирькой в центре". Огромная парусность легких консолей и хвоста с носом - и сосредоточенная масса практически в одном месте аккумулятор-мотор. Пока полет идет в спокойном воздухе - это не беспокоит. Первый же крепкий порыв ветра в хвост модели дает ощущение, что модели дали крепкого пинка, и она резко входит в пикирование. Был случай, когда модель вдруг резко, и на первый взгляд немотивированно "прыгнула" в почти отвесное пикирование с 50м высоты прямо мне в голову. Выйдя из струи порыва, она самостоятельно выровнялась, но ощущение было не из приятных. В отношении же поперечной устойчивости уже давно привыкли, что без постоянной работы элеронами в порывистый ветер легкую электричку водить крайне некомфортно. Были случаи, когда даже быстрый истребитель в порывистый турбулентный ветер изредка "самопроизвольно" чуть ли не переворачивало через крыло. С другой стороны, двухмоторные машины, даже легкие (особенно двухфюзеляжные "рамы) обладали необычайной поперечной стабильностью. (Недаром именно схема "рама" использовалась для фоторазведчиков во времена Второй Мировой.)
@@ Так что без элеронов здесь никак не обойтись. Однако, элероны совершенно бесполезны на земле, и особенно на воде. Здесь без руля направления нечего делать. А еще лучше - иметь также и водный руль. На этой модели я не стал его делать, ибо показалось, что на чертеже ватерлиния проходит много ниже хвостовой балки, и вода просто не достанет до руля. Без водного руля модель все время разворачивает против ветра, что хорошо на взлете, но мешает при рулении к берегу после посадки на воду.
@@ В известном смысле модель всесезонна, как и любая амфибия - эксплуатируется зимой и летом примерно равноценно.
@@ Взлет с руки не представил собой никаких сложностей, кроме направления броска строго против ветра и вышеописанной продольной нестабильности.
@@ В полете машина выдерживает ветер 5-7м/с. Полеты проводились без подкосов, так что при выполнении крепких виражей наблюдалось некоторое прогибание крыла в полете. Отчего и не стал испытывать модель на выполнение петли и бочки, маневров вообще-то нетипичных для летающих лодок. Хотя, при укреплении крыла и особенно подкосов, по тяговооруженности и маневренности, думаю, модель способна на такие маневры. По крайней мере, горизонтальную восьмерку и горку она делает отлично.
@@ Взлет с твердой поверхности осложнился тем, что способ надежного фиксирования шасси в опущенном положении так и не был выработан. После резкого увеличения газа из-за узкой колеи модель тут же встала на левое колесо, чиркнула левым поплавком и пошла крутиться на асфальте. Неимоверной работой рулей, после нескольких попыток удалось подобрать режим прибавления газа на взлете так, что машина хоть и зигзагом, но все же взлетала, довольно круто отрываясь от асфальта. Во время этих экспериментов был отломан хвостовой подфюзеляжный киль, (и это видно на фото) что впоследствии несколько затруднило прямой взлет с воды.
@@ Посадка на поверхность не представляет никакого труда. Ибо модель из-за своего длинного низкого носа лодки не в состоянии скапотировать, даже несмотря на высоко расположенный тяжелый двигатель. Более того, есть ощущение, что именно в посадочном режиме, когда двигатель выключен или работает на малом газу, модель наиболее устойчива и садится сама. Был случай, когда внезапным порывом ветра модель отправило в штопор вдали от меня, так что было трудно разглядеть ее ориентацию - я просто выключил мотор, и модель сама выровнялась и достаточно полого приземлилась.
@@ Первая жесткая посадка на землю привела к складыванию стоек фермы крыла так, что винт уперся в капот лодки и не мог вращаться (даже немного пропилил пенопласт капота). Сразу после этого алюминевая проволока фермы была заменена на более толстую - с 2мм до 2.5мм. Если бы такое произошло при посадке на воду, модель стала бы просто неуправляемой на воде, и пришлось бы долго ждать, пока ее прибьет ветром к берегу. Один раз это произошло, но по другой причине - отвинтилась контргайка, фиксирующая винт на валу (тогда я даже не знал слова "локтайт"), так что мотор работал "вхолостую". Если бы винт открутился совсем, думаю, он был бы совсем потерян - утонул бы и все. То же касается и вообще любой аварии над водой. При падении модели на землю или даже в густую траву еще есть шанс найти отлетевшую деталь, то при аварии на воде эти детали немедленно тонут. Более того - машина лишается возможности вернуться к хозяину с середины пруда (а именно туда надо сажать модель, ибо опасность по инерции врезаться в берег несравненно хуже.) Так что полезно иметь товарища с резиновой лодкой, особенно для осеннего и весеннего периода, когда лучше не купаться. Также желательно иметь товарища, дежурящего на противоположном берегу водоема и отгоняющего любопытных и лихих людей, особенно мальчишек. В случае нештатной посадки в том районе вы можете просто не успеть добежать до того берега вокруг водоема (если же, конечно, не ходите по воде аки посуху подобно святым.) Любители "приставить ноги" вашей модели находятся почти всегда, несмотря на явную бесполезность модели без передатчика.
@@ Как-то раз я слегка промахнулся и при посадке по инерции влетел/вплыл в прибрежные камыши. Проблема оказалась довольно серьезной - ведь у самолета заднего хода нет. И даже засучив брюки, с воды к модели было трудно подобраться. Выручили рыбаки. После бесплодных попыток зацепить модель крючком с удилища (не цепляет обтянутый пенопласт) завели длинное удилище так, чтобы леска легла на винт, и тогда я включил малый газ и немного намотал ее на винт и вал. А затем уже общими усилиями вытащили "рыбку" поверх камышей (или бегемота из болота, это как нравится.) Так был найден способ "берегового спасения" модели, к счастью, более не применявшийся.
@@ А по "дальнему спасению" стали возникать мысли о маленьком р/у катерке с высоко расставленными сетками для зацепления модели.
Постройка первого опытного образца началась 16 апреля 1928 года, а первое руление на воде выполнил пилот Л.И.Гикса 4 июня 1929 года. В КБ быстро учли все замечания и уже 21 июня, после доработки конструкции и поплавков, состоялся первый полёт.
За 1-8 июля пилот Б.В.Глаголев провел все испытательные полёты при ветре 7,5 м\с и волнении до 0,6 метра, доказав высокие характеристики самолёта. На Ш-1 вскоре установи шасси и костыль, приступив 6 июля к наземной части испытаний самолёта в качестве амфибии. В некоторых случаях летали по четыре человека сразу, испытывая машины на выносливость, что не могло не радовать конструкторов, и после серии из 10 полётов состоялся перелёт из Ленинграда в Москву.
Государственные испытания проводились с 20 по 28 сентября 1929 года. Помимо Глаголева на Ш-1 летали лётчики-испытатели М.А. Коровин и А.В. Чекарев. Самолёт признали пригодным для эксплуатации в качестве спортивного, но порекомендовали создать его увеличенный вариант с отечественным двигателем М-11.
Ш-1 был разбит 26 февраля 1930 года у населённого пункта Боровичи из-за ошибки пилота. А летали на нём в тот день пилоты Чкалов и Иванов…
Задание выполнили довольно быстро. 11 ноября 1930 года Глаголев провёл первый полёт на Ш-2 (АШ-2) – доработанной машине амфибийного типа с трёхместной кабиной и мотором М-11. Вылет над сушей прошёл удачно, а вот полёт 14 ноября окончился весьма плачевно. Вылетев в сильный ветер Глаголев и Шавров потерпели аварию, поломав при грубой посадке на воду редан. Лодка, к счастью, не затонула, лишь накренившись на крыло.
С 12 по 17 июня 1931 года Ш-2 проходил испытания в НИИ ГВФ. С серийным производством медлить не стали, выделив для постройки амфибии завод № 31. Головной Ш-2 там выпустили 1 апреля 1932 года, а всего до конца 1934 года собрали 270 самолётов. Производство Ш-2 далее продолжалось на базах ГВФ, где до 1952 года собрали ещё около 430 машин. Последние Ш-2 летали ещё в 1964 году, пока их окончательно не списали по причине устарелости и ветхого состояния.
В 1938 году один Ш-2 совершил вынужденную посадку не территории Финляндии. Самолёт вернули законным владельцам, однако знакомство финнов с ним на этом не закончилось. Летом 1942 года им, в качестве трофеев, достались два самолёта из состава АГ ГВФ 7-ой ВА, севшие у Сапсаярви и захваченные финскими войсками. Самолёт, с присвоенным ему номером AV-186, быстро разбили – его списали уже 3 октября, а второй Ш-2, с номером AV-187, успешно использовался как связной в Er.P 4 до 13 сентября 1944 года.
 |
 |
 |
 |
 |
Источники:
В.Н.Шунков «Красная Армия». Москва. АСТ \ Минск. Харвест. 2003
С.Малик «Самолет-амфибия Ш-2» («Моделист-Конструктор»)
А.Заблотский «95 лет таганрогскому авиастроению» («Авиация и Космонавтика» 2011-12)
К.-Ф.Геуст «Тайны «продолжительной войны» («Авиация и Космонавтика» 1997-11)
И.Султанов, Н.Свищева «Неизвестное об известном» («Авиация и Космонавтика» 1998-11)
Тактико-технические данные летающей лодки Ш-2:
Длина – 8,2 м
Размах крыла – 13 м
Площадь крыла – 24,7 м.кв.
Вес пустого – 937
Скорость максимальная – 130 км\ч
Дальность – 500 км
Потолок – 3850 метров
Двигатель – один рядный М-11, воздушного охлаждения, мощностью 100 л.с.
Экипаж — 1 человек
Полезная нагрузка — 3 пассажира или аналогичный по массе груз
Вооружение – не устанавливалось
Созданный с учетом опыта полетов Ш-1 второй опытный самолет, получивший обозначение Ш-2, отличался от прототипа не только двигателем М-11 воздушного охлаждения мощностью 100 л. с., но и возросшей почти на 150 кг полетной массой. По типу и схеме Ш-2 прямое развитие амфибии Ш-1. Удлинив лодку на 0,5 м, конструктор увеличил и размеры верхнего крыла (его площадь стала 21,75 квадратных метра), оставив без изменений нижнее крыло, поплавки и кабину. В ней, кроме летчика, могли разместиться 2–3 пассажира. Изменилась и форма верхнего крыла в плане размах центроплана уменьшился, а отъемные части крыла стали иметь небольшую стреловидность по передней кромке и очертания задней кромки, близкие к эллипсовидной. Кроме того, для удобства хранения самолета на кораблях и в небольших ангарах отъемные части крыла Ш-2 стали выполняться складывающимися: они поворачивались назад на 90° вокруг оси, проходившей по заднему лонжерону и болту крепления заднего подкоса крыла. Конструкция амфибии деревянная. Каркас лодки из сосны и ясеня, обшивка фанера в основном 3-мм, на редане 6-мм, в хвосте, на нижних крыльях и поплавке 2– и 1-мм. Для лучшей защиты от воды корпус лодки и нижние крылья оклеивались полотном на аэролаке.
Первый полет Ш-2 состоялся 11 ноября 1930 г., а уже летом следующего года он успешно прошел государственные испытания. С нормальной полетной массой 931 кг он имел максимальную скорость 139 км/ч, практический потолок 3850 м и продолжительность полета от 4 до 11 ч; посадочная скорость была всего 60 км/ч. Летные данные Ш-2 были признаны достаточными, а устойчивость и управляемость приемлемыми: при наборе высоты эффективность рулей и элеронов была мала, но при крейсерских скоростях полета управляемость самолета значительно улучшилась. При движении по водной поверхности сидевший глубоко в воде нос лодки Ш-2 с увеличением скорости создавал сильное брызгообразование, но по мере подъема носа брызгообразование уменьшалось, и перед выходом ее на редан оно полностью исчезало. Для сокращения времени выхода на редан и прекращения забрызгивания кабины летчика на Ш-2, как и на других самолетах со слабокилевым днищем лодки, применялся метод взлета с попеременными отдачами ручки управления в процессе разбега «от себя» и «на себя». При нормальном варианте загрузки самолет имел довольно задний эксплуатационный диапазон центровок-27–34,5% САХ. В случае выхода за эти пределы, например, в перегрузочном варианте (с двумя членами экипажа и двумя пассажирами на борту) центровка самолета доходила до 37,5% САХ, и он становился очень строгим в пилотировании-»висел на ручке», и невнимательность летчика могла привести к потере скорости. С целью сделать центровку более передней и упростить управление самолеты Ш-2 более поздних выпусков оборудовались передними багажниками в носовой части лодки, в которых размещался груз массой 25 кг.
Первый серийный самолет Ш-2 был выпущен в апреле 1932 г., серийное производство его продолжалось до 1934 г. Они широко использовались на местных воздушных линиях в Сибири, на Дальнем Востоке и Крайнем Севере, взлетали и садились на небольшие сухопутные аэродромы, на многочисленные в тех краях реки и озера. В качестве самолетов для ледовой и рыбной разведки и для спасения терпящих бедствие людей Ш-2 применялись на всех морях, омывающих территорию Советского Союза. Эти амфибии патрулировали леса, несли службу по охране государственных границ, на них проводилась первоначальная подготовка летчиков морской авиации. Серийно строился и санитарный вариант самолета Ш-2С. На нем за передними сидениями, где размещались летчик и врач, оборудовалась кабина для носилок с больным, закрывавшаяся прозрачным фонарем.
В 1939 г. из-за отсутствия более совершенных самолетов-амфибий ремонтные базы ГВФ своими силами стали строить Ш-2, и такое производство этих машин продолжалось до начала 50-х годов. Они выпускались с более мощными двигателями М-11Л и М-11Д (115 и 125 л. с. соответственно), с одиночным управлением, оборудовались системой запуска двигателя сжатым воздухом, имели триммеры на рулях высоты. В 1952 г. строились самолеты Ш-2 с закрытой кабиной экипажа. Их эксплуатация продолжалась до середины 60-х годов. Относительно большое число построенных самолетов Ш-2, не могло, конечно, обеспечить всех потребностей бурно развивавшихся в те годы различных районов СССР в воздушном транспорте, и с начала 30-х годов отдельные конструкторские группы выступили с проектами самолетов-амфибий для народного хозяйства. До 1940 г. были построены опытные гидросамолеты для аэрофотосъемки (Ш-5), для северного края (ACK), для местных авиалиний (MA-1 и Ш-7), однако все они серийно не строились.
Эксплуатантом являлся ОМОС (Отдел Морского Опытного самолетостроения). Произведен в 1930 году. foto foto foto foto Первый полет с земли совершил 11 ноября 1930 года (летчик Б.В. Глаголев). foto 14 ноября 1930 года при первом полете с воды при посадке из-за удара оторвался редан лодки (летчик Б.В. Глаголев). Восстановлен (редан лодки был сделан не съемным). 12-17 июня 1931 года прошел в Ленинграде государственные испытания НИИ ГВФ.
1932 год - 30 самолетов.
1933 год - 200 самолетов.
1934 год - 40 самолетов.
Завод №31 в Таганроге в 1930 году принял следующие систему заводской нумерации: две буквы (ОА, ОБ, ОВ, ОГ и т.д.) и номер от 1 до 99. Например: ОА-1, ОА-2 и т.д. Самолеты Ш-2 в начале производства в 1932 году были пронумерованы в диапазоне ОЖ-32 до ОЗ-8 (вероятно первые 100 самолетов). В 1933 году система заводской нумерации вновь изменилась, на "31" номер завода 31 и номер самолета. Например: 31101, 31102 и т.д. Ш-2 были пронумерованы в диапазоне 31101 - 31302. Поскольку всего было произведено 270 Ш-2, то заводских номеров явно слишком много. На это есть несколько теорий объяснений. Одна теория состоит в том, что ранние Ш-2 из диапазона заводских номеров ОЖ-32 - ОЗ-8 были перенумерованы в диапазоне 31101-31200 в 1933 году, что очень маловероятно. Другая теория состоит в том, что в данных диапазонах заводских номеров были не только Ш-2, т.к. завод №31 в 2 Р-1, 5 АНТ-9, 56 МБР-4, 51 Р-6 в 1932-1933 году. Возможно, что некоторым из этих самолетов были присвоены заводские номера из диапазона Ш-2.
На основе сообщения Леннарта Андерссона.
83 самолета Ш-2 произведенных на АРБ-21 в Ленинграде в 1940-1941 годах на АРБ-403 в Иркутске в 1942-1944 годах .
В период 1930х годов Ш-2 ремонтировались в Ленинградских авиаремонтных мастерских ГВФ. Возникло предложение изготовить некоторое количество новых амфибий с внесением соответствующих улучшений. С началом Великой Отечественной Войны мастерские АРБ-21 эвакуировали в Иркутск, где до 1944 года произвели еще 33 экземпляра из задела АРБ-21.
Самолеты Ш-2 произведенные на АРБ-403 в Иркутске в 1946-1947 годах.
В середине 1940х годов необходимость восстановления производства амфибий Ш-2 вновь появилась, поэтому было решено вновь изготовить некоторое их количество. Точное количество выпущенных самолетов неизвестно, однако В.Б. Шавров оценивал количество машин вновь построенных начиная с 1940 года, в несколько сот экземпляров.
0146? Ш-2 Головной экземпляр серии 1946 года АРБ-403.
0246?
0346? Ш-2 Исторически неизвестно, нет данных.
0446? Ш-2 Исторически неизвестно, нет данных.
0546 Ш-2 Произведен в 1946 году. Использовался для снятия ЛТХ (В книге М. Маслова "Амфибия Ш-2 и другие самолеты Вадима Шаврова" указаны сравнительтные ЛТХ).
0646? - ....
0347 СССР-А1802 Ш-2 Эксплуатантом являлся ГУ ГВФ. Зарегистрирован, как СССР-А1802. На 1955 год был в эксплуатации. Использовался в геологоразведке для доставки геологов и снабжения геологических партий.
Самолеты Ш-2 произведенные на АРБ-403 в Иркутске в 1951-1952 годах.
К 1950 году потребность производства амфибий Ш-2 вновь появилась, поэтому было решено изготовить еще одну дополнительную серию. Точное количество выпущенных самолетов неизвестно, однако В.Б. Шавров оценивал количество машин вновь построенных начиная с 1940 года, в несколько сот экземпляров.
