Рождение концепции

Рождение концепции

Несмотря на необычность аэроди­намической схемы, Do 335 не представ­лял собой какого-либо «ноу-хау» Дорнье, как часто думают. Тандемная схе­ма расположения двигателей применя­лась на практике со времен 1-й Миро­вой войны. По этой схеме были созда­ны самолеты Fokker K.I., Fokker M-9 и Siemens-Schuckert DDr.I. В межвоенный период самолеты с тандемным расположением двигателя конструиро­вали в разных странах. Наиболее из­вестны такие машины, как советские АНТ-23 (И-12) и САМ-13, французский Arsenal VG-20 (VB-20) или голлан­дский Fokker D-XXIII.

Исключая французский самолет, все машины имели похожую конструк­цию: в короткой гондоле-фюзеляже располагались передний и задний дви­гатели, между которыми находилась кабина пилота. Передний двигатель вращал тянущий винт, а задний - тол­кающий. Поскольку заднюю часть фюзеляжа занимал мотор, самолеты вынужденно оснащались двухбалочным хвостовым оперением. Так как фюзеляж был коротким, задний двига­тель находился в районе центра тяже­сти самолета и не нарушал центровку всей конструкции. В случае удлинения фюзеляжа, крутящий момент от задне­го двигателя приходилось бы переда­вать на винт через длинный вал, что неизбежно привело бы к сильным виб­рациям, устранить которые пока нико­му не удавалось.

Первые самолеты с тандемным рас­положением двигателей появились уже спустя несколько лет после историчес­кого полета братьев Райт. В 1911 году во Франции был создан самолет Аего-Torpile с винтом на хвостовой оконеч­ности фюзеляжа. Аналогичный по схе­ме самолет создал и инженер Д. Де Брюйер. Его самолет, обозначенный аббревиатурой C.I., единственный раз поднялся в воздух в апреле 1917 года. Самолет пролетел несколько метров, после чего упал и разбился. Кроме длинного вала, соединявшего задний двигатель с толкающим винтом, на са­молете C.I. имелась еще одна особен­ность, а именно трехточечное шасси с носовой опорой. Подобная схема на­прашивалась сама собой, поскольку требовался нужный клиренс для задне­го винта.

Кроме сильной вибрации, толкаю­щий винт в хвостовой части фюзеляжа имел еще один недостаток. Самолеты с толкающим винтом, расположенным за хвостовым оперением, отличались низкой эффективностью рулей. У само­летов традиционной схемы, хвостовое оперение обдувается потоком воздуха, идущим от тянущего пропеллера, в то время как у самолетов с толкающим винтом такого потока нет. Но это не главное. Главная причина заключает­ся в том, что отклонение воздушных потоков от рулей практически нейтра­лизуется мощным воздушным потоком от толкающего винта.

Двухбалочная схема позволяла ус­транить вибрацию и сохранить эффек­тивность рулей, но приводила к тому, что повышалось аэродинамическое сопротивление самолета.

Проблемы, связанные с вибрацией длинного вала, долгое время не удава­лось разрешить. Французский самолет VG-20, хоть и оснащался двумя двига­телями, расположенными тандемом, но оба двигателя вращали два соосных винта, вращавшихся навстречу друг другу. Только таким образом удалось избавиться от вибрации. Аналогичная схема использовалась и на советском самолете «С» КБ Болховитинова.

Лишь к началу 40-х годов появи­лось несколько самолетов, у которых удалось решить проблему вибрации. Одним из этих самолетов и стал Dornier Do 335 «Pfeil». Другим само­летом с длинным валом стал широко известный американский истребитель Bell P-39 «Aerocobra», однако у него винт располагался классически.

Однако схема «тяни-толкай» име­ла и множество достоинств, ради ко­торых многие конструкторы пытались воплотить эту схему в железе. Прежде всего, такая схема отличалась мини­мальным аэродинамическим сопро­тивлением. Самолет имел классичес­кий силуэт с «чистым» крылом без дви­гательных гондол, нарушавших аэро­динамику. При этом сохранялись все достоинства двухмоторного самолета, в том числе большой запас мощности и безопасность полета. Даже в случае отказа одного двигателя, можно было продолжить полет на втором моторе.

Более того, если у классических двухмоторных самолетов в случае от­каза одного из двигателей возникал перекос тяги. Этот перекос приходи­лось в полете компенсировать рулями. Однако при посадке такой перекос ча­сто приводил к аварии и разрушению машины. При тандемном расположе­нии двигателей такой перекос, очевид­но, возникнуть не мог в принципе. Век­торы тяги обоих двигателей совпада­ли. Существовала даже возможность экономического полета с только одним включенным двигателем. В случае бо­евого самолета, задний двигатель за­щищал спину пилота от пуль и оскол­ков, что позволяло уменьшить массу бронирования.

О серьезных недостатках тандемной схемы, мы уже говорили. Но име­лись и меньшие недостатки. В частно­сти, задний винт представлял серьез­ную угрозу для пилота в том случае, если тому приходилось покидать ма­шину с парашютом. Кроме того, суще­ствовал заметный риск повредить задний винт при взлете или посадке. Еще одним досадным недостатком, выяв­ленным в ходе испытаний Do 335 «Pfeil», была плохая устойчивость. Траектория полета Do 335 напомина­ла синусоиду с небольшой амплиту­дой. Этот эффект объяснялся неурав­новешенностью вращающих моментов переднего и заднего двигателя. В ре­зультате возникали колебания, кото­рые нарушали продольную и попереч­ную устойчивость самолета. В таких условиях вести прицельный огонь было очень трудно. Do 335 не пред­ставлял исключения и имел сниженную эффективность рулей.