Гидроаэроплан (гидросамолет, гидролодка)

Гидроаэроплан (гидросамолет, гидролодка)

ГИДРОАЭРОПЛАН, гидросамолет, аэроплан, для посадки и взлета которого может служить водная поверхность. Для этой цели, вместо колесного шасси сухопутного аэроплана, у гидроаэроплана имеется поплавковое шасси, или сам корпус аэроплана представляет собой лодку, дающую плавучесть всему гидроаэроплану. В соответствии с этим гидроаэропланы разделяются на поплавковые и лодочные; последние иногда называются летающими лодками или гидролодками.

Поплавковые гидроаэропланы большей частью представляют собой по своим конструктивным формам обычные сухопутные аэропланы, у которых, вместо колесного шасси, установлены поплавки. Некоторые сухопутные аэропланы имеют приспособления, при помощи которых их можно превращать в гидроаэропланы одной сменой шасси (например, Юнкерс). Вследствие того, что поплавкам приходится при посадке воспринимать более жесткие удары, чем колесному шасси, поплавковое шасси обычно бывает более сложно, чем соответствующее колесное. Различают два типа поплавковых гидроаэропланов: с двумя и с тремя поплавками. Последний тип является более ранним и в настоящее время применяется сравнительно редко (гидроаэропланы системы Файри). В этом случае, кроме двух передних поплавков, которые устанавливаются примерно там же, где и колеса, имеется еще хвостовой поплавок, соответствующий костылю сухопутного аэроплана. В обычных же поплавках гидроаэроплана имеются только два поплавка спереди, достаточной длины, чтобы придать гидроаэроплану остойчивость в продольном направлении. Причина, почему трехпоплавковые гидроаэропланы в настоящее время почти не применяются, заключается в их плохих мореходных качествах в большую волну и в меньшей поворотливости. В гидроаэропланах с двумя поплавками вся плавучесть и остойчивость во всех направлениях создаются только этими двумя поплавками. Обычно поплавковыми конструируют гидроаэропланы легкого типа, тогда как гидроаэропланы тяжелого типа большей частью делают лодочными. Особняком стоят однопоплавковые гидроаэропланы, которые имеют лишь специальное назначение.

Лодочные гидроаэропланы по схеме расположения отдельных элементов несколько отличаются от аэропланов обычного типа. Вследствие того, что сам корпус гидролодки служит также и посадочным приспособлением, винтомоторную группу нельзя уже устанавливать в носовой части, так как винт в этом случае будет задевать за воду при взлете и посадке. Таким образом, корпус гидролодки и винтомоторную группу приходится разделять и последнюю ставить изолированно, на специальной моторной установке. Т. к. весь полезный груз должен находиться в лодке, т. е. довольно далеко от мотора, то центр тяжести всего гидроаэроплана лежит ниже оси мотора и винта; вследствие этого получается очень неприятное, специфически присущее гидролодкам, явление децентрации винта и возникновение добавочного момента при включении мотора в полете. Этот добавочный момент приходится учитывать при расчете статической устойчивости гидроаэроплана. В случае бипланов моторы устанавливаются между планами, в монопланах же они устанавливаются или непосредственно на крыльях или над крыльями, на соответствующих моторных установках. Винты в гидролодках бывают как толкающие, так и тянущие.

Т. к. лодка не может обеспечить необходимой гидроаэроплану боковой остойчивости, вследствие сравнительной своей узости, то эта остойчивость достигается добавочными поплавками, в зависимости от типа и расположения которых схемы гидролодок можно разделить на следующие четыре типа: 

1) Летающие лодки с боковыми подкрыльными поплавками, находящимися близко к концам нижних крыльев. Водоизмещение этих поплавков, по сравнению с грузовым водоизмещением всего гидроаэроплана, незначительное. Назначение их - только создавать боковую остойчивость. При горизонтальном положении крыльев поплавки почти не погружаются в воду (фиг. 1).

Летающие лодки с боковыми подкрыльными поплавками

2) Гидролодки с двумя несущими боковыми поплавками, не только обеспечивающими боковую остойчивость гидроаэропланов, но также и воспринимающими часть веса гидроаэропланов при плавании (фиг. 2).

Гидролодки с двумя несущими боковыми поплавками

Водоизмещение поплавков составляет довольно значительный % от грузового водоизмещения всего гидроаэроплана. Они крепятся и под крыльями, на довольно близком от лодки расстоянии и при плавании погружены в воду (например, тип Рорбах).

3) Гидролодки с боковыми плавниками (жабрами), связанными с корпусом лодки (фиг. 3).

Гидролодки с боковыми плавниками (жабрами), связанными с корпусом лодки

При плавании они частично погружены в воду и обеспечивают боковую остойчивость, в воздухе же дают некоторую добавочную подъемную силу (например, Дорнье-Валь).

4) Гидроаэропланы многолодочного типа, имеющие несколько расположенных в ряд лодок или поплавков (фиг. 4). Последний тип является до некоторой степени переходным от лодок к поплавкам.

Гидроаэропланы многолодочного типа, имеющие несколько расположенных в ряд лодок или поплавков

Хвостовое оперение гидроаэропланов лодочного типа укрепляется на развитой хвостовой части лодки и расположено немного над верхней палубой; последнее делается для возвышения над уровнем воды, для того чтобы оперение не забрызгивалось водой при взлете, а также и для того, чтобы оно находилось в полете в потоке винта и благодаря этому немного компенсировало получающийся от децентрации винта момент. Очень часто, для удобства маневрирования на воде, в хвостовой части гидролодки имеется водяной руль, связанный с управлением руля поворота. На некоторых гидролодках, вместо развитой хвостовой части, ставится хвостовая ферма, на которой и укрепляется хвостовое оперение; лодки в этом случае имеют меньшую чем обычно длину (Савойя, тип 55).

Внешние формы лодок и поплавков обусловливаются как гидродинамическими и гидростатическими, так и аэродинамическими их свойствами. Все эти свойства в той или иной мере влияют на взлет гидроаэропланов, который обычно бывает значительно длиннее, чем у однотипного сухопутного аэроплана. В отличие от взлета сухопутного аэроплана, у которого он зависит гл. обр. от аэродинамических свойств аппарата, у гидроаэроплана взлет в значительной мере зависит также от его гидродинамических свойств, именно - от гидродинамического сопротивления плавательного приспособления и прилипания к нему воды. Уменьшение того и другого достигается приданием лодке или поплавку соответствующей формы, обводов и применением т. н. редана (фиг. 5), т. е. уступа в днище лодки или поплавка.

Редан гидроаэроплана

В зависимости от типа гидроаэроплана применяется один или несколько реданов (обычно не более двух). Назначение редана состоит в том, чтобы при известной скорости движения гидроаэроплана по воде уменьшалась смачиваемая поверхность и, благодаря этому, ослаблялось прилипание воды к днищу; одновременно уменьшается также и лобовое сопротивление как от уменьшения поверхности трения, так и от гидропланирующего эффекта днища. При взлете лодка или поплавки первоначально испытывают сопротивление воды, как и всякое погруженное в жидкость тело; с увеличением скорости это сопротивление все увеличивается, и, наконец, при определенной (критической) скорости, лодка, как говорят, выходит на редан, т. е. скользит, под влиянием гидропланирующего эффекта по поверхности воды, касаясь ее лишь своей частью впереди редана, задняя же часть, за реданом, не погружена в воду. В этот момент сопротивление резко уменьшается, и вскоре за тем наступает отрыв лодки от воды. Т. о. при начале разбега хвост лодки или поплавка опущен, по мере же выхода на редан хвост поднимается. До момента выхода лодки на редан, под самым уступом получается пониженное давление, вследствие чего вода и присасывается к днищу за реданом, замедляя выход лодки на редан. Поэтому у некоторых гидроаэропланов над уступом делают вытяжные отверстия - трубы, через которые воздух поступает к редану и уравнивает давления.

От той или иной формы обводов лодки или поплавка зависит образование волн, а, следовательно, и сопротивление лодки на воде. Главное влияние на волнообразование оказывают носовые обводы. Форма днищ влияет как на лобовое сопротивление, так и на величину удара при посадке. Гидроаэроплан, в отличие от сухопутного аэроплана, не имеет амортизирующих приспособлений на шасси, и поэтому лодка и поплавки воспринимают на себя все удары, как при взлете, так и при посадке. Взлет гидроаэроплана в большую волну представляет для летчика большие трудности, особенно в мертвую зыбь, т. е. при отсутствии ветра, так как гидроаэроплан, не развив еще достаточной для взлета скорости, может с большой силой удариться о волну и потерпеть аварию. Точно так же при посадке на волну могут получиться большие давления ударного порядка, в особенности в случае «барса», когда самолет, ударившись о воду, отскакивает и теряет горизонтальную скорость. Для уменьшения силы ударов при посадке и взлете днищам гидроаэропланов придают особые формы.

Для исследования влияния формы днищ и обводов лодок и поплавков на их гидродинамические характеристики производят испытания моделей в опытных бассейнах. Бассейн представляет собой длинный канал, по бокам которого движется по рельсам тележка с электрической тягой. На воду ставится испытываемая модель, которая и буксируется тележкой по каналу. При этом определяются лобовое сопротивление, подъемная сила от гидропланирующего эффекта, угол естественного дифферента и скорость буксировки. По этим гидродинамическим характеристикам - или, как их еще иногда называют, «протаскам» - можно рассчитать все необходимые гидродинамические элементы гидроаэропланов. Опытные каналы имеются во многих государствах: в Италии - в Римской лаборатории, в Германии - в Гамбурге, в Англии - в Национальной физической лаборатории, в СССР - в Ленинграде и в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) в Москве. Обычно канал имеет около 200 м длины, около 3—6 м ширины и 3—5 м глубины; скорость движения тележки - до 25 м/сек. Наиболее интересные опыты над моделями гидросамолетов производились в Англии и Германии. Гидроканал играет для испытания гидроаэропланов ту же роль, что и аэродинамическая труба для сухопутного аэроплана, однако как сама методика, так и теория движения тел, подобных гидролодкам, до настоящего времени еще недостаточно разработаны. Кроме количественных измерений, в гидроканале производят также и качественные испытания (например, изучение волнообразования за гидролодками). Помимо опытов с моделями гидролодок и поплавков в канале, производятся также испытания и гидроаэропланов в натуре.

В результате произведенных исследований и накопившегося опытного материала над эксплуатацией гидроаэропланов установились примерно следующие четыре типа форм днищ для гидролодок: 1) плоское днище - дает очень хороший гидропланирующий эффект и быстрый взлет, но при посадке получаются значительные нагрузки; представителями гидролодок с плоскими днищами являются гидроаэропланы итальянской фирмы Савойя (фиг. 6);

Днища гидроаэропланов

2) английский тип - килеватая форма с боковыми наростами-жабрами (фиг. 7); 3) килеватая форма, с усиленной вогнутостью с краев; этот тип днищ применяет Рорбах (фиг. 8);  4) уступчатые днища гидролодок Дорнье (фиг. 9). Каждый из указанных типов имеет свои преимущества и недостатки; можно только сказать, что килеватая форма, при меньшей нагрузке на днище и лучшей остойчивости при плавании, дает более длинный взлет гидроаэроплану, чем плоскодонная форма.

Количество реданов зависит гл. образом от величины гидроаэроплана: на малых гидроаэропланах делается обычно один редан, на больших гидроаэропланах, с лодками сравнительно большой длины, - два редана. Главный редан располагается всегда поблизости от центра тяжести гидроаэроплана, немного позади. Второй редан служит для лучшего отрывания хвоста от воды и располагается примерно на одной трети расстояния от главного редана до хвоста, ближе к главному редану.

Для уменьшения лобового аэродинамического сопротивления лодки и поплавки делают примерно такой же формы, как и фюзеляжи сухопутных аэропланов, т. е. суживающимися к хвосту. Для возможности удобной посадки, с соответствующим углом атаки крыльев, как и в фюзеляжах, нижний обрез гидролодки наклонен в хвостовой части под некоторым углом к верхней палубе, которую часто делают почти прямолинейной. При посадке гидроаэроплан первоначально касается воды или вторым реданом или краем основного редана, в случае наличия одного редана.

Гидродинамический расчет гидроаэроплана, т. е. расчет взлета гидроаэроплана, производится на основании протасок соответствующей лодки или поплавка в канале методами динамики аэроплана.

Гидростатический расчет гидроаэроплана заключается как в определении соответствующего водоизмещения лодки или поплавков, так и в нахождении остойчивости. Таким образом, гидростатический расчет состоит в определении плавучести и остойчивости лодки или поплавка. Полным водоизмещением лодки или поплавка называется вес воды, вытесняемой полным объемом лодки или поплавка, а грузовым водоизмещением - вес вытесняемой воды при плавании полно нагруженного гидроаэроплана. Линия пересечения поверхности воды с лодкой или поплавком называется действующей ватерлинией (Д. В. Л.), причем ватерлиния при плавании груженого гидроаэроплана в состоянии покоя называется грузовой ватерлинией (Г. В. Л.). Разность между высотой носа и кормы лодки или поплавка над ватерлинией называется дифферентом; иногда дифферентом называют угол между ватерлинией и строительной горизонталью, т. е. какой-либо фиксированной на лодке или поплавке прямой линией. Т. о., различают дифферент на нос и дифферент на корму.

Определение водоизмещения для какой-либо ватерлинии производят следующим образом. Разбив лодку или поплавок на ряд отсеков равноотстоящими друг от друга поперечными сечениями, строят по точкам для каждого поперечного сечения кривую площади этого сечения при различных его погружениях. Определение площадей проще всего делать планиметром. Кривые площадей поперечных сечений в функции от погружения (предполагается, что лодка или поплавок не имеет крена), построенные при соответствующих поперечных сечениях, называются масштабом Бонжана (фиг. 10).

Масштаб Бонжана

Чтобы определить водоизмещение лодки или поплавка по какую-нибудь ватерлинию, на теоретическом чертеже бокового вида лодки или поплавка проводят эту ватерлинию; из точек пересечения этой ватерлинии с поперечными сечениями опускают перпендикуляры на кривые «масштаба Бонжана» (кривые площадей поперечных сечений в функции от погружения) и, откладывая их в качестве ординат, строят кривую,  так называемую строевую по шпангоутам (фиг. 11); ординаты этой кривой ограничивают площади сечений, погружения которых соответствуют данной ватерлинии. Площадь строевой по шпангоутам будет представлять в известном масштабе водоизмещение лодки или поплавка по данную ватерлинию.

Строевая по шпангоутам

Для определения грузовой ватерлинии, соответствующей данному весу гидроаэроплана, необходимо построить вспомогательную кривую, так называемую кривую грузового размера, для чего по оси ординат откладывают погружения лодки или поплавка, а по оси абсцисс - соответствующие им водоизмещения (фиг. 12).

Кривая грузового размера

Для построения кривой проводят для данного дифферента ряд параллельных ватерлиний и определяют для них описанным выше способом водоизмещения. Отложив по оси ординат погружения, а по оси абсцисс - водоизмещения, соответствующие проведенным ватерлиниям, соединяют полученные точки плавной кривой и получают кривую, называемую «грузовым размером». Грузовые размеры для 3—4 дифферентов строят с интервалом между ними около 3°, с таким расчетом, чтобы естественный дифферент (угол между строительной горизонталью и Г. В. Л.), обычно известный из протасок модели в канале, находился между крайними дифферентами на нос и корму, для которых построены грузовые размеры; по последним определяются действующие ватерлинии, соответствующие взятым дифферентам. Погружение лодки на редане по грузовому размеру определяется ординатой, соответствующей абсциссе, равной грузовому водоизмещению гидроаэроплана. Зная дифферент и погружение на редане, можно провести и действующую ватерлинию. Для каждой из действующих ватерлиний строят строевую по шпангоутам. Абсцисса центра тяжести площади строевой по шпангоутам будет абсциссой для соответствующей действующей ватерлинии, так называемого центра величины (ц. в.), т. е. центра тяжести погруженного объема. Определив для всех действующих ватерлиний абсциссы ц. в. по формуле

Gidroaeroplan 13

 где ∑Мv — сумма моментов объемов, а ∑v - сумма погруженных объемов, можно построить диаграмму дифферентов (фиг. 13), в которой по оси абсцисс отложены расстояния центра величины от начала координат, а по оси ординат - длины носовых и кормовых перпендикуляров Нн. и Нк., опущенных из точек пересечения строительной горизонтали с форштевнем и ахтерштевнем на действующие ватерлинии.

Диаграмма дифферентов

Дифферент Г. В. Л. (т. е. Нн. и Нк.) определится абсциссой центра тяжести гидроаэроплана, так как центр тяжести и ц. в. на стоянке должны находиться на одной вертикали. Определив дифферент Г. В. Л., можно нанести на теоретический чертеж бокового вида лодки и Г. В. Л. Расстояние k—ц. в. ниже Г. В. Л. - определяется по следующей формуле:

Gidroaeroplan 15

где А - площадь кривой грузового размера, соответствующая грузовому водоизмещению, а ξ - абсцисса кривой грузового размера, равная грузовому водоизмещению. Формулы (1) и (2) будут являться координатами ц. в. при грузовой ватерлинии. По подобным же формулам можно определить координаты ц. в. и для любой действующей ватерлинии.

При включении моторов, в первый момент разбега гидроаэроплана на лодку или поплавки будет действовать некоторый момент от тяги винтов, и при определении остойчивости гидроаэроплана приходится находить т. н. упорную ватерлинию, т. е. ватерлинию, которая будет существовать у груженого гидроаэроплана, когда имеется также тяга винтов. Если обозначить через Т0 суммарную тягу винтов на месте и через b - плечо тяги винтов относительно ц. в., то момент тяги относительно ц. в. выразится так:

Gidroaeroplan 16

Перемещение ц. в., уравновешивающее момент тяги, будет

Gidroaeroplan 17

где D - грузовое водоизмещение. По диаграмме дифферентов и Δхц.в. можно найти величины Нн. и Нк. для упорной ватерлинии.

Остойчивость гидроаэроплана рассматривается: а) поперечная и б) продольная. Вместе с этим различают поперечный и продольный метацентры. В расчете остойчивости важную роль играют метацентрические радиусы ϱ0 и R0; из них ϱ0 есть расстояние от ц. в. до поперечного метацентра, а R0 - расстояние от ц. в. до продольного метацентра. Они определяются следующим образом: если Ix - момент инерции площади Г. В. Л. относительно продольной оси, проходящей через центр тяжести площади Г. В. Л., a v - объемное водоизмещение по Г. В. Л., то ϱ0 = Ix/v, где Ix определяется по формуле

Gidroaeroplan 18

а y - полуордината Г. В. Л. Если обозначим, далее, через Iλ момент инерции площади Г. В. Л. относительно поперечной оси, проходящей через центр тяжести площади Г. В. Л., через Iу - момент инерции площади Г. В. Л. около поперечной оси, проходящей через начало координат, через k - расстояние между осями λ и у, то будем иметь:

Gidroaeroplan 19

где х - абсцисса площади, a S - площадь Г. В. Л.; н. и к. - начальные буквы слов нос, корма.

а) Поперечная остойчивость. Обычно лодка без приспособлений для придания ей поперечной остойчивости является неустойчивой, т. е. ее метацентр лежит ниже центра тяжести всего гидроаэроплана; поэтому при угле крена α будет возникать кренящий момент

Gidroaeroplan 20

где G - полетный вес гидроаэроплана и (ϱ0—а) - расстояние между центром тяжести и метацентром.

По формуле (4) можно построить кривую опрокидывающих моментов (фиг. 14), возникающих от действия веса лодки и сил плавучести, которая до угла крена в 10—12° будет приблизительно прямолинейна.

Кривая опрокидывающих моментов, возникающих от действия веса лодки и сил плавучести

Этот опрокидывающий момент д. б. уравновешен выравнивающим моментом подкрыльных поплавков, причем

Gidroaeroplan 22

здесь В - весовое водоизмещение подкрыльного поплавка до ватерлинии, соответствующей углу крена α, и l - расстояние от продольной оси лодки до продольной оси поплавка. Вычислив водоизмещение поплавка В для ватерлиний, соответствующих различным углам крена гидроаэроплана, и определив затем по формуле (5) выравнивающие моменты, можно построить кривые выравнивающих моментов. Точка пересечения кривых выравнивающих и кренящих моментов будет соответствовать положению равновесия, расстояние же между обеими кривыми будет давать запас боковой остойчивости, способный противодействовать влиянию различных внешних сил, стремящихся опрокинуть лодку. При указанном расчете вводится небольшая ошибка, т. к. допускается, что ватерлинии лодки при различных углах крена проходят через продольную ось симметрии площади ватерлинии ненакрененной лодки.

Из внешних сил, стремящихся накренить лодку, принимают боковой ветер и влияние волны. Полных исследований влияния бокового ветра на крылья не имеется; обычно его влияние учитывают, пользуясь полуэмпирической формулой, дающей кренящий момент:

Gidroaeroplan 23

где S - площадь полукоробки крыльев, l - полуразмах, q - нагрузка на м2 площади крыльев при выбранной скорости бокового ветра V. Величина q м. б. приблизительно подсчитана по формуле:

Gidroaeroplan 24

где Сi - коэффициент сопротивления плоской пластинки, а ϱ - плотность воздуха. Средний угол атаки i бипланной коробки крыльев при действии на нее бокового ветра, для которого берется значение сопротивления Ci, м. б. подсчитан по формуле:

Gidroaeroplan 25

где θ - угол крена, a Vв. и \/н. - углы поперечного наклона V-образных верхнего и нижнего планов. Кренящий момент на волне определяется, задаваясь крутизной волны, равной 1/8, и к крену лодки на стоянке добавляется крен θв от постановки лодки на вершину волны, равный arctg (1/8) = 7°10'. Таким образом, полный крен будет: θк. = θ + θ0.

При определении поперечной остойчивости поплавкового гидроаэроплана момент

Gidroaeroplan 26

будет не кренящим, а восстанавливающим, т. к. метацентр в поплавковом гидроаэроплане лежит выше центра тяжести. Вычисление метацентрического радиуса ϱ0 производится по формуле (7), но для момента инерции площади Г.В.Л. относительно продольной оси гидроаэроплана формула будет иметь несколько иной вид, чем для лодочных гидроаэропланов, а именно:

Gidroaeroplan 27

где Ix0 - момент инерции площади Г. В. Л. относительно продольной оси поплавка, S - площадь Г. В. Л. поплавка, l - расстояние между поплавками, причем

Gidroaeroplan 28

б) Продольная остойчивость. Она обыкновенно рассчитывается только для поплавковых гидроаэропланов, т. к. в большинстве случаев запасы остойчивости лодки настолько велики, что вполне обеспечивают нормальное плавание. Расчет ее сводится к определению метацентрического радиуса R0 как для Г. В. Л., так и для дифферентированной на корму от Г. В. Л. примерно на 8°.

При проектировании гидроаэропланов отношение полного водоизмещения лодки к грузовому определяется в зависимости от назначения гидроаэроплана. Так, например, в гидроаэропланах типа Рорбах объем лодки чрезвычайно велик, и этим обусловливаются хорошие мореходные качества этого типа лодок, несколько в ущерб их аэродинамическим качествам. Для поплавков полное водоизмещение поплавка обычно принимается примерно вдвое большим, чем грузовое водоизмещение.

Конструкция лодок и поплавков, в зависимости от применяемого материала, бывает деревянная и металлическая.

Деревянная конструкция (фиг. 15) применяется издавна - с начала возникновения гидроавиации, причем лодки и поплавки делаются или фанерные или покрытые с внешней стороны планками из какого-либо водоупорного дерева, обычно из красного.

Деревянная конструкция гидроаэроплана

В последнем случае лодка носит название лодки яхтенного типа; такие лодки, хотя и являются более крепкими и водонепроницаемыми, однако вес их значительно больше обыкновенных фанерных. Фанера применяется особая - водоупорная, холодной клейки. Лодки и поплавки обычно состоят из продольных основных лонжеронов и поперечных шпангоутов - рамок, которые придают известную форму поплавку и общую жесткость; кроме того, обычно вдоль лодки или поплавка идут еще стрингеры, т. е. продольные рейки. Снаружи к лонжеронам, стрингерам и шпангоутам прикрепляется фанера. Вязка шпангоутов, изготовленных обычно из планок, к которым с двух сторон прикреплены рамки из переклейки, производится на медных шурупах или заклепках с проклейкой холодным клеем. Фанерная обшивка также прикрепляется на клею с шурупами.

Обычно лодки и поплавки делятся внутри на несколько водонепроницаемых отсеков, для того чтобы в случае пробития одного отсека лодка или поплавок не теряли всей своей плавучести. Для осмотра внутренности отсеков имеются специальные смотровые люки, которые при плавании задраиваются.

Так как дно у редана всегда подвергается при посадке наибольшим ударам и испытывает наибольшие удельные давления, то оно должно иметь наибольший запас прочности: здесь устанавливаются как добавочные стрингеры, так и более толстая фанера. В килеватых лодках киль служит также одним из основных лонжеронов. В зависимости от типа лодки и поплавка, между шпангоутами ставят диагональные раскосы, или жесткость всей конструкции достигается только применением фанеры. Внутри лодка и поплавок тщательно лакируются, а снаружи также шпаклюются и окрашиваются. По общей своей конструкции деревянные лодки близки к фюзеляжам сухопутных аэропланов типа монокок (см. Аэроплан).

Конструкция металлических лодок и поплавков (фиг. 16) в общих чертах подобна только что описанной, но при металлической конструкции лонжероны, шпангоуты и стрингеры делают из профилированного дюралюминия и покрывают их снаружи обычно гладким дюралюминием.

Конструкция металлических лодок и поплавков

Все соединения делают на заклепках. Для водонепроницаемости швов клепку производят на прокладке из полотняной ленты, пропитанной суриком (не свинцовым). В металлических дюралюминиевых конструкциях вопрос чрезвычайно осложняется необходимостью предохранения металла от коррозии, которая, в особенности при эксплуатации гидроаэропланов в морской соленой воде, может достигать сильной степени; поэтому металлические лодки и поплавки всегда тщательно покрываются предохранительным лаком как снаружи, так и изнутри. Подводная часть покрывается специальным лаком типа асфальтового. Внешнее обслуживание гидроаэропланов отличается от обслуживания сухопутного аэроплана. При сравнительно незначительном перерыве между полетами гидроаэропланы оставляют на воде, причаливая его «на бочку», т. е. к бочке, укрепленной на якоре. Для вытаскивания же в ангар приходится или устанавливать гидроаэропланы на специальные тележки или надевать на него специальные колеса или же вытаскивать специальным краном. Поэтому гидроаэропланы сверху крыльев должны иметь специальные ушки, к которым можно было бы прикрепить цепь или трос от подъемного крана. Многие гидроаэропланы, особенно тяжелого типа, имеют специальные устройства для надевания колес. Эти колеса, обычно большого диаметра и пустотелые, имеют такую плавучесть, что при их плавании ось как раз входит в сделанное в гидроаэроплане отверстие; колеса устанавливаются немного впереди центра тяжести гидроаэроплана, под хвост же подводится хвостовая тележка, и гидроаэроплан выводится на спуск задом, с помощью лебедки (см. Гидроаэродром). Гидроаэропланы тяжелого типа имеют иногда приспособления для постановки парусов, чтобы в случае отказа моторов работать, можно было добраться до ближайшего берега. Обычный гидроаэроплан может садиться только на водную поверхность; лишь с некоторым риском легкие гидроаэропланы могут сесть на мокрую густую траву или болото, а также и на снег. Однако, при частом применении таких посадок, гидроаэроплан весьма скоро расшатается и выйдет из строя, даже при самых искусных посадках. Это очень суживает область применения гидроаэропланов, и поэтому вполне естественно, что при достаточном развитии конструктивных форм гидроаэропланов были сделаны попытки приспособить к нему сухопутное шасси. Такие гидроаэропланы называются амфибиями. По внешнему виду амфибии являются обычными гидроаэропланами лодочного типа, для посадки же на землю имеется специальное шасси, которое при взлете или посадке на воду убирается, прижимаясь вместе с колесами и осями к лодке или крыльям, чтобы не создавать в воде добавочного лобового сопротивления.

В военной авиации, для обслуживания линейных кораблей и для взлетов с авианосцев, применяются аппараты особого типа, являющегося переходным от типа гидроаэропланов к типу сухопутных аэропланов. Для взлета с кораблей, у которых не имеется достаточно большой площадки для разбега аэроплана, приходится первоначальный импульс при взлете давать с помощью специального приспособления, так называемой катапульты. В этом случае применяются или однопоплавковые гидроаэропланы или гидролодки, причем тележка катапульты захватывает гидроаэроплан около редана. С авианосцев или с больших кораблей, на которых можно сделать площадку, достаточную для взлета легкого самолета, возможны полеты и обычных сухопутных аэропланов, имеющих плавательные приспособления в виде надувающихся перед посадкой баллонов, которые и сообщают аэроплану необходимую плавучесть. В этих же случаях применимы также и аэропланы, снабженные сбрасываемым шасси, причем фюзеляж таких аэропланов имеет форму, примерно сходную с гидролодкой, и делается водонепроницаемым. На аэроплане такого устройства можно производить только посадку, после чего его поднимают краном на судно. Амфибии также могут базироваться на авианосец и делать на нем посадку и взлеты.

Гидроаэроплан поплавковый DH 50 с мотором Сидлей-Пума 230 л. с.

Гидроаэроплан лодочный (металлический) Рорбах-Ромар с тремя моторами

Гидроаэроплан лодочного типа с жабрами Дорнье-Сюпервальс 4-мя моторами

Гидроаэроплан Амфибия

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 5 - 1929 г.