Рекордный самолет Tatra T-101. Часть 1

Небольшая серия винтажных статей из журнала «Letectvi+Kosmonautika» (1993 год, выпуски №№15,16), которая, думаю заинтересует читателей и коллег.

Предисловие редакции: 17 мая 1993 года исполнилось 55 лет со дня исторического перелёта чехословацкого самолёта Tatra T-101 по маршруту Прага – Хартум. В год, когда мы отмечаем 75-ю годовщину создания военно-воздушных сил Чехословакии, который также является первым годом прекращения их существования, этот пятидесятипятилетний юбилей имеет особое историческое значение. Мировой рекорд дальности полёта держался несколько десятилетий, и, поскольку категории, в которых устанавливаются авиационные рекорды, изменились, он, вероятно, так никогда и не будет превзойден. Данная статья – это не только напоминание о самолете T-101, но и небольшой экскурс в историю компании, которая, пожалуй, имела самую короткую историю среди чехословацких авиастроительных компаний, но, безусловно, историю интересную, и самолеты которой в то время были одними из лучших в мире.

САМОЛЕТЫ И АВИАЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ КОМПАНИИ TATRA

26 июня 1934 года компания Ringhoffer-Tatra, Moravskoslezská vozovka, Студенка (Studénka), получила письмо от Министерства торговли №55.580/34/I/E-5415, разрешавшее производство самолетов и их двигателей, а также их ремонт и продажу. В Студенке было создано авиастроительное подразделение, постепенное развитие которого привело к созданию в 1936 году на заводе Tatra Kopřivnice, входившем в то время в состав тогдашнего концерна Ringhoffer, подразделения по производству авиационных двигателей. Оба подразделения начали набирать персонал из других предприятий авиастроительной отрасли и приступили к лицензионному производству. В качестве силовых установок использовались успешные и популярные в то время двигатели Hirth HM 504 и были начаты переговоры с двумя компаниями о производстве самолётов. Сначала в производство был запущен немецкий учебно-тренировочный самолет Bücker Bü 131 Jungmann, получивший обозначение Tatra T-131; также планировалось производство учебного самолета Avro 626. Всего компания Tatra изготовила 35 самолетов T-131 и один прототип Avro 626 под обозначением T-126. Однако последний так и не был достроен и облётан.

Одновременно с организацией лицензионного производства в компании велась разработка собственных типов самолетов. Первой машиной компании стал прототип специального скоростного самолета Tatra T-001, за которым сразу же последовал прототип Tatra T-101. фактически, этот самолет был изготовлен в одном экземпляре, но в два этапа. На первом этапе было изготовлено крыло, которое было испытано на самолёте T-001, а затем для этого крыла были изготовлены фюзеляж и хвостовое оперение. По сравнению с фюзеляжем T-001 фюзеляж T-101 практически не изменился, но хвостовое оперение было модифицировано по результатам испытаний крыла T-101 на T-001.

После этих прототипов был изготовлен первый самолет, предназначенный для серийного производства. Этим самолетом был T-201, который был изготовлен к пяти экземплярах. Этот самолет добился ряда успехов на выставках авиационной и транспортной техники, а интерес заказчиков к нему был дополнительно усилен спортивными успехами, которых ранее добились самолеты T-001 a T-101. В 1938 году самолет Tatra T-201 с экипажем в составе доктора Владимира Микленда (dr.Vladimír Miklenda) и инженера Ярослава Поливки (ing. Jaroslav Polívka) на авиационных соревнованиях стран Малой Антанты стал победителем в категории IIA. Основываясь на опыте эксплуатации самолета T-201, инженер Карел Томаш (Karel Tomáš) и его коллеги решили построить усовершенствованный тип T-301. Первый полет самолета T-301 был совершен под управлением главного летчика-испытателя Войтеха Матены (Vojtěch Matěna) в сентябре 1938 года – в критический момент международной политической обстановки. Мюнхенский сговор и последовавшая за ним фашистская оккупация не позволили завершить изготовление других самолетов: учебных T-003 и T-401 и пассажирского T-002.

Помимо вышеупомянутой лицензии на немецкий двигатель Hirth HM 504, 35 экземпляров которого были изготовлены под обозначением T-100, моторостроительное подразделение разработало двигатели Tatra T-101 мощностью 19 л.с. (14 кВт) и T-102 мощностью 75 л.с. (55 кВт). Двигатель T-101 был изготовлен компанией Tatra в двух экземплярах, а двигатель T-102 остался единственным прототипом.

Мюнхенское соглашение положило конец производству самолётов в Студенке, и компания Tatra возобновила выпуск авиадвигателей лишь почти полвека спустя. Студенка и Копршивнице, как и вся Судетская область, вошли в состав Третьего рейха. 10 октября оба населенных пункта были оккупированы, и поскольку большинство рабочих связанных с авиацией подразделений компании были выходцами из пражского региона, они уехали в будущий протекторат, где приступили к работе в различных авиационных компаниях в соответствии со своими профессиональными навыками. Рабочие авиастроительного подразделения устроились на работу в компанию Baťa, ныне Moravan Otrokovice, а рабочие, занятые в производстве авиадвигателей, – в пражских компаниях Avia и Walter. Во время войны была построена лишь серия самолётов T-131, последний из которых был передан в апреле 1939 года. На этом производство самолётов в Студенке было прекращено.

Однако опыт и знания, полученные компанией Tatra, были с лихвой возвращены в послевоенные годы, при восстановлении нашей промышленности. Главные конструкторы Карел Томаш и Богуслав Шимнек (Bohuslav Šimůnk) сумели воплотить в жизнь идеи и концепции развития спортивных самолётов и подтвердили правильность выбранного компанией Tatra пути. Самолеты из Студенки послужили основой для разработки главным конструктором инженером Карелом Томашем в компании Moravan Otrokovice семейства Z-26, которые впоследствии получили признание не только как надёжные учебные самолёты, но и как специальные акробатические машины для чемпионов мира. За инвертированным четырехцилиндровым рядным двигателем T-100 компании Tatra Kopřivnice последовала серия авиадвигателей, разработанная главным конструктором инженером Шимунеком. Его двигатели Walter Minor, Walter Mikron и другие по сей день выпускаются в более совершенных модификациях и используются на тысячах чешских и зарубежных самолетах.

РЕКОРДЫ САМОЛЕТА КОМПАНИИ TATRA

17 января 1938 года пилот Войтех Матена совершил первый полёт на самолёте Tatra T-101 и в течение 1938 года побил на нём четыре мировых рекорда. На этой же машине в августе 1938 года на состязаниях Малой Антанты экипаж Владислава Крейчи (Vladislav Krejčí) и Франтишека Шенка (František Šenk) занял второе место в категории IIA. Уже 16 марта 1938 года самолёт Tatra T-101 с экипажем из Карела Бразды (Karel Brázda) и Ярослава Валды (Jaroslav Valda) побил рекорд высоты для двухместных самолётов в тогдашней III категории (самолёты с двигателями объёмом 2-4 литра), достигнув высоты 7113 метров. Этот рекорд, конечно, относился и к категории одноместных самолётов, но в тот же день он был превзойден во время одиночного полета майора Бразды (mjr. Brázda), поднявшегося на высоту 7470 метров. Днем ранее также был установлен неофициальный рекорд высоты, когда самолет с экипажем в составе Матены и Коса (Kos) достиг высоты 6820 метров. 6 мая 1938 года самолёт Tatra T-101 с экипажем в составе майора Яна Амбруша (Jan Ambruš) – Войтеха Матены, готовясь к установлению мирового рекорда дальности полёта, совершил перелёт длиной 2000 километров – двадцать раз пролетев по маршруту Прага – Новая Венеция – Ржип (гора в Чехии).

Наивысшим достижением самолета Tatra T-101 стал 27-часовой перелет перелёт Прага – Хартум, датированный в документах 17 мая 1938 года. Экипаж в составе В. Матена и майора Яна Амбруша установил мировой рекорд на самолёте Tatra T-101 (номер гражданской регистрации OK-TAO), пролетев по маршруту Прага – Братислава – Балатон – слияние Дравы и Дуная – Салоники – восточная окраина Крита – Александрия – Каир – Хартум В данной категории рекорд Войтеха Матена и майора Яна Амбруша не побит до сих пор.

История самолёта Tatra T-101 неразрывно связана с самолетом Tatra T-001, хотя бы потому, что первые полёты крыла T-101 состоялись на планере самолета T-001. Этот самолет, первый разработанный компанией Tatra, впервые поднялся в воздух 29 мая 1937 года под управлением летчика-испытателя Войтеха Матена, а 17 августа 1937 года получил номер гражданской регистрации OK-TAN. Этот самолет установил пять мировых рекордов. 30 апреля 1938 года T-001 с экипажем в составе Я. Червинки (J. Červinka) и Штепанека (Štěpánek) пролетел 100 километров со скоростью 231,035 км/ч и 1000 километров со скоростью 228,241 км/ч. Данные полеты установили рекорды в III категории ФАИ для двухместных и одноместных самолётов. 6 мая 1938 года пилот Червинка, разогнавшись до скорости 231,243 км/ч, установил новый рекорд скорости для одноместных самолётов III категории.

Напомним, что все рекорды, установленные самолётами компании Tatra, были достигнуты с двигателем мощностью всего 103 л.с. (77 кВт). Оба рекорда, и в особенности перелёт Прага – Хартум, были для своего времени выдающимися техническими и спортивными результатами. Они продемонстрировали зрелость промышленности Чехословакии, а также качество и надёжность чехословацких самолётов и авиадвигателей.

Остается только повторить это 17 мая 1993 года в 4:35 утра по центрально-европейскому времени исполнилось 55 лет со дня взлёта самолёта Tatra T-101, совершившего перелет по маршруту Прага – Хартум протяженностью 4340 километров!

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Tatra T-101 представлял собой двухместный низкоплан смешанной конструкции с классическим неубирающимся шасси с расположенными тандемом сиденьями экипажа. Не имевшее закрылков крыло было цельнодеревянным, в обшивке которого использовались фанера и полотно. Фюзеляж и хвостовое оперение имели силовой каркас, сваренный из стальных труб, и полотняную обшивку. Самолет оснащался двигателем Tatra T-100 (лицензионная версия двигателя Hirth HM-504).

Фюзеляж

Фюзеляж имел силовой каркас, сваренный из стальных труб. В двухместной кабине экипажа приборной панелью было оснащено только переднее сиденье, но оба сиденья имели полный набор органов управления. В передней части фюзеляжа, за противопожарной перегородкой, располагался основной фюзеляжный топливный бак емкостью 150 литров. За задним сиденьем находилось багажное отделение и съемный дополнительный бак емкостью 50 литров.

Крыло

Основу силового набора цельнодеревянного крыла составляли два лонжерона. Основной коробчатый лонжерон располагался на расстоянии 30% длины хорды, вспомогательный лонжерон с U-образным поперечным сечением на расстоянии примерно 70% длины хорды. Вспомогательный лонжерон был разделён, а его средняя часть представляла собой сварную часть силового набора фюзеляжа. В качестве обшивки крыла использовались фанера и полотно. Фанерная обшивка простиралась от передней кромки до заднего вспомогательного лонжерона, позади которого была полотняная обшивка. В корневых частях крыла размещались топливные баки. В каждой консоли перед основным лонжероном были размещены два топливных бака, образовывавшие переднюю кромку и разделенные основной стойкой шасси, которая крепилась к основному лонжерону. По два бака располагались в каждой консоли крыла между основным и вспомогательным лонжеронами. Над топливными баками панели обшивки крыла были съёмными для обеспечения доступа к бакам.

Хвостовое оперение

Хвостовое оперение представляло собой сварную конструкцию, обтянутую полотном и дополнительно усиленную расчалками.

Шасси

Шасси самолета классического типа с основными и хвостовой стойками. Одноопорные основные стойки шасси были оснащены амортизаторами, состоящими из стальных пружин и масляных демпферов колебаний (системы Tatra). Амортизатор хвостовой стойки был спроектирован аналогично. Основные стойки шасси были закрыты обтекателями. Колесо хвостовой стойки имело фиксатор, который можно было отключить из кабины пилота.

Система управления

Система управления самолетом осуществлялась посредством тросов и тяг: элероны управлялись только тягами, для управления рулем высоты использовались как тросы, так и тяги, а для управления рулем направления тяги использовались только для соединения педалей между двумя сиденьями. Триммеры управлялись тросами. Торможение колёс основных стоек шасси осуществлялось только из переднего сиденья. Управление двигателем осуществлялось с помощью телефлекса (регулировки газа и высоты) и тяг (топливные краны и т.д.).

Силовая установка

Силовая установка состояла из одного четырехцилиндрового инвертированного рядного двигателя воздушного охлаждения Tatra T-100, изготовленного на заводе компании Tatra в Копршивнице; Tatra T-100 представлял собой выпускавшийся по лицензии вариант двигателя Hirth HM 504. Двигатель был оснащён двумя магнето зажигания, механическим стартером (для ручного запуска на борту двигателя имелась рукоятка для запуска), генератором переменного тока, топливным насосом и масляным насосом. Масляная система отличалась размещением маслобака внутри блока двигателя, и двигатель не нуждался в дополнительном масляном баке. По сравнению с двигателем HM 504 в конструкцию двигателя T-100 был внесен ряд изменений как для адаптации технологии производства, так и по различным конструктивным соображениям. Наиболее существенными изменениями стали крепления головок цилиндров и регулировка распределения. Двигатель Tatra T-100 отличался от оригинального двигателя Hirth HM 504 тем, что в его конструкции использовались тяги, шедшие от распределительных валов к коромыслам клапанов внутри пространства, ограниченного болтами, крепившими головки цилиндров и цилиндры к картеру двигателя.

Топливная система

Топливная система состояла из одного основного фюзеляжного бака, восьми крыльевых баков, вспомогательного съемного бака в задней части фюзеляжа, топливопроводов (шлангов и патрубков), топливных клапанов, ручного вспомогательного насоса, топливного фильтра, насоса ручного впрыска топлива и основного двухконтурного топливного насоса, который был частью двигателя.

Системы и оборудование

Статическая система Пито оснащалась трубкой Прандтля, расположенной над левой консолью на высоте 0,5 метра. К статической системе Пито были подключены указатель воздушной скорости, высотомер и вариометр.

Электрическая система работала от постоянного тока напряжением 28 Вольт и обеспечивала внутреннее и наружное освещение.

Указатель поворота и авиагоризонт приводились в действие от трубки Вентури, расположенной на правом борту фюзеляжа.

Самолёт был оснащён следующими пилотажно-навигационными приборами и приборами управления двигателем: указателем воздушной скорости, высотомером, вариометром, магнитным компасом, указателем поворота, указателем угла крена, авиагоризонтом, тахометром, термометром головки блока цилиндров двигателя, термометром масла, манометром давления масла и манометром давления топлива.

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Tatra T-101

Назначение: рекордный самолет

Статус: единичное производство

Экипаж: 1-2 человека

Силовая установка:

тип двигателя Tatra T-100
масса двигателя без втулки воздушного винта, топливного насоса, стартера и масла 105 кг
направление вращения воздушного винта по часовой стрелке
общий рабочий объем 3980 см³
степень сжатия 6:1
максимальная взлетная мощность при 2480 оборотах в минуту 103 л.с. (77 кВт)
продолжительная мощность при 2410 оборотах в минуту 89 л.с. (66 кВт)
крейсерская мощность при 22250 оборотах в минуту 74 л.с. (55 кВт)
максимально допустимая частота вращения вала двигателя 2625 оборотов в минуту
максимальный расход топлива 315 г/л.с.×ч
максимальный расход масла 4,1 г/л.с.×ч

Размеры:

размах крыла 13,00 м
длина 6,62 м
высота 2,15 м
крыло:
• аэродинамический профиль в корневых частях крыла НАКА 23016 (модифицированный)
• аэродинамический профиль у законцовок крыла НАКА 23008 (модифицированный)
площадь крыла 16,4 м²
хвостовое оперение:
• общая площадь горизонтального оперения 2,646 м²
• общая площадь вертикального оперения 0,938 м²

Масса:

пустого самолета 500 кг
максимальная взлётная 1100 кг

Летные характеристики:

максимальная скорость горизонтального полета 215 км/ч
крейсерская скорость 190 км/ч
скороподъемность на уровне моря в стандартной атмосфере 3 м/с
практический потолок в стандартной атмосфере 7500 м
дальность полета 1200 км

Примечание: Применимо к взлётной массе 780 кг. При максимальной взлётной массе 1100 кг лётно-технические характеристики самолёта меняются: дальность полёта увеличивается до 4500 км, а скорость, скороподъёмность и практический потолок снижаются.

источник: Ing. Ivo Sklenář, Ing. Jiří Sklenář «Rekordní Tatra T-101» «Letectvi+Kosmonautika » 1993-15, str.23-25/975-977