Юнкерс Дж 1 - Junkers J 1

Эта статья про моноплан 1915 года. О бронетранспортерном штурмовом полутораплане IdFlieg J-класса 1917 года см. Юнкерс Дж..

Юнкерс Дж 1
Юнкерс J 1 на Дёберице 1915.jpg
Юнкерс J.1 Blechesel
Рольэкспериментальный /Пионерский самолет
ПроизводительЮнкерс и Ко
Первый полет12 декабря 1915 г.
На пенсии1916
Положение делНа пенсии
Произведено1915
Количество построенных1

В Юнкерс Дж 1по прозвищу Blechesel («Оловянный осел» или «Ослик из листового металла») был экспериментальным моноплан самолет разработан Юнкерс и Ко. Это был первый в мире цельнометаллический самолет.

Изготовлено в начале Первая мировая война В эпоху, когда авиаконструкторы в основном полагались на обтянутые тканью деревянные конструкции, скрепленные проводами, J 1 был революционным развитием в конструкции самолетов, в котором широко использовался металл как во всей его конструкции, как это делалось ранее, так и во внешней обшивке. . Он возник в результате работы первопроходцев. авиаконструктор Хьюго Юнкерс. Опытный самолет так и не получил официальная «А» или «Е-серия» моноплан обозначение от IdFlieg и назначенный тогда Fliegertruppe, и был официально известен только заводским номером модели Junkers J 1. Его не следует путать с более поздним, бронированным цельнометаллическим Junkers J 4. полуторный, принятый позже Luftstreitkräfte как Юнкерс Дж. (используя Римская цифра ), от категория боевых бронированных самолетов установлен IdFlieg, то Немецкая армия Инспекция военной авиации.

J 1 был построен и летал всего через 12 лет после Братья Райт впервые летал на "Флаер I" биплан в декабре 1903 г. 12 декабря 1915 г. самолет совершил кратковременное первый полет, пролетел мимо Лейтенант Теодор Маллинкродт из Flieger-Ersatz-Abteilung 1 (FEA 1), во время которого была достигнута высота почти 3 м (9,8 фута). В последующих полетах были достигнуты большие высоты и характеристики. К концу января 1916 года Юнкерс получил контракт на дальнейшую разработку своей цельнометаллической концепции, а более поздний Юнкерс Дж 2 одноместный истребитель, который никогда не будет использоваться на передовой, был продолжением J 1. Считается, что Junkers J 1 больше не летал после января 1916 года. В 1926 году он был выставлен на статической выставке в Немецкий музей в Мюнхене. В декабре 1944 г. J 1 был уничтожен во время Стратегическая бомбардировка союзников по городу.

Разработка

Фон

Среди первых пионеров и новаторов в области авиации был немецкий инженер и авиаконструктор Хьюго Юнкерс.[1] В начале своей карьеры он получил квалификацию инженера за пределами области авиации; Нововведения Юнкера включали изобретение типа калориметр и в строительстве двигатель внутреннего сгорания. Где-то после 1897 года Юнкерс впервые познакомился с принципами и областью авиации после того, как получил подробную информацию о концепции путешествий тяжелее воздуха от Ганс Рейсснер, коллега и научный сотрудник Technische Hochschule в Аахен, где Юнкерс занимал кафедру профессора термодинамики.[1]

В 1907 году Рейсснер обратился к Юнкерсу с просьбой о его сотрудничестве в разработке и строительстве раннего моноплан самолет; хотя эта первая попытка, совершенная в 1909 году, не увенчалась большим успехом, именно этот проект привел к тому, что Юнкерс начал карьеру авиаконструктора.[1] Спустя пять лет Рейсснер с помощью Юнкерса начал строительство своего цельнометаллического утка дизайн, который он назвал Энте ("Утка"). Фирма Юнкерса изготовила части дизайна Рейсснера, в том числе летающие поверхности и радиатор. Проблемы, возникающие при построении Энте привели к тому, что Юнкерс потратил значительное количество времени на решение проблем планер дизайн, включая изучение вариантов устранения распространенной в то время практики внешние распорки планеров. В 1910 г. запатентованный конструкция для полностью консольной толстой крыло бесхвостый самолет, теперь широко известный как летающее крыло комплектация, в Германии.[1]

В 1910 году Юнкерс получил исследовательский грант на строительство аэродинамическая труба в его исследовательских центрах в Аахен; Это привело к началу программы аэродинамических исследований, которая через пять лет внесет свой вклад в разработку Junkers J 1.[1] В 1911 году Юнкерс оставил свою профессуру, чтобы посвятить свои усилия своему делу. Дессау -основная моторная компания; он вернулся в Аахен после завершения строительства аэродинамической трубы. Лишь в 1915 году Юнкерс смог полностью посвятить свое время проектированию и производству самолета; именно в этот момент он открыл свой исследовательский институт, Forschungsanstalt Professor Junkers, на которую возложили ответственность за проектирование и разработку серии полностью консольных цельнометаллических монопланов.[1]

После начала Первая мировая война в августе 1914 года Юнкерс решил направить свои усилия на проекты, которые могли иметь потенциальное военное значение. В ту эпоху большинство авиаконструкторов были относительно консервативны и, за исключением некоторых отдельных примеров, никаких достижений не было достигнуто;[1] по словам авиационного историка Чарльз Гиббс-Смит, новаторская работа Хьюго Юнкерса была заметным исключением. Это были усилия Юнкерса и его сотрудников, таких как инженеры. Отто Рейтер, Отто Мадер, глава Юнкерса Forschungsanstalt; и Ханс Штудель, директор отдела конструкционных материалов и испытаний Junkers, что J 1 будет производиться как частное предприятие в форме того, что в наши дни назвали бы конструкцией «демонстратора технологий».[1]

Концепция и договор

Независимо от начала конфликта, Юнкерс и научно-исследовательский институт его компании или Forschungsanstalt, начал инженерные работы по реализации своей концепции создания конструкций самолетов, которые бы обходились без тащить -изготовление внешних распорок.[1] Его работа над Энте дизайн убедил его в необходимости использовать металл в качестве основного конструкционного материала, но поскольку на первый взгляд идеальный металлический сплав для авиастроения - дюралюминий, который был изобретен Альфред Вильм всего за шесть лет до этого в Германии, и изначально был склонен к отслаиванию и другим нежелательным характеристикам при обработке листового металла; в первоначальных цельнометаллических конструкциях самолетов, выпускаемых компанией Junkers, использовались листы более тяжелых электротехническая сталь, аналогичных типам листовых черных металлов, которые обычно используются в ламинированный -основной AC электрические трансформаторы.

8 июня 1915 года Юнкерс начал приобретать инструменты необходимо для производства J 1.[1] По словам автора авиации Хью Коуина, хотя он часто ошибочно сообщается, что он был произведен по определенной спецификации как самолет, предназначенный для активной военной службы, J 1 вместо этого предназначался для производства исключительно как исследовательский самолет, близкий к тому, что сегодня будет называться «демонстратором технологий», что впоследствии привело к производству более поздней линии цельнометаллических истребителей-монопланов.[1] К ноябрю 1915 года завершенный J 1 считался готовым к первому этапу летных испытаний.

Дизайн

Junkers J 1 был экспериментальным монопланом со средним крылом, который сочетал в себе различные современные особенности, включая консоль крыло и полностью металлические элементы конструкции. Внешне J 1 был исключительно чистым и пропорциональным самолетом.[2] Набор панелей из листовой стали шириной 42 см (17 дюймов), усиленных в ключевых несущих областях дополнительными листами гофрированная сталь, были обернуты вокруг фюзеляжа, образуя его внешнее покрытие. Эта конструкция была первым применением цельнометаллической конструкции с напряженной обшивкой.[3] Единое вертикальное оперение имело «летающую» конструкцию без фиксированного оперения, а вся конструкция и покрытие оперения также состояли из формованной листовой стали, как и крылья. В угол падения стабилизатора можно было регулировать на земле.

Основная структура J 1 была построена вокруг его центра. фюзеляж секция и встроенное внутреннее короткое крыло, выполняющее функции корни крыльев.[3] Короткие крылья служили точками крепления для запатентованных Юнкерсом безлонжеронных крыльев, которые состояли из короткопролетных секций ферменных шин, последовательно уложенных наружу от коротких крыльев. Другие элементы, закрепленные на центроплане, включают носовую часть, хвостовую часть фюзеляжа и хвостовое оперение.[3] В отличие от того времени, крыло не имело никаких внешних распорок или проводов; единственное использование внешних распорок было для поддержки горизонтальные стабилизаторы и ходовая часть. Внутренняя конструкция выполнена из сварной ленты.стали уголки и секции двутавровой балки вместе с частями стальных труб образуют его основную внутреннюю структуру.[3]

Инновационный консоль конструкция крыльев также была покрыта хордовый панели из листовой стали. Корневая часть крыла имела глубину примерно 75 процентов высоты фюзеляжа в самой толстой части корневой части, а крыло имело по крайней мере три смены профиля, а также сужение крыла. ведущий и задний край углы между основанием крыла и законцовкой крыла. Эти изменения в секции крыла стали отличительной чертой дизайна Junkers более позднего Junkers D.I. 1918 года выпуска. одноместный цельнометаллический истребитель, покрытый дюралюминием Вильма, гофрированный, как и первая попытка Юнкерс Дж 3 планерное учение 1916–17. J 1 также опирался на стальные панели с по размаху гофры[4] как структурный элемент, скрытый под гладкой наружной металлической обшивкой для увеличения прочности крыла. Этот особый элемент конструкции J 1 использовался на большем количестве цельнометаллических самолетов, построенных позже, например, для крыльев американского самолета. Боинг Б-17 Летающая Крепость тяжелый бомбардировщик.[5]

90 кВт (120 л.с.) Мерседес D.II шестицилиндровый с жидкостным охлаждением рядный двигатель выбранный для питания J-1 был помещен в простой, похожий на раскладушку, горизонтально разделенный капот ограждение двигателя картер и нижний блок цилиндров. Он отличался усовершенствованной для той эпохи компоновкой радиатора двигателя, в котором радиатор размещался в нижней части под носовой частью фюзеляжа; Передняя часть проема корпуса радиатора располагалась сразу за точками крепления передней стойки шасси к фюзеляжу, при этом корпус радиатора имел ширину, равную ширине фюзеляжа над ним.

История эксплуатации

Программа летных испытаний

Прежде чем Junkers J 1 впервые смог летать, IdFlieg, то Inspektorat der Fliegertruppen, авиационное управление немецкой армии, потребовало, чтобы испытания на статическую нагрузку были выполнены на J 1. Это включало обычные испытания статической нагрузки, проводимые на конструкции J 1 с использованием мешки с песком, нагрузочные и прочностные испытания, а также испытание статической тяги, которая будет получена с выбранным двигателем и пропеллер сочетание. 3 декабря 1915 г. эти статические испытания были завершены, предшествовав серии испытаний тяги двигателя. Завод Юнкерс еще не имел собственного полигона в Дессау, поэтому готовый J 1 был доставлен на Fliegerersatzabteilung 1 (FEA 1) аэродром в Дёбериц к западу от Берлина, для программы летных испытаний.[3]

Junkers J 1 в FEA (Fliegerersatzabteilung) 1, Дебериц, Германия, готовится к своему первому полету.

12 декабря 1915 г. Лейтенант Теодору Маллинкродту из FEA 1 было поручено рулить и ненадолго "прыгнуть" на J 1, что ему удалось успешно сделать на высоте почти 3 м (9,8 фута).[3] Однако во время этого небольшого полета порыв ветра поймал правое крыло во время "прыжка", когда J 1 снижался, в результате чего законцовка левого крыла царапала землю, и левый борт фюзеляжа J 1 соответственно был изогнут внутрь в сторону. задняя часть крепления крыла. Соответственно, дальнейшие испытания были приостановлены, пока в конце 1915 года проводился ремонт в период отпусков, после чего был проведен следующий цикл испытаний статической нагрузкой для подтверждения целостности этих ремонтов.

18 января 1916 года в Деберице была предпринята вторая попытка достичь полета для J 1. Gefreiter (Рядовой) Пол Арнольд из подразделения FEA 1. Во время этого полета J 1 достиг высоты всего 80 м (260 футов) после разбега 200 м (660 футов), поскольку стабилизатор переменного угла атаки был неправильно настроен из-за ошибочного предположения, что J 1 был хвостовым. тяжелый. Позже в тот же день, после того, как регулировка угла падения стабилизатора была скорректирована, чтобы обеспечить балансировку горизонтального полета, Лейтенант Маллинкродт выполнил еще одну попытку, на этот раз достигнув максимальной высоты 900 м (3000 футов) с более коротким разбегом, чем раньше. В этих случаях управляемость J 1 в полете была признана приемлемой, и, как сообщается, самолет был устойчив во время полета.

На следующий день, 19 января, Маллинкродт снова поднял J 1 на свои единственные известные «высокопроизводительные» летные испытания, которые состояли из курса 7 км (4,3 мили) и преодоления различных высот от 200 до 300 м (660–660 метров). 980 футов). Во время этого полета Маллинкродту удалось достичь максимальной скорости 170 км / ч (106 миль / ч). Вследствие интереса военных к конструкции Юнкерса, J 1 сравнивали с популярным Румплер К.И. двухместный вооруженный биплан-биплан во время летных испытаний.[3] Тестирование показало, что максимальная скорость J 1 на 30 км / ч (19 миль / ч) ниже, хотя биплан Rumpler был оснащен более мощным двигателем. Мерседес D.III двигатель; однако, из-за меньшего веса планера Rumpler из дерева и ткани, он был способен набирать гораздо большую скорость, чем J 1, чему препятствовала его экспериментальная стальная конструкция.[3]

Выводы и продолжение

В дополнение к его летным характеристикам, во время программы испытаний оценивались и другие аспекты J 1.[3] Отзывы собирались не только от пилотов, но и от обслуживающего его наземного экипажа; как утверждается, сварная конструкция самолета вызвала ряд проблем, с которыми никогда раньше не сталкивался. В сочетании с его вялой работой в воздухе некоторые люди высмеивали J 1 с уничижительными именами, наиболее заметными из которых были Blechesel («Оловянный осел» или «Ослик из листового металла»).[3] Однако некоторые цифры, такие как нидерландский язык пионер авиации Энтони Фоккер, высоко оценил потенциал самолета и продемонстрированные принципы, указав на применение более высокой скорости и большей прочности перспективных самолетов, которые будут применять такую ​​конструкцию.[3]

Управление J 1 было предметом насмешек со стороны критиков Junkers: тем не менее, военные продолжали поддерживать дальнейшую доработку концепции.[3] Соответственно, к концу января 1916 года Юнкерс получил контракт на дальнейшую разработку своей цельнометаллической концепции, а более поздний Юнкерс Дж 2 Одноместный истребитель, который никогда не будет использоваться на передовой, стал продолжением J 1. J 2 имел только внешнее сходство с J 1, будучи более аэродинамически усовершенствованным и немного меньшим по размеру, но, тем не менее, двумя самолет имел по существу аналогичную конструкцию.[3]

Сохранение и отдых

Считается, что Junkers J 1 больше не эксплуатировался после января 1916 года. Однако он пережил Первую мировую войну и был выставлен на статической выставке в 1926 году. Немецкий музей в Мюнхене. В декабре 1944 г. J 1 был уничтожен во время Союзник бомбардировка по городу во время Вторая мировая война. Таким образом, нет сохранившихся примеров J 1.

Модель J 1 в металлическом масштабе была построена группой заводских рабочих Junkers после его первых полетов и была публично выставлена ​​на выставке. Институт Франклина в Филадельфия, Пенсильвания, после Первой мировой войны. Его судьба после этого не известна.

В 2015 году Музей технологий Юнкерса в Дессау, Германия, объявили, что они намерены построить полномасштабную копию новаторской J 1. Для финансирования этой амбиции было изыскано финансирование через краудфандинг кампания на Kickstarter.[6][7]

Характеристики

Данные из [8]

Общие характеристики

  • Экипаж: один
  • Длина: 8,64 м (28 футов 4 дюйма)
  • Размах крыльев: 12,92 м (42 футов 5 дюймов)
  • Высота: 3,11 м (10 футов 2 дюйма)
  • Площадь крыла: 24,34 м2 (262,0 кв. Футов)
  • Пустой вес: 920 кг (2028 фунтов)
  • Вес брутто: 1080 кг (2381 фунт)
  • Электростанция: 1 × Мерседес D.II 6-цил. рядный поршневой двигатель с водяным охлаждением, 90 кВт (120 л.с.)

Спектакль

  • Максимальная скорость: 170 км / ч (110 миль / ч, 92 узлов)

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k Cowin 1967, стр. 3.
  2. ^ Cowin 1967, стр. 3-4.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Cowin 1967, стр. 4.
  4. ^ Заводское фото Junkers конструкции внутренней панели крыла J 1
  5. ^ Внутренний вид панели крыла B-17, показывающий внутреннюю гофрированную внутреннюю поверхность с ориентацией по размаху Junkers J 1
  6. ^ «Юнкерс J1 - воссоздание первого в мире полностью металлического самолета». Kickstarter, Дата обращения: 8 октября 2017.
  7. ^ "Проект J 1". J1-project.com, Дата обращения: 8 октября 2017.
  8. ^ Тернер, П. Сент-Дж. и Х. Новарра. Юнкерс: Альбом самолетов. Нью-Йорк: Arco Publishing Inc, 1971. ISBN  0-668-02506-9.

Библиография

  • Cowin, Хью. "Профиль самолета № 187: Монопланы Юнкерс". Profile Publications Ltd, 1967. Нет ISBN.
  • Гросс, Питер и Джерард Терри. "Путь к первому в мире цельнометаллическому истребителю", AirEnthusiast Twenty-Five, 1984, Pilot Press, стр. 60–63. ISSN 0143-5450.
  • Вагнер, Рэй и Хайнц Новарра. Немецкие боевые самолеты: всесторонний обзор и история развития немецких военных самолетов с 1914 по 1945 год. Нью-Йорк: Doubleday, 1971.

внешняя ссылка