Miles M.20 FIGHTER
Разработчик: Miles
Страна: Великобритания
Первый полет: 1941
Тип: Палубный истребитель
В 1938 году после Мюнхенского кризиса технический директор Phillips and Powis и главный конструктор Miles Aircraft Limited Ф.Дж. Майлз (F. G. Miles) переключил свое внимание с учебно-тренировочных самолетов для начальной и повышенной летной подготовки Magister и Master на разработку одноместного истребителя, который смог бы дополнить Spitfire-ов и Hurricane-ов. Проект истребителя был известен как "мюнхенский истребитель" и должен был оснащаться вращавшим двухлопастный винт двигателем Rolls-Royce Peregrine; он отличался от Master I крылом со схемой "обратная чайка", подфюзеляжным радиатором и уменьшенной хордой киля и руля направления. Скорее всего шасси самолета должно было быть убирающимся.
Был построен деревянный макет спроектированного самолета и в январе 1939 года он был показан министру авиации (Secretary of State for Air) сэру Кингсли Вуду (Sir Kingsley Wood) во время церемонии открытия дополнительных мощностей завода в Вудли (Woodley), Рединг (Reading). Это было одно из трех предложенных Майлзом в 1940 году деревянных истребителей, никаких заказов не последовало, и проект был заброшен.
К середине 1940 года, после гитлеровского вторжения в Голландию, Бельгию и Францию, было очевидно, что если люфтваффе получат превосходство в воздухе, то Британия будет следующей. У Королевских ВВС было намного меньше истребителей, чем у их оппонентов, и хотя уровень их потерь был меньше, чем у люфтваффе, была приводящая в замешательство вероятность того, что производство Spitfire-ов и Hurricane-ов не сможет восполнить потерь.
Ф.Дж. Майлз считал, что эта проблема может быть решена путем проектирования деревянного "вспомогательного" истребителя, использующего большое количество компонентов от других самолетов, которые уже находятся в производстве. Майлз считал, что этот подход позволит изготавливать новый самолет в количествах вдвое превышающих производство существовавших тогда истребителей и что эта машина может изготавливаться в Канаде. Когда Майлз предложил свой проект министру авиационной промышленности лорду Бивербруку (Lord Beaverbrook), то от министра он немедленно получил распоряжение приступить к проектированию и строительству прототипа, для чего была выпущена спецификация F.19/40 и был подписан контракт No.B140247/40.
Работа была поручена энергичному 26-летнему швейцарскому инженеру Уолтеру Дж. Капли (Walter G. Capley). Хотя проект Капли сохранил номер M.20, он заметно отличался от M.20/1. Установив раздельные небольшие основные стойки шасси производства компании Dowty Капли избавился от необходимости установки гидравлики в крыло и от необходимости применения схемы "обратная чайка", уменьшавшей длину и вес убираемых частей. Новое прямое крыло должно было быть толще, чем металлическое: толщина в корневой части составляла 21%, тогда как у Hurricane-а 19%, а у Spitfire-а 13%. Одним из преимуществ толстого крыла и фиксированного шасси была в наличии дополнительного пространства крыла под топливо и вооружение. Хотя спецификация требовала установку восьми 0,303" (7,7-мм) пулеметов Browning, Капли установил четыре дополнительных пулемета и боезапас в 5000 патронов. Помимо этого M.20 имел емкость топливных баков в 154 галлона (700 л), по сравнению с только 96 галлонами (436,43 л) у Hurricane-а и 85 галлонами (386,42 л) у Spitfire-а.
Самолет имел деревянный полумонококовый фюзеляж с фанерными лонжеронами и шпангоутами и полотняной обшивкой. Крыло самолета имело профиль NACA 230; в его силовой набор входили два коробчатых лонжерона и составными елово-фанерными нервюрами (состояли из носовой, центральной и хвостовой частей). Также как и фюзеляж крыло покрывалось фанерой и полотном. Металл использовался для законцовок и корневых зализов крыла. Хвостовое оперение и поверхности управления имели аналогичную конструкцию; киль самолета был неразъемным. Передний и задний лонжероны четырехлонжеронного стабилизатора были соединены с фюзеляжем.
Для M.20/2 был выбран уже установленный на Bristol Beaufighter II 1300-сильный двигатель Rolls-Royce Merlin XX; установка двигателя M.20/2 была взаимозаменяема с двигателями этого тяжелого истребителя, отличия были лишь в нескольких изменениях капота.
Отличительной особенностью проекта был каплевидный литой плексигласовый фонарь, который обеспечивал летчику круговой обзор и превосходство в этом показателе над другими истребителями того времени. Для обеспечения посадки и высадки фонарь, который имел возможность сброса, сдвигался вперед и назад с помощью ручки на правом борту кабины. Лобовое стекло из 1½" (38 мм) бронестекла, установленного над 9-мм бронеплитой, и броня за сиденьем пилота также защищали масляный бак.
Для скорейшего завершения работ все перерывы были убраны, и 15 сентября 1940 года, спустя 65 дней после начала проектных работ, главный летчик испытатель Miles Aircraft Limited Томми Роуз (Tommy Rose) выполнил первый полет на M.20/2, в ходе которого его сопровождал Хью Кеннеди (Hugh Kennedy) на Master N7447. С 21 сентября самолет, несший на себе обозначение (класс "B") "U9" под управление Кеннеди выполнял регулярные испытательные полеты, испытания управляемости и демонстрационные испытания. M.20/2 показал впечатляющие характеристики: его максимальная скорость на высоте 22600 футов (6888,48 м) составила 333 миль/ч (535,8 км/ч), а начальная скороподъемность составила 3200 фт/мин (975,36 м/мин, 16,26 м/с). Эти характеристики были получены за счет уменьшения площади крыла и, соответственно, увеличения удельной нагрузки на крыло; следствием этого было увеличение длины разбега и посадочной скорости по сравнению с соответствующими показателями Spitfire-а и Hurricane-а. С отклоненными на 30° закрылками M.20/2 открывался от земли после 810 футов (246,89 м) разбега; скорость сваливания с выпущенными закрылками составляла 80 миль/ч (128,72 км/ч). На экономичной крейсерской скорости M.20/2 имел дальность 550 миль (884,95 км) и продолжительность полета 2 часа.
После обычных испытаний на управляемость был установлен хвостовой парашют, после чего начались штопорные испытания, которые показали, что самолет испытывает явное нежелание выходить из штопора. В одном случае даже противоштопорный парашют не дал никакого эффекта, и Кеннеди был на грани покидания машины, когда M.20 вышел из штопора. Испытания в аэродинамической трубе показали, что стабилизатор затенял руль направления. Этого эффекта удалось избежать путем удлинения хвостовой части фюзеляжа и перемещения стабилизатора ближе к корме.
27 октября верхние части крыла и фюзеляжа M.20/2 были покрыты камуфляжем, в то время как их нижние части были окрашены в учебный желтый цвет. На нижней стороне крыла и на обоих бортах задней части фюзеляжа был нанесен военный серийный номер AX834. Заводские испытания продолжались и в феврале 1941 года; к этому времени камуфляж был нанесен на борта фюзеляжа. Однако после состоявшихся 6 февраля испытаний на набор высоты машина пострадала от несчастного случая. Кеннеди совершил посадку на заснеженную траву в Вудли. Когда он нажал на тормоза, колеса заблокировались, и самолет заскользил по аэродрому, переехал через забор и уткнулся носом в затопленный карьер с гравием. Кеннеди остался невредим, но, вероятно, инцидент привел к прекращению испытаний M.20/2, поскольку отсутствуют записи об его официальных испытаниях. В любом случае, Битва за Британию была закончена, и необходимость в таком самолете прошла.
Однако были и другие события. В конце 1940 года Ф.Дж. Майлз представил Министерству авиации M.20 в версии истребителя/бомбардировщика - M.20/3. Машина была способна нести под каждой консолью крыла ПТБ емкостью 50 галлонов (227,31 л) или 500-фунтовую (226,8 кг) бомбу. Хотя это и привело бы к увеличению удельной нагрузки на крыло на 2-3 фнт/фт² (0,19-0,28 кг/м²) взлет по-прежнему был хорошим; однако идея Майлза не была воспринята.
К началу апреля 1941 года в небо поднялась "новая" машина M.20/4. Данные свидетельствуют, что, возможно, поврежденный M.20/2, AX834, был перестроен по инициативе Майлза в качестве ответа на новую немецкую угрозу. Официальные документы подкреплены тем же номером машины в контракте, что и у M.20/2, который придавал прочность аргументам о восстановлении машины. По крайней мере, в этой машине, вероятно, содержится значительное количество компонентов из AX834.
Угроза исходила от дальних бомбардировщиков Focke-Wulf Fw 200 Condor, которые атаковали союзные конвои у западных подходов и у северного побережья Ирландии. Чтобы противостоять этому возникла идея оснащения торговых судов расходными истребителями, которые при помощи катапульты вылетали бы на перехват бомбардировщиков. Поскольку истребитель не мог приземлиться назад на корабль-носитель, его пилот должен был покидать машину вблизи от кораблей союзников и надеяться на то, что его спасут. В силу данного образа действий такому истребителю не нужны были шасси, которые лишь снижали характеристики машины. Естественно, что шасси было необходимо для начальной наземных испытаний и для ознакомления пилота с машиной.
Стойки шасси M.20/4 отличались от предыдущих модификаций в том, что была значительно снижена длина хорды обтекателей. Видимо это было сделано для того, чтобы минимизировать их влияние на аэродинамику самолета и точнее оценить "безногие" характеристики. Никакого тормозного гака не было. Его обтекатель втулки винта был более заостренным чем у M.20/2, фонарь также немного изменился, но выполненные по типу Beaufighter II характерные выхлопные трубы с пламегасителями были сохранены. Точки соединения с катапультой были расположены на нижней части фюзеляжа под кабиной пилота.
3 июля 1941 года на этот самолет было выпущено оперативно-тактическое задание No.102., а затем 14 июля управлением технического развития Министерства авиационной промышленности была выпущена спецификация N.1/41 на "одноместный истребитель Майлза для Флотской авиационной службы" ("Miles Single Seater Fighter for the Fleet Air Arm"). Обобщая "основные эксплуатационные характеристики и требования к прочности для истребителя деревянной конструкции, адаптированного для использования авиацией флота" она оглашала, что:
"самолет имеет неразъемную конструкцию несущей поверхности и неубирающееся шасси. Шасси должно быть способно легко отделяться, и самолет должен быть способен летать с шасси или без него. Самолет должен быть пригоден для катапультирования и для торможения."
Последнее утверждение предполагало, что обычные палубные операции рассматривались как дополнительные.
От машины требовались максимальная скорость на уровне моря с установленными шасси и посадочным тормозным устройством не меньше 300 миль/ч (482,7 км/ч), практический потолок 20000 футов (6096 м), продолжительность полета на высоте 15000 футов (4572 м) при экономической крейсерской скорости 2 часа или 15 минут при максимальной мощности на уровне моря. В качестве вооружения были указаны 8 пулеметов Browning с боезапасом 500 патронов на ствол. Также в спецификации было указано, что пилот должен быть снабжен парашютом, укладываемым в сиденье, и надувной лодкой.
Истребителю M.20/4 было выделено обозначение (класс "B") "U-0228", и 8 апреля Хью Кеннеди начал испытания управляемости. Испытания продолжались 10, 11 и 12 апреля, после чего, вероятно, снова машина летала не с заводским летчиком. 18 апреля самолет был отправлен в Боскомб-Даун в Научно-исследовательский центр авиации и вооружения (Aeroplane and Armament Experimental Establishment - A&AEE) для проведения эксплуатационных испытаний и оценки, в ходе которых M.20/4 получил военный серийный номер DR616.
Во время постройки и обслуживания в адрес M.20/4 было высказано ряд критических замечаний. Механизм аварийного сброса фонаря, хотя и описанный как "чрезвычайно аккуратный", был признан "крайне неудовлетворительным", поскольку пилот должен был использовать обе руки сразу, что при отсутствии достаточного пространства делало данную операцию невозможной. Палицы в перчатках невозможно было вставить в рычаги управления, провода, подключенные к стопорным штифтам, рвались, делая вывод контактов очень трудным. Не было предусмотрено открытие фонаря извне и поскольку это было трудно сделать это при нормальных условиях, то считалось, что на холоде открыть фонарь будет невозможно.
На самолете не было никакой рукоятки для облегчения подъема на крыло, и было отмечено, что повреждения скрепляющей полосы в корневой части левой консоли крыла были обычной практикой при вставании на ней на колени.
Расположенных на нижней поверхности крыла сливных отверстий для топлива было недостаточно, и между заправочным патрубком топливного бака и верхней поверхностью не было никаких уплотнителей, что могло привести к попаданию разлитого топлива на крыло и повреждению его конструкции. Поскольку отверстия топливного бака были установлены вдоль центральной линии фюзеляжа в нижней его части, то они накапливали масло из моторного отсека и, в конце-концов, полностью покрывались им. Уплотнение заливной крышки маслобака было неэффективным и позволяло маслу внутри фюзеляжа переливаться через клеевые соединения и электрическую проводку.
Механизмы для слива в деревянном крыле были сочтены "совершенно недостаточными".
Первоначальный дюралевый универсальный шарнир карданной трубы закрылка был поврежден, а верхние точки крепления моторамы были недоступны. Вместо быстросъемных запоров смотровые панели были закреплены винтами, что препятствовало обслуживанию. Откидные крышки не открывались полностью, поэтому каждый раз при работе их необходимо было отклонять.
Для хвостового масляного зарядного вентиля был необходим специальный адаптер, поскольку сам вентиль был очень глубоко вставлен. В связи с тем, что на самолет в ходе эксплуатации постоянно воздействовал морской воздух, то под сомнение было поставлено широкое использование компанией магниевого литья. Зазор между вилкой хвостового колеса и шиной был слишком мал и был склонен к засорению. С целью предотвращения ранения пилота в случае аварийной посадки и капотирования была рекомендована установка аварийного пилона.
Неработоспособность двигателя задержала испытания, но, тем не менее, 24 мая был выпущен предварительный отчет по результатам испытаний на управляемость. Пилоты снова подвергли критике отсутствие стремянки или рукоятки для облегчения доступа на крыло, хотя попадание в кабину было легким. Однако оказавшись в кабине, они были "не очень впечатлены", обнаружив, что им пришлось сидеть на полу с вытянутыми ногами. Также было обнаружено, что пилот должен был нести лодку на спине, и дальнейшие испытаний должны были быть проведены с установленной надувной лодкой. поскольку настил кабины был слишком близко к педалям руля направления, то на них невозможно было разместить стопы. Поэтому было рекомендовано или снизить уровень настила. или поднять педали.
Каплевидный фонарь был положительно оценен за отличный обзор; также было отмечено, что пуленепробиваемое стекло имеет важное значение для боевых вылетов. Компоновка кабины была хорошей, но критике было подвергнуто отсутствие резервного топливного бака.
При проведении испытаний M.20/4 летал с рекомендованным общим полетным весом 7560 фунтов (3429,22 кг) с балластом вместо камеры и другого радиооборудования. Во время испытаний было обнаружено, что при загрузке всего боекомплекта разрешенный вес возможен только с запасом топлива 110 галлонов (500 л), в результате чего в A&AEE было сочтено более удобным сократить вес боекомплекта и соответственно увеличить запас топлива. Руление было простым, хотя тормоза были не очень мощными, однако впоследствии были установлены новые колеса, и последующие испытаний были проведены с ними.
На взлете была обнаружена сильная тенденция к развороту влево, для парирования которой было необходимо максимально развернуть руль в противоположную сторону. в случае развития, эта тенденция не могла быть удержана. Даже с рекомендованным отклонением закрылков в 30° длина разбега была "слишком большой".
Закрылки требовали слишком много времени для подъема; они имели очень малое снижение и не оказывали никакого заметного изменения дифферента.
Первые испытания показали, что машина была устойчива по всем трем осям на всех скоростях, но управление было тяжелым, а элероны перебалансированы. Это становилось очевидным при пикировании в турбулентном воздухе и на низких скоростях. В нормальном полете происходило движение верха ручки управления вперед и назад на 2" (50,8 мм), но для их остановки необходимо было приложение небольших усилий.
C убранными закрылками и ручкой управления, находящейся почти в центральном положении, скорость сваливания M.20/4 составляла 90 миль/ч (144,81 км/ч). Тряска давала небольшое предупреждение, после которого опускался нос, и самолет сваливался на правое крыло. Перебалансированные элероны были неэффективными, за исключением больших движений. С выпущенными закрылками и ручкой управления, находящейся позади центрального положения, скорость сваливания M.20/4 составляла 73 миль/ч (117,457 км/ч). Сваливание происходило практически без предупреждения, за исключением высокого носа самолета и его тенденции к рысканию сильно вправо. Если оно не парировалось, то происходило сваливание на правое крыло, но если машина была выведена в прямолинейный полет, то сваливание было прямым и отчетливым с тенденцией к сваливанию на правое крыло. Управление было похожим на вариант с убранными закрылками; руль направления и высоты были удовлетворительными.
M.20/4 пикировал на скорости до 450 миль/ч (724,05 км/ч) и его ускорение было описано как "замечательное", а отсутствие шума вокруг фонаря делало чувство высокой скорости довольно приятным. Перебалансирование элеронов было особенно заметно при малых управляющих перемещениях, но при больших перемещениях эти поверхности становились умеренно тяжелыми, но без тенденций к рывкам. В пикировании самолет вел себя нормально и выход из него был простым.
Ограниченные испытания на высший пилотаж оказались удовлетворительными, хотя управление было тяжелым.
Было обращено внимание на высокие скорости сближения и посадки. Заход на посадку производился при скорости 100 миль/ч (160,9 км/ч), а касание на скорости 80 миль/ч (128,72 км/ч). Было указано, что в случае вынужденной посадки неубирающиеся шасси могут быть источником опасности, особенно при отсутствии защищающего летчика аварийного пилона. В случае отказа двигателя при отсутствии достаточно большого и гладкого поля под рукой пилоту "придется выбирать между оставлением самолета и аварией с риском для жизни".
Пулеметные стрельбы проводились параллельно с продолжающимися испытаниями. Они начались 26 апреля и продолжались до 20 июля - даты приостановления испытаний на определение летных характеристик. Поскольку до этого времени никаких удовлетворительных результатов получено не было, испытания были начаты заново и завершились 29 июля, а окончательный отчет был опубликован 21 августа. Доступ к расположенным в каждой консоли четырем пневматически перезаряжавшимся пулеметам Browning осуществлялся посредством больших дверец на петлях, расположенных на верхней поверхности крыла. Патронные ящики были примыкающими для внешних и внутренних пулеметов и, когда самолет был доставлен в A&AEE, имели емкость по 600 патронов на ствол. Было обнаружено, что внутреннее коробки были двойным дном, и когда его сняло, то емкость ящиков возросла до 900 патронов. Все это игнорировало ограничения спецификации в 500 патронов на ствол. Перезарядка была простой и требовала работы двух оружейников в течение 20 минут, однако с увеличением практики эта величина должна была уменьшиться. Аналогичным образом пулеметы могли быть удалены для очистки в течение 20 минут и заменены за 25 минут. Специальные инструменты, необходимые для удаления патрубков обдува и открытия панелей пулеметных отсеков, но их укладка не была предусмотрена на этом самолете.
Во время наземных стрельб, в ходе которых выявилось несколько дефектов, было выпущено 27200 патронов. Направляющие патронных ящиков не держали в себе вкладышей жесткости и их движения, кажется, вызывали застревания ; створки пулеметных отсеков загрязняли загрузочные лотки и сбивали выравнивание патронных ящиков. в результате чего заклинивало патронные ленты; загрузочные лотки были сделаны неаккуратно или не жестко зафиксированы и некоторые из них были перекошены на путь движения патронной ленты; пневматический ударный механизм функционировал некорректно: могли быть задержки во время операций, шедших после нажатия кнопки стрельбы, в результате чего пулеметы часто останавливались с затворами выдвинутыми вперед; трубы отопления пулеметных отсеков подавали горячий воздух в них подавался непосредственно от выхлопных труб, вследствие чего было высказано мнение, что это будет препятствовать нормальному охлаждению стволов и неадекватно нагревать затворы. Недостаточное охлаждение стволов действительно могло оказаться проблемой, равно как и проблемы с чрезмерным износом ствола и большим количеством "преждевременных выстрелов".
Было рекомендовано, чтобы каналы подавали в пулеметные отсеки воздух вплоть до казенных частей пулеметов.
Большинство этих проблем было исправлено или улучшено на территории A&AEE, и компании Dunlop и Phillips and Powis помогли отремонтировать пневматический ударный механизм и сократили задержки до приемлемого уровня.
Низковысотные испытания, во время которых было выпущено 62000 патронов, постоянно сталкивались с постоянными остановками из-за неправильной подачи или заклинивания, которые продолжались вплоть до их исправления, хотя задержки в подаче патронов из лент еще происходили во время ведения огня на разворотах и при скольжениях на крыло. Это было объяснено смещением боеприпасов в ящиках и остановкой ленты. Данная проблема была решена путем установки перегородок в ящиках и пружин на крышки, чтобы остановить перетекание лент в их пустые половины.
Диапазон применения пристрелки пулеметов был ограничен, поскольку патрубки обдува не могли быть вставлены или удалены, когда некоторые пулеметы были смещены к пределам их регулировки. В целом пределы регулировок были подходящими, сделав невозможным соблюдение рекомендуемых схем согласования.
Хотя обзор вперед был достаточно хорош по сравнению с другими одномоторными истребителями тех лет, пилоты были единодушны в желании иметь регулируемое сиденье. В то же время каркас лобового стекла создавал серьезную преграду для прицеливания, тогда как обзор назад для поиска был очень хорошим.
Характеристики управляемости M.20/4 для выполнения наводки были хорошими, за исключением того, что путевая балансировка никогда не была постоянной и нужно было вносить изменения в положение руля направления во время, поскольку во время маневров изменялись скорость и положение дроссельной заслонки. Легкая тенденция к наклону носа во время стрельбы легко парировалась и серьезно не влияла на линию прицеливания. Управление прицелом и солнцезащитным козырьком было доступным и простым в эксплуатации, вибрации прицела были незначительными, но его освещение было ниже стандартного.
С разработанными в A&AEE изменениями установка вооружения была признана приемлемой для применения в вооруженных силах.
Господин У.Р. Уитворт (W. P. Whitworth), выполнявший 24 июля в Сидмут-Бэй (Sidmouth Bay) огневые испытания DR616, вспоминал, что M.20/4 не пользовался популярностью у пилотов, поскольку был оснащен негодным двигателем Merlin, который без видимых причин трещал и стучал и который наземный персонал никак не мог починить.
ЛТХ:
Модификация M.20/4
Размах крыла, м 10.54
Длина, м 9.17
Высота, м 3.81
Площадь крыла, м2 21.74
Масса, кг
пустого самолета 2387
нормальная взлетная 3427
Тип двигателя 1 ПД Rolls-Royce Merlin XX
Мощность, л.с. 1 х 1460
Максимальная скорость , км/ч
горизонтального полета 536
пикирования 724
Крейсерская скорость , км/ч 430
Практическая дальность, км 982
Практический потолок, м 9998
Экипаж, чел 2
Вооружение: восемь 7,7-мм пулеметов MG Browning
