Boeing MODEL 299

Разработчик: Boeing
Страна: США
Первый полет: 1935
Тип: Опытный тяжелый бомбардировщик

Параллельно с разработкой и испытаниями XB-15 Air Corps и Boeing продолжали поиск более совершенного бомбардировщика для замены Martin B-10. В мае 1934 года Army Air Corps объявил о конкурсе на создание нового бомбардировщика. Согласно новым требованиям, армейской авиации был необходим многомоторной бомбардировщик способный нести 2000 фунтов (907 кг) бомб на расстояние от 1020 миль (1640 км) до 2200 миль (3540 км) со скоростью 200:250 миль в час (322:402 км/час) на высоте до 10000 футов. В отличие от условий "Project A" победитель соревнования сразу получал контракт на изготовление 220 самолетов. Для участия в конкурсе были приглашены несколько крупных производителей самолетов (в том числе и Boeing). Заключительный этап соревнования было решено провести на авиабазе Wright Field (Дайтона, штат Огайо). Работа специалистов Boeing над предварительным проектом началась 18 июня 1934 года. Для Boeing проект нового самолета значил очень много. До настоящего времени Boeing произвела очень мало самолетов, а неудача В-9 привела к сокращению наполовину штата рабочих и переходу на сокращенный рабочий график. Поэтому в случае неудачи Model 299 компанию имела очень мрачные перспективы. Инженеры Boeing предложили самолет, представлявший собой уменьшенный вариант Model 294. Подобно Model 294, самолет предлагалось оснастить четырьмя двигателями. В то время четырехдвигательный бомбардировщик выглядел очень необычно, поскольку все основные современные бомбардировщики имели только два двигателя. Изготовление опытного образца под внутренним обозначением Boeing Model 299 началось 16 августа 1934 года. Под изготовление нового самолета Air Corps первоначально выделили 275000 долларов США, но к моменту полета опытного образца эта сумма удвоились.

Во главе проекта стояли Гиффорд Эмери (E. Gifford Emery) и Эдвард Веллс (Edward C. Wells). Конструкция Model 299 создавалась на основе коммерческого самолета Model 247. Цельнометаллический двухдвигательный Model 247, появившийся в 1933 году, стал первым современным пассажирским воздушным лайнером компании Boeing. Самолет имел автопилот, пневматическую антиобледенительную систему, воздушные винты с изменяемым шагом и убирающееся шасси. В целом проект представлял собой симбиоз между аэродинамическими и структурными особенностями Model 247 и четырехдвигательной схемой Model 294. Новый бомбардировщик оснастили четырьмя 9-цилиндровыми звездообразными двигателями воздушного охлаждения Pratt&Whitney R-1690-E Hornet номинальной мощностью 750 л. с. Каждый двигатель вращал трехлопастный пропеллер Hamilton Standard диаметром 3,5 м (11 футов 6 дюймов).

Самолет представлял собой низкоплан с большим крылом толстого профиля и фюзеляжем с цилиндрическим сечением. При этом крыло в корневой части было настолько толстым, что его высота составляла половину диаметра круглого фюзеляжа. Фюзеляж самолета представлял собой полумонокок цельнометаллической конструкции, состоящий из четырех основных секций, соединенных болтами. Основные секции выполнены из девяти сборных подсекций склепанных вместе с силовыми элементами. Ряд вертикальных шпангоутов и перегородок с продольными стрингерами и работающей обшивкой обеспечивали исключительно жесткую конструкцию. Такая конструкция сохранялась в течение всего времени производства самолета.

Основные стойки шасси с колесами диаметром 1397 мм убирались с помощью электроприводов в мотогондолы внутренних двигателей, но при этом часть колеса оставалась в воздушном потоке. Колея главных стоек шасси - 6440 мм. Хвостовое колесо диаметром 660 мм убиралось электроприводом частично. Размерность колес В-17 в ходе производства не изменялась

Для улучшения обзора бомбардира носовая часть была выполнена плексигласовой. В нижней части устанавливался бомбоприцел, а на верхней части плексигласового обтекателя имелся выпуклый прозрачный блистер, где устанавливался пулемет. Пилот и второй пилот сидели в кабине рядом друг с другом. Пилот располагался в кабине слева. Между пилотами располагался новый централизованный агрегат управления двигателями. Этот агрегат позволял управлять дроссельными заслонками карбюраторов всех четырех двигателей одной рукой. На первых В-17 (до модели В) позади кабины пилотов находились места штурмана и бортинженера. Позади кабины имелся бомбоотсек с вертикальным расположением стоек для бомб. Бомбоотсек отделялся от кабины пилотов переборкой с небольшой дверью V-образного сечения. Самолет мог нести на внутренней подвеске до восьми 600 фунтовых бомб. Далее за бомбоотсеком располагалось отделение радиооператора (единственное место на B-17, где человек ростом в 183 см мог стоять выпрямившись), отделенное переборкой с маленькой дверью обычной формы. Кабина радиста связывалась с кабиной пилотов узким мостиком с тросовым ограждением. По обе стороны от мостика располагались стойки с бомбами Радиорубка ярко освещалась через блистер, в котором располагался 7,62 мм пулемет. В радиорубке стоял стол для радиооборудования и стул для радиооператора.

На самолете имелось еще три блистерных установки. Одна установка размещалась под фюзеляжем сразу за задней кромкой крыла. Еще две установки размещались по бокам в сужении хвостовой части фюзеляжа за кабиной радиста. От радиорубки они отделялись переборкой с узкими проходами. Кроме этого имелась упомянутая выше дополнительная установка для пулемета в носовой части. Все пулеметы управлялись вручную. Хотя на самолете устанавливались 7,62 мм пулеметы, их легко можно было заменить на 12,7 мм.

Несущая поверхность крыла формировалась 18 подсекциями с низким соотношением вес/прочность. Профиль сечения крыла у корня типа NACA 0018, у законцовки типа NACA 0010. Главные лонжероны ферменного типа были усилены листовым металлом и накладками. Проемы между лонжеронами были закрыты гофрированными дюралевыми листами, а работающая обшивка приклепана к гофру и к нервюрам ферменного типа. В целом конструкция обеспечивала крылу исключительную способность "держать" боевые повреждения без потери конструкционной целостности. Хорда кpыла у корня 5791 мм, у конца - 2710 мм. Стреловидность кpыла 3,5 град. V-образность крыла 4,5 град. от горизонтали, острокрылость по передней кромке 8 град. 9 мин. Относительное удлинение крыла 7,585. Конструкция и основные размеры крыла также оставалась в ходе производства практически без изменений.

На передней кромке крыла были установлены резиновые пневматические противообледенители хорошо зарекомендовавшие себя на Model 247. Для уменьшения длины разбега и посадочной скорости на большей части размаха крыла имелись закрылки. Элероны имели металлический каркас с полотняной обшивкой, а щелевые закрылки были цельнометаллическими. Цельнометаллические штампованные нервюры хвостового оперения с отбортовкой и стрингера обшивались дюралевыми листами на заклепках. Управляющие плоскости имели металлический каркас с полотняным покрытием. Для предотвращения повреждений поверхностей хвостового оперения ветром на земле, руль высоты был оснащен пружинным фиксатором. Перед взлетом пилот освобождал поверхности хвостового оперения, убирая пружинный стопор повернув рычаг в кабине.

Экипаж самолета состоял из восьми человек: пилота, второго пилота, бомбардира, штурмана, радиста, бортинженера и двух стрелков. Вес самолета с полной нагрузкой достигал 43000 фунтов.

Поскольку первый образец Model 299 являлся собственностью компании Boeing, он получил гражданский регистрационный номер X-13372.

16 июля 1935 года первый образец Model 299 выкатили на испытательную взлетно-посадочную полосу компании. Первый полет Model 299 состоялся 28 июля 1935 года в Сиэтле с под управлением летчика-испытателя компании Boeing Лесли Тауэра (Leslie R. Tower). Согласно легенде, репортер Ричард Уилльямс (Richard Williams) из газеты Seattle Daily Times, впервые видевший Model 299, воскликнул: "Да ведь это летающая крепость!". Прозвище Flying Fortress прикрепилось к В-17 навсегда.

После коротких заводских испытаний 20 августа Model 299 с Лесли Тауэром и тремя другими членами экипажа прибыл на Wright Field для показа должностным лицам Air Corps. Самолет совершил беспосадочный перелет длиной 2100 миль (3380 км) со средней скоростью 235 миль в час (375 км/час) на средней высоте 12000 футов за 9 часов 3 минуты, побив все существовавшие до этого времени рекорды.

Опытный образец был показан представителям армейских ВВС как Model X-299, но они возразили против такого обозначения как слишком похожего на обозначения экспериментальных военных проектов. В связи с этим официальное название изменили на B-299.

Конкурентами B-299 были Martin 146 и Douglas DB-1, которые имели по два двигателя. Model 299 явно превосходила проекты и Martin и Douglas, а также и все армейские требования к скорости, потолку, дальности полета и бомбовой нагрузке. Единственным недостатком В-299 стала высокая цена - почти в 2 раза больше, чем у конкурентов. Несмотря на это, армия решила купить 65 самолетов для эксплуатационных испытаний под обозначением YB-17.

30 октября 1935 года прототип Model 299 потерпел аварию на Wright Field и сгорел. Трое из членов экипажа сумели спастись, получив неопасные травмы, но пилот Плойер Хилл (Ployer P. Hill) - руководитель отдела летных испытаний (Flight Testing Section) на Wright Field и летчик-испытатель Boeing Лесли Тауэр, который в ходе этого полета был в роли наблюдателя, умерли вскоре после того, как выбрались из горящего самолета.

Созданная для установления причин аварии комиссия провела расследование и пришла к следующему заключению:

"Комиссия на базе Wright Field, исследовавшая причину падения 30 октября 1935 года бомбардировщика Мodel 299 Boeing Aircraft Company, установила, что причиной несчастного случая было не разрушение конструкции из-за конструктивного просчета, не работа со сбоями или отказ любого из четырех двигателей, или поверхностей управления самолетом или автопилота, а зафиксированные рули направления и высоты (наибольшую роль сыграл второй), которые сделали управление самолетом невозможным для пилота.

Вывод был сделан после изучения упавшего самолета; показаний второго пилота лейтенанта Дональда Путта (Donald Putt); сообщений по радио летчика-испытателя Boeing Лесли Тауэра относительно поведения самолета в воздухе; и опроса свидетелей относительно поведения взлетавшего самолета.

Свидетели показали, что фиксатор руля высоты при взлете был в положении "руль зафиксирован" и руль высоты находился параллельно горизонтальному хвостовому оперению. При нормальном взлете руль должен был быть отклонен на 12,5 градусов.

В ходе разбега, самолет не мог принять угол атаки больше чем угол посадки самолета (7,5 градусов) плюс угол атаки крыла (3 градуса), что давало полный угол 10,5 градусов. В ходе разбега пилоту это заметно не было.

Однако, как только самолет оставил землю, как показали несколько свидетелей, хвост был опущен очень низко и рули высоты с возрастающей силой (имеющей прямую квадратичную зависимость от воздушной скорости, которая в момент взлета был приблизительно 74 мили в час) постоянно увеличивали угол атаки, что привело к потере скорости. Триммер на руле высоты способствовал еще большему перетяжелению самолета на хвост.

Из-за размеров самолета и особенностей системы управления крайне маловероятно, чтобы пилот в этих условиях вовремя обнаружил зафиксированные рули и мог предотвратить аварию.

Возможно, пилот только частично повернул рукоятку блокиратора в кабине и в результате фиксирующий штифт был только частично убран из отверстия в поверхности руля. Возможно, что рукоятка блокиратора была полностью повернута до взлета, но из-за сбоя в работе системы, штифт вышел не полностью. Не имеется никаких свидетельств, что система когда-либо работала со сбоями, но на будущее из-за особенности проекта такую возможность исключить нельзя."

Хотя самолет не был виноват в случившемся, представители Air Corps усомнились в необходимости приобретения большего числа YB-17 из-за ограниченного финансирования в мирное время. 17 января 1936 года заказ был уменьшен до 13 самолетов плюс один планер для статических испытаний. Общая сумма контракта составила 3823807 американских долларов.

Параллельно для страховки Air Corps заказали 133 экземпляра конкурирующего двухдвигательного Douglas DB-1 под обозначением B-18 Bolo. Скорость В-18 была существенно меньше чем у Flying Fortress, самолет имел меньшую дальность полета, бомбовую нагрузку и более слабое защитное вооружение. Но цена В-18 была в два раза ниже, чем у В-17, а поскольку В-18 был основан на реализованном проекте коммерческого авиалайнеров DC-2, то военные сочли степень риска при заказе новой машины крайне незначительной.

Сгоревший В-299 никогда не восстанавливался. Остатки фюзеляжа В-299 с блистерными установками использовались на Wright Field для испытаний новых типов креплений пулеметов. Прототип Model 299 никогда не имел серийного номера US Army.

ЛТХ:
   
Модификация   Model 299
Размах крыла, м   31.62
Длина, м   20.96
Высота, м   3.96
Площадь крыла, м2   131.92
Масса, кг
  пустого самолета   9823
  нормальная взлетная   14711
  максимальная взлетная   17261
Тип двигателя   4 ПД Pratt Whitney R-1690E S1EG Hornet
Мощность, л.с.   4 х 750
Максимальная скорость , км/ч   380
Крейсерская скорость , км/ч   328
Практическая дальность, км   4990
Боевая дальность, км   3283
Практический потолок, м   7504
Экипаж, чел   6
Вооружение:
  пять 7,62 мм пулеметов по одному в каждой из пяти установок: в носовой части, в надфюзеляжной и подфюзе-ляжной и в двух по бокам фюзеляжа в сужении хвостовой части. Возможна установка 12,7 мм пулеметов. Максимальная бомбовая нагрузка на внутренней подвеске состояла из восьми 272 кг бомб.