Проектирование самолета. Промышленная инвестиционная деятельность. Луи Бреге в военной авиации

Луи-Шарль Бреге (1880-1955) – представитель пятого поколения семейства Бреге, если считать с того момента, как в 1762 году его прапрадед и член Академии наук Авраам-Луи Бреге (1747-1823) обосновался во Франции. К слову, если его знаменитый предок с сыном Антуаном-Луи вошли в историю благодаря успехам на часовом поприще, то последующие поколения семейства Бреге отмечались достижениями в других областях. К примеру, дед Луи Бреге, Луи-Клеман (1804-1883), создал ряд электроприборов. Именно он изобрел и сконструировал стрелочный телеграф, взятый на вооружение во многих странах и использовавшийся до начала ХХ века. Он же разработал несколько систем телекоммуникации, которые позволили повысить безопасность железных дорог. В благодарность за многочисленные заслуги его имя было увековечено на Эйфелевой башне. Что касается отца Луи, Антуана Бреге (1851-1882), он был одним из самых перспективных инженеров своего поколения. В частности, ему просвещенные французы обязаны внедрением в стране практики пользования телефоном Белла, и возможно, потомок Авраама-Луи Бреге предложил бы еще немало полезных нововведений, если бы не умер в возрасте 31 года.

Молодому Луи было, как говорится, на роду написано продолжить начинания предков в области телекоммуникаций, учитывая, что его дед оставил часовое ремесло в 1870 году. Однако свежеиспеченный специалист в области электричества, удивил родню, сделав неожиданный вираж в сторону покорения неба.

В историю Луи Бреге войдет трижды: как пионер в области вертолетостроения, как человек, внесший весомый вклад в историю военной авиации и как один из отцов-основателей транспортной гражданской авиации.

C 1905 по 1909 годы Луи вместе со своим братом Жаком и профессром Шарлем Рише (Charles Richet) активно занимается зарождающейся авиацией, практикуя вертикальные полеты. В 1907 году его «Gyroplane n° 1» (летательный аппарат с четырьмя вращающимися механизмами по 8 лопастей на каждом) дважды поднимался над землей почти на минуту: 24 августа ему удалось взлететь на 60 сантиметров, а еще через месяц, 20 сентября, гироплан взмыл уже на 1,5 метра в небо. Событие, о котором Луи Бреге не медля сообщил в Академию наук, стало мировой премьерой. Этот факт был официально признан во время тренировочного полета 16 сентября. Однако столкнувшись с неудовлетворительными результатами двух других гиропланов, Луи Бреге, несмотря на искреннюю уверенность в том, что за вертикальными полетами – будущее, отказывается от экспериментов с предшественниками вертолетов и посвящает себя конструированию более классических летательных аппаратов – бипланов и монопланов.

К гиропланам Бреге вернется на пике своей карьеры, в 1932 году. И хотя за 23 года со времен первых полетов на гироплане авиационные технологии шагнут далеко вперед, со стороны уважаемого человека, за которым пристально следили конкуренты по всему миру, этот шаг был сродни сумасшедшей авантюре. Тем не менее, заручившись поддержкой Рене Дорана и Мориса Клесса, уже через 3 года упорной работы Луи Бреге представит блестящие плоды своего труда. В 1935-1936 годах экспериментальный гироплан Breguet-Dorand (другое название Gyroplane Laboratoire) совершит серию полетов, установив ряд рекордов в области маневренности, скорости (108 км/ч), набора высоты (158 метров), выносливости (1 час 3 минуты) и продолжительности беспосадочного полета (10 минут). Учитывая все вышесказанное, этот летательный аппарат можно с полным правом назвать первым современным вертолетом в истории. Пример Луи Бреге вдохновит на смелые разработки следующие поколения авиаконструкторов, среди которых будут значится такие имена, как Игорь Сикорский и Франк Пясецкий.

Луи Бреге в военной авиации

Вернувшись к более классическим схемам и чертежам, начиная с 1911 года Луи Бреге проектирует бипланы для военных сил Франции, Великобритании и России. В 1914 году Бреге, по примеру других пионеров авиации, полностью переключается на промышленное производство самолетов, которые в то время обслуживают исключительно военную сферу. Однако вклад Луи Бреге в дело борьбы с германскими захватчиками носил не только профессиональный, но и личный характер. Второго сентября 1914 года, за несколько дней до того, как покинуть фронт, Луи Бреге по личной инициативе проводит опаснейшую рекогносцировку, благодаря которой французское правительство оперативно получит информацию о том, что немцы готовятся обойти Париж с Востока. Полученные сведения позволят Франции развязать легендарную битву на Марне, которая изменит ход войны. За исключительное мужество Луи Бреге будет отмечен Военным крестом, а за авиацией окончательно признают ее разведывательные возможности.

После битвы на Марне наступил период так называемой окопной войны. Хотя производство самолетов постепенно налаживалось, понадобилось еще 2 года, чтобы тогдашние летательные аппараты совершили серьезный скачок в плане технического оснащения. В ноябре 1916 года в свой первый полет отправится один из первых военных самолетов Луи Бреге – Breguet 14. Этот разведчик-бомбардировщик (серийное производство Breguet 14 будет налажено только в 1917-ом) станет основным самолетом французской армии во время Первой мировой войны.

Breguet 14 представлял собой двухместный самолет, конструкция которого была практически полностью выполнена из металла. В частности при производстве самолета впервые был использован дюралюминий. Исключение в цельнометаллической конструкции составили деревянные нервюры и зализы крыла, а также тканевая обшивка. Созданный для проведения разведывательных операций и огневых налетов, Breguet 14 стал настоящей сенсацией в тогдашних эскадрильях союзных войск. Еще бы! Быстрый, маневренный, с большой грузоподъемностью и потолком высоты 6 000 метров, самолет в отличие от более тяжелых деревянных аналогов без труда уходил от вражеских истребителей. Выпущенный серией 8 000 экземпляров, самолет поставлялся 15 странам, в числе которых были США, использовавшие Breguet 14 более 10 лет.

Долгие годы на Breguet 14 доставлял почту знаменитый летчик и писатель Антуан де Сент-Экзюпери. Свой самолет Сент-Экзюпери особенно ценил за простоту и невероятную живучесть. Где-бы ни приходилось писателю делать вынужденную посадку, он точно знал – достаточно отвертки и молотка и его крылатый друг будет вновь готов к работе.

С 1922 года компания Луи Бреге производила сверхпопулярный биплан Breguet 19. Этот самолет будет с успехом продаваться по всему миру и запишет на свой счет не один рекорд грузоподъемности и беспосадочных перелетов. 10 марта 1923 года самолет поднимется на высоту 5992 метра с беспрецедентным грузом в 500 кг на борту. 1-2 сентября 1930 года именно Breguet 19 совершил знаменитый беспосадочный перелет по маршруту Париж – Нью-Йорк, который длился 37 часов 18 минут. Во время Второй мировой Breguet 19 вместе с созданным десятью годами позде Breguet 690 с успехом выступит в роли бомбардировщика.

Луи Бреге будет поставлять военные самолеты всему миру до самой своей смерти. Ту же политику будут поддерживать и его преемники. В 50-х, 60-х годах на вооружение французских авианосцев «Фош» и «Клемансо» поступит палубный противолодочный самолет Breguet 1050 Alizé, который будет использоваться вплоть до начала нулевых, причем не только французскими, но и индийскими авиаторами. Свою долю известности получит военно-морской самолет-разведчик дальнего радиуса действия Breguet 1150 Atlantic, принятый на вооружение странами НАТО в 1964 году. Модернизированная версия этого самолета и сегодня летает над морями и пустынями планеты. Компания Breguet также спроектировала четырехмоторный транспортный самолет Breguet 941, котрый мог приземляться и взлетать с площадки величиной с футбольное поле. Совместно с британскими авиаконcтрукторами будет создан истребитель-бомбардировщик Jaguar, который после 3 десятилетий эксплуатации в войсках 6 стран уйдет на заслуженный отдых. В странах-инициаторах проекта Jaguar, Великобритании и Франции, самолет будет снят с вооружения в начале 2000-х. На данный момент SEPECAT Jaguar до сих пор числится на вооружении Индии и Омана.

Breguet и гражданская авиация

Сколь бы велики ни были заслуги Луи Бреге в области вертолетостроения и военной авиации, но именно в конструировании гражданских самолетов потомок изобретателя турбийона показал себя по-настоящему дальновидным предпринимателем. К осуществлению своей давней мечты по созданию транспорта для перевозки пассажиров по воздуху Бреге приблизился 23 марта 1911 года. В этот день его биплан мощностью 90 лошадиных сил установил рекорд по количеству поднятых пассажиров – 11 человек! Как только закончилась война, Луи Бреге тут же встал в ряды тех, кто создавал мирную авиацию.

В феврале 1919 года Бреге компанию Compagnie des Messageries Aériennes (CMA), которая станет одним из первых коммерческих авиаперевозчиков в стране и мире. Первые пассажирские, грузовые и почтовые перевозки компании были налажены по маршрутам Париж-Брюссель, Париж-Лондон. В 1921 году была запущена линия Париж-Гавр. Летом 1922 года открыт маршрут Париж-Марсель через Лион, дополненный веткой Лион-Женева. В марте 1923 года Луи Бреге объединяет свою компанию с конкурентами по маршруту Париж-Лондон. Объединенная компания получит название Air Union. Далее в 1929 году будет запущена линия Марсель-Аяччо-Тунис, в 1931-м – Тунис-Алжир, в 1932-м – Лион-Канны. В 1932 году компания создает консорциум со Swissair и начинает эксплуатацию прямой линии Париж-Женева, работа которой согласуется с внутренними швейцарскими линиями. По состоянию на 1932 год Air Union была крупнейшей авиакомпанией Франции по пройденному самолетами расстоянию и количеству перевезенных пассажиров. В 1933 году, после того, как правительство Франции решит объединить все авиакомпании страны в одну, Луи Бреге фактически станет одним из основателей Air France, в состав которой помимо Air Union, войдут компании Air Orient, CIDNA, Lignes Farman и Aéropostale.

Если деятельность Compagnie des Messageries Aériennes начиналась с бывших военных самолетов Breguet 14, специально переоборудованных для перевозок гражданских лиц, то в дальнейшем для нужд компании будут спроектированы транспортные гражданские самолеты Breguet 28 Limousine и Breguet 393. После Второй мировой войны самым впечатляющим проектом Бреге станет Breguet 760 «Deux-Ponts» – дальнемагистральный двухпалубный четырехмоторный авиалайнер на 100 мест. Самолет существовал как в пассажирских, так и в грузовых модификациях и использовался с 1953 по 1971 годы. За почти 20 лет эксплуатации в послужном списке лайнера, который станет предшественником Airbus A-380, не значится ни единой аварии.

Как человек талантливый и безгранично преданный своему делу Луи Бреге не мог не задумываться о будущем авиации. В 1921 году на одной из конференций он опишет самолет будущего, который по его прогнозам поднимется на высоту 13500 метров и сократит расстояние между Нью-Йорком и Парижем до 6 часов.

Еще одним предметом забот авиаконcтруктора станет удешевление авиаперелетов. Луи-Бреге стремился сделать все, что было в его силах, чтобы перемещение на самолетах перестало быть привилегией финансовой элиты, а стоимость билета сравнялась со стоимостью поездки в железнодорожном вагоне 3-го класса. В 1943 году он теоретически обоснует целесообразность чартера и лоукоста, но его проект на 30 лет опередит свое время.

После смерти Шарля-Луи Бреге его компания перейдет в руки Сильвиана Флуара (Sylvain Floirat), который с успехом воплотит в жизнь немало проектов. В 1967 году новым владельцем Breguet Aviation становится авиакомпания Марселя Дассо и с 1971 года детище Луи Бреге входит в состав объединенной компании Avions Marcel Dassault-Breguet Aviation (AMD-BA), сохраняя после слияния юридическую и коммерческую самостоятельность.

Связь Луи Бреге с часовым делом

Луи Бреге не был создателем часов, но все же питал к ним научный интерес. В качестве инструментов для измерения времени в самолетах Breguet часто использовались одноименные часы. Любопытно, но факт: одна из первых моделей стального хронографа марки, оснащенного функцией flyback, была продана в 1952 году Société anonyme des ateliers d’aviation Louis Breguet. Другими словами, Шарль-Луи Бреге и его окружение в числе первых протестировали возможности хронографа, который станет предшественником модели Type XX.

[ 47 ]

(меньшие потери тяги), облегчает проблему размещения трубопроводов в крыле, а также ведет к повышению эффективности сдува вследствие увеличения отнощения Vc/Vco- Применение УПС позволяет получить Сушах = 4 ... 5. Реализация столь высоких значений Сушах крыла требует соответствующего повышения эффективности оперения, в частности, вследствие применения на нем УПС. Для применения УПС важно обеспечить равномерность выдува на левой и правой половинах крылч и оперения, как при нормальной работе, так и при отказах двигателей.

11.2.3. Комбинированные методы

К этим методам можно отнести отклонение спутной струи от винтов с помощью закрылков, внешнюю и внутреннюю обдувку закрылков струей от ТРДД, а также повыщение несущей способности крыла с помощью струйного закрылка.

Первый метод является весьма эффективным средством сокращения взлетно-посадочных дистанций для винтовых самолетов. Суть его заключается в предотвращении срыва потока при весьма больших углах отклонения закрылков за счет энергии струи винтов, в увеличении эффективной скорости обдувки крыла и повороте с помощью механизации вектора тяги.

В качестве примера может быть назван самолет Бреге 941, крыло которого имеет трехщелевой закрылок, обдуваемый потоком от четырех винтов, приводимых во вращение четырьмя ТВД. При отклонении закрылка на угол 63 = 45° можно получить Оутзх > 5,5 (рис. 11.5). Применение такой механизации на самолете Бреге 941 при взлетной массе 21 т обеспечивает взлетную дистанцию 1взл = 285 м и посадочную Lnoc = 255 м.

Если количество движения воздуха, вводимого в пограничный слой, превышает требуемое для поддержания безотрывного обтекания при умеренных углах атаки, возникает явление, известное под названием суперциркуляции, в результате чего Су возрастает до очень больщой величины, зависящей от количества движения воздуха, отводимого от силовой установки в крыло. Выхлопные газы двигателя направляются в крыло и выбрасываются поверх закрылков, что позволяет для самолета обеспечить Су > 7. Такая схема реактивного закрылка, объединяющая несущую систему самолета с силовой установкой в единое целое, была реализована в Англии на экспериментальном самолете HS.126. Подобная схема дает наибольший аэродинамический эффект, однако ее практическое применение представляет трудную инженерную проблему, связанную с конструированием протоков, изоляцией и использованием! внутреннего объема крыла.

Применение закрылка с внешним обдувом струей ТРДД снизу исключает необходимость усложнения конструкции крыла внутренними протоками, но вводит некоторые новые проблемы. При взлете и посадке реактивная струя от подвешенных под крылом дви-

Рис. 11.5. Характер поляры для крыла при 63 = 45°:

/ - о обдувом крыла; 2 - без обдува потоком от виитов

Рис. 11.6. Зависимость Су от величины при внешнем обдуве закрылка

струей ТРДД снизу

гателей направляется на отклоненные закрылки. При этом подъемная сила создается не только вследствие изменения направления вектора тяги, но также и суперциркуляцией, обусловленной распространением влияния потока, обдувающего закрылок, на всю поверхность. Эффективность закрылка повышается за счет сходящей с него вихревой пелены. Срыв потока предотвращается, так как часть струи проходит через щели в закрылках и сообщает энергию пограничному слою.

Коэффициент подъемной силы крыла с таким закрылком может быть представлен в виде суммы:

Су = Сус=о + ЛСц Sin (бстр + + Асуг,

где Сус =0 - коэффициент подъемной силы крыла без выдува реактивной струи; ti - статический коэффициент восстановления тяги; бстр - угол отклонения струи реактивного закрылка; а - угол атаки; Асу - приращение подъемной силы из-за суперциркуляции. Типичная зависимость Су = f (с) представлена на рис. 11.6.

При рассматриваемом способе механизации крыла изменяется и продольная сила. Коэффициент продольной силы от выдува реактивной струи на закрылке может быть определен по следующей формуле:

с, = цс cos (а + б р) - - (11.11)

Исследования показали, что при рационально выбранных параметрах закрылка и положения сопла двигателя статический коэффициент восстановления тяги ti может достигать величин порядка 0,85 ... 0,90 при максимальных углах отклонения струи. Практическая реализация данной концепции, возникшей в середине 50-х годов, стала возможна лишь в последнее время (само-

Рис. 11.7. Аэродинамические характеристики модели самолета YC-14 (режим посадки, все двигатели работают, модель без ГО, несбалансированная, сдув с носка отсутствует):

/ - Cj, =}