Дозаправка в полете:

Проект был предложен 1 июня 1931 года, а уже 3 декабря в воздух поднялось «Звено-1». Это был бомбардировщик ТБ-1, на крыле которого сверху были закреплены два истребителя И-4. В 1932 году стали проводится работы с использованием более крупного по размерам бомбардировщика ТБ-3. Здесь модификаций «Звена» было предостаточно, в соответствии с замыслами и богатой фантазией Вахмистрова. Практически все они были летающими. Идеи и воплощенные в жизнь конструкции инженера даже получили характерное прозвище «цирк Вахмистрова» .

«Звено-2» – ТБ-3 с двумя истребителями И-5, а «Звено-2А» – с тремя (два на крыле и один на фюзеляже).

«Звено-3» – два истребителя И-Z (пушечный истребитель) под крылом.

«Звено-5» – не только отцепка истребителей И-Z в полете, но и прием их обратно после выполнения задания. «Звено-6» - под крылом два И-16. «Звено-7» – суперавианосец. ТБ-3 нес в этом варианте 5 истребителей: два И-5 на крыле, два И-16 под крылом, один И-Z под фюзеляжем.

Одним из самых доведенных стал проект «Звено-СПБ» (составной пикирующий бомбардировщик). Это был самолет ТБ-3РН с двумя И-16 под крылом, каждый из которых был вооружен бомбами (2×250 кг). Сама авиаматка даже не заходила в зону ПВО. Она доставляла истребители с бомбами, так сказать, по месту , выпускала их там, и уже они выполняли бомбометание.

Самолеты «Звено-СПБ» приняли достаточно активное (и результативное !) участие в Великой Отечественной войне и воевали вплоть до второй половины 1942 года. Однако производство ТБ-3 было прекращено еще в 1937 году. Устаревшие самолеты не могли полноценно противостоять передовой технике люфтваффе.

Как только была практически доказана возможность и эффективность дозаправки в воздухе, активные работы по созданию летающих авиаматок были прекращены. Стоит, правда, сказать, что в малом объеме такого рода исследования все же проводилсь и после войны, вплоть до 60-х годов.

Дозаправке в воздухе.
Это и есть та самая вторая возможность увеличения дальности. И, действительно, самолет может держаться в воздухе и выполнять при этом поставленную задачу, пока работают его двигатели. А они будут работать, пока есть на борту топливо (при условии, конечно, их полной исправности). То есть формально самолет может находиться в воздухе неограниченно долго, главное, чтобы экипаж, им управляющий, был работоспособен.

У принципа пополнения топлива на борту путем дозаправки в воздухе есть еще одна очень важная положительная особенность. Дело в том, что в характеристиках любого самолета есть такой параметр, как максимальная взлетная масса. Это такая максимальная масса летательного аппарата при которой он может безопасно осуществить взлет.

Так как в суммарную массу любого воздушного судна входит как топливо на его борту, так и груз в его грузовых отсеках (а равно и боеприпасы), то здесь открывается возможность для определенного комбинирования.

Если есть возможность дозаправки в воздухе, то вполне можно взлететь с меньшим количеством топлива (к тому же используя более короткую дистанцию для взлета), но с большей полезной нагрузкой, а потом уже в полете нужное топливо получить от заправщика. В этом случае, естественно, эффективность боевого применения повышается.

Как уже и говорил, впервые такого рода операция была выполнено 27 июня 1923 года. Заправка происходила с крыла на крыло между двумя самолетами Airco DH.4 принадлежашими USAF ( американские военно-воздушные силы, тогда еще называвшиеся по-другому ). Экипаж – военные летчики Virgil Hine и Frank W. Seifert. И американцы не остановились на достигнутом.

Уже в августе этого же года, с 27-го по 28-е, на тех же самолетах Airco DH.4 был установлен рекорд продолжительности полета (экипаж – военные летчики Lowell Smith и John Paul Richter). Заправляемый самолет оставался в воздухе 37 часов 15 минут, при этом было проведено девять дозаправок, перекачано 687 галлонов топлива и 38 литров масла для двигателя.

25 октября того же года тот же экипаж на самолете Airco DH.4 выполнил успешный перелет из городка Sumas в штате Вашингтон до San Diego ( Калифорния) с двумя дозаправками в воздухе, тем самым доказывая практическую ценность воздушной дозаправки.

Дальше – больше … В январе 1929 года американские военные летчики на самолете Question Mark (Вопросительный знак), который был специально подготовленной модификацией военно-транспортного Atlantic-Fokker С-2А, в результате использования дозаправки в воздухе продержались в полете над Лос-Анджелесом более 150 часов.

Летчики Dale Jackson и Forest O’Brine на самолете Curtiss Robin используя всю ту же ручную примитивную дозаправку продержались в воздухе без посадки с 13 по 30 июля 1929 года (то есть 420 часов и 17 минут). Полет проходил над аэродромом Lambert Field, город St-Louis, штат Missouri.

В период с 11 июня по 4 июля 1930 года братья brothers John, Kenneth, Albert, и Walter Hunter используя два самолета Stinson SM-1 Detroiter (один как заправщик другой, как заправляемый) продержались в воздухе 553 часа 40 минут над аэродромом Sky Harbor Airport возле местечка Northbrook севернее Чикаго.

И наконец в 1935 году братья Fred и Al Key (получившие прозвище «Летающие Ключи» ) на самолете Curtiss Robin (носившим название Ole Miss) установили рекорд беспосадочного полета в 653 часа и 34 минуты. То есть более 27 дней в воздухе! Да еще на такой этажерке . Они взлетели 4 июня и приземлились 1 июля, пролетев при этом 52320 миль и израсходовав более 6000 галлонов бензина.

Интересно, что в этом случае установление рекорда с использованием дозаправки в воздухе не было самоцелью. Дело в том, что 1935 год был временем, когда в разгаре была Великая Депрессия. Небольшой аэродром (аэропорт) в городке Meridian (штат Миссисипи) должен был закрыться по экономическим соображениям.

Братьев Key это, мягко говоря не устраивало. И они решили привлечь внимание к аэродрому, устроив на нем свое шоу, главной целью которого было побить существующий рекорд братьев Hunter.

Подошли они к этому вопросу достаточно основательно. Ведь известно, что существовавший до сих пор способ заправки (шланг с обычным заправочным пистолетом) был довольно опасен. Самолет ( как заправщик, так и заправляемый) из-за любых воздушных возмущений вполне мог отклониться от прямолинейного полета.

В этом случае заправочный пистолет могло вырвать из горловины топливного бака заправляемого самолета. Понятно, что в этом случае струя бензина из шланга может попасть куда угодно, в том числе и на горячий корпус двигателя заправляемого самолета. А тогда пожар в полете очень вероятен.

Дабы этого избежать, Братья Key совместно с изобретателем и механиком A.D.Hunter усовершенствовали систему заправки. На конце заправочного шланга был установлен специальный клапан, который открывался только при его нахождении в заправочной горловине.

В случае, если он оттуда по какой-либо причине (штатной или нештатной) выходил, то подача топлива сразу перекрывалась. С использованием этой системы и проходил полет. Заправка производилась с такого же самолета Curtiss Robin, пищу летчикам спускали на веревке. Все остальное тоже с использованием подручных средств …

Еще одной проблемой как у братьев Hunter, так и братьев Key ( а также у летчиков Dale Jackson и Forest O’Brine, Сант-Луис) было обслуживание двигателя. Полет был очень длительный, положенного наземного технического обслуживания двигатель, естественно, не получал. Поэтому приходилось производить хоть какие-то работы прямо в полете на работающем двигателе.

Специально для этого как на Stinson SM-1 Detroiter, так и на Curtiss Robin были выполнены специальные небольшие помосты вокруг двигателя, на которые выбирался один из пилотов и ( я бы сказал, рискуя жизнью) выполнял необходимые работы.

Не отставала от американцев и Европа. Там примерно в это же время проводились опытные полеты с дозаправкой в воздухе. Были они правда не столь экстремальны.

В 1928 году заправку между двумя самолетами продемонстрировали французы на авиационном празднике на аэродроме в Ле бурже (Le Bourget, том самом, где сейчас проходят знаменитые всемирные авиационные выставки).

Британский научно-исследовательский авиационный центр (одна из баз его была в Фарнборо (Farnborough), опять же в том самом, где сейчас проходят крупные авиационные выставки; последняя только что закончилась в прошлое воскресенье) работал над увеличением дальности полета дальнемагистральных гидросамолетов Британской империи.

С этой целью исследовались возможности дозаправки в воздухе. В 1931 году впервые была продемонстрирована дозаправка между двумя самолетами Vickers Virginia, при этом использовался шланг с предохранительным клапаном, по принципу действия похожим на клапан, используемый братьями Key. Работы продолжались успешно, но были прекращены с началом Второй Мировой войны.

Самолет Vickers Virginia.


чуть позже продолжу (ломать не возбраняется)

Это сообщение отредактировал klebstoff1 - 22.09.2014 - 12:28

Интересная логика, и тут же фтыкнуть фото дозаправки Су-24М от танкера Су-24М

Кстати на Су-24 топливная система не доработана под дозаправку и соответственно нет штанги Для нее просто нет места, ибо нос на метр короче
Можешь поверить мне на слово

Куырф
подправлю позже.

Фраза просто немного непонятная, для того, чтобы дозаправляться от Ил-78, на Су-24М УПАЗ вешать не надо, он вешается только на танкер, тут и становится непонятна фраза про "бомбоотсек", а если бы он был? Что изменилось бы?
Тут речь видимо идет об использовании в роли танкера сам Су-24М, что и практикуется при отсутствии Ил-78

Однако все эти способы заправки были, как видите очень примитивны, малоэффективны и опасны для самолета и экипажа. Назревала серьезная необходимость придумать что-нибудь посерьезнее и поосновательнее. Первым человеком, взявшимся за выполнение этой задачи стал Alan John Cobham, известный английский летчик, воевавший в первую мировую и специализировавшийся в полетах на длинные дистанции.

Основываясь на работах других английских инженеров он разработал первую в мире настоящую систему (именно систему!) дозаправки в воздухе.

Кратко о ее сути. На заправляемом самолете в хвосте через специальное отверстие выпускался тонкий стальной трос на конце которого был укреплен груз со специальными зацепами (когтями). На самолете заправщике в нижней части фюзеляжа было смонтировано устройство, которое в нужный момент делало выстрел специальным гарпуном (лучше слово не подберешь ) на таком же тросе поперек курса в левую сторону.

Заправщик подходил справа сзади и чуть выше заправляемого самолета и делал выстрел гарпуном поперек курса в сторону выпущенного троса с грузом от заправляемого самолета. Трос заправщика ложился на трос заправляемого и далее, в результате эволюций заправщика, тросы обоих самолетов сцеплялись (гарпун с когтями груза) и лебедкой место сцепа затягивалось в корпус танкера.

Там вместо троса к узлу сцепки присоединялся топливный шланг, который в обратном порядке перетягивался на борт заправляемого самолета. Далее заправщик поднимался выше и происходила заправка. Топливо, как вы уже верно поняли , опять же перетекало самотеком.

При отработке этой системы в качестве заправляемого самолета использовался Airspeed AS.5 Courier а в качестве заправщика транспортный Handley Page W.10.

Главной целью разработчика этой системы было не военное ее применение, а улучшение возможностей трансатлантических коммерческих перелетов.

В 1934 году Cobham основал фирму по разработке, совершенствованию и производству оборудования для своей системы дозаправки в воздухе. Фирма называлась Flight Refuelling Limited (FRL, существует по сей день), а система дозаправки – Grappled-line looped-hose или просто looped-hose. Затрудняюсь литературно это перевести. Что-то типа «шланг-петля».

В 1938 году система FRL looped-hose отрабатывалась на больших гидросамолетах типа Short Empire. В 1939 году с целью отработки дальних трансатлантических перелетов использовались самолеты Handley Page H.P.54 Harrow. С 5 августа по 1 октября 1939 года было выполнено 16 трансатлантических перелетов британских гидросамолетов, в которых 15 раз использовалась дозаправка в воздухе. После этого испытания были прекращены, потому что началась Вторая Мировая война.

Это сообщение отредактировал klebstoff1 - 22.09.2014 - 13:37

Однако сразу после окончания войны США закупили для своих ВВС некоторое количество систем FRL. Они с небольшими изменениями в конструкции устанавливались на самолеты В-17, В-24 и В-29 (они назывались КВ-29) и в дальнейшем на В-50.

И именно такой системой был оборудован самолет ВВС США Lucky Lady II (Boeing B-50 Superfortress) осуществивший в 1949 году первый в истории беспосадочный полет вокруг света. Его заправлял КВ-29М.

А теперь кое-что о наших … Советский Союз ведь тоже не остался в стороне от исследований по дозаправке в воздухе. С начала 30-х годов она была опробована на различных типах самолетов. Нельзя сказать, что у нас дела пошли лучше, чем у американцев. Первоначально была все та же кустарщина, граничащая, на мой взгляд, с некоторым безрассудством. Уж больно все это было опасно… Хотя, наверное, иначе в то время было просто нельзя.

Под руководством авиатора-энтузиаста П.И.Гроховского был разработан самолет-заправщик (танкер) на базе легкого бомбардировщика и разведчика Р-5. Далее опытными работами по дозаправке в воздухе в НИИ ВВС занимался инженер А.К. Запанованный с летчиком И.П. Белозеровым.

Легкий бомбардировщик Р-5

На Р-5 были смонтированы дополнительные бензиновые баки (главным был большой подфюзеляжный бак емкостью 550 литров), а также ручная лебедка с металлизированным шлангом. На конце шланга имелся груз, так называемая «груша», весом около 4-х кг.


Эскиз (30-е годы) дозаправки ТБ-1 от Р-5.

В качестве заправляемого использовался уже упомянутый выше ТБ-1. Члены экипажа (чаще всего механик и летнаб (летный наблюдатель)) должны были вручную эту самую грушу поймать, рискуя при этом получить основательный удар по голове, удержать, что было совсем нелегко, и направить конец шланга с клапаном в заправочную горловину. Можете себе представить, что это такое было

Открытые кабины летчиков и стрелка-летнаба.

Топливо перетекало вниз под собственным весом, то есть заправщик летел выше заправляемого самолета. Все эти операции проводились на скоростях не выше 200 км/ч, кабины были открыты, защитных фонарей, как сейчас, тогда не было (особенно у стрелков и летнабов), что давало возможность кое-как справляться с подаваемым сверху шлангом.

В дальнейшем в качестве заправщика использовали и ТБ-1. И, несмотря на определенную примитивность, система работала и довольно успешно. Сначала пробовали вместо топлива переливать воду, а в середине лета 1932 года осуществили ряд успешных дозаправок топливом в воздухе. В одном из вылетов это позволило ТБ-1 продержаться в воздухе 25 часов.

Однако самолет ТБ-1 быстро сошел со сцены. Ему на смену появился тяжелый бомбардировщик ТБ-3. Его использовали как в качестве танкера, так и в качестве заправляемого самолета. На заправщике (самолет назывался ТБ-3Р) установили комплект специального оборудования (наименование АЗ-21).


Система заправки на танкере ТБ-3Р.
1 - ручная лебедка;
2 - топливный шланг;
3 - груз ("груша");
4 - предохранительная поверхность;
5 - наконечник шланга с клапаном;
6 - фиксирующее приспособление;
7 - люк выхода шланга;
8 - крышка люка.

Ничего нового. Все та же ручная лебедка со шлангом. На конце шланга специальный наконечник с клапаном и 4-х-килограммовая гиря для утяжеления и стабилизации в воздухе.

Шланг разматывался в специальный люк в полу, а на заправляемом самолете (ТБ-3) эту гирю ловили сразу два стрелка. Иначе ее было не удержать. Бензин забирался из стационарных центропланных баков заправщика и перетекал вниз самотеком. Первая заправка ТБ-3 была осуществлена 20 ноября 1933 года.

Кроме того летом 1936 года проводились экспериментальные работы по дозаправке в воздухе истребителей И-5 и И-16 от танкера ТБ-3Р. На истребители устанавливался комплект оборудования АЗ-22. Термин «комплект» звучит внушительно, но на самом деле это были всего лишь заливная горловина и отсечной клапан.

Дальнейшие исследовательские работы большого развития не получили не только в Советском Союзе, но и в других странах мира. Можно сказать, что перед войной завершился первый, начальный этап. Проведенные эксперименты были достаточно успешны, но сам процесс ручной дозаправки в воздухе оказался очень тяжел и рискован.

Вторая мировая война стала как бы тормозящим порогом, перевалив который техническая мысль в этой области перешла на качественно новый технологический уровень.

Приближалась эра реактивной авиации, которая принесла с собой новые цели и новые возможности. После войны дозаправка в воздухе, как предмет практических исследований, получила ощутимый толчок к развитию.

История ныне существующих способов дозаправки берет свое начало, на мой взгляд, в первые послевоенные годы. Основная масса экспериментаторов в области авиации к тому времени наконец-то убедилась в том, что дозаправка – это пока единственный реальный способ увеличения дальности полета самолетов. Хотя, конечно, как вы уже знаете, опробование некоторых «цирковых» новшеств (часто с интригующими названиями) еще продолжалось .

Но действительно серьезные варианты дозаправки в воздухе уже существовали и продолжалось быстрое их развитие. Тем более, что на пороге была эра холодной войны, и в умах политиков и военных проекты самолетов, могущих нести смертоносное оружие на большие расстояния обретали все более ясные очертания…

Первым таким реальным способом был английский FRL Grappled-line looped-hose. После войны немало американских дальних бомбардировщиков (B-17, B-24, В-29, В-50) были оборудованы этой системой и ее модернизированными вариантами. Обратили на нее внимание и в Советском Союзе.

Сама идея дозаправки в воздухе приобрела особое значение в послевоенные годы, в том числе и благодаря довольно интересным обстоятельствам. Это было время первых реактивных самолетов, которых частенько показывали на воздушных парадах. На параде 1-го мая 1947 года должен был быть показан недавно появившийся ЯК-15.

Но дело в том, что часто первые реактивные истребители из-за несовершенства конструкции ( в т.ч. и двигателей) и, как следствие, большого расхода топлива, имели радиус действия практически вдвое меньший, чем их поршневые предшественники. Например, «родственник-предшественник» ЯК-15-го поршневой ЯК-3 имел дальность 1060 км при полной заправке, а ЯК-15 только 510 км.

Цифры очень красноречивые. В итоге получалось, что большая группа ЯК-15 для следования в строю имела запас времени не более получаса. А ведь для парада нужно было еще взлететь, собраться и проследовать по определенному маршруту. Вобщем по тем временам причина была достаточно веская для того, чтобы задуматься о возможности пополнения запаса топлива. И не только для парадов, конечно…

Система фирмы FRL заинтересовала В.С.Вахмистрова, того самого, который в довоенное время был зачинателем «летающих пирамид» или «цирка Вахмистрова», как тогда любили говорить авиаторы . Он взял ее за основу, начиная свои работы в 1948 году.

Однако работы В.С.Вахмистрова продолжения не имели, потому что в ЛИИ им. Жуковского были и другие энтузиасты внедрения дозаправки в воздухе. Это два летчика-испытателя Игорь Шелест и Виктор Васятин. Они разработали собственную систему дозаправки, которая в итоге оказалась значительно эффективнее и проще системы FRL и впоследствии была принята за основу.

Это была так называемая система дозаправки в воздухе «с крыла на крыло». Она в дальнейшем массово применялась только в советских ВВС (причем вплоть до второй половины 90-х годов) и стала нашим, так сказать, советским «ноу-хау». Самолеты по задумке авторов должны были лететь во время заправки параллельными курсами с небольшим отставанием один от другого. Заправочный шланг переходил с крыла на крыло и топливо должно было подаваться под давлением для ускорения процесса.

Сцепка должна была происходить с использованием тросов, тянущих за собой заправочные шланги. То есть, вобщем-то, наследие FRL, однако более автоматизированное.

Первоначальные испытания проводились на так называемых «макетах». Для этого выбрали в качестве заправщика и заправляемого два бомбардировщика ТУ-2. Макет означает, что сама заправка не проводилась, выполнялась только сцепка, самый, вобщем-то, сложный элемент всего этого процесса. 16 июня 1947 года эта стыковка была успешно осуществлена в воздухе.

Следующим этапом была столь же успешная стыковка между «танкером» ТУ-2 и заправляемым самолетом, тем самым «недалеколетающим» ЯК-15, в крыле которого установили макет топливоприемной аппаратуры.