Как поставить самолёт на поплавки?

У пользователей World of Warships довольно часто вызывают недоумение и даже нарекания неожиданные поплавковые самолёты, которые встречаются в игре и которых не было в действительности. Наши коллеги с портала worldofwarships.ru рассказывают, является ли это багом.

Зачем нужны поплавковые версии самолётов

В 1930-е годы на гидросамолёты смотрели несколько иначе, чем сейчас. В современном мире высоких технологий мы уже привыкли видеть самолёты на колёсном шасси, а аэродромная сеть густо покрывает цивилизованные участки поверхности Земли, и нет никакой необходимости в специальных гидросамолётах — за некоторыми исключениями. Прежде ситуация была иной. Аэродромов было мало, и они обычно представляли собой ровное травяное поле вроде футбольного, но побольше. Зачастую для открытия новых линий использовали именно гидросамолёты, которые практически не нуждались в сложной инфраструктуре — достаточно было наклонного съезда (слипа) в воду, так называемого перекатного шасси или тележки и ангара для обслуживания.

В военном деле также имелось немало задач как для колёсных, так и для гидросамолётов. Особенно популярными в этом смысле были разведчики-корректировщики — они были нужны в качестве корабельных самолётов как над сушей, так и над морем. Иногда военные шли по пути адаптации сухопутного самолёта к морскому базированию, а иногда сразу заказывали проектирование самолёта на двух видах шасси, как, например, Hawker Osprey.

Даже в тех случаях, когда поплавковая версия не планировалась, а самолёт получался удачным и массовым, при необходимости проектировали новое морское шасси. Так случилось с хорошо известным У-2 (По-2): изначально сухопутный учебный самолёт оказался настолько востребован, что для нужд Сибири стали строить различные поплавковые варианты.

Как видим, постановка на поплавки — явление не слишком редкое для тех годов. Методика была не только разработана, но и описана в специальной литературе. Создатели игры World of Warships пользовались книгой П.Д. Самсонова «Проектирование и конструкции гидросамолётов» (Москва, 1936), в которой есть раздел, который так и называется: «Постановка на поплавки сухопутного самолёта». В этом случае облик машины известен, известны и точки крепления сухопутного шасси (колёса и конструкция между ними и самолётом). Обычно морское шасси (поплавки) крепится к тем же силовым элементам.

Трансформация «англичанина»

Проделаем подобную трансформацию на примере уже упомянутого британского Hawker Osprey. Так выглядит наш подопечный на начальном этапе:

Основные этапы постановки на морское шасси:

• По весу самолёта подбираются поплавки. В разное время они выглядели по-разному. Для простоты изложения примем, что есть стандартные наборы поплавков, что справедливо для периода с 1930-х годов и позднее. Например, были широко распространены поплавки фирмы «Эдо»;
• Снимается колёсное шасси: основные ноги шасси, хвостовой костыль или хвостовое колесо, возможно, носовая нога шасси с колесом;​

• Изготавливается новая конструкция между корпусом самолёта и поплавками. Чтобы взлётно-посадочные характеристики были удачными, нужно соблюсти несколько условий:

— зазор между винтом и поверхностью воды должен быть не менее 0,6 м;

— зазор под хвостом самолёта должен быть не менее 1,5 м;

— сумма угла хода при отрыве (обычно составляет 8–9°, обозначен на схеме цифрой 1), угла заклинения крыла (2) и угла наклона тяги к спинке поплавка (обычно принимается +2°, обозначен цифрой 3) равна разнице угла максимальной подъёмной силы профиля (4) и угла безопасности (обычно принимается 1–3°, обозначен цифрой 5). Общий смысл этого правила состоит в том, чтобы при отрыве гидросамолёта от воды угол атаки крыла был меньше максимального на тот самый угол безопасности. Это делается для того, чтобы случайно не выскочить при взлёте на закритические углы атаки и не сорваться в штопор, что неминуемо повлечёт за собой катастрофу;

— расстояние по горизонтали между центром тяжести гидросамолёта (6) и реданом на поплавках должно составлять 20–30% средней аэродинамической хорды (САХ). САХ — это виртуальная сущность, на которую заменяют крыло или крылья для рассмотрения вопросов балансировки самолёта. САХ обозначена цифрой 7, расстояние — цифрой 8;

— расстояние между поплавками должно обеспечивать поперечную устойчивость самолёта на воде. Оно зависит от массы машины, водоизмещения поплавка и площади ватерлинии поплавка.

• Поскольку большая часть боковой поверхности поплавка оказывается впереди центра масс, этот фактор вносит дестабилизирующий вклад в путевую устойчивость самолёта. Поэтому очень часто на поплавковых вариантах добавляют примерно 10% к площади вертикального оперения — иногда в виде гребней под хвостом самолёта, в других случаях — в виде увеличения площади неподвижной части вертикального оперения, а бывает, что увеличивают площадь руля направления.

Таким образом, практически любой сухопутный самолёт массой до 5-7 т, а иногда и больше, можно поставить на поплавки. Он будет летать, но несколько хуже прототипа. Практика показывает рост полётной массы самолёта на 10–12%, снижение максимальной скорости на 5–15% и снижение потолка также на 10–12%.

Так выглядит наш подопечный после постановки на поплавки:

В практике авиастроения существует множество примеров установки вполне сухопутных самолётов на поплавки или же планов на подобную переделку. Вот несколько таких экземпляров.

Примеры

F4F-3S “Wildcatfish”. Задумывалось, что самолёт станет действовать с островных баз, пока будет строиться сухопутный аэродром. Эта разработка была вызвана некоторыми успехами японских поплавковых истребителей Накадзима A6M2-N «Руфь».

Supermarine Spitfire. По замыслу британцев, этот вариант должен был действовать вне островной сети, в частности в Норвегии, в условиях захвата аэродромов немцами. Правда, те настолько быстро оккупировали Норвегию, что надобность в этом варианте отпала. Также британцы собирались модифицировать и Hawker Hurricane.

Немцы отметились своим He 51.

Когда разработчикам игры понадобилось сделать много поплавковых истребителей и разведчиков для оснащения большого количества кораблей разных уровней, а таковых самолётов в реальности построено не было, они самостоятельно поставили на поплавки разные модели. На их взгляд, самыми интересными получились следующие: