Беверли Страхан Шенстоун , магистр наук , почётный член FRAes , FAIAA , AFIAS, FCAISI, почётный член V (10 июня 1906 г. — 9 ноября 1979 г.) — канадский специалист по аэродинамике, которому часто приписывают разработку аэродинамики эллиптического крыла самолёта Supermarine Spitfire . [1] [2] В своей дальнейшей карьере он заложил техническую основу британской коммерческой авиационной промышленности [3] [ необходимо разъяснение ] и пропагандировал полёты с использованием человеческой энергии. [4]
Шенстоун родился 10 июня 1906 года в Торонто, Онтарио . [5] Он был старшим ребенком Саксона Т. Шенстоуна и Китти Элисон ( урожденной Патерсон) и племянником Аллена Шенстоуна . Его отец умер на Рождество 1915 года, оставив Беверли и двух его младших братьев на воспитание Китти и их дедушке по отцовской линии, Джозефу Ньютону Шенстоуну. [6] Беверли учили ходить под парусом его дяди. [7] Он проектировал, строил и участвовал в гонках на моделях яхт. [ нужна ссылка ] Будучи студентом в 1927 году, он предпринял экспедицию на каноэ по водным путям Южной и Юго-Западной Англии. По окончании этого тура он несколько недель работал в лаборатории Министерства авиации , расположенной в подвале Лондонского музея науки . [8] В 1928 году он окончил Торонтский университет , получив степень по инжинирингу, а затем получил степень магистра, занимаясь исследованиями в области устойчивости летающих лодок под руководством профессора Джона Х. Паркина. [8]
В июне 1929 года Шенстоун научился летать в кадетском корпусе Королевских канадских военно-воздушных сил (RCAF) , совершив самостоятельный полет менее чем за 10 часов, что принесло ему постоянную комиссию Королевских канадских военно-воздушных сил (RCAF). [9] В эпоху, когда большинство самолетов представляли собой деревянные бипланы с тканевой обшивкой, Шенстоун понял, что будущее за металлическими монопланами, и что немецкая промышленность лидирует в этой области. [4] Он подал заявку на работу в компанию Dornier во Фридрихсхафене [ требуется ссылка ], но безуспешно. Упорство и полезные контакты окупились, и при содействии Паркина и капитана М. К. Кристи (британского военно-воздушного атташе в Берлине) он получил должность в компании Junkers в ноябре 1929 года в Дессау . [8]
Он проработал год в Junkers, изучая методы металлообработки, такие как битье панелей и клепка. Он работал в технических отделах, таких как цех двигателей. Он также изучал теории крыла Hugo Junkers . [10] Шенстоун работал с Yoshihara Seiji над подготовкой Junkers Junior последнего к перелету из Дессау в Токио в августе 1930 года. [11]
Летом 1930 года Шенстоун научился летать на планере в Вассеркуппе . В то время это был главный центр планеризма в Европе. Там он познакомился с Джеффри Хиллом и Александром Липпишем , обоими пионерами самолетов типа «летающее крыло». В то время Липпиш возглавлял техническое отделение Rhön -Rossitten Gesellschaft . Шенстоун провел зиму 1930/1931 года, работая с Липпишем и его командой, разрабатывая бесхвостые планеры (и обучаясь кататься на лыжах). Его дружба с Липпишем длилась 40 лет. [12]
Находясь в Германии, Шенстоун отправился в Гейдельберг и встретился с Людвигом Прандтлем , который был пионером в применении систематического математического анализа к аэродинамике. Также в Вассеркуппе он встретился с коммодором авиации Джоном Адрианом Шамиером и выступил в качестве его переводчика. Шамиер предложил Шенстоуну поработать на британскую компанию Vickers-Armstrongs , директором которой был Шамиер. [13]
Чтобы найти работу, он переехал в Англию в мае 1931 года. Джеффри Хилл пытался устроить его на работу в Westland, но ничего подходящего не нашлось. Он был на собеседовании у Сидни Кэмма , но из-за недоразумения отказался от собеседования. [14] Через Шамиера он попал на собеседование в 1932 году к Реджинальду Митчеллу в Supermarine (которая была частью Vickers-Armstrong). Хотя Шенстоун был разочарован знаниями о конструкции крыла моноплана, Митчелл был впечатлен его познаниями в теории аэродинамики и дал ему постоянную должность с зарплатой 500 фунтов стерлингов в год после двухмесячного испытательного срока. [15] [16]
Помимо предоставления технической поддержки, Митчелл поручил Шенстоуну привнести внешнюю перспективу в проекты Supermarine. В результате Шенстоун отправился с Эрнестом Хайвсом из Rolls-Royce в Германию в начале 1934 года, а позднее в том же году в США, где он посетил NACA и ряд производителей самолетов. В результате он доложил Митчеллу о последних профилях крыла NACA и важности, придаваемой высокому уровню аэродинамической отделки другими конструкторами. [17]
Еще до того, как его проект Type 224 был отклонен Министерством авиации, Митчелл решил начать тщательную переработку проекта, в частности, конструкции крыла. При поддержке Шенстоуна, эксперта в области теоретической аэродинамики, Митчелл и при поддержке Эрнеста Мэнсбриджа, Джо Смита и Альфреда Фэдди начал исследовать возможность использования эллиптического крыла. [18] И Митчелл, и Шенстоун знали о потенциале эллиптического крыла, поскольку Митчелл предложил его для своей летающей лодки Type 179 , в то время как гидросамолет Short Crusader , который был представлен на Schneider Trophy 1927 года, имел похожее крыло в форме лепестка. [19] Между тем, Шенстоун знал, что Фредерик Ланчестер в 1907 году предположил, что лучше распределить вихревой поток вдоль крыла, а не концентрировать его на конце, [20] в то время как Макс Мунк также определил, что когда крыло имеет эллиптически распределенную подъемную силу, то индуцированное сопротивление будет уменьшено. [20]
Продолжение итераций привело конструкторов Supermarine к созданию искаженного эллиптического крыла с выдвинутым вперед концом крыла для создания большей подъемной силы. С его главным лонжероном под прямым углом результатом стало жесткое устойчивое крыло, которое обеспечивало устойчивость, необходимую для самолета с установленными на крыле пушками. [20] [18] Новая конструкция крыла была включена в предложение Type 300, которое в конечном итоге стало Spitfire.
.jpg/1280px-Move_It_-_Thinktank_Birmingham_Science_Museum_-_Supermarine_Spitfire_Mark_IX_(8619267873).jpg)
После работы над Spitfire Шенстоун был главным аэродинамиком в предложении Supermarine B.12/36 . [21] Эта спецификация была для четырехмоторного тяжелого бомбардировщика, и предложение Supermarine использовало крыло с сильно стреловидной передней кромкой, размещая бомбовую нагрузку как в крыле, так и в фюзеляже. В то время как Supermarine получили контракт на разработку двух прототипов, после того, как первый был уничтожен в результате бомбардировки в сентябре 1940 года, эта спецификация была выполнена Short Stirling , который был резервным вариантом Министерства авиации из-за их сомнений относительно Supermarine. [22] [23]
В 1938 году Шенстоун покинул Supermarine и перешёл на работу в Министерство авиации в качестве старшего научного сотрудника при директоре гражданской авиации. [24] [8] Там он играл роль, поощряющую сотрудничество и эффективность в отрасли. [25] В октябре 1940 года он был отправлен в США в составе Британской авиационной комиссии [8], работая над тем, чтобы американские самолёты, поставляемые по ленд-лизу, соответствовали требованиям Королевских ВВС. На этой должности он должен был проявить интерес к разработке самолёта P-51 Mustang .
Несмотря на свои ранние исследования, в 1943 году, после трудного опыта пересечения Атлантики на летающей лодке, Шенстоун пришел к убеждению, что они будут устаревшими в послевоенной авиации. Это была непопулярная позиция для члена Комитета Брабазона и вызвала критику со стороны других членов. [26]
Шенстоун вернулся в Канаду в 1946 году, где он был техническим администратором в Trans-Canada Airlines. [3] [27] Затем он перешел в Avro Canada в Торонто, где он был вовлечен в технические аспекты управления новым Avro Jetliner и реактивным истребителем CF-100 , [16] но был разочарован отсутствием опытно-конструкторских работ, которые бы в полной мере использовали его опыт. [ 27] Это побудило его написать NE Rowe (который теперь был директором по исследованиям и разработкам в BEA ), чтобы узнать о возможных должностях. В результате, в 1948 году ему дали должность главного инженера. [28]
В BEA он инициировал систему статистического контроля технического обслуживания, используя прошлые отказы компонентов для управления будущим обслуживанием. [29] Что еще более важно, он внес важный вклад в спецификации британских гражданских самолетов. Например, он сыграл важную роль в увеличении пассажирской вместимости Vickers Viscount . [30] В конце 1950-х годов он сыграл ключевую роль в разработке конфигурации хвостового двигателя de Havilland DH121 (позже ставшего Trident) и VC10 . [27] Шенстоун также представил первые реактивные услуги BEA, начав с de Havilland Comet в 1960 году. В том же году он был также назначен в совет директоров BEA. Он был президентом RAeS с мая 1962 по май 1963 года. [24] [8]
В конце 1964 года он был назначен техническим директором BOAC , где отвечал за координацию работы инженерных и летных операций BOAC. В этой должности он был в основном занят долгосрочными проектами, в частности сверхзвуковыми авиалайнерами . [8] Он был вовлечен в разработку сверхзвуковых пассажирских самолетов с самого начала. В 1956 году был сформирован Консультативный комитет по сверхзвуковому транспорту для выработки рекомендаций, и он представлял BEA в техническом подкомитете. [16] Позже, выступая на обсуждении RAeS на тему «Трудности и преимущества сверхзвукового гражданского транспорта» в марте 1965 года, он выразил свой скептицизм относительно прибыльности сверхзвукового транспорта (SST). [31] [32] Он описал его как «крупнейший, самый дорогой и самый сомнительный проект, когда-либо предпринятый в разработке гражданских самолетов», заявив, что «самые большие сомнения заключаются в маловероятности того, что SST сможет быть прибыльным».
Он сохранил интерес к планеризму. Он работал с Вацлавом Червинским в конце 1940-х годов над проектированием Czerwiński-Shenstone Loudon и Harbinger и был одним из основателей проекта Sigma — попытки разработать высокопроизводительный планер, нацеленный на победу в открытом классе чемпионата мира по планеризму 1969 года. [33]
В 1955 году Шенстоун опубликовал статьи, в которых пришел к выводу, что полет с использованием энергии человека возможен, но фундаментальных данных не хватало. [27] Он предположил, что если вложить ресурсы в эту область, то успешная машина станет возможной. Он представил доклад «Проблема очень легкого высокоэффективного самолета» на конференции Ассоциации исследований малой скорости аэродинамики. [34] В январе 1957 года Шенстоун и шесть других энтузиастов (включая Теренса Нонвейлера ) встретились в Крэнфилде и сформировали Комитет по самолетам с использованием энергии человека (позже ставший Группой по самолетам с использованием энергии человека RAeS) с целью обзора соответствующей литературы, оценки ее перспектив и содействия ее реализации. [35]
Он вышел на пенсию в конце 1966 года [36] и переехал на Кипр, где он работал неполный рабочий день в качестве технического консультанта в Cyprus Airways . Он оставался на Кипре до своей смерти в ноябре 1979 года. [16] [37]
В 1982 году Шенстоун был включён в Зал почёта инженеров Университета Торонто . [38] В 2016 году он был включён в Зал славы авиации Канады . [39]
Шенстоун был женат на Хелен Маргерит Хоум (1929–?). [40]