Junkers J 1 , прозванный Blechesel (Tin Donkey или Sheet Metal Donkey), был экспериментальным самолетом -монопланом , разработанным компанией Junkers . Это был первый цельнометаллический самолет в мире. Созданный в начале Первой мировой войны , в эпоху, когда авиаконструкторы в основном полагались на обтянутые тканью деревянные конструкции, скрепленные проволокой, J 1 стал революционным достижением в авиастроении, в его конструкции широко использовался металл, как это уже было сделано ранее. сделано и на его внешней поверхности.
J 1 возник в результате работы новаторского авиационного конструктора Хьюго Юнкерса . Экспериментальный самолет так и не получил обозначения моноплана «А» или «Е-серии» от IdFlieg , армейской инспекции военной авиации и Имперской немецкой воздушной службы ( Die Fliegertruppen des deutschen Kaiserreiches ). Самолет был известен только под заводским номером модели Junkers J 1, и его не следует путать с более поздним бронированным цельнометаллическим полуторапланом Junkers J 4 , принятым более поздней Luftstreitkräfte как Junkers JI (с использованием римской цифры), от категория боевых бронированных самолетов, установленная IdFlieg .
12 декабря 1915 года самолет совершил свой короткий первый полет под управлением лейтенанта Теодора Маллинкродта из Flieger-Ersatz-Abteilung 1 (FEA 1), во время которого была достигнута высота почти 3 м (9,8 футов). В последующих полетах были достигнуты большие высоты и характеристики. К концу января 1916 года Юнкерс получил контракт на дальнейшее развитие своей цельнометаллической концепции, и за J 1 последовал более поздний одноместный истребитель Юнкерс J 2 , который никогда не будет служить на передовой. Юнкерс J 1 больше не летал после января 1916 года. В 1926 году он был выставлен на статической выставке в Немецком музее в Мюнхене. В декабре 1944 года J-1 был уничтожен во время бомбардировки города союзниками .
Среди пионеров и новаторов в области авиации был немецкий инженер и авиаконструктор Хьюго Юнкерс . В начале своей карьеры он зарекомендовал себя как инженер вне области авиации; Инновации Юнкера включали изобретение калориметра и конструкцию двигателей внутреннего сгорания . Где-то после 1897 года Юнкерс впервые познакомился с принципами и областью авиации после того, как получил подробности концепции путешествий на самолетах тяжелее воздуха от Ганса Рейсснера , коллеги и профессора Высшей технической школы в Аахене , где Юнкерс занимал кафедру. профессора термодинамики. [1]
В 1907 году Рейсснер обратился к Юнкерсу с просьбой о сотрудничестве в проектировании и строительстве первого самолета -моноплана ; хотя эта первая попытка, совершенная в 1909 году, не имела большого успеха, именно этот проект, как полагают, привел к тому, что Юнкерс сделал карьеру авиационного конструктора. Пять лет спустя Рейсснер с помощью Юнкерса начал строительство своей цельнометаллической конструкции «утка », которую он назвал « Энте » («Утка»), которая совершила первый полет 7 августа 1912 года . [2] Фирма Юнкерса изготовила части конструкции Рейсснера, в том числе летающие поверхности и радиатор . Проблемы, возникшие при строительстве Ente, привели к тому, что Юнкерс потратил много времени на работу над проблемами конструкции планера , включая изучение вариантов отказа от практики внешних распорок планера. В 1910 году он запатентовал в Германии конструкцию полностью свободнонесущего бесхвостого самолета с толстым крылом (теперь известного как летающее крыло ). [1]
В 1910 году Юнкерс получил грант на строительство аэродинамической трубы на своем исследовательском объекте в Аахене; это привело к началу программы аэродинамических исследований, которая пять лет спустя способствовала разработке Юнкерса J 1. В 1911 году Юнкерс оставил свою профессорскую должность, чтобы посвятить свои усилия своей двигателестроительной компании в Дессау ; он вернулся в Аахен после завершения строительства аэродинамической трубы. Лишь в 1915 году Юнкерс смог полностью посвятить свое время проектированию и производству самолета; именно в этот момент он открыл научно-исследовательский институт Forschungsanstalt Professor Junkers , на который была возложена ответственность за проектирование и разработку серии полностью свободнонесущих цельнометаллических монопланов. [1]
С началом Первой мировой войны в августе 1914 года Юнкерс решил направить свои усилия на проекты, которые могли иметь потенциальное военное значение. Большинство авиаконструкторов были относительно консервативны и, за исключением некоторых единичных примеров, никаких успехов добиться не удалось; По словам историка авиации Чарльза Гиббс-Смита , новаторская работа Хьюго Юнкерса была заметным исключением. Именно усилиями Юнкерса, а также усилий его сотрудников, таких как инженеры Отто Ройтер , Отто Мадер, глава Forschungsanstalt, и Ханс Штойдель, директор отдела конструкционных материалов и испытаний Юнкерса, J 1 будет производиться как частное предприятие. в форме того, что сейчас назвали бы демонстратором технологий . [1]
Юнкерс и Forschungsanstalt начали инженерные работы по реализации своей концепции создания конструкций самолетов, которые бы обходились без внешних распорок, создающих сопротивление . [1] Его работа над дизайном Энте Рейсснера убедила его в необходимости использовать металл в качестве основного конструкционного материала. Хотя дюралюминий , изобретенный Альфредом Вильмом шестью годами ранее, по-видимому, был идеальным металлическим сплавом для авиастроения, он был склонен к отслаиванию и другим нежелательным свойствам при обработке листового металла. В первых цельнометаллических конструкциях самолетов, производимых Юнкерсом, использовались листы более тяжелой электротехнической стали , аналогичные типам черных листов, которые обычно используются в электрических трансформаторах переменного тока с ламинированным сердечником .
8 июня 1915 года Юнкерс начал приобретать инструменты для J 1. По словам автора авиации Хью Коуина, хотя он часто ошибочно сообщал о том, что он был произведен в соответствии со спецификациями для самолета, предназначенного для военной службы, вместо этого был создан J 1. предполагалось производить исключительно как исследовательский самолет, что приведет к производству более поздней линейки цельнометаллических истребителей-монопланов. 12 декабря 1915 года J 1 совершил короткий полет в Дессау, а затем был отправлен на армейский полигон в Деберице для испытаний, где 18 января 1916 года он совершил первый настоящий полет .
Junkers J 1 представлял собой экспериментальный моноплан со средним расположением крыла, сочетавший в себе различные современные особенности, имеющий свободнонесущее крыло и полностью металлическую конструкцию. Внешне J 1 представлял собой исключительно чистый и стройный самолет. [4] Панели из листовой стали шириной 42 см (17 дюймов), усиленные в несущих зонах дополнительными листами гофрированной стали внутри сравнительно более гладкой внешней оболочки, были обернуты вокруг фюзеляжа, образуя его внешнюю обшивку. Эта конструкция была первым применением цельнометаллической конструкции с напряженной обшивкой. [5] Руль направления имел «цельнолетную» конструкцию, без неподвижного киля, а конструкция и обшивка хвостового оперения также состояли из штампованной листовой стали, как и крылья. Угол падения стабилизатора можно было регулировать на земле.
Базовая конструкция J 1 была построена вокруг центральной секции фюзеляжа и встроенного внутреннего короткого крыла, служившего основой крыла самолета . Короткие крылья служили точками крепления запатентованных Юнкерсом беслонжеронных крыльев, которые состояли из секций ферменных шин с коротким размахом, последовательно расположенных слоями наружу от коротких крыльев. Другие элементы, закрепленные на центральной части, включают носовую часть, заднюю часть фюзеляжа и хвостовое оперение. Что нетипично для той эпохи, в крыле отсутствовали какие-либо внешние распорки или тросы; Внешние распорки использовались только для поддержки горизонтальных стабилизаторов и ходовой части . Во внутренней конструкции использовались сварные стальные уголки из полосовой стали и двутавровые секции в сочетании с частями стальных труб, образующих основную внутреннюю структуру. [5]
Инновационная консольная конструкция крыльев также была покрыта панелями из листовой стали по хорде . Глубина корневой части крыла составляла около 75 процентов высоты фюзеляжа в самой толстой точке корневой части, а крыло имело как минимум три изменения профиля аэродинамической части, а также сужение углов передней и задней кромок между корневой частью крыла и крылом. кончик. Эти изменения в секции крыла стали отличительной чертой дизайна Junkers в конструкции одноместного цельнометаллического истребителя Junkers DI позднего 1918 года, который был покрыт дюралюминием Вильма, гофрированным, как это впервые было предпринято в ходе учений по планеру Junkers J 3 в 1916–1917 годах. В J 1 также использовались стальные панели с гофрами по размаху в качестве элемента конструкции, спрятанного под гладкой внешней металлической обшивкой для увеличения прочности крыла. [5]
Шестицилиндровый рядный двигатель жидкостного охлаждения Mercedes D.II мощностью 90 кВт (120 л.с.), выбранный для установки на J-1, размещался внутри простого, похожего на раскладушку капота с горизонтальным разъемом, охватывающего картер двигателя и нижний блок цилиндров. Он отличался усовершенствованной для того времени компоновкой радиатора двигателя: радиатор располагался в вентральном положении под носовой частью фюзеляжа; Передняя часть проема корпуса радиатора располагалась сразу за точками крепления передней стойки шасси к фюзеляжу, а ширина корпуса радиатора была равна ширине фюзеляжа над ним.
Прежде чем Юнкерс J 1 смог полететь, IdFlieg , Inspektorat der Fliegertruppen , подразделение авиационного управления немецкой армии, потребовало, чтобы J 1 прошел статические испытания на нагрузку. Это включало в себя обычные испытания статической нагрузкой, проводимые на J 1. конструкция с использованием мешков с песком , испытания на нагрузку и прочность, а также испытание статической тяги, которая будет получена с помощью комбинации двигателя и воздушного винта . 3 декабря 1915 года эти статические испытания были завершены, после чего последовали испытания тяги двигателя. На заводе Юнкерса еще не было испытательного полигона в Дессау, поэтому J 1 был перевезен на аэродром Fliegerersatzabteilung 1 (FEA 1) в Дёберице, к западу от Берлина, для летных испытаний. [5]
12 декабря 1915 года лейтенанту Теодору Маллинкродту из FEA 1 было поручено вырулить и ненадолго «подпрыгнуть» J 1, что ему удалось сделать на высоте почти 3 м (9,8 футов). [5] Во время этого небольшого полета порыв ветра задел правое крыло во время «прыжка» при снижении J 1, в результате чего законцовка левого крыла задела землю, и левая сторона фюзеляжа J 1 соответственно была повреждена. согнуты внутрь в сторону задней части крепления крыла. Испытания были отложены, поскольку ремонт проводился в период отпусков в конце 1915 года, после чего был проведен новый раунд испытаний статической нагрузкой для проверки ремонта.
18 января 1916 года второй полет J 1 совершил в Дёберице гефрайтер ( рядовой) Пауль Арнольд из подразделения FEA 1. J 1 достиг высоты всего 80 м (260 футов) после разбега на 200 м (660 футов), поскольку стабилизатор с изменяемым углом наклона был установлен неправильно из-за ошибочного мнения, что J 1 имеет тяжелую хвостовую часть. Позже в тот же день, после того как стабилизатор был отрегулирован для обеспечения горизонтального полета, лейтенант Маллинкродт предпринял еще одну попытку, на этот раз достигнув максимальной высоты 900 м (3000 футов) с более короткого разбега. Управление было признано приемлемым, и, как сообщается, самолет был устойчив во время полета.
19 января Маллинкродт снова поднял J 1 на свои единственные известные летные испытания с «высокоэффективными характеристиками», которые включали дистанцию длиной 7 км (4,3 мили) и высоту от 200 до 300 м (660–980 футов). Во время этого полета Маллинкродт достиг максимальной скорости 170 км/ч (110 миль в час). Из-за военного интереса к конструкции Юнкерса во время летных испытаний J 1 сравнивали с популярным двухместным вооруженным наблюдательным бипланом Rumpler CI . [5] J 1 был на 30 км/ч (19 миль в час) быстрее, хотя биплан Румплера был оснащен более мощным двигателем Mercedes D.III . Учитывая меньший вес планера Rumpler из дерева и ткани, он был способен развивать гораздо большую скороподъемность, чем J 1, чему мешала его экспериментальная стальная конструкция. [5]
.jpg/1280px-Junkers_J_2_-_Ray_Wagner_Collection_Image_(21413417886).jpg)
Летные характеристики J 1 оценивались в ходе программы испытаний. [5] Информация была получена от пилотов и наземной команды, которая его обслуживала. Судя по всему, сварная конструкция самолета имела проблемы на земле, с которыми приходилось сталкиваться и раньше. В связи с его вялой работой в воздухе некоторые люди высмеивали J 1, называя его уничижительными названиями, наиболее известным из которых было Blechesel ( Жестяной осел или Осел из листового металла). Некоторые деятели, такие как пионер голландской авиации Энтони Фоккер , высоко оценил потенциал самолета и продемонстрированные принципы, указав на более высокую скорость и большую долговечность перспективных самолетов с такой конструкцией. [5] Управление J 1 было предметом насмешек со стороны критиков Юнкерса, но военные по-прежнему поддерживали усовершенствование концепции. К концу января 1916 года Юнкерс получил контракт, а за ним последовал одноместный истребитель Юнкерс J 2 , который никогда не поступит на передовую службу. J 2 имел внешнее сходство с J 1, будучи более аэродинамически усовершенствованным и немного меньшим по размеру, однако оба самолета имели схожую конструкцию. [5]
Считается, что Юнкерс J 1 больше не летал после января 1916 года. Самолет пережил Первую мировую войну и в 1926 году был выставлен на статической выставке в Немецком музее в Мюнхене. В декабре 1944 года J 1 был уничтожен во время бомбардировки города союзниками во время Второй мировой войны . Металлическая масштабная модель J 1 была построена группой заводских рабочих Юнкерса после его первых полетов и выставлена на всеобщее обозрение. в Институте Франклина в Филадельфии , штат Пенсильвания , после Первой мировой войны; его судьба неизвестна. В 2015 году Технологический музей Юнкерса в Дессау, Германия, объявил, что намерен построить полномасштабную копию новаторского J 1. Для финансирования этого проекта было найдено финансирование через краудфандинговую кампанию на Kickstarter . [6] [7]
Данные Вагнера и Новарры (1971). Немецкие боевые самолеты: комплексный обзор и история развития немецких военных самолетов с 1914 по 1945 год. [8]
Общие характеристики
Производительность
