stringtranslate.com

Юнкерс Ф 13

Junkers F 13 — первый в мире цельнометаллический транспортный самолет, разработанный и произведенный немецкой авиастроительной компанией Junkers .

Произведенный вскоре после окончания Первой мировой войны , это был свободнонесущий моноплан с закрытым размещением для четырех пассажиров и двухместной открытой кабиной. Как и все конструкции Junkers с дюралюминиевой структурой, от J 7 1918 года до Ju 46 1932 года (около 35 моделей), он имел конструкцию из алюминиевого сплава ( дюралюминия ), полностью покрытую характерной для Junkers гофрированной и напряженной дюралюминиевой обшивкой. Внутри крыло было построено на девяти лонжеронах круглого сечения из дюралюминия с поперечными связями. Все поверхности управления были роговой балансировкой .

Всего было изготовлено 322 самолета, что было довольно большим числом для коммерческого авиалайнера той эпохи, и они эксплуатировались по всему миру. В начале 1920-х годов на его долю приходилось более трети воздушного движения. Он оставался в производстве в течение тринадцати лет и в коммерческой эксплуатации более тридцати лет. Существовало множество версий, включая поплавковые самолеты для посадки на воду, лыжи, почтовый самолет и различные двигатели. Несколько из них сохранились в различных состояниях ремонта в музеях, а реплика этого типа была возобновлена ​​в производстве в 2010-х годах, совершив повторный полет почти через столетие после того, как этот тип впервые поднялся в воздух.

Разработка

Кабина F 13
Вид сверху на самолет Junkers F 13 в Музее авиации и космонавтики
F 13 Немецкого музея

То, что впоследствии стало F 13, возникло в результате работы профессора Хуго Юнкерса и его исследовательского института в Дессау , Германия, в течение 1910-х годов. Эти усилия привели к появлению множества новых идей, касающихся не только аэродинамики , но и применения и работы легких металлических конструкций в авиации. [2]

F 13 [3] был очень передовым самолетом на момент постройки, аэродинамически чистый цельнометаллический свободнонесущий моноплан с низким крылом. Это был первый в мире цельнометаллический пассажирский самолет и первый коммерческий самолет Junkers. Буква обозначения F означала Flugzeug (самолет); это был первый самолет Junkers, использовавший эту систему. Ранее в обозначениях Junkers он обозначался как J 13. Самолеты российского производства использовали обозначение Ju 13. [ необходима цитата ]

F 13 впервые поднялся в воздух 25 июня 1919 года [4] , оснащенный рядным вертикальным двигателем Mercedes D.IIIa с водяным охлаждением мощностью 127 кВт (170 л. с.). Первые серийные машины имели крыло большего размаха и площади и были оснащены более мощным рядным двигателем BMW IIIa с водяным охлаждением мощностью 140 кВт (185 л. с.).

Многие варианты [5] были построены с использованием рядных двигателей жидкостного охлаждения Mercedes, BMW, Junkers и Armstrong Siddeley Puma , а также радиальных двигателей воздушного охлаждения Gnome-Rhône Jupiter и Pratt & Whitney Hornet . Варианты в основном различались двухбуквенным кодом, первая буква обозначала планер , а вторая — двигатель. Все варианты с двигателем Junkers L5 имели вторую букву -e, поэтому тип -fe был планером с длинным фюзеляжем -f и двигателем L5.

F13 послужил основой для разработки Junkers W 33 и Junkers W 34. [ 6]

Дизайн

Junkers F 13 был цельнометаллическим транспортным самолетом; его конструкция и некоторые из его конструктивных особенностей, такие как его консольное крыло, были особенно примечательны для той эпохи. В отличие от традиционных крыльев той эпохи, которые должны были использовать внешние стойки и растяжки по необходимости, крыло F 13 не имело никаких растяжек; их устранение означало, что основной источник сопротивления был полностью исключен. [2] Вместо того, чтобы подвергать опорные элементы внешним воздушным потокам, все распорки были расположены внутри самого крыла, тем самым обеспечивая более аккуратное решение с точки зрения аэродинамики. Вследствие такого расположения профиль крыла должен был быть значительно толще, чтобы вместить эти опорные элементы; в то время как ортодоксальные взгляды той эпохи отдавали предпочтение тонким профилям, аэродинамические качества F 13 были довольно благоприятными, во многом в результате старательных экспериментов. [2] Еще одним преимуществом было то, что, в то время как полярная кривая для крыльев с тонким профилем обычно имела относительно ограниченный диапазон применения, например, для высокоскоростного полета или быстрого набора высоты, полярная кривая крыльев с более толстым профилем могла работать более адекватно в обоих случаях. [7]

Что касается состава материалов, F 13 намеренно отказался от традиционных материалов, таких как дерево и ткань , в пользу цельнометаллического подхода, который был впервые применен компанией Junkers. [8] Этот переход устранил опасения по поводу переменного качества доступной древесины и трудности с получением высококачественной древесины, которая хорошо подходила бы для авиационных целей. Он также избавился от различных других опасений, поскольку считалось, что сложнее поддерживать калиброванные размеры древесины из-за коробления , тот же фактор также препятствовал взаимозаменяемости; металл также представлял меньшую опасность возгорания. [9] В отличие от ранних металлических самолетов Junker, которые были сделаны из стали и, следовательно, были довольно тяжелыми, F 13 был изготовлен из дюралюминия , легкого сплава , который нашел широкое применение в авиационных кругах. Этот металл имеет большую однородную прочность для самолета, что упростило его проектирование; большая простота расчетов также увеличила экономичность этого выбора. [10]

Несколько компенсируя трудности разработки новой компоновки, позволяющей устанавливать все поддерживающие каркасы внутри, использование металла позволило принять значительное количество новых конструктивных особенностей. [11] Хотя удельный вес дюралюминия больше, чем у дерева, вес Junkers F 13 был ниже, чем у всех других самолетов, деревянных или металлических, того же класса, в результате тщательных аэродинамических исследований, проведенных компанией. [12] Кроме того, также считалось, что металлический подход повысит структурную безопасность и удобство обслуживания. [13] По сравнению с его деревянными современниками, цельнометаллический подход F 13 был медленнее к усталости ; он также был менее дорогим для защиты от влажности и большинства других атмосферных условий. Термиты не могли повредить металлические самолеты. [11] Частично по этой причине использование F 13 в различных тропических странах, особенно в Южной Америке , быстро стало обычным явлением. В целом, считалось, что срок службы металлического самолета намного больше, чем деревянного. [11]

Опорная поверхность, которая была основой конструкции, состоит из трех частей, чтобы облегчить транспортировку. [14] Внешние части крыльев были закреплены на каркасе центральной секции крыла, лонжероны которой состояли из девяти дюралюминиевых труб, таким образом, чтобы обеспечить симметрию крыльев. Эти крылья могли быть установлены и сняты двумя людьми в течение нескольких минут. Консольная балка составляла ядро ​​каркаса крыла. [14] Внешнее металлическое покрытие, которое было гофрировано для повышения прочности, помогало выдерживать напряжение кручения , в то время как общая конструкция была довольно устойчива к динамическим перегрузкам. В другом отступлении от общепринятой практики того времени фюзеляж был размещен на крыле; это позволило каркасу центральной секции крыла образовать основание как фюзеляжа, так и кабины. [14] Соответственно, самолет имел относительно прочную надстройку, а также уменьшал свой вес. Одним из преимуществ расположения крыла было то, что оно обеспечивало наилучшую защиту салона и его пассажиров в случае грубой или аварийной посадки. [14]

Управление полетом было довольно обычным, и руль высоты , и элероны приводились в действие пилотом через колонку с колесом, в то время как руль направления приводился в действие с помощью педалей. [15] Различные раздвижные двери присутствовали для осмотра и обслуживания различных кабелей управления, рычагов и трубок. Было предусмотрено размещение двойных органов управления полетом, что, как считалось, имело особое значение во время дальних полетов. [16] Все хвостовые поверхности имели довольно большие площади, что улучшало не только маневренность самолета, но и его устойчивость в полете. Еще одним отступлением от общепринятых норм были средства регулировки стабилизатора для компенсации изменений веса; триммерный бак, расположенный около задней части фюзеляжа, мог компенсировать тяжесть носа или хвоста с помощью насоса, управляемого пилотом, который отбирал или добавлял достаточно топлива для достижения равновесия. [16]

Шасси в основном состояло из стальных труб; в общей сложности четыре обтекаемые опоры функционировали как пружинные стойки. [16] V-образное расположение стоек обеспечивало достаточную жесткость, в то время как расстояние между колесами считалось достаточным, чтобы предотвратить переворачивание самолета даже во время косой посадки. Хвостовая опора была как шарнирной, так и амортизирующей ; ее можно было легко заменить, и она была достаточно большой, чтобы защитить фюзеляж от получения серьезных повреждений. Кроме того, имелись специальные соединения для установки поплавков , которые могли быть быстро заменены вместо колес, чтобы превратить F 13 в поплавковый самолет . [17] Эти поплавки, которые были сделаны из дюралюминия, были разделены внутри на шесть тесных отсеков. Самолет мог быть аналогичным образом оборудован для взлета или посадки на снег или лед путем снятия колес и замены их на дюралюминиевые полозья, в то время как башмак крепился к хвостовой опоре. [17]

Аэродинамическая эффективность F 13 означала, что можно было использовать меньшую мощность двигателя, чем предполагалось; можно было установить различные двигатели от разных поставщиков. [18] Был возможен легкий доступ ко всем точкам двигателя, а различные компоненты можно было заменить в короткие сроки. Фронтальный радиатор был специально разработан Junkers, чтобы обладать высоким уровнем эффективности, а также быть относительно легким; пилот мог регулировать температуру двигателя с помощью регулируемых жалюзи. [19] Те самолеты, которые предназначались для использования в тропической стране, обычно снабжались дополнительным радиатором. Значительное внимание уделялось разработке винтов, которая была сформирована обширными исследованиями таких аспектов, как шаг, сечение лопасти и диаметр. Первоначально используемые винты были сделаны из ламинированной древесины, которая была защищена металлом вдоль их передних кромок и достигала механической эффективности, по крайней мере, равной эффективности деревянных. [20] Junkers также работал над металлическими винтами собственного производства, полые сечения которых уменьшаются в соответствии с законами тел с равномерным сопротивлением. Преимущества металлических винтов включают возможность замены одной лопасти (вместо целого винта), отсутствие чувствительности к влиянию климата и возможность изменять форму ступицы винта для изменения шага винта в зависимости от скорости или набора высоты. [20]

За единственным двигателем находилась полузакрытая кабина для экипажа, с крышей, но без бокового остекления. Была закрытая и отапливаемая кабина, укомплектованная как окнами, так и дверями. Пассажирские сиденья были оснащены ремнями безопасности , что было необычно для того времени. F 13 имеет фиксированное обычное раздельное шасси с задним ползком, хотя некоторые варианты были оснащены поплавками или лыжами. Кабина была относительно большой и элегантно обставленной для той эпохи; в дополнение к четырем пассажирам, которых она вмещала, рядом с пилотом имелось место для еще одного пассажира или члена экипажа. [21]

История эксплуатации

F 13 fy D-190 компании Lloyd Ostflug, затем Junkers Luftverkehrs AG.
Салон F13 для пассажиров

Любой производитель гражданских самолетов сразу после Первой мировой войны столкнулся с конкуренцией со стороны очень большого количества избыточных военных самолетов, которые можно было дешево переоборудовать, например, DH.9C . У немецких производителей были дополнительные проблемы с ограничениями, наложенными Межсоюзнической авиационной комиссией по контролю, которая запретила производство военных самолетов и любых самолетов в период 1921-22 годов. Junkers [22] получила заказы за рубежом в 1919 году в Австрии, Польше и США, а в последующие годы — в SCADTA (Колумбия) и Почтовом департаменте США . John Larsen Aircraft в США приобрела лицензию на производство, их машины получили обозначение JL-6. В 1922 году продажи начались в Англии, Франции, Италии и Японии.

F13 был очень популярным гражданским самолетом, на его долю приходилось, по оценкам, 40% мирового воздушного трафика в начале 1920-х годов. [6]

В Боливии первым самолетом LAB был Junkers F 13; первый полет вылетел из Кочабамбы 23 сентября 1925 года.

Junkers основала собственную авиакомпанию — Junkers Luftverkehr AG в 1921 году, чтобы поощрить немецкие авиакомпании приобретать F 13, и к 1923 году эксплуатировала 60 самолетов. Они также основали филиал этой авиакомпании в Иране. Были использованы и другие маркетинговые приемы, предоставляя F 13 по дешевой аренде и бесплатным кредитам, что дало такой эффект, что около 16 операторов по всей Европе летали на них. Когда Junkers Luftverkehr слилась с Luft Hansa в 1926 году, они пролетели 9,5 миллионов миль. Сама Luft Hansa купила 55 самолетов и в 1928 году использовала их на 43 внутренних маршрутах. Даже в 1937 году их F 13 совершали более 50 рейсов в неделю по четырем маршрутам. Они были окончательно сняты с эксплуатации в 1938 году.

Большинство F 13, произведенных до окончания производства в 1932 году, были построены на немецкой базе Junkers в Дессау . В трудный период 1921–23 годов производство было переведено на заводы Junkers в Данциге и Ревеле . В 1922–23 годах Хуго Юнкерс подписал контракт с Советским Союзом на производство самолетов на советском заводе в Филях под Москвой, который стал известен как «Завод № 22». Некоторые из этих самолетов обслуживали советские авиакомпании, а другие использовались Красной Армией .

Были и другие военные пользователи. Колумбийские ВВС использовали F 13 (и родственные W.33, W.34 и K.43) в качестве бомбардировщиков [ требуется ссылка ] в войне Колумбии с Перу в 1932–1923 годах. Китайская Республика летала на F 13, переоборудованных в разведывательные бомбардировщики, до инцидента 28 января 1932 года, когда они были уничтожены японцами вместе с Шанхайским авиазаводом. Турецкие летные силы летали на нескольких.

Особенностью, которая сделала F 13 популярным на международном уровне, была легкость, с которой его шасси можно было преобразовать в поплавки . В годы становления коммерческой авиации водоемы, такие как реки, озера, моря и океаны, были более распространены, чем взлетно-посадочные полосы и гражданские аэропорты во многих частях мира, поэтому гидросамолеты были обычным явлением и даже, в некоторых местах, более полезными, чем обычные самолеты. Помимо очевидного добавления поплавков, для этого преобразования требовалось немного модификаций; однако другая конфигурация могла вызвать проблемы с управлением по курсу, [ необходима цитата ] и поэтому у некоторых моделей руль направления был удлинен, чтобы компенсировать это.

С момента своего появления в 1919 году самолеты F 13 находились в эксплуатации более тридцати лет; последний коммерческий F 13 был снят с вооружения в Бразилии в 1951 году.

Снова в производстве 2009-2019

Реплика носа F 13, 2019 г.
Одна из новых реплик Junkers F 13

Немецко-швейцарский проект по созданию реконструкции F 13 был запущен в 2009 году; первый полет состоялся в сентябре 2016 года. Реконструкция оснащена радио и транспондером, а также использует двигатель Pratt & Whitney R-985 Wasp Junior 1930-х годов , но в остальном максимально приближена к оригиналу. Дополнительные реконструкции будут продаваться по 2,5 миллиона долларов за штуку. [23]

Junkers Flugzeugwerke (SD303) возродила Junkers F 13 как совершенно новый самолет в честь достижений Хуго Юнкерса. Компания завершила самолет в 2016 году, и он находится на EBACE в ознаменование первого полета этого типа 100 лет назад. Модель доступна для покупки, и в настоящее время строятся еще три подобных самолета. Работа над вторым и третьим самолетами велась в течение 2019 года, а первый полет планера номер два был запланирован на начало того лета. [24]

Реплика F 13 совершила свой первый полет 15 сентября 2016 года, что стало кульминацией многих лет работы сторонников проекта. . [25] Реплика была создана по оригинальным чертежам, а также лазерному сканированию типа в Музее авиации и космонавтики в Ле-Бурже, Париж. Реплика состоит из 2600 деталей и десятков тысяч заклепок и оснащена радиальным двигателем Wasp. [25]

Варианты

Junkers-Larsen JL-6 как поплавковый самолет, 1920 г.
F 13 со звездообразным двигателем и лыжами, 1940 г.
Ф 13
первый прототип, меньшие крылья (размах 14,47 м/47 футов 5,75 дюйма, площадь 38,9 м2 / 419 футов²) и менее мощный двигатель 127 кВт (170 л.с.) Mercedes D IIIa inline), чем у серийных моделей.
Ф 13а
первый серийный самолет с двигателем BMW IIIa мощностью 140 кВт (185 л.с.) .
Ф 13ба, ка, да, фа
все с вертикальным рядным двигателем водяного охлаждения Junkers L2 мощностью 149 кВт (200 л. с.) и серией структурных изменений. Вариант fa был примерно на 1 м (3 фута) длиннее.
Ф 13бэ, цэ, дэ, фе
как и предыдущие, но все с рядными вертикальными двигателями водяного охлаждения Junkers L5 мощностью 230 кВт (310 л.с.).
F 13dle, fle, ge, he, ke
варианты с Junkers L5 выше.
Ф 13би, чи, ди, фи,
как ca по fa, но все с двигателем BMW IV мощностью 186 кВт (250 л.с.).
Ф 13со, фо, ко
с двигателем BMW Va мощностью 230 кВт (310 л.с.).
Юнкерс-Ларсен JL-6
Американская версия F 13, построенная компанией Junkers-Larsen. Построено восемь экземпляров.
Юнкерс-Ларсен JL-12
Штурмовик на базе Junkers-Larsen JL-6 с двигателем Liberty L-12 мощностью 300 кВт (400 л. с.) , бронированный и вооруженный направленной вниз батареей из 30 пистолетов-пулеметов Томпсона . [26]
Римова Юнкерс F 13
Современная реплика впервые поднялась в воздух 15 сентября 2016 года. [27] С одобрения наследников Junkers, Rimowa Junkers была переименована в Junkers Flugzeugwerke AG и переехала в Альтенрайн . Их модели имеют современные особенности, такие как больше и улучшенные приборы, в то время как внешний вид — это Junkers-Larsen JL-6. [28]

Операторы

Ad Astra F13 около 1920 г.
Финский F13 в 1920-х годах
Гидросамолеты F13 в Будапеште, Венгрия
 Эмират Афганистан ( Королевство Афганистан после 1926 года) 
 Аргентина
 Австрия
 Бельгия
 Боливия
 Бразилия
 Болгария
 Чили
 Китай
 Колумбия
Вольный город Данциг Вольный город Данциг
 Эстония
 Финляндия
 Франция
 Германия
 Венгрия
 Исландия
 Иран
 Италия
 Япония
 Латвия
На первой марке литовской авиапочты (1921 г.) был изображен самолет Junker F13.
 Литва

 Мексика

 Монголия
 Польша
 Португалия
 Румыния
 Советский Союз
 ЮАР
 Испания
 Швеция
  Швейцария
 Турция
 Великобритания
 Соединенные Штаты

Несчастные случаи и инциденты

Аварийная посадка самолета D335 финской компании Aero Oy у складов VR , 6 июля 1925 г., Хельсинки
Другой ракурс поврежденного самолета

Выжившие

Серийный номер 715 в Tekniska Museet в Швеции. До 1924 года он летал на Юнкерс Люфтверкер (D-343) и на AB Aerotransport (SE-AAC) до 1935 года [34].

Сохранилось пять экземпляров F 13, все они находятся в музеях. [6]

Демонстрация самолетов
Останки F 13 из Канады в Немецком техническом музее в Берлине.
На хранении или на реставрации

Технические характеристики (Ф 13)

Юнкерс Ф 13

Данные Хьюго Юнкерса Pionier der Luftfahrt - Seine Flugzeuge , [41] Юнкерс: авиационный альбом №3 [42]

Общая характеристика

F 13fe: 10,50 м (34 фута)
F 13fe: 17,75 м (58 футов)
F 13fe: 3,60 м (12 футов)
F 13fe: 44 м 2 (474 ​​кв. фута)
F 13fe: 1480 кг (3263 фунта)
F 13fe: 2318 кг (5110 фунтов)
F 13fe: 1 x 228 кВт (306 л.с.) Junkers L5 шестицилиндровый рядный поршневой двигатель с водяным охлаждением

Производительность

F 13fe: 198 км/ч (123 мили/ч)
F 13fe: 170 км/ч (106 миль/ч)
F 13fe: 5090 м (16 699 футов)

Смотрите также

Связанные события

Ссылки

Цитаты

  1. ^ Вагнер 1996, [ нужна страница ] .
  2. ^ abc NACA 1926, стр. 1.
  3. ↑ Тернер и Новарра 1971, стр. 17–18.
  4. ^ Swopes, Bryan R. "25 июня 1919". Этот день в авиации . Получено 26 июня 2014 г.
  5. ^ Тернер и Новарра 1971, стр. 19
  6. ^ abcd "Канадский Junkers в Берлинском музее". www.key.aero . Получено 21 декабря 2023 г. .
  7. ^ NACA 1926, стр. 1-2.
  8. ^ NACA 1926, стр. 2.
  9. ^ NACA 1926, стр. 2-3.
  10. ^ NACA 1926, стр. 3.
  11. ^ abc NACA 1926, стр. 4.
  12. ^ NACA 1926, стр. 4-5.
  13. ^ NACA 1926, стр. 3-4.
  14. ^ abcd NACA 1926, стр. 7.
  15. ^ NACA 1926, стр. 7-8.
  16. ^ abc NACA 1926, стр. 8.
  17. ^ ab NACA 1926, стр. 9.
  18. ^ NACA 1926, стр. 9-10.
  19. ^ NACA 1926, стр. 10.
  20. ^ ab NACA 1926, стр. 10-11.
  21. ^ NACA 1926, стр. 5.
  22. ↑ Тернер и Новарра 1971, стр. 18–20.
  23. ^ "Junkers F13 триумфально возвращается в небо". Flying Magazine . № 20 сентября 2016 г. Получено 25 сентября 2016 г.
  24. ^ Лабода, Эми (23 мая 2019 г.). «Празднование столетия классики коммерческой авиации». AIN Online.
  25. ^ ab "Официальный первый полет реплики самолета Rimowa Junkers F13". www.eaa.org . Получено 21.12.2023 .
  26. ^ "The 'JL-12' Attack 'Plane" (PDF) . Flight . XIV (5): 73. 2 февраля 1922 г. Архивировано из оригинала 6 марта 2012 г. Получено 5 сентября 2018 г.
  27. ^ "General Aviation News". Air Britain Aviation World . Air-Britain . 2018. стр. 114. ISSN  1742-996X.
  28. ^ "Ein Fluggefühl wie anno 1920 – aber mit Modernster Technik" [Ощущение полета, как в 1920 году, но с использованием самых современных технологий]. Швейцарское радио и телевидение SRF (на немецком языке). 17 октября 2021 г.
  29. ^ "Mexican Aviation History". www.mexicanaviationhistory.com . Архивировано из оригинала 17 июля 2009 года . Получено 31 января 2019 года .
  30. ^ "Главное командование картографирования в Турции". hgk.mil.tr. Архивировано из оригинала 30 августа 2009 года.
  31. ↑ British Civil Register. Архивировано из оригинала 16 декабря 2019 года . Получено 24 марта 2009 года .
  32. ^ "10 Marz 1926". 10 марта 1926 г. Получено 2021-05-18 .
  33. ↑ Бленк, Герман (апрель 1932 г.). «Немецкое расследование аварии в Меофаме (Англия)».
  34. ^ "Junkers Relics". Архивировано из оригинала 20 июля 2011 года . Получено 5 апреля 2010 года .
  35. ^ "Reserve collection, Museé de L'Air, Le Bourget". Архивировано из оригинала 6 июля 2011 г. Получено 7 апреля 2010 г.
  36. ^ Музей воздуха, Ле-Бурже
  37. ^ "F 13 в Немецком музее, Мюнхен". Архивировано из оригинала 20 июля 2015 года . Получено 7 апреля 2010 года .
  38. ^ "F 13 в Будапештском музее авиации". euro-t-guide.com . Архивировано из оригинала 2010-05-01 . Получено 2010-04-07 .
  39. ^ "F 13 в Техническом музее, Стокгольм". tekniskamuseet.se . Архивировано из оригинала 20 сентября 2010 года.
  40. ^ "Уводная страна". Обнова паматника Т.Бати (на чешском языке) . Проверено 25 сентября 2019 г.
  41. ^ Вагнер 1996, стр. 155.
  42. ↑ Тернер 1971, стр. 20.

Библиография

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Junkers F 13 .