Бұлтон Пол P.111: Ұлыбританияның тәжірибелік дельта қанатты ұшағы
Boulton Paul P.111
Британдық Boulton Paul P.111 – 1950-жылғы тәжірибелік ұшақ. Құйрықсыз дельта қанат конфигурациясын зерттеген алғашқы үлгілердің бірі. Әуе күштерінің тапсырысымен жасалған.
Tailless delta experimental aircraft, United Kingdom, 1950
Боултон Пол P.111 – британдық ұшақ өндіруші Боултон Пол компаниясы жобалаған және құрастырған эксперименталды ұшақ. Бұл құйрықсыз дельта қанат конфигурациясының ерекшеліктерін зерттеуге арналған алғашқы ұшақтардың бірі болды. P.111-дің жасалуына түрткі болған нәрсе – Екінші дүниежүзілік соғыс аяқталғаннан кейін Әуе министрлігінің E.27/46 спецификациясын жариялауы. Rolls Royce Nene турбореактивті қозғалтқышын ішкі жағына орналастыру үшін салыстырмалы түрде кең фюзеляж қажет болды, бұл оған ерекше көрініс берді. Қанаттары ауыстырылатын ұштармен жабдықталған, оларды алмастыру арқылы әртүрлі қанат пішіндерін жасауға болады, бұл аэродинамикалық зерттеулер үшін өте қажетті мүмкіндік деп есептелді. Қанаттан басқа жаңалықтарға Мартин Бейкер жасаған катапульталық кресло және толық қуатпен басқарылатын ерте ұшу жүйесі кірді. P.111 алғашқы ұшуын 1950 жылдың 10 қазанында жасады. Ұшақтың алғашқы сынақтары кезінде басқару жүйесінің өте сезімтал екендігі, қону шассисі түсірілген немесе жиналған кезде үлкен теңгерім өзгерістері орын алатыны және салыстырмалы түрде жоғары қону жылдамдығы қажет екендігі анықталды. Ұшу сынақ бағдарламасы барысында фюзеляжда орнатылған аэробрема, басқару жүйесі үшін қарапайым кері байланыс жүйесі және қайта жасалған шасси есіктері сияқты түрлі өзгерістер енгізілді. Бұл өзгерістердің көпшілігі ұшақ кішкентай қону апатына ұшырағаннан кейін жасалды. Осы өзгерістер соншалықты кеңейтілді, ұшақ P.111A деп қайта аталды. Оның соңғы сынақ ұшуы 1958 жылы өтті, содан кейін ұшақ оқу ұшағы ретінде пайдалану үшін Кранфилд авиациялық колледжіне жеткізілді. Бұл ұшақты кейінірек жасалған Боултон Пол P.120 ұшағымен шатастырмау керек, бірақ екі ұшақтың да көптеген ортақ ерекшеліктері бар.
The Boulton Paul P.111 is an experimental aircraft designed and produced by the British aircraft manufacturer Boulton Paul. It was amongst the first aircraft designed to explore the characteristics of the tailless delta wing configuration. The development of the P.111 came as a response to the release of Specification E.27/46 by the Air Ministry shortly after the conclusion of the Second World War. To internally accommodate its Rolls Royce Nene turbojet propulsion, a relatively broad fuselage was necessitated, giving it an unorthodox appearance. The wing featured removable wing tips that could be swapped to produce different wing shapes, a feature deemed to be highly desirable for the aerodynamic investigations it was built to perform. Other novel features beyond the wing included a Martin Baker built ejection seat and an early fully powered flight control system. The P.111 performed its maiden flight on 10 October 1950. Early flight testing of the aircraft revealed the flight controls to be highly sensitive, major trim shifts would also occur whenever the landing gear was deployed or retracted, and a relatively high landing speed was also necessary. Various modifications, including the addition of fuselage mounted airbrakes, a rudimentary feedback arrangement for the flight controls, and redesigned undercarriage doors, were made during the flight test programme, the majority of these changes occurred following a minor landing accident. These modifications were so extensive that the aircraft was re designated as the P.111A. Its final test flight occurred during 1958, after which the aircraft itself was transported to the Cranfield College of Aeronautics for use as a training airframe. The type should not be confused with the later Boulton Paul P.120, albeit the two aircraft do share considerable similarities.
Жобалау және әзірлеу
1940 жылдардың соңы мен 1950 жылдардың басында одақтас державалар Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде нацистік Германияда жасалған соғыс кезеңіндегі жаңалықтарды зерттеу және пайдалану арқылы әскери және өнеркәсіптік қуатын арттыруға тырысты. Атап айтқанда, бұл елдер көптеген ғарыш-авиациялық жетістіктер мен теорияларды зерттеуге және енгізуге мүдделі болды, бұл Операция Paperclip сияқты іс-қимылдар арқылы қол жеткізілді. Ұлыбританияда Әуе министрлігі E.27/46 спецификациясын жариялады, ол сол кезде беймәлім дельта қанат пішімін зерттеуді, әсіресе оның тұрақтылығы мен басқарылуына қатысты эксперименттік ұшақты талап етті. Ұшақ құрастырушы Boulton Paul осы спецификацияны іске асыруды шешті және бас конструкторы доктор С.С. Редшоуға тиісті ұшақты жасауды тапсырды. Нәтижесінде пайда болған P.111 ұшағы – дельта қанаттарын зерттеуге арналған қарапайым ұшақ болды. Ішке жиылатын шанағы айтарлықтай кең ізбен және 17 градусқа бұрылған биік алдыңғы тірегімен ерекшеленді; шанақтың қуыстары жиырылғанда үлкен есіктермен жабылды. Ұшақтың барлық конструкциясы металлдан жасалған, қанаттың ұзартулары мен қанат ұшы шынымен күшейтілген пластиктен жасалған, ал сыртқы қаптамасы көбінесе жүктемеге төзімді конструкциядан тұрды. Қанат ұштарсыз болғанда, таза дельта пішімінің шамамен 75 пайызы кесілген, ал үлкен ұштар орнатылғанда, пішінге жақын таза дельта пішіні пайда болды. P.111 осы қанаттармен немесе екі жұп ұштардың бірімен ұшуға қабілетті болды. Бұл ұштардың мақсаты – дельта қанатын ауыстыру немесе қайта жасау қажеттілігінсіз, олардың орнатылуының әртүрлі аэродинамикалық әсерлерін зерттеу болды. Арқа жиегі сыпырылмаған қанаттың ұшында алынып тасталатын және реттелетін ұш бар еді, бірақ ұшақ әрдайым өткір ұшымен ұшқан деп саналады. Қанаттың ұшында VHF антеннасы және алдыңғы жиегіне орнатылған камера орналасқан. Отын алты икемді бакқа орналастырылды, әр қанатта үштен. Ұшу туралы ақпарат ұшқыштар кабинасының артында орнатылған құралдар арқылы үздіксіз тіркелді, негізінен басқару жүйесіне немесе қозғалтқышқа қатысты параметрлер жазылды.
Throughout the late 1940s and early 1950s, the Allied Powers sought to maximise the capabilities of their militaries and industries by investigating and harnessing the wartime advances made in Nazi Germany during the Second World War. In particular, these nations were keen to explore and integrate numerous aerospace advances and theories acquired through activities akin to Operation Paperclip. In Britain, the Air Ministry issued Specification E.27/46, which called for an experimental aircraft to perform an investigation of the then unfamiliar delta planform wing, particularly in terms of its stability and controllability. The aircraft manufacturer Boulton Paul opted to pursue this specification and tasked its chief designer, Dr S. C. Redshaw, with producing an appropriate aircraft. The resulting aircraft, designated P.111, was a basic aircraft specifically designed for Delta wing research. The inward retracting landing gear had a noticeably wide track and a tall nosewheel leg placed it at 17° on the ground; sizable doors covered the recesses of the undercarriage while retracted. All metal construction was used throughout the aircraft, with the exception of the wing extensions and the fin tip, which were of glass reinforced plastic; the exterior skin of the aircraft typically used a stressed skin approach. When not fitted with tip extensions, this wing was strongly cropped at about 75 percent of the pure delta shape, while the installation of the larger extensions resulted in an almost unbroken pure delta shape. The P.111 could be flown with these wings or with one of two pairs of extensions. The purpose of these tip extensions was to investigate the different aerodynamic effects that their fitting would have upon the delta wing without having to replace or reshape the whole wing to do so. The fin, which had an unswept trailing edge, also featured a removable and adjustable tip, though it is believed that the aircraft was always flown with the particularly pointed tip fitted. The fin accommodated a VHF aerial at its tip as well as a camera installed in its leading edge. Fuel was accommodated across six flexible fuel tanks, three within each wing. Flight information was continuously recorded by instrumentation installed just aft of the cockpit, parameters captured typically pertained to either the controls or the engine.
Сынау және бағалау
P.111 ұшағының қуатты жердегі сынақтары 1950 жылдың күзінің басында, жалғыз ұшақтың құрылысы аяқталғаннан кейін дерлік бірден басталды, оның құрылысына шамамен үш жыл кетті. 1950 жылдың 10 қазанында P.111 ұшағы эскадрилья басшысы Боб Смит басқаруымен алғашқы ұшуын жасады. Ұшақтың сынақ ұшу карьерасының көп бөлігін сынақ ұшқышы Александр Э. "Бен" Ганн басқарды, ол ұшақты "сезімтал" және "пышақ жиегімен ұшу сияқты" деп сипаттады. Осы сезімталдық ішінара қуат басқару элементтерінің дизайнына байланысты деп есептеледі, олар 450 мильден жоғары жылдамдықпен ұшу үшін маңызды болғандықтан, кері байланыссыз болды. Ұшақ сондай-ақ, шасси көтерілген немесе түсірілген кезде салыстырмалы түрде үлкен ауытқуға ұшырады, ал қону жылдамдығы ауа тежегіштерінің болмауы және борттағы генераторлардың жұмыс істеуі үшін қозғалтқыштың жоғары айналымдарын сақтау қажеттігіне байланысты жоғары болды; электр қуаты басқару беттерін басқару үшін маңызды болды. Қону кезінде шасси кеңеймей қалған апаттан кейін, P.111 жөнделіп қана қоймай, оның ұшу сипаттамаларын жақсарту үшін де модификацияларға ие болды. 1953 жылдың 2 шілдесінде P.111A алғаш рет RAF Боскомб Дауннан ұшты. Содан кейін, артқы сол жақ фюзеляжіне орнатылған спиральға қарсы парашют тежеу парашюты ретінде қолданылуы үшін күшейтілді, сонымен қатар ұшқышқа қуат басқару күшін басқару құқығы берілді. Ұшақ Royal Aircraft Establishment (RAE) арқылы дельта қанаттарының сипаттамаларын зерттеу үшін пайдаланылды, ал кейінгі рейстерде P.111A RAE Бедфордта орналасты. Осы кезеңде ол үш қанат ұшымен де ұшты. P.111A соңғы рейсін 1958 жылдың 20 маусымында жасады. 1975 жылы ол Мидленд әуе кемесін сақтау қоғамына ұзақ мерзімді несие арқылы Ковентри әуежайындағы Мидленд әуе мұражайы үшін сатып алынды; 1975 жылдың 13 шілдесінде P.111A музейге автомобильмен жеткізілді, онда ол тұрақты көрмеге қойылды. P.111 ұшағынан кейін тағы бір дельта қанатты эксперименталды ұшақ, P.120 пайда болды, ол басқа жағынан бірдей дельта қанаттары бар ұшақтың мінез-құлқын салыстыру және қарама-қарсы қою үшін жасалған.
Powered ground testing of the P.111 commenced during early autumn 1950 almost immediately after construction of the sole aircraft had been completed; it took roughly three years to build. On 10 October 1950, the P.111 conducted its maiden flight with Squadron Leader Bob Smyth at the controls. The majority of its test flying career saw the aircraft being flown by test pilot, Alexander E. "Ben" Gunn, who described the aeroplane as "touchy" and "like flying a razor's edge". This touchiness has been partially attributed to the design of the power controls, deemed to be essential for flying at high speeds (in excess of 450 mph), which lacked any feedback. The aircraft also experienced a relatively large trim shift whenever the undercarriage was raised or lowered, while the landing speeds were fairly high due to the absence of airbrakes as well as it being necessary to maintain a high level of engine revs for the onboard generators to function; electricity was essential for operating the powered control surfaces. Following an accident during a landing in which the retractable landing gear failed to extend, the P.111 was not only repaired but also received modifications to improve its flight characteristics. On 2 July 1953, the P.111A first flew from RAF Boscombe Down. Shortly afterwards, the anti spin parachute mounted on the rear port fuselage was strengthened so it could be deployed as a braking parachute, while the pilot was also given control over the strength of the power controls. The aircraft was operated by the Royal Aircraft Establishment (RAE) in a series of explorations of delta wing characteristics, for its later flights, the P.111A was based at RAE Bedford. During this time, it was flown with each of the three wing tips. The final flight of the P.111A was conducted on 20 June 1958. In 1975, it was acquired by the Midland Aircraft Preservation Society via a long term loan for its Midland Air Museum at Coventry Airport; on 13 July 1975, the P.111A was transported by road to the museum, where it was placed on static public display. The P.111 was followed by another delta winged experimental aircraft, the P.120 which was intended to compare and contrast the behaviour of an otherwise identical tailed delta.