Kodėl de Havilland Comet varikliai buvo paslėpti sparnuose?

de Havilland DH.106 Comet – tai pirmasis komercinis reaktyvinis lėktuvas pasaulyje, keleivius skraidinęs nuo 1952-ųjų iki 1981 metų. Aviacijos pramonėje tai buvo neregėtas pasiekimas – Comet skrido aukščiau ir greičiau nei ankstesni keleiviniai lėktuvai. Tik kodėl de Havilland paslėpė Comet variklius sparnuose? Kodėl šis lėktuvas neturi atskirai sumontuotų apvalių variklių korpusų kaip beveik visi po jo pasirodę komerciniai reaktyviniai lėktuvai?

Šis straipsnis priklauso serijai apie de Havilland DH.106 Comet – būtinai paskaitykite apie pirmąjį šio lėktuvo skrydį ir vėliau vykusias katastrofas, prie kurių tikriausiai prisidėjo ir kvadratiniai Comet langai. Nodum.lt kuria serijas apie kelis orlaivius – kviečiame paskaityti apie atakos lėktuvą A-10 Thunderbolt II ir legendinį naikintuvą F-16.

de Havilland Comet savo laiku buvo išties futuristiškas lėktuvas. Jis pirmam skrydžiui pakilo 1949 metais, kai Antrasis pasaulinis karas dar buvo netolimos praeities prisiminimas. Tuo metu daug kas manė, kad reaktyviniai varikliai tinka tik karo aviacijai, nes komerciniams lėktuvams jie yra nepakankamai ekonomiški. Dėl to visi iki Comet skraidę komerciniai lėktuvai naudojo stumoklinius variklius.  Tačiau Geoffreyis de Havillandas tikėjo, kad turboreaktyviniai varikliai puikiai tiks ir komercinei aviacijai, nes užtikrins greitesnes ir patogesnes keliones.

Kai 1949 metais žurnalistai pirmą kartą išvydo de Havilland Comet, jie nežinojo ko tikėtis. Taigi, ir giliai sparnuose paslėpti varikliai didesnės nuostabos nesukėlė, nes niekas nežinojo, kaip kitaip jie galėtų atrodyti. Comet tada buvo labai aptakus, futuristiškas ir savotiškai gražus lėktuvas. Tačiau, kaip dabar žinome, tokia į sparnus integruotų variklių konfigūracija neprigijo.

Vokietija reaktyvinius lėktuvus pradėjo naudoti dar Antrojo pasaulinio karo metu. Heinkel He 178 prototipas 1939 metais tapo pirmuoju lėktuvu su turboreaktyviniais varikliais. 1944-ųjų pavasarį Messerschmitt Me 262 tapo pirmuoju funkcionaliu (vadinasi, skirtu ne bandymams) reaktyviniu lėktuvu. Me 262 yra pirmasis reaktyvinis naikintuvas pasaulyje. Neskaitant raketinių lėktuvų, Me 262 buvo greičiausias APK orlaivis. Atkreipkite dėmesį, kad Me 262 varikliai tarsi kabo po sparnais:

Sąjungininkai Antrajame pasauliniame kare irgi turėjo reaktyvinį lėktuvą – Gloster Meteor tarnybą pradėjo 1944 metų vasarą. Nors šio lėktuvo varikliai yra aiškiai apvalūs, jie yra integruoti į sparno konstrukciją:

Variklio korpuso įliejimas į sparno formą pagerina orlaivio aptakumą, bet šiandien komercinius reaktyvinius lėktuvus įsivaizduojame kitaip. Turboventiliatoriniai varikliai yra labai dideli, todėl slėpti juos sparnuose yra neįmanoma. Be to, variklių montavimas atskiruose korpusuose palengvina jų aptarnavimą ir keitimą. Tai kodėl vyriausiasis Comet inžinierius Ronaldas Bishopas pirmojo komercinio reaktyvinio lėktuvo variklius sumontavo sparnuose, o ne po jais?

Iš tikrųjų, dabar jau neįprastai atrodanti de Havilland Comet variklių konfigūracija turėjo privalumų. Variklių integravimas į sparnus leido juos įkurdinti arčiau fiuzeliažo – ten, kur sparnas yra standžiausias ir tvirčiausias. Kadangi varikliai buvo arčiau Comet centro, asimetrinės traukos atveju (sugedus vienos pusės varikliams) lėktuvas ne taip stipriai suko į šoną. Dėl to labai didelis vertikalus uodegos stabilizatorius ir stiprus krypties vairas Comet nebuvo reikalingas.

Įprastai didelis vertikalus stabilizatorius ir krypties vairas turi kompensuoti lėktuvo sukimąsi į šoną, kad ir sugedus vienos pusės varikliams orlaivis galėtų skristi tiesiai.

Be to, inžinierius Bishopas siekė, kad Comet pasižymėtų kiek įmanoma žemesniu oro pasipriešinimu. Atskiri variklių korpusai būtų pakenkę orlaivio aptakumui – kam po sparnu kabinti statinę, jei ją galima integruoti į sparną? Be to, po sparnu sumontuoti varikliai būtų buvę labai arti pakilimo tako asfalto, o tai padidina riziką, kad į variklį bus įtraukta kokia nors šiukšlė, akmuo ar gyvūnas. Pašaliniai objektai reaktyviniams varikliams yra labai pavojingi.

Comet 1 naudojo de Havilland Ghost variklius, kurie pasižymėjo 22 kiloniutonų trauka. Visi vėlesni lėktuvai – Comet 2, 3 ir 4 – naudojo naujus Rolls-Royce Avon variklius, kurių trauka su metais išaugo nuo 31 iki 47 kN. Galingesniems Avon varikliams reikėjo didesnių oro įsiurbimo angų, tačiau jie vis tiek darniai įsiliejo į Comet sparnų profilį. Comet buvo išties gražus lėktuvas ir tie paslėpti varikliai prisidėjo prie jo įvaizdžio. Tuomet naudoti turboreaktyviniai varikliai yra mažesni nei šiuolaikiniai turboventiliatoriniai, todėl jų integravimas į sparnų profilį dar buvo įmanomas. Bet ši variklių konfigūracija neprigijo ne tik dėl to turboventiliatorinių variklių paplitimo.

de Havilland pradėta komercinės aviacijos revoliucija nusirito per visą pasaulį. Tačiau praktiškai visi Comet pėdomis sekę lėktuvai naudojo paprastesnę variklių konfigūraciją. Galite žiūrėti į prancūzų Sud Aviation Caravelle ar amerikiečių Boeing 707 – modernių komercinių lėktuvų varikliai buvo montuojami atskiruose korpusuose. Ir taip buvo dėl vienos priežasties – de Havilland Comet variklių padėtis turėjo rimtų trūkumų.

Nors Comet kūrėjai džiaugėsi mažesniu oro pasipriešinimu, variklių integracija į sparnus tik padidino lėktuvo svorį. Taip buvo dėl to, kad reikėjo neįprastų sparno konstrukcijos sprendimų, nes varikliai tarsi perkirto vidines sparno sijas. Be to, arčiau fiuzeliažo sumontuoti varikliai galėjo būti labai triukšmingi, todėl jų korpusuose montuoti papildomi garsą slopinantys komponentai, kad tik keleiviams būtų patogiau. Galiausiai, variklių korpusai buvo šarvuoti, kad didesnis gedimas ar sprogimas nenuplėštų sparno. Dėl šių priežasčių Comet buvo sunkesnis nei galėjo būti pasirinkus kitokią variklių padėtį.

Comet variklių priežiūra nebuvo labai sudėtinga – de Havilland gerai apgalvojo aptarnavimo liukų padėtį. Tačiau variklių keitimas, jei jo būtų prireikę, jau būtų buvęs sudėtingas ir daug laiko pareikalaujantis darbas. Tiesą sakanti ir naujo lėktuvo surinkimas dėl tokios variklių padėties buvo sudėtingesnis.

Taigi, kiti gamintojai pasuko pigesniu ir paprastesniu keliu. Variklių įkurdinimas po sparnais ar arčiau uodegos leido kurti paprastesnę sparno konstrukciją, palengvino lėktuvo gamybą, leido sutaupyti svorio ir sumažinti triukšmo lygį salone.