Неизвестный Дорнье. Король летающих лодок

Надежды и сомнения

Начало июля 1929 года на юге Германии было жарким. Природа как бы компенсировала холодную весну. По берегам вытянутого на северо-запад большого Боденского озера с самого утра слышалось пронзительное завывание авиационных двигателей и мерный рокот многочисленных катеров и баркасов. Здесь строилось и испытывалось всё, что могло плавать и летать.

На южном, швейцарском, берегу озера, почти рядом с австрийской границей, в пригороде городка Альтенрейн немецкая самолётостроительная компания «Дорнье А.Г» при содействии швейцарского промышленника Якова Шмидхейни построила авиационный завод и аэродром. Контрольный пакет акций этой компании принадлежал правительству Веймарской республики. И компания была создана всего четыре года тому назад для реализации амбициозного проекта успешного немецкого авиаконструктора Клода Дорнье – летающей лодки Do X, рассчитанной на перевозку 169 пассажиров и 10 членов экипажа через Атлантический океан. Её взлётный вес составлял 52 тонны, и она была – самым большим самолётом в мире.

Но Версальский договор не разрешал побеждённой Германии строить большие самолёты. Этот запрет отменили только через год. Вот и пришлось Клоду Дорнье со своим проектом, конструкторами и производственниками переезжать с северного немецкого берега Боденского озера, где находился его завод, на южный, швейцарский.

Всё это было два года тому назад – строительство нового завода в Альтенрейне специально под сборку гигантской летающей лодки. Сколько проблем он решал каждый день! А потом изготовление деталей и узлов, да и сама сборка гиганта. Чертежи меняли в большом количестве, как только выявлялись технологические проблемы.

Но зато сегодня, 11 июля 1929 года, его полностью готовая летающая лодка Do X стоит, пришвартованная к заводскому причалу, и на ней выполняются последние осмотры и регулировки перед предстоящим завтра первым вылетом. Этого гиганта уже видели на озере, когда он, оглашая окрестности рёвом своих двенадцати моторов, совершал скоростные проходы, испытывая свои мореходные качества и способность вставать на редан.

Главный конструктор Клод Дорнье в своём кабинете

Сорокапятилетний авиационный конструктор Клод Дорнье, который уже двадцать лет разрабатывает проекты и строит металлические самолёты, нервно ходит по своему роскошному кабинету на заводе в Альтенрейне. Часто звонит огромный телефонный аппарат на его большом письменном столе, и Клод даёт необходимые указания. Рабочий день заканчивается, телефонные звонки почти прекратились, и усталый руководитель большой программы Имперского министерства транспорта Германии может наконец расслабиться и спокойно обдумать, всё ли сделано для успешного завтрашнего первого вылета его необыкновенного детища.

А от успеха этого первого вылета зависело очень многое. Пять лет тому назад он задумал создать этот невиданный летательный аппарат тяжелее воздуха и все пять лет целеустремлённо шел к этой цели. Сколько было трудностей и, казалось, неразрешимых проблем. Но у него оказался талант не только авиаконструктора, но и организатора, сумевшего доказать экономическую целесообразность и перспективность эксплуатации такого транспортного средства, выбить на его программу государственные и частные средства.

Эти мысли Клода Дорнье прервал визит посетителя. Им оказалась миловидная женщина, корреспондент швейцарской газеты из Берна. Она получила задание редакции написать репортаж о первом полёте самого большого самолёта в мире и взять интервью у его главного конструктора. Клод встаёт из-за стола и идёт навстречу, приветствуя посланницу так нужной ему прессы. Корреспондент впервые видит этого галантного немецкого авиаконструктора.

Господин Дорнье ей показался худым и стройным, выше среднего роста. Сразу бросался в глаза огромный лоб мыслителя, переходящий в залысины, отчего волос на голове было совсем мало. Чёрные как смоль усы аккуратно пострижены и обрамляют верхнюю губу. Широко расставленные внимательные глаза чуть прикрыты верхними веками и смотрят немного исподлобья. Прямой нос и волевой подбородок дополняют облик упорного человека, который точно знает, чего он хочет.

Конструктор построенного гиганта был одет в дорогой чёрный костюм-«тройку». Белоснежная сорочка с гладким серым галстуком пробивалась на запястьях рук тонкими белыми полосками. Контрастно на фоне черного костюма выделялась длинная золотая цепочка карманных часов, подвешенная на верхней пуговице жилетки.

Поражало дорогое убранство кабинета Дорнье. Полированные деревянные панели стен, украшенные вертикальными узкими накладками, источали тепло и увеличивали высоту потолка. Это же ощущение создавали узкие высокие окна с замысловатым орнаментом переплёта стёкол. Большое пространство полированной крышки письменного стола использовалось хозяином кабинета очень рационально, бумаги лежали в порядке, определённом им самим.

Общее впечатление о личности конструктора Дорнье и созданной им окружающей среды было однозначным – это незаурядный человек.

Клод очень нуждался в максимально широкой рекламе своего пассажирского гиганта, надеясь на дополнительные инвестиции в его программу и увеличение числа заказываемых воздушных кораблей. После короткой беседы он пригласил даму взглянуть на его творение. Пешком они направились к причалу. Косые лучи заходящего солнца ярко освещали огромную высокую птицу у кромки воды озера. Это рукотворное чудо поражало всякого, кто его видел. Размах толстого крыла достигал почти пятидесяти метров. Корпус лодки в передней части ничем не отличался от океанского судна, даже окна пассажирского салона были в форме круглых иллюминаторов. Над большим крылом на вертикальных пилонах, подальше от водяных брызг, располагался целый ряд мотогондол с пропеллерами спереди и сзади.

Клод Дорнье улыбался, радуясь тому впечатлению, которое произвела летающая лодка на его спутницу. Он с удовольствием рассказывал об основных лётных данных и особенностях конструкции его летающего корабля. Чтобы оторвать нагруженную топливом и пассажирами лодку от воды при взлёте потребовалось установить двенадцать самых мощных двигателей. Высота полёта будет небольшой, немногим более одного километра. Но зато дальность полёта превысит две тысячи километров. Крейсерская скорость – 175 км/ч. Пассажиры с причала легко переходят на нижнее короткое крыло, служащее боковым поплавком и препятствующее крену лодки на воде. Это частично утопленное крыло называется спонсоном. С него через открытую герметичную дверь пассажиры будут проходить в салон на средней палубе корабля с продольным проходом через ряд кают с мягкими кожаными креслами, диванами и столиками. На верхней палубе – просторное остеклённое помещение с хорошим обзором для пилотов, капитана и штурмана, которое примыкает к передней кромке крыла.

Внешний осмотр нового технического чуда закончился, и они распрощались до завтра. Клод возвращается к себе и за письменным столом снова обдумывает завтрашний полёт своего гиганта.

Всё ли он учёл? Не упустил ли что-то очень важное? Более всего его беспокоили двигатели воздушного охлаждения «Сименс». Будут ли они развивать максимальную мощность на взлёте? Впрочем завтра взлётный вес будет небольшим. А размеры горизонтального оперения? Правильно ли он рассчитал его площадь? Хватит ли его момента поднять нос корабля на разбеге? Так или иначе, всего не учтёшь. Завтра впервые в мире такая махина, придуманная им, будет пробовать преодолеть силы сцепления воды, воздушного сопротивления и земного притяжения. И если ей это удастся, то она ещё должна устойчиво лететь и легко управляться.

Сомнений было много. А тут ещё и конкуренты поджимают. Его коллега и помощник в конструкторском бюро

Цеппелина, а теперь руководитель собственной компании Адольф Рорбах спроектировал летающую лодку для трансатлантических воздушных сообщений Ro.X Romar с взлётным весом около двадцати тонн, которая может перевозить десять пассажиров на дальность более трёх тысяч километров. У неё три двигателя с толкающими воздушными винтами над крылом, а под ним – боковые вспомогательные поплавки. Авиакомпания «Люфт Ганза» заказала Рорбаху три такие лодки. Первая, названная «Гамбург», взлетела с базы в Травемюнде год тому назад. Теперь к лётным испытаниям присоединились остальные две с более мощными двигателями: «Бремен» и «Любек».

В конструкторском бюро Юнкерса разработаны проекты трансатлантического почтальона на поплавках и летающего катамарана с четырьмя моторами на двух вертикальных пилонах над крылом.

Конечно, его проект лучше, чем у этих конкурентов, но он это должен доказать сначала лётными испытаниями, а потом успешной эксплуатацией на воздушных трассах. А на этом пути столько подводных камней.

Кроме того, в последнее время он всё больше чувствовал финансовую шаткость своей программы завоевания рынка трансатлантических пассажирских перевозок. Ему всё труднее стало привлекать новых инвесторов, и он начал сомневаться, раскошелится ли авиакомпания «Дойче Люфт Ганза» на заказы необходимого числа машин для эффективной организации воздушных перевозок через океан. В мире ощущалось финансовое напряжение. Богатые люди начали беречь свои деньги и отказываться от дорогостоящих трансокеанских воздушных путешествий. Вот Юнкере привёз в США свой проект четырёхмоторной летающей лодки-катамарана на 80 пассажиров с толстым крылом размахом 80 метров и демонстрационную модель. У Юнкерса в Дессау уже строился макет пассажирских кабин в толстом крыле. И что? В США его ожидало абсолютное равнодушие и полная незаинтересованность в совместной работе. Надвигающийся экономический кризис чувствовался и в Германии.

Но Клод Дорнье всё же больше надеялся, чем сомневался.

Основы проекта Дорнье Do X

Свой первый самостоятельный проект в качестве главного конструктора Клод Дорнье разработал по заданию графа Фердинанда Цеппелина 15 лет тому назад, и это была металлическая летающая лодка Rs.l, в конструкции которой использовались сталь и дюраль. Она должна была нести бомбу весом 1000 кг. Уже тогда Дорнье после длительных исследований при протаскивании вариантов моделей в большом бассейне Берлина определил наилучшую форму её корпуса. Результаты этих исследований пригодились и для Do X.

При доводке второй своей летающей лодки Rs.ll в 1916–1917 годах Клод Дорнье отказался от подкрыльевых поплавков, добившись высокой остойчивости широкого корпуса. Тогда же вместе с инженером Шульте-Фролинде были проведены экспериментальные замеры тяги толкающего и тянущего винтов в тандемной установке моторов, которые положили начало использованию такой силовой установки, начиная с модифицированной летающей лодки Rs.IIb и кончая Do X.

На подводной части корпуса летающей лодки Дорнье Rs.III в конце 1917 года появился многоступенчатый редан. А форму и обводы спонсонов, или «жабер», как их называли, начали отрабатывать в 1918 году при создании четырёхмоторной летающей лодки Rs.IV, а закончили при создании двухмоторной Gs.l в следующем году. Всё, что Клод Дорнье выстрадал за последние десять лет, он воплотил в уникальном проекте своей летающей яхты.

Общий вид летающей яхты Дорнье Do X

Конструктор разрабатывал свой эпохальный проект трансатлантического пассажирского самолёта с 1924 года, будучи убеждённым, что он должен быть очень большим. Тогда себестоимость пассажиро-километра будет минимальной, и безопасность его полётов обеспечить будет легче. Дорнье сразу поставил своим проектировщикам очень дерзкую задачу – взлётный вес 50 тонн. Только недавно он узнал, что великий Юнкере, чьи одномоторные и трёхмоторные пассажирские самолёты уже летают по всему миру, строит в Дессау четырёхмоторный пассажирский гигант G-38 с взлётным весом 24 тонны. Но его летающая яхта будет в два раза тяжелее, и это даст ей неоспоримые преимущества в освоении дальних маршрутов над океаном.

Клод Дорнье не рассматривал вариант сухопутного самолёта по простой причине: в Атлантическом океане очень мало островов с аэродромами, а вода везде. Хорошие мореходные параметры гидросамолёту проще обеспечить в схеме летающей лодки с большим остойчивым корпусом без боковых дополнительных поплавков. И успешный опыт проектирования таких плавающих фюзеляжей самолётов у него уже был.

Аэродинамическая схема проектируемого гиганта была классической и отвечала всем рекомендациям Германского лётно-исследовательского центра – DVL, аналога советского ЦАГИ. Моноплан с подкосным высокорасположенным крылом без сужения, плоско-выпуклый профиль которого имел толщину 16 %, уже был отработан и показал свою эффективность на небольших самолётах Дорнье: «Комете» в 1921 году и «Меркурии» в 1925-м. Элероны на концах крыла имели аэродинамическую компенсацию в виде расположенных над ними прямоугольных в плане плоскостей. Большая часть каркаса крыла обшивалась полотном.

Хвостовое оперение вынесено как можно дальше от воды и по моде того времени представляло собой коробку из большого верхнего и малого нижнего стабилизаторов, обрамлённую небольшими боковыми килями и пронизанную большим центральным килем с рулём направления.

Рули высоты на верхнем стабилизаторе, как и элероны, имели сверху аэродинамические компенсаторы. Верхний и нижний стабилизаторы укреплены стойками и расчалками боковых подкосов.

Чтобы отнести воздушные винты и моторы подальше от воды, Дорнье устанавливает тандемные мотогондолы на высоких, покрытых обшивкой, обтекаемых вертикальных пилонах над крылом.

Аэродинамический расчёт показал, что для отрыва летающей яхты от воды при её максимальном взлётном весе требуется 12 моторов мощностью по 500 л.с. Это не смутило Клода, хотя такое количество моторов требовало нового качества от системы их управления и технического обслуживания.

Дорнье предусмотрел возможность ремонта отказавшего мотора в полёте. Лаз в толстом крыле позволяет механику из отсека управления моторами в фюзеляже добраться до любого пилона на крыле. Внутри пилона он, защищённый от воздушного потока, встав во весь рост, может произвести регулировку или замену агрегата любого из двух моторов.

Все шесть вертикальных пилонов для монолитности соединены между собой горизонтальными стержнями на уровне нижней части мотогондол. Стержни закрывались обтекателем, напоминающим небольшое дополнительное крыло. Мотогондолы через одну были сдвинуты вперёд для разнесения плоскостей вращения пропеллеров.

Высокий фюзеляж или корпус летающей яхты имел длину 40 метров, чтобы обеспечить большое плечо хвостового оперения и снизить его площадь и сопротивление. При выборе формы корпуса Дорнье заботился о минимизации его аэродинамического сопротивления, высокой мореходности и отличном обзоре для двух пилотов, капитана и штурмана. Он пошел на некоторое увеличение вредного сопротивления корпуса в полёте, скомпоновав наверху, на третьей палубе, выступающий в поток закрытый капитанский мостик с большими застеклёнными окнами.

Форма, размах и расположение боковых спонсонов, а также обводы днища определялись по результатам испытаний и эксплуатации предыдущих морских летающих лодок Дорнье. Учитывалась и величина расчётной осадки, которая была чуть больше метра. Двояковыпуклый профиль спонсона, напоминающий крыльевой, определился его работой в трёх режимах. На воде спонсон полуутоплен и обеспечивает остойчивость. При разгоне, благодаря увеличенному углу атаки, работает как редан. В воздухе создаёт минимальное сопротивление и существенную подъёмную силу. Позади обреза редана находился килевидный выступ, переходящий в руль для управления маневрированием на воде. Три стойки основного подкоса крыла с каждой стороны, по числу его лонжеронов, замыкаются на нижние пояса лонжеронов спонсона, которые стыкуются с корпусом воздушного судна. Дополнительные три стойки подкоса спонсона крепят его с каждой стороны к верхней части корпуса.

Особой заботой Клода Дорнье была компоновка помещений внутри корпуса. Было решено разделить внутренность по-корабельному тремя палубами. На верхней – служебные помещения. В передней застеклённой части расположена кабина двух пилотов, а за ней, за перегородкой с открытым проёмом, рабочее место капитана воздушного корабля и стол штурмана. Отсюда через открытый центральный проход капитан может общаться с бортинженером в отсеке управления двигателями, который расположен в зоне крыла. За ним тёмная рубка радиста. В заднем конце верхней палубы расположен отсек оборудования с вспомогательной силовой установкой.

Средняя палуба полностью отдана пассажирам. Компоновка пассажирских помещений разрабатывалась в нескольких вариантах, реализуемых по желанию заказчика. Вариант с закрытыми каютами предусматривал сквозной проход по правому борту вдоль всей палубы, как в купейном вагоне поезда. Для первой лётной машины Дорнье выбрал вариант с центральным проходом и открытыми каютами, как в вагоне электрички. На пассажирской палубе располагалась кухня с электроподогревом блюд, туалеты и гардероб. Расположение кают учитывало равноменрное размещение пассажиров вокруг центра тяжести самолёта.

Центральные отсеки нижней палубы служили для установки цилиндрических цистерн с бензином. Четыре по 3000 литров и две передние по 1700. Здесь же находились помпы для подачи бензина к двум расходным бакам в носках крыльев. Носовая и нижняя часть корпуса под средней палубой разделена на правую и левую половины большой и мощной килевой балкой, проходящей по нижней палубе до редана.

Клод Дорнье долго не соглашался установить в правом носовом отсеке под средней палубой морской якорь с лебедкой. Ведь только он один весит целых сто килограммов! Он просил своих помощников из отдела проектов придумать что-нибудь полегче. Но никто ничего не придумал. И он сдался. Перед взлётом он убирался внутрь, и крышка с резиновым уплотнением по периметру должна была закрыть его люк.

В целом проект Do X был невероятным скачком в развитии молодой авиации. Он намного опередил самые смелые и многообещающие проекты ведущих авиаконструкторов мира и наметил пути дальнейшего прогресса гидросамолётов. Идеи Клода Дорнье вдохновили многих. В Америке появился фантастический проект летающей лодки-катамарана Нормана Геддеса с размахом крыла 180 метров и взлётным весом 700 тонн, который никогда не был реализован. Схема подкосного высокоплана Дорнье используется Сикорским на его летающей лодке S-42. Спонсоны Дорнье появляются на американской летающей лодке Мартин 130. Даже Туполев на «Максиме Горьком» через несколько лет применяет тандемную мотогондолу над крылом с тянущим и толкающим винтом, как у Дорнье.

Но Клод Дорнье прекрасно понимал, что одно дело проект в чертежах, а другое – постройка, мореходные и лётные испытания такого необычного плавающего и летающего аппарата. Здесь он был первым, и воспользоваться чьим-либо опытом было невозможно. Все возможные подводные камни были впереди, и он был полон решимости всё преодолеть.

Реализация проекта в металле

В декабре 1927 года в Алтенрейне началось строительство авиационного завода, и как только были готовы два цеха деталей, там началась сборка отдельных узлов и агрегатов Do X. Сразу же Клоду Дорнье сообщили о первых неувязках в чертежах. Начался нормальный процесс конструктивно-технологической доводки машины, изменения чертежей и проведения дополнительных исследований и прочностных испытаний образцов. Каркас крыла и корпуса набирался из гнутых дюралевых профилей. Качество изготовляемых профилей оставляло желать лучшего. Они расслаивались и имели много посторонних включений. Под вопросом становилась их прочность. Наиболее нагруженные узлы изготавливались из высококачественной стали.

Вскоре был готов следующий по направлению к берегу озера более высокий агрегатный сборочный цех с ферменными стальными перекрытиями. Размерам его пола 75 х 60 метров мог позавидовать любой завод. Цех ещё больше нарастил прямоугольник нового авиационного завода. Началась сборка корпуса летающего корабля.

Сборка корпуса первой Do X

Сначала в стапеле появилась готовая килевая балка. Её наибольшая высота превышала два метра, а длина была более 23. Затем рядом с килевой балкой установили дополнительные, а потом начали монтировать шпангоуты. Для днища корпуса использовались толстые листы дюраля. Всё это герметично проклёпывалось с использованием промасленной бумаги. Каждый спонсон соединялся с корпусом шестью стыковыми узлами. Три нижние узла передавали большую нагрузку от подкосов крыла и были намного больше, чем верхние.

Объём работ нарастал, и вскоре Клод Дорнье уже мог увидеть реальные размеры своего корабля. Пока ещё чёрные иллюминаторы на фоне блестящей обшивки борта и обтекаемая капитанская рубка почему-то создавали впечатление, что перед ним корпус какой-то гигантской подводной лодки. Но это минутное видение тут же исчезло под натиском мыслей о предстоящей стыковке корпуса с крылом. Сейчас наверху капитанской рубки, сразу за козырьком кабины экипажа, зияло прямоугольное углубление. Оно должно быть закрыто кессоном крыла. Операция стыковки одного большого агрегата с другим всегда сложная техническая задача, определяемая уровнем точности и увязки стапелей. Кессон толстого крыла был уже готов. Его ферменные лонжероны и нервюры образовали жесткую коробку высотой более метра и длиной без малого 48 метров. Эту стыковку предстояло провести в последнем к воде, самом высоком корпусе завода, цехе общей сборки. Его сооружение только что закончили. Под крышей на очень мощных балках смонтировали портальный кран, который должен точно положить кессон крыла, закреплённый на прямоугольной раме, на корпус летающей лодки.

В самый высокий цех общей сборки корпус лодки перевозили по улице со всеми предосторожностями и установили его строго перпендикулярно балке портального крана, на котором уже висел кессон крыла. Справа и слева от корпуса установили стеллажи, с которых рабочие могли дотянуться до опускаемого кессона крыла.

Клод Дорнье и все его ближайшие помощники пришли в цех, чтобы присутствовать при этом волнительном событии. Кессон очень медленно опускался. Вот он почти замер, когда между стыковыми узлами был зазор в несколько миллиметров. Бригадир сборщиков убедился, что стыковые отверстия в узлах совпадают, и дал команду полностью опустить кессон. Трос рамы кессона провис, и все захлопали и начали поздравлять друг друга. Клод никогда бурно не выражал своих чувств, он только улыбался.

Теперь предстоял длительный и скрупулёзный процесс окончательной сборки этого гигантского самолёта. Когда кессон зафиксировали на корпусе технологическими болтами меньшего диаметра, появилась возможность совместно разделать остальные совпавшие отверстия стыковых узлов кессона и корпуса. В них уже вставляли настоящие болты с минимальным зазором. Дюралевые секции носков крыла изготовили заранее. Часть секций поставлялась на сборку с вмонтированными расходными топливными баками. Теперь носки предстояло пристыковать к кессону. То же относилось и к секциям хвостовой части крыла. Эти работы проводились под постоянным контролем Клода Дорнье и его конструкторов. Одновременно шла установка шести вертикальных пилонов под мотогондолы.

В корпусе корабля при снятом перекрытии пола пассажирской палубы устанавливали топливные цистерны в их ложементы на нижней палубе и монтировали электрические топливные насосы с трубопроводами. После установки цистерн балки пола пассажирской палубы крепились снова. Устанавливались герметичные переборки на нижней палубе.