Двойное кольцо доктора Тауненда. Armstrong Whitworth A.W.16 и A.W.Atlas II

[p_d_m]

 


Вот что говорится о кольце Тауненда в:

В.М.Стригунов
Конструкция и расчет на прочность авиационных капотов.

Кольцо Тауненда представляет со­бой обтекатель с сечением в виде изог­нутой пластинки сравнительно неболь­шой длины по хорде, который устанав­ливается на звездообразный мотор по­верх головок. Благодаря постановке на мотор узкого кольца (хотя большая часть мотора остается все-таки откры­той) произошло значительное уменьшение лобового сопротивле­ния (примерно, на 40—50%) и улучшение охлаждения мотора. Это можно объяснить тем, что поставленное на мотор кольцо-обтекатель уничтожает вихревой поток, вызванный головками цилиндров при обтекании, и направляет воздушный поток в плоскость охлаждающих ребер цилиндров

Однако если посмотреть патент самого автора изобретения Hubert Charles Henry Townend от конца 1928 года то выяснится что он свое изобретение рассматривал несколько шире. Вихревой поток с помощью кольцевых (или многогранных) элементов для уменьшения сопротивления можно убирать с любой поверхности тела вращения, самих колец может быть несколько, они могут быть не просто изогнутыми жестянками, но и быть нагруженными разными дополнительными функциями - например использоваться как глушитель.

1. Рисунок из патента №320131.


Видимо в фирме Armstrong Whitworth разделяли мнение изобретателя что одним кольцом ограничиваться не обязательно. Два типа самолетов от A.W. оснащались двойным кольцом Тауненда - A.W.16 (он же A.W.XVI) и A.W.Atlas II. Оба этих классических биплана-современника летали с мотором Armstrong Siddeley Panther - двухрядной звездой воздушного охлаждения.

---

2. Первый прототип A.W.16. Заметен кольцевой коллектор для выхлопных газов.

"Шестнадцатый" являлся представителем длинного ряда истребителей фирмы A.W. чье начало уходит аж в 1919 год к боевому самолету с игривым именем Siskin. От непосредственного предка, которым был A.W.14 Starling, A.W.16 в первую очередь отличался новым двигателем Panther (во вторую новым профилем крыла, более чистыми формами и т.д.). Линейка моторов A.S. была столь же последовательна что и линейка истребителей - "Пантера", первоначально именовавшаяся Jaguar Major, была развитием Jaguar'а - одной из первых серийных двухрядных "звезд" и одного из первых моторов с нагнетателем. A.W.16 создавался как ответ на спецификацию N.21/26 на палубный истребитель и совершил первый полет в конце 1930 года, однако конкурс по этой спецификации не вылился в заказ какого либо из конкурентов. A.W.16 в это время рекламировался как самый быстрый одноместный истребитель с двигателем воздушного охлаждения, но этот самый еще сырой двигатель приносил немало расстройств из-за своей нестабильной работы. Второй прототип боролся за победу в соревновании по Spec.F.9/26 на дневной и ночной перехватчик и полетел в октябре 1931 с доведенным мотором Panther IIA. И этот конкурс был замят Министерством Авиации. Armstrong Whitworth однако все таки нашла того, кто оценил ее товар и готов был купить партию самолетов - это был Китай. Для Kwangsi Air Force было заказано 16 самолетов, по документам поставлено было только четыре, причем процесс этот затянулся с июня 31 по январь 33 года. Есть упоминания о том, что A.W.XIV дожили до 1937 года и сражались с японцами, но скорее всего это только легенда.
Второй прототип с 1933 использовался для экспериментов с Armstrong Siddeley Hyena.

3.


ТТХ

Длина, м 7,62
Размах крыла, м 10,06
Высота, м 3,50
Площадь крыльев, м2 24,2
Взлетный вес, кг 1597
Двигатель Armstrong Siddeley Panther IIA, 14-цилиндровый радиальный, 525л.с.
Скорость максимальная, км/ч 322
на высоте, м 4570
Дальность, км 435
Потолок, м 8000
На высоту, м 3050
за, мин 6
Продолжительность полета, ч 2
Вооружение: 2 х 7,7мм пулемета Vickers с боезапасом 500 патронов

---

4.

Двухместный легкий бомбардировщик, разведчик и вообще - многоцелевой самолет Armstrong Whitworth Atlas впервые полетел в мае 1925, его продвинутая версия Atlas II создавалась по тому же рецепту что и A.W.16 - новый мотор, облагороженные формы, новый профиль крыла, ... Первый Atlas II был перестроен из "Атласа" Mk.I, в его конструкцию были внесены не все изменения, планируемые для вновь построенных самолетов, он совершил первый полет после переделки в начале 1931го. Попытки заинтересовать самолетом RAF и иностранных покупателей не завершились успехом за исключением поставки для все тех же китайцев - 14 машин было произведено для Kwangsi Air Force.

ТТХ

Длина, м 9,09
Размах крыла (верхнего/нижнего), м 12,22/9,41
Высота, м 3,22
Площадь крыльев, м2 34,12
Взлетный вес, кг 2090
Двигатель Armstrong Siddeley Panther IIA, 14-цилиндровый радиальный, 525л.с.
Скорость максимальная, км/ч 269
на высоте, м 3000
Потолок, м 7470
На высоту, м 5000
за, мин 17,0
Вооружение: 1 х 7,7мм пулемет Vickers вперед и 1 × 7,7мм Lewis на задней турели, 4 х 51 кг бомбы под крылом

---

Насколько эффективным оказалось применение двойного кольца Тауненда на этих двух типах самолетов неизвестно, факт однако что последующий за A.W.16 продолжатель и завершитель линейки истребителей-бипланов от A.W. - Armstrong Whitworth A.W.35 Scimitar - имел обычный капот NACA.

---

5. Armstrong Whitworth A.W.16


6. Armstrong Whitworth Atlas II


7. и 8. Профиля A.W.16 и Atlas II Kwangsi Air Force неизвестной степени достоверности.

       

9. и 10. О вихрях, пограничных слоях и кольцах рассказывает "Юный техник" 2000 №06

       

Источники:
O.Tapper. Armstrong-Whitworth Aircraft since 1913. Putnam.
В.М.Стригунов. Конструкция и расчет на прочность авиационных капотов
http://www.insigniamag.com/kwang.html
Flight

Comments

[kampfflieger.livejournal.com]

Вспомнились немецкие шалости на эту тему, всякие Лерхе-Веспе.

[p-d-m.livejournal.com]

...и разные там французские колеоптеры.

[tancist.livejournal.com]

А у старого-доброго Wallace тоже такой двойной Тауненд на носу, выходит?

[p-d-m.livejournal.com]

Внешне чертовски похоже. Причем кольцо у него еще и коллектор для выхлопных газов.

[mindvr.livejournal.com]

http://i.imgur.com/VELbMCe.jpg

[virtual virtual_2 (from livejournal.com)]

Приятный бонус такого капота, как и капотов типа NACA - возникновение подсасывающей силы на лобике кольца. Соответственно,сопротивление меньше.