А.Шепс Самолеты Первой мировой войны. Страны Антанты

М-5 1913 г.

   Выдающийся авиационный конструктор Дмитрий Павлович Григорович, окончивший в 1910 году Киевский политехнический институт, в начале 1913 года стал управляющим на заводе С. С. Щетинина. После того как летом 1913 года на заводе ремонтировались летающие лодки французской конструкции, Д.П. Григорович на опыте этих работ построил свою первую лодку М-1. Профиль крыла аналогичный "Фарман-XVI". Лодка летала удовлетворительно, но требовалась дальнейшая доработка. Поэтому весной 1914 года была построена следующая лодка - М-2, более крупная, с двигателем "Клерже" (80 л. с.). Хвостовая часть была приподнята. Размеры и площадь крыльев увеличены. Изменены обводы лодки. Увеличены и размеры стабилизатора. Но летные данные были неудовлетворительными. Изменили профиль крыла, установили более мощный двигатель "Гном-Моносупап" (100 л. с.). Машина, обозначенная М-3, однако имела летные качества немногим лучше, чем у М-2. Вновь изменили профиль крыла и форму редана, стабилизатор стал регулируемым. Машина, испытывавшаяся зимой 1914/15 года получилась удачной и 4 самолета были построены по заказу военного ведомства и приняты под маркой М-4 (2 для Балтийского и 2 для Черноморского флота). Опробовав форму корпуса и профиль крыльев, Д. П. Григорович весной 1915 года построил новый гидросамолет М-5, который уже в апреле совершил первый вылет. Машина оказалась удачной, и была принята к серийному производству, быстро вытеснив зарубежные машины из строевых частей. До 1923 года построено более 300 самолетов М-5.
   Лодка имела каркас из ясеня и обшивалась фанерой. По бортам - толщиной 3 мм и 5-6 мм на днище. Вогнутый редан был накладным из 10-мм фанеры. Скулы
на редане оборудовались полозком для вытаскиваняя самолета на слип. Сборка корпуса проводилась на шурупах и цинковых белилах. Стыки обделывались на заклепках медной фольгой снаружи и фанерными накладками изнутри. Крыло двухлонжеронное, деревянной конструкции. Лонжероны - профилированные сосновые бруски. Нервюры изготавливались из брусков 20 ? 5 и 5-мм фанеры. Стойки крыла деревянные, пустотелые. Расчалки - 5-8-мм проволока. Стабилизатор крепился на хвостовой гнутой балке, стойках-трубах и подкосах с растяжками. Он мог регулироваться по углу установки на земле. Рули и киль имели каркас из стальных труб и обтяжку полотном. Нервюры оперения и рулевых поверхностей деревянные. Двигатель 7-цилиндровый, воздушного охлаждения, ротативный "Гном-Моносупап" (100 л. с.), устанавливался на металлической раме и центральных стойках крыла. Топливный бак - за кабиной. Недостаточная скорость и дальность полета уже в 1916 году не позволяли использовать лодку в боевых условиях, и машины в основном использовались как учебные. Увеличение мощности двигателей не привело к увеличению скорости из-за роста сопротивления крыла, вызванного увеличением угла атаки крыла. Ухудшилась и управляемость машины из-за возросшего реактивного момента винта.
   В 1916 году Д.П. Григорович попытался улучшить летные данные лодки М-5. Установив двигатель "Рон" (120 л. с.) и внеся изменения в конструкцию крыла и оперения, машину приняли к серийному производству, и она строилась небольшой серией.

Модификации

   М-5 - массовая серия. Нижнее крыло заподлицо с лодкой. Редан вогнутый, усиленный. Двигатель тот же.
   М-6 - опытная лодка с двигателем «Санбим» (150 л. с.).
   М-7 - развитие М-6 с тем же двигателем.
   М-8 - неудачная машина на базе М-7.

Показатель М-5 1915 г.
   Размеры, м:
   длина 8,6
   размах крыльев 13,62
   Площадь крыла, м2 37,9
   Вес, кг:
   максимальный взлетный 960
   пустого 660
   Двигатель: «Гном-Моносупап»
   мощность, л. с. 100
   Скорость, км/ч 105
   Дальность полета, км 400
   Потолок практический, м 330
   Экипаж, чел. 2
   Вооружение 1 пулемет

В.Шавров История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.

Летающая лодка М-5 ("Морской-5" , "Морской пятый" , ЩМ-5, "Щетинин М-5"). Последовательные варианты самолетов от М-1 до М-4 позволили Д. П. Григоровичу отработать лучшую форму корпуса лодки, коробку крыльев и всю компоновку самолета. В этом его поддерживало морское ведомство, преследовавшее цель замены в морской авиации всех применявшихся иностранных гидросамолетов и поплавковых, в той или иной мере неудовлетворительных.

   Летающая лодка М-5 была выпущена ранней весной 1915 г., оказалась очень удачной и уже 12 апреля сделала первый боевой вылет. В дальнейшем вплоть до 1923 г. она строилась серийно. Всего было выпущено до 300 экземпляров. Описание самолета дается здесь впервые.

Летающая лодка М-5 отличалась от предыдущих рядом признаков. Коробка крыльев была увеличена по площади за счет нижнего крыла и лежала непосредственно на корпусе лодки, который был сделан примерно на 150 мм выше. Хвостовая часть имела трапециевидное поперечное сечение (узкой гранью вверх) и была на конце загнута кверху, "лопата" была окончательно упразднена, редан оставлен вогнутым, но высота его снижена до 70 мм на оси и до 140 мм по бортам. Скулы на редане снабжены полозками, на которых самолет мог выходить из воды на спуск. Двигатель - "Гном-Моносупап" в 100 л. с. Для условий 1915 г. лодка оказалась исключительно удачной. Она обладала хорошей мореходностью, преодолевая волну высотой до 0,5 м, нормально вела себя в воздухе, была довольно легка и проста в пилотировании. Первоначально она была выпущена как разведчик, а с 1916 г. после выпуска М-9 вплоть до 1925 г. стала применяться как учебная для школ морских летчиков. Как разведчик она применялась без вооружения и лишь в редких случаях устанавливался пулемет перед правым сиденьем.

Конструкция корпуса лодки М-5 была типовой для других гидросамолетов Д. П. Григоровича. Каркас лодки делался из ясеня. Обшивка была из фанеры различной толщины: от 3 мм на бортах и палубе до 5-6 мм на днище. Редан был накладной из 10-мм фанеры. Иногда толщина обшивки бортов в средней части достигала 5 мм. Сборка корпуса проводилась на латунных шурупах и на свинцовых или цинковых белилах, клей не применялся. В стыках обшивки ставились фанерные полосы-накладки изнутри на медных заклепках. Некоторые швы и стыки фанеры обивались снаружи медной полоской (фольгой) толщиной 0,3 мм, причем на редане края-фольги загибались под обшивку и стыки пропаивались оловом. Снаружи корпуса лодок покрывались бесцветным масляным лаком, внутри - олифой. Позднее их стали окрашивать в защитный цвет, а днище - в светло-голубой.

Сборка лодок начиная с М-2 производилась на стапелях простейшей конструкции, в которые заводилось пять продольных брусков - киль и скулы. Шпангоуты заранее не изготовлялись, а отдельные планки их заводились между продольными брусками, прирезались по месту и соединялись 3-мм фанерными кницами и шурупами. Кроме белил, частично применялся специальный "морской клей" и раствор творога в нашатырном спирте (прототип казеинового клея).

В лодке М-5 поперечный набор по бортам хвостовой части имел преимущественно раскосную схему. В лодках более поздних типов стали преобладать нормальные шпангоуты и местами - диагональные раскосы, но их тоже собирали на месте при общей сборке лодки. Вся работа была чисто ручной, но не очень трудоемкой: 10-15 тысяч шурупов, входивших в корпус лодки, ввертывали несколько рабочих за несколько дней.

Прочность корпуса лодки М-5 была в общем достаточной, но все-таки в школьных условиях поломки его были частым явлением. Крылья и оперение обычно страдали реже. А. Н. Седельников построил летом 1916 г. опытный корпус лодки со значительно упрочненным днищем, которое было сделано из двух листов 4-мм фанеры с прокладкой между ними перкаля на смоляном лаке. Редан был сделан съемным приставным на четырех резиновых буферах по задней кромке ("пружинящий редан"). Однако Щетинин распорядился эту лодку спрятать и никому о ней не говорить, чтобы летные школы брали обычные лодки и побольше ломали их, обеспечивая заводу-монополисту выгодные заказы. Конструктору же было указано на неуместность его стараний.

Конструкция крыльев была двухлонжеронная расчалочная. Лонжероны - сосновые бруски в пролетах между нервюрами - фрезерованные, двутаврового сечения. Нервюры состояли из сосновых полок сечением 5х20 мм и врезанной в них стенки из 5-мм фанеры с круглыми отверстиями облегчения. Стойки коробки крыльев были сосновые пустотелые.

Крылья были очень тонкие - порядка 4 % хорды - и потому во избежание прогиба были первоначально расчалены в пролетах к стойкам коробки (в эксплуатации эти расчалки потом были сняты). Кроме того, крылья были расчалены к носу лодки в дополнение к собственным крестам-расчалкам крыльев между их лонжеронами. Тросы управления рулями и элеронами шли открыто вне лодки и крыльев.

Хвостовое оперение крепилось над изогнутой хвостовой частью лодки на стойках-трубах, было очень легким и нежестким. Хвост заметно скручивался на вираже, дрожал от обдувки винтом, но никогда не ломался. Стабилизатор был деревянный с подкосами под задний лонжерон, расчаленный к воздушному килю. Угол установки мог быть изменен на земле (но не на всех самолетах). Рули и воздушный киль были сварными из стальных труб сечением примерно 30 Х х28 (ось) и 20х18 (обод) с несколькими деревянными нервюрами.

Двигатель устанавливался на обычной листовой раме ("толь") и передней втулке с дополнительной опорой под носок его. Все монтировалось на центральных стойках коробки крыльев. Бензин подавался к двигателю под давлением из бака за кабиной, воздух накачивался в бак с помощью ручного насоса.

В целом летающая лодка М-5 была хорошо продуманной гармоничной в своих частях конструкцией. Достаточно удачные обводы лодки, неплохой профиль крыльев, большая поверхность их, удачное соответствие мощности размерам и массе - все это делало самолет приятным и довольно безопасным. Как учебный самолет М-5 был очень хорош. Однако боевые качества его были невысокими, к тому же и скорость была всего 105 км/ч (посадочная 70 км/ч) при новом двигателе и новом, не отсыревшем еще, корпусе лодки.

Соответствие площади крыльев, лба, массы самолета и типа двигателя в М-5 было столь полным, что неоднократные попытки самого Д. П. Григоровича улучшить летные качества М-5 приводили к обратным результатам. Были варианты с двигателями "Рон" в 110 л. с. и 120 л. с. (по пять экземпляров каждого), был вариант с двигателем "Клерже" в 130 л. с. Увеличение мощности не давало увеличения скорости, потому что возрастала полетная масса и самолет шел под несколько большим углом атаки, отчего возрастало лобовое сопротивление крыльев. При этом также возрастал реактивный момент от винта и пилотирование переставало быть легким, что было свойственно этому самолету с двигателем "Моносупап". В качестве пробы на одном экземпляре М-5 были сильно укорочены в размахе крылья (на один пролет), и машина все-таки неплохо летала.

В том же 1915 г. Д. П. Григорович по заказу морского ведомства работал над типом летающей лодки-разведчика более крупных размеров под двигатель в 150 л.с. Такой тип и был им создан в виде знаменитой лодки М-9. Подобно М-5, конструкция которой оформилась лишь в четвертой модификации, и здесь имели место три промежуточных самолета: М-6, М-7 и М-8, на опыте которых производились поиски лучших обводов корпуса лодки. Коробка крыльев и оперение сложились сразу и окончательно. По этим самолетам не сохранилось почти никаких материалов.

Летающая лодка М-6 с двигателем "Санбим" в 150 л. с. Корпус лодки был по типу близок к М-5, но с сильной поперечной килеватостью. Обводы оказались неудачными и отрыв от воды был очень плохим.

Летающая лодка М-7. Были изменены обводы лодки, сделан большой угол продольной килеватости и повышен редан. Отрыв от воды и взлет были тяжелыми, но в воздухе самолет вел себя нормально.

Летающая лодка М-8. Еще раз были изменены обводы лодки, редан сделан еще выше (около 150 мм) при умеренной поперечной и большой продольной килеватости. На этот раз самолет вообще от воды не оторвался.


Самолет||М-5
Год выпуска||1915
Количество двигателей||1
Двигатель, марка||
   мощность, л. с.||100
Назначение самолета||Учебный
Число мест||2
Длина самолета, м||8,6
Размах крыла, м||13,62
Площадь крыла, м2||37,9
Масса пустого, кг||660
Масса топлива+ масла, кг||140
Масса полной нагрузки, кг||300
Полетная масса, кг||960
Удельная нагрузка на крыло, кг/м2||25,3
Удельная нагрузка на мощность, кг/лс||9,6
Весовая отдача, %||31,3
Скорость максимальная у земли, км/ч||105
Время набора высоты||
   1 000 м, мин||9,6
   2 000 м, мин||25,5
Потолок практический, м||3300
Продолжительность полета, ч||4

H.Nowarra, G.Duval Russian Civil and Military Aircraft 1884-1969

Experience with the M.4 led rapidly to the M.5 design, an improved version with a slightly reduced wingspan, an increase in length, and a dual capability in that it could accept a 100 h.p. Gnome engine for use in a training role, and the 130 h.p. Clerget for operational duties. As a trainer it was equipped with dual control and seats for an instructor and two students; for combat use there were two seats for pilot and observer, the latter being armed with a machine gun in the bows. In both versions the engine was installed as a pusher, giving the combat machine a maximum speed of 78 m.p.h. and the trainer 65 m.p.h., endurance being five and three hours respectively. In use by training schools and the Black Sea Fleet, a grand total of 105 M.5s were eventually built.
<...>
   Grigorovich, the designer whose work was equal in importance to that of Sikorski, continued development of his M-Type flying-boats with the M.7, immediate successor to the efficient M.5. Powered by a 150 h.p. Sunbeam engine, the M.7 did not come up to expectations, having a maximum speed of only 59 m.p.h., which, together with an engine which had been proved unreliable by its use in other aircraft, resulted in a very limited production of this machine.

A.Durkota, T.Darcey, V.Kulikov The Imperial Russian Air Service (Flying Machines)

Dimitry Pavlovich Grigorovich


M.5 Flying Boat

  Produced in the spring of 1915, the M.5 flying boat was the first Grigorovich design to enter series production. More than 100 M.5s were built for the Russian navy in an attempt to replace all foreign designs then in use. The improved boat hull, wing area, and overall layout had evolved through careful study and improvements developed from earlier Grigorovich designs.
  The wing area was larger than earlier Grigorovich M boats and was mounted on top of a larger hull. The wings were connected to the nose of the hull by wire bracing in addition to cross bracing located between the wing spars. Control cables were in the open, outside the hull and wings.
  The tailplane was mounted on top of the hull's upward-tilted aft section by tubular struts. The stabilizer was made of wood and supported by metal and wire bracing from underneath. The angle of incidence could be adjusted on the ground only, not in the air. The rudder and fin's framework was made from a combination of welded steel tubes and wood ribs. The hull's planing step was hollow, and its height had been reduced at the sides and axis. The chine of the planing step was fitted with wooden runners, which made land movement easier. The spade-shaped ski had been removed for good. A pressurized fuel tank was located inside the hull behind the pilot's seat. Fuel was fed to the engine by means of a hand pump.
  As a combat aircraft the M.5 was powered by a 100hp Clerget engine and normally carried a crew of two. As a trainer, the M.5 utilized a 100hp Gnome-Monosoupape engine and the crew was sometimes increased to three. Surprisingly, the M.5 served as a trainer as late as 1925.
  When it served in a reconnaissance role the plane could carry bombs and, in some cases, a single machine gun (Maxim type) in front of the cockpit on the right side for the observer. In this role the M.5 was the first Russian-designed plane to be used on the newly converted seaplane carriers.
  In early 1915 the Black Sea Fleet created a small force of seaplane carriers, consisting of two converted cargo-liners, the Imperator Nikolai I and the Imperator Alexandr I, and the hybrid cruiser-yacht Almaz. The Imperators were rated as gidrokreisera (hydro-cruisers). Later in the war a few Romanian vessels were also fitted to operate seaplanes with the Black Sea Fleet.
  The two Imperators carried from six to eight seaplanes each, while the smaller Almaz could accommodate three at most. Cranes aboard the vessels placed the aircraft on the water for takeoff and recovered them after landing. During operations the carriers would operate 30 to 40 miles offshore to avoid being spotted by the enemy. The vessels would turn broadside to the wind to create a lee through which the seaplanes would take off.
  Being easy to handle in the air and water, the M.5 design was considered very successful.
  The M.5's maximum speed of 105 km/h (65.2 mph) proved to be too slow as newer enemy aircraft appeared. Attempts were made to equip the M.5 with a more powerful engine, but this only increased the weight and drag of the plane, resulting in decreased performance.


M.6, M.7, and M.8 Flying Boats

  In 1915 Grigorovich started construction of a new flying boat for the Imperial Navy which was to utilize a more powerful 150hp engine. Three intermediate variants, the M.6, M.7, and M.8 were built to study and improve upon the hull structure that would be used in the final design, the M.9 flying boat. Throughout the development process the wing and tail units of the intermediate versions stayed the same.
  The hull design of the first variant, the M.6, closely matched the M.5's hull, but with a very pronounced hull chine. Due to the increased weight of the engine, this design sat low in the water, which made takeoff difficult.
  The M.7's hull was further altered. The angle of the step was increased and the planning step raised to make takeoff easier. The M.7 had a heavy takeoff, but handled satisfactorily in the air.
  The M.8's hull was again altered to have its planing step increased to approximately 150 mm. The hull had a moderate chine and the rear of the hull rose up at a steep angle. Although the M.8 was considered unsuccessful (it was unable to lift out of the water), Grigorovich's study of it and the other variants led to the M.9 flying boat.


Grigorovich Flying Boat Data
Designer: Grigorovich, Dimitry Pavlovich Manufacturer: Shchetinin Plant
Model: M.1 M.2 M.3 M.5 M.6 M.7 M.8
Year: 1913 1914 1914 1915 1915 1915 1915
Engine(s) type: 50hp Gnome 80hp Clerget 100hp Gnome 100hp Gnome 150hp Sunbeam 150hp Sunbeam 150hp Sunbeam
Length, m: 7.8 8.0 8.0 8.6 9.0 9.0 9.0
Wing Span, m: 9.0 13.68 13.68 13.62 16.0 16.0 16.0
Wing Area, m2: 18.0 33.5 33.5 37.9 54.8 54.8 54.8
Wt. empty, kg: 420 - - 660 - - -
Wt. fuel/oil kg: - - - 140 - - -
Wt. load, kg: 200 200 - 300 - - -
Wt. flying, kg: 620 870 870 960 - - -
Wingload, kg/m2: - 26.0 26.0 25.3 - - -
Powerload, kg/hp: 12.4 10.9 8.7 9.6 - - -
Speed, km/h: - - - 105 - 94.4 -

Notes:
1. The M.1 was a close copy of the Leveque flying boat.
2. The M.5 used a 130 hp Clerget engine for combat roles. A total of 105 M.5s were built.
3. Only a few M.7s were built.
4. The M.8 was never able to take off from the water.
5. The M.11 was the first in the series to have armor plating.