САМОЛЕТ-АМФИБИЯ Ш-2

ОПУБЛИКОВАНО 60 ЛЕТ НАЗАД. Одним из интереснейших материалов первого выпуска журнала «Юный моделист-конструктор» была статья советского авиаконструктора, авторитетного историка авиации, кандидата технических наук Вадима Борисовича Шаврова (1898-1976), знакомящая начинающих авиамоделистов и любителей техники с созданием и конструкцией его знаменитого самолета — летающей лодки Ш-2.

Наша страна покрыта большим количеством рек и озер. Всякое водное пространство, в первую очередь озеро или широкая река, могут служить хорошими аэродромами для самолетов, приспособленных для взлета с воды, так называемых гидросамолетов. В том случае, когда есть поблизости водное пространство, нет необходимости устраивать специальный аэродром на суше. Наиболее распространенный тип гидросамолета — «летающая лодка». Это самолет, у которого фюзеляж — корпус -выполнен в виде лодки специальных очертаний. А что, если гидросамолету потребуется полететь в глубь страны, где нет водных пространств? Как же там он будет совершать посадку? На такой случай конструкторы придумали для гидросамолета подтягивающиеся колесные шасси. Летающая лодка с такими шасси может успешно садиться как на воду, так и на землю, она является в этом случае «земноводным самолетом» и называется «самолетом-амфибией». Один из наиболее известных самолетов такого типа — легкий самолет Ш-2, сконструированный автором этой статьи.

История возникновения самолета Ш-2 несколько необычна. Первый образец его (Ш-1) был построен мною и моими товарищами — инженером В. Л. Корвиным и механиком Н. Н. Фунтиковым — на квартире у Корвина в Ленинграде. Самолет строили полгода. А когда все было готово, крылья, лодку и оперение с большим трудом спустили через балкон с третьего этажа на землю и доставили на соседний аэродром. Первые летные испытания провели в Гребном порту близ Ленинграда, а вскоре на нашем самодельном самолете был совершен перелет из Ленинграда в Москву. Было это в далеком 1929 году.

Самолет-амфибия Ш-2 использовался на местных воздушных линиях Севера, Сибири и Дальнего Востока, применялся при охране границ, для ледовой разведки в Арктике, на рыбных промыслах, служил геологам, помогал охранять от пожаров леса. Особенно широко применялся Ш-2 на местных воздушных линиях в необжитых районах страны, где много рек и озер, но мало аэродромов.

Начиная с 1939 года Ш-2 выпускается серийно в мастерских, где ремонтировались самолеты Гражданского воздушного флота. Строился он серийно и после Великой Отечественной войны. Самолет-амфибия «Ш-2» продолжает жить и в наши дни. Его можно встретить и на рыбных промыслах Каспия и на местных воздушных линиях далекого Севера. Это один из самых долговечных образцов самолетов в мире. Он с успехом служит людям уже 30 лет!

Посмотрим, как устроен самолет Ш-2. По своей схеме самолет-амфибия Ш-2 является летающей лодкой — полуторапланом с тянущим винтом и звездообразным двигателем М-11, размещенным на верхнем крыле. В лодке под крылом расположена трехместная кабина. Верхнее крыло значительно больше нижнего, поэтому Ш-2 и называется полуторапланом. Верхнее крыло крепится к фюзеляжу на подкосах и может при необходимости складываться. Сделано это для того, чтобы самолет было удобно хранить на корабле или в ангаре. Нижнее крыло без подкосов (свободнонесущее), расположено вблизи ватерлинии и несет на себе «поплавки боковой остойчивости», предохраняющие самолет от крена на воде.

Поднимающиеся шасси состоят из двух колес, укрепленных к полуосям на шнуровой амортизации. Подъем и опускание шасси осуществляются посредством тросового привода из кабины.

Верхнее крыло имеет два лонжерона и ферменные нервюры. Оно состоит из центроплана, выполненного из дюралюминия, и деревянных консольных частей. Консоли, укрепленные к фюзеляжу на подкосах, могут складываться назад. В этом случае хвостовая часть центроплана должна быть откинута кверху. Профиль крыла — МОС-27 -имеет относительную толщину 16% в центроплане. К концам крыла выпуклость по верхней стороне уменьшается, и профиль становится сравнительно тонким. Элероны имеют щелевой профиль и раскосную конструкцию. Лобовая часть верхнего крыла зашита фанерой, а остальная поверхность крыла обтянута полотном.

Нижнее крыло и поплавки, составляющие с ним одно целое, выполнены из дерева и покрыты фанерой. У этих поплавков, как и у лодки-фюзеляжа, снизу имеется уступ для облегчения взлета с воды, называемый «реданом». Каждый поплавок разделен на шесть водонепроницаемых отсеков. Нижнее крыло — двухлонжеронное — и имеет профиль, отличный от примененного на верхнем крыле. Центроплан укреплен к лодке-фюзеляжу на стальных трубах с каплеобразным сечением. Подкосы, идущие от консолей к лодке, также выполнены из стальных труб.

Фюзеляж самолета имеет форму лодки и сделан из дерева. Лодка состоит из 25 шпангоутов, киля, четырех стрингеров, идущих вдоль лодки, и большого количества разного рода раскосов и усилений. Четыре шпангоута имеют герметические переборки, которые делят всю лодку на пять водонепроницаемых отсеков. Шпангоуты, расположенные в месте крепления крыльев, усилены. Шпангоут, где размещены шасси и крепятся передние подкосы, идущие от консолей, выполняется особенно прочным и называется «главным шпангоутом». Обшита лодка фанерой разной толщины: на днище -4-6 мм, на бортах и палубе — 3 мм. Снаружи вся лодка и нижние крылья оклеены полотном на аэролаке. Это обеспечивает полную защиту их от воды.

Хвостовое оперение — деревянное, с полотняной обтяжкой. Стабилизатор имеет два лонжерона и укреплен к хвостовой части лодки четырьмя подкосами. Сама хвостовая часть лодки заканчивается килем. На киле размещен руль направления. Руль высоты и руль направления — раскосной конструкции, что обеспечивает им хорошую жесткость. Управление в кабине — двойное, проводка управления от рычагов управления в кабине к рулям — тросовая.

Шасси состоят из двух отдельных ног с полуосями и шнуровой амортизацией. Ноги крепятся к узлам главного шпангоута лодки. Каждая нога состоит из двух труб, по которым движется «башмак», несущий полуось для колеса с размерами пневматика 700 х 120 мм. Для подъема и опускания шасси на приборной доске установлена рукоятка тросового привода. На оси шасси при необходимости могут быть надеты вместо колес лыжи. Благодаря специальному устройству крепления, лыжи, размещенные на полуосях шасси, не нуждаются в специальных оттяжках. Хвостовая часть фюзеляжа опирается при стоянке на земле на широкую костыльную пяту. Зимой на эту пяту крепят обычно небольшую хвостовую лыжу.

Моторная рама сваривается из стальных труб и крепится к центроплану сверху, воздушный винт — деревянный, с фиксированным шагом. На серийных образцах самолета Ш-2 устанавливался двигатель М-11 мощностью 100 л. с. или М-11 мощностью 115 л. с.

Впоследствии был выпущен санитарный вариант самолета Ш-2. Он отличался тем, что кабина за передними сиденьями, где размещались летчик и врач, закрыта съемным прозрачным фонарем. Задняя стенка кабины была прорезана, и в полученный объем могли устанавливаться носилки с больным. Летные данные санитарного варианта Ш-2 ничем не отличались от летных данных серийного образца.

В 1951 году в конструкцию Ш-2 были внесены некоторые изменения. Ш-2 стали выпускать с одиночным управлением. В оборудование самолета включили систему запуска мотора сжатым воздухом, в конструкцию рулей высоты добавили триммеры, управляемые из кабины. В 1952 году некоторые экземпляры Ш-2 были выпущены с закрытой кабиной.

Основные данные самолета Ш-2 с мотором М-11: размах крыла — 13,0 м; длина — 8,2 м; площадь верхнего крыла — 21,75 м2; полная площадь — 24,7 м2; вес пустого самолета — 660 кг; полетный вес — 1 040 кг; максимальная скорость -143 км/час; крейсерская скорость -120 км/час; потолок — 3 850 м; дальность полета — 1 100 км; разбег — 225 м за 19 с.; пробег — 100 м за 10 с.

Конструкция самолета Ш-2 отлично подходит для моделирования. У нас в стране некоторые авиамоделисты строили и успешно запускали в полет летающие модели Ш-2.

АМФИБИЯ Ш-2 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Фюзеляж самолета — лодка. Она представляет собой деревянную жесткую неразборную конструкцию. Наружная поверхность обшита фанерой и оклеена тканью. Обшивка палубы, а также бортов в повой части (до шпангоута № 3) — выпуклая. Борта, начиная со шпангоута № 10, параллельные. К шпангоутам № 5, 15, 18 и 22 прикреплены фанерные стенки-переборки, которые делят лодку на пять отсеков. Это обеспечивает самолету плавучесть и непотопляемость. В каждом из отсеков снизу предусмотрены сливные резьбовые пробки, а сверху смотровые люки Ø 130 мм (перед шпангоутом № 3 в переднем грузовом отсеке Ø 210 мм).

Ахтерштевень — замыкающий элемент поперечного набора лодки — сосновый фрезерованный брусок. Он вместе со шпангоутами № 23, 24 и 25 образует основание воздушного киля.

В каркасе пять стрингеров, нижний усилен до шпангоута № 12 наружным килевым брусом из ясеня.

Для уменьшения брызгообразования на взлете лодка имеет сосновые скуловые полозки, трапециевидного и переменного подлине сечения. Они идут от шпангоута № 2 до редана. Редан высотой 60 мм обеспечивает амфибии отрыв от воды на взлете. Он крепится снаружи фанерной обшивки, на днище, в промежутке между шпангоутами № 9 и 12.

В носовой части лодки — рымболт с петлей из троса для буксировки или швартовки самолета на плаву. Здесь же установлена свободно вращающаяся флюгарка.

К палубной обшивке перед шпангоутом № 18 для пропуска тросов управления приклепаны сальники из медных развальцованных трубок, впаянных в стальную пластинку.
Каркас козырька кабины изготовлен из дюралюминия, остеклен плексигласом и крепится снаружи обшивки шурупами.

Вадим ШАВРОВ, авиаконструктор

КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА САМОЛЕТА Ш-2

Размах крыла, м 13
Полетный вес, кг 1100
(из них 380 кг полезная нагрузка) Крейсерская скорость, км/час 110-120 Длина разбега, м:
на земле 180
на воде 310
Длина пробега, м:
на земле 160
на воде 180
Углы установки:
верхнего крыла и мотора +6°
нижнего крыла у основания 10°
нижнего крыла (на конце) +5°
стабилизатора +3°

Центральная часть нижней несущей плоскости выполнена заодно с лодкой. Отъемные секции нижней плоскости имеют поплавки боковой остойчивости. Они обшиты фанерой и оклеены полотном и крепятся к лодке на четырех болтах. На отъемной части есть три смотровых люка.

Верхнее крыло состоит из центроплана и двух плоскостей. Крайние секции центроплана обшиты фанерой и оклеены полотном, средняя закрыта верхним и нижним металлическими щитами. Задняя часть центроплана имеет полотняную обшивку и крепится на петлях. Плоскости крыла обшиты полотном. Носок до переднего лонжерона и нижняя поверхность снизу в месте выреза под элерон усилены фанерой. Для выдерживания профиля крыла в верхней части установлены промежуточные носки. В корневой части крыла хорда нервюр уменьшается с 1800 до 1750 мм. Этот размер сохраняется и в центроплане. Передняя часть элерона (до лонжерона) имеет фанерную обшивку, а весь он обтянут полотном.

Профиль крыла двояковыпуклый, несимметричный. Толщина его до крепления подкосов — 17%, на конце плоскости -12%, а относительная толщина изменяется за счет уменьшения кривизны верхнего контура. Это приближает профиль в концевой части к симметричному. Условная уменьшенная хорда для расчета верхней части профиля указана на чертеже.

Плоскости самолета складывающиеся, они поворачиваются вокруг оси разъема второго лонжерона и болта крепления заднего подкоса крыла. Перед складыванием крыльев задняя часть центроплана поднимается вверх.

Обшивка хвостового оперения — полотно, передней кромки стабилизатора — фанера.

Шасси поднимающееся. Правая и левая стойки отличаются только формой нижней скобы (зеркальное изображение). Амортизационный шнур Ø 13 мм и длиной около 3 м имеет одиннадцать витков. Между опорными поверхностями верхнего и нижнего ползунов проложена листовая резина для гашения ударов.

Стойка шасси в опущенном положении фиксируется стопором, закрепленным на нижней скобе. Подъем или опускание обеих частей шасси происходит одновременно с помощью системы тросов и ручного подъемника, расположенного рядом с панелью приборов. С поднятыми колесами амфибия может стоять на суше, опираясь на киль.
Кабина пилота находится между шпангоутами № 6 и 12. Верхний обод кабины склеен из гнутых сосновых реек. Между шпангоутами № 7 и 10 закреплен нижний полуобод. Они служат основанием, к которому прикреплена обшивка верхней части кабины. Фанерные сиденья пилота (слева) и пассажира (справа) расположены рядом. Борта окрашены серой масляной краской.

Санитарная кабина расположена между шпангоутами № 12 и 18. Она отделена от пилота выдвижной стенкой, а сверху закрыта легкосъемной остекленной крышкой. Для связи между больным и сопровождающим медработником в стенке сделано сдвижное окно.

Приборная доска из дюралюминия крепится к трубе шпангоута № 9 и к специальной площадке у верхнего обода пилотской кабины. Цвет приборной доски — черный, матовый.
На самолете устанавливались двигатели М-11 различных серий. Применялся деревянный воздушный винт Ø 2,35 м постоянного шага 1,67. Самолеты выпускались с капотами разных типов.

Сергей Францевич МАЛИК

Ветеран Великой Отечественной войны, старейший советский авиамоделист,

автор и многолетний член редколлегии журнала «Моделист-конструктор»

Ш-2: ВТОРАЯ ЖИЗНЬ

Самолеты Ш-2 массово эксплуатировались до 1962 года. Точное количество построенных самолетов неизвестно, по разным оценкам — от 700 до 1200 машин. В послевоенные годы амфибии собирались на авиаремонтных заводах и рембазах гражданской авиации, документация по ним частично утрачена, а некоторые самолеты после капитального ремонта записаны, как новые.

До нашего времени сохранилось два оригинальных самолета Ш-2. Самый интересный из них находится в коллекции Российского государственного музея Арктики и Антарктики в Санкт-Петербурге. Это самолет будущего Героя Советского Союза полярного летчика Михаила Сергеевича Бабушкина (1893-1938), который находился на борту ледокольного парохода «Челюскин». Во время гибели затертого во льдах судна амфибию удалось спасти. На ней Бабушкин вместе с механиком Валавиным в апреле 1934 года перелетел из лагеря О.Ю. Шмидта в Ванкарем. Экземпляр петербургского музея находится в оригинальном состоянии, за исключением двигателя — вместо него установлен муляж.

Второй подлинный экземпляр Ш-2 представлен в одном из американских авиационных музеев. Эта машина упала под Мурманском в 1940 году, ее обломки обнаружены с вертолета в 1980 году. В 1985-1986 годах самолет был восстановлен до летного состояния в Егорьевском АТУ для музея истории гражданской авиации в Ульяновске. «Родной» мотор найти не удалось, поэтому был установлен такой же М-11, привезенный из Латвии. К сожалению, в ульяновский музей машина не попала, в 1987 году ее продали в США.
После того как в журнале «Моделист-конструктор» (см. № 6 за 1976 год) были опубликованы подробные чертежи Ш-2 и описание модели, многие энтузиасты в разных уголках страны стали их конструировать. Причем не в миниатюре, а в масштабе 1:1. Да еще и летающие! Как минимум, было известно около десятка таких машин.

Самолет оказался простым в постройке, несложным в пилотировании и неприхотливым в обслуживании. Оригинальный двигатель М-11 в рабочем состоянии сегодня найти тяжело, но конструкция самолета позволяет использовать моторы различного типа. И не только авиационные, но и автомобильные,что значительно упрощает эксплуатацию.
Осенью 2020 года на торжественном открытии Северного речного вокзала в Москве после реконструкции был представлен самолет Ш-2.017-бис с 3-литровым автомобильным двигателем Subaru EZ-30 мощностью 230 л.с. Он строился с перерывами в период с 1998 по 2018 год на Средне-Невском судостроительном заводе в Санкт-Петербурге под руководством конструктора Владимира Селезнева. В этой летающей реплике использовались современные материалы, что позволило снизить вес, установлено новейшее навигационное оборудование. Но считать ее точной копией Ш-2 нельзя, поскольку она чуть больше по габаритам.

В 2022 году реплика Ш-2 появилась в коллекции подмосковного Музея техники Вадима Задорожного. Самолет был создан еще в 1990-х годах и выполнял демонстрационные полеты на различных авиационных выставках. Недавно совместными усилиями сотрудников мастерских музея и МАРЗ ДОСААФ он был отреставрирован и получил окраску, характерную для полярной авиации 1930-х годов. Такой Ш-2 с бортовым номером Н156 действительно работал в Арктике с 1936 по 1937 год.

Александр КУДРИНСКИЙ