Авиация и время 2014 03 | страница 9
Начав свою карьеру как инженер-судостроитель в компании Vickers (с 1927 г. она называлась Vickers-Armstrong, далее по тексту просто «Виккерс»), он в 1913 г. перешел в ее авиационное подразделение, где бессменно проработал до 1971 г. Его несомненным достижением стало применение «геодезических» пространственных конструкций при разработке каркаса жесткого дирижабля R100, построенного в 1930 г.
После того, как «Виккерс» утратил интерес к дирижаблям, Уоллис снова вернулся в самолетостроительное подразделение компании Vickers-Armstrong Aviation Works в Уэйбридже, где при проектировании фюзеляжа и крыльев активно продвигал использование «геодезических» конструкций. Главным конструктором этого подразделения в тот момент был Реджинальд Пирсон (Reginald Kirshaw Pierson), а Барнс Уоллис получил пост главного инженера.
Еще проектируя дирижабли, Уоллис сделал вывод, что можно получить обтекаемую форму конструкции, нагрузки в которой будут нести элементы, расположенные вдоль геодезических линий или кратчайших линий, соединяющих две точки на поверхности округлого тела. Если требуемая форма – цилиндрический или конический фюзеляж самолета, то геодезическая линия вычерчивается как спираль вокруг этого тела. Вычерчивая вторую спираль, вьющуюся в противоположном направлении, можно получить большое количество точек пересечения. Если вдоль геодезических линий расположить конструкционные элементы с узлами крепления в точках пересечения, то будут восприниматься действующие на фюзеляж перерезывающие и крутящие усилия. В результате образуется прочная и легкая конструкция, не имеющая внутренних растяжек. Такова была суть идеи Уоллиса.
Безусловно, фюзеляж не мог быть строго цилиндрическим, коническим или сферическим,требовалась организация в нем вырезов под фонарь кабины, бомболюк и т.п. Тем не менее, большинство поверхностей самолета имели двойную кривизну, и для них вполне можно было построить геодезические линии. Что же касается крыла и оперения, то применение такой конструкции в свободнонесущем крыле сводилось к тому, что изгиб и перерезывающая сила в нем полностью воспринимались лонжеронами, крутящий момент – «геодезической» решеткой, состоящей из жестких элементов. Решетка, обтягивалась полотняной обшивкой, образуя наружную поверхность крыла. Количество нервюр при этом было минимальным, только для обеспечения установки кронштейнов навески моторов, механизации, шасси и т.п. Таким образом внутри крыла появлялись большие отсеки, в которых можно было разместить топливные баки.