Boeing Model 307 Stratoliner

Boeing Airplane Co. (США)

Первый авиалайнер с герметичной кабиной

Первый полёт - 31 декабря 1938

Производство
Начало - 1938
Конец - 1940

Эксплуатация
Начало - 1940
Конец - 1975 (1986?)

- Arkansas Air Freight Inc. (1965-1965) - 1
- Aviation Specialties Co. (1969-1973) - 1
- Colonial Airlines, Inc. (1953-1953) - 1
- Flight Investment Corp. (1957-1962) - 1
- Inter-American Inc. (1965-1967) - 1
- Modern Air Transport ((1951-1951) - 1
- Pan American Airways, Inc. (1940-1948) - 3
- Quaker City Airways (1955-1958) - 1
- Resort Airlines (1960-1963) - 1
- Transcontinental and Western Air, Inc. /Trans World Airlines (1940-1951) - 5

   Кроме того, самолёт использовался в транспортной авиации армии США (US Army Air Transport Command), Международной Контрольной Комиссии по перемирию в Индокитае, был в частном владении.

1. Высотные самолёты
2. Разработка.
3. Испытания, серия.
4. Эксплуатация.
5. Место в истории.
6. Конструкция.
7. Основные характеристики.

  Высотные самолёты. С появлением DC-3 объёмы перевозок начали стремительно расти. В ожидании дальнейшего роста конструкторы разрабатывали скоростные авиалайнеры большей вместимости. Казалось бы - что тут голову ломать, увеличивай габариты DC-3, ставь дополнительные двигатели и успех гарантирован. Однако инженеры 1930х не искали лёгких путей. Решив одну сложную проблему, они тут же брались за решение ещё более сложной. Такой проблемой было создание пассажирского самолёта для полёта в стратосфере.
  Это была не блажь, а практическая необходимость. Полёты на больших высотах позволили бы сократить многие трассы, проложить маршруты над недоступными прежде горными хребтами. Они сулили больший комфорт и безопасность. Ведь в стратосфере не бывает болтанок, практически нет облачности. В ту пору даже считалось, что на больших высотах атмосфера абсолютно спокойна (люди ещё не знали про турбулентность и струйные течения).
  Однако полёты на больших высотах чреваты кислородным голоданием. Военные лётчики обходились кислородными масками. Для авиалайнеров это не годилось. Пассажиры платили за билеты большие деньги, в обмен же требовали высокого комфорта. Выход был один - создать полностью герметичную кабину.
  Опытные самолёты с герметичной кабиной появились в начале 1930х. Среди них немецкий Junkers Ju 49 (первый полёт в октябре 1931), французский Farman 1000 (1932), затем советский БОК-1 (1936) и другие. Герметичное пространство ограничивалось у них лишь кабиной экипажа.
  В 1937 на базе L-10 Electra фирма Lockheed создала модель XC-35 уже с достаточно большой герметичной кабиной. Весной 1938 появился герметичный транспортный самолёт R.35 бельгийской фирмы Renard. Однако из-за многочисленных технических проблем эти машины не годились для эксплуатации в авиакомпаниях. Первой, кому удалось создать герметичный самолёт, пригодный для работы на линиях, стала фирма Boeing.

   Разработка. Выпустив Boeing 247, авиастроители из Сиэтла сосредоточились на создании тяжёлого четырёхмоторного бомбардировщика Model 299. Позже он стал известен как B-17 Flying Fortress - самый массовый многомоторный боевой самолёт Второй Мировой войны. Параллельно, с конца 1934, велась разработка транспортной машины Model 300.
   Данным проектом заинтересовалась авиакомпания Transcontinental and Western Air (TWA). Как раз в это время - в 1935 - 1936, шеф-пилот авиакомпании Томми Томлинсон ("Tommy" Tomlinson) провёл на самолёте Northrop Gamma серию высотных исследований. Он оценил преимущества полётов в стратосфере. По его инициативе было предложено сделать вновь создаваемый авиалайнер высотным, с герметичной кабиной. 29 января 1937 TWA заключила контракт на поставку шести самолётов, по 315 000 долларов за экземпляр (плюс предварительная заявка ещё на семь экземпляров). Вслед за ней четыре машины заказала Pan American Airways, интерес проявили American Airlines и KLM.
  Самолёт создавался под руководством Уэлвуда Билла, который одновременно вёл разработку гидроплана Boeing 314. По ходу дел проект был существенно переработан, отчего получил новое название - Model 307. В соответствии с традициями фирмы широко использовался задел по боевому самолёту. От B-17С были взяты хвостовое оперение, двигатели Wright GR-1820 и шасси. Крыло было доработано - размах увеличен на 1,07 метров. Фюзеляж же создавался заново.
  Всё внутреннее пространство - от передней до задней перегородки, было загерметизировано. Во время рейсов в кабине должно было поддерживаться избыточное давление 2,5 фунтов на квадратный дюйм. Форму фюзеляжа выбрали таким образом, чтобы, несмотря на избыточное внутреннее давление, сохранить необходимую прочность. И при этом не допустить существенного увеличения веса конструкции. В результате самолёт получился пузатым, что дало повод назвать его "летающим китом". Избыточное давление создавалось с помощью компрессоров, установленных на внутренних двигателях. Те, в свою очередь, имели избыточную мощность.
  Хотя эскизный проект был готов уже в конце 1935, основная работа началась в 1937, когда на счёт фирмы поступили первые платежи за 10 заказанных экземпляров. Прототип с бортовым номером NX 19901 (серийный 1994) был построен в конце 1938.

   Испытания, серия. Первый полёт прототипа состоялся в последний день 1938. В воздух машину поднял экипаж шеф-пилота фирмы Boeing Эдди Аллена (Edmund Turney "Eddie" Allen) и второго пилота Джулиуса Барра (Julius Augustus Barr). Первый полёт продолжался 42 минуты. Он и следующие 17 полётов прошли без замечаний. Пилоты отмечали, что лётные характеристики самолёта соответствуют расчётным или даже их превышают.
  Однако в 19м полёте NX 19901 потерпел катастрофу. 18 марта 1939 управлявший самолётом Джулиус Барр взял в испытательный рейс двух представителей авиакомпании KLM. Тем захотелось узнать - как поведёт себя машина на больших углах атаки при отключении обоих двигателей с одной стороны. Любопытство стоило им головы. Самолёт сорвался в штопор, при попытке выхода из него разрушилось крыло, обломки которого повредили киль, руль направления и руль высоты по левому борту. Гондола двигателя №1 также оторвалась от самолёта. NX 19901 упал возле горы Рейнье, шт. Вашингтон. Катастрофа унесла жизни десяти человек.
  Трагедия вынудила провести доработку самолёта. Был увеличен киль, добавлен форкиль, установлен новый руль направления, доработаны элероны, установлены предкрылки. Полёты возобновились 18 июня 1939 на втором экземпляре, получившим бортовой номер NX 19902 (1995). 20 июня (8 июля?) 1939 впервые был выполнен полёт с полной герметизацией кабины, при этом самолёт достиг высоты 6700 метров. Затянувшиеся испытания привели к тому, что самолёт получил сертификат типа №719 лишь 3 марта 1940.

  Серийное производство Boeing 307 выполнялось на вновь открытом заводе "Боинга" №2 в Сиэтле. Самолёт выпускался в двух модификациях. Базовая носила обозначение S-307. Здесь установлены двигатели Wright R-1820-G102A, запас топлива 6432 литра. Вместе с разбившимся прототипом выпущено четыре экземпляра.
  Кроме того, были построены пять экземпляров модификации SA-307B. От базовой версии она отличалась треугольными обтекателями петель закрылков. Сами закрылки здесь были щелевые в отличие от простых на S-307. Установлены двигатели Wright R-1820-G105A с более короткими гондолами - как у В-17. Эта модификация сертифицирована отдельно, сертификат № 726 получен 4 марта 1940.
   Ещё один экземпляр, с обозначением SB-307B, имел более мощные двигатели Wright GR-2600 Twin Cyclones и восемь дополнительных топливных баков на 8670 литров, размещённых в фюзеляже. Первоначально хвостовое оперение этого самолёта было как у первого прототипа, но затем стало как у остальных серийных экземпляров. Первый полет эта машина совершила 20 июня 1939.
  Таким образом, были выпущены всего 10 экземпляров, заказанных изначально. О причинах столь скромного количества ниже...

  Эксплуатация. Первым оператором Boeing 307 стала авиакомпания Pan American Airways. К апрелю 1940 она получила три самолёта версии S-307. Первая трасса "Стратолайнера" связала Майами с Зоной Панамского канала.
  Вслед за этим - в мае 1940 к авиакомпании Хуана Триппа присоединилась TWA с самолётами модификации SA-307B. Коммерческие перевозки начались 8 июля 1940 на трансконтинентальной линии Нью-Йорк (Ла Гуардиа) - Чикаго - Канзас-Сити - Альбукерке - Лос-Анджелес (Бёрбанк).   Правда, в авиакомпанию поступили не шесть первоначально заказанных экземпляров, а только пять. Машину, доработанную до версии SB-307B забрал в своё распоряжение Говард Хьюз, контролировавший TWA с 1939. Этот самолёт был нужен промышленному магнату для побития собственного рекорда кругосветного путешествия. Стоит отметить, что производитель из Сиэтла продавать Boeing 307 Хьюзу не хотел - самолёт достался магнату путём заказа от имени TWA. Ходили слухи, что Хьюз купил авиакомпанию лишь ради того, чтобы заполучить желаемое.
  После атаки Японии на Пёрл-Харбор Boeing 307 Pan American и TWA были мобилизованы, поступив на службу в US Army Air Transport Command. При этом самолёты продолжал обслуживать персонал авиакомпаний, а экземпляры Pan American даже сохранили гражданскую регистрацию.
  Мобилизованные самолёты TWA подверглись доработке. У них была снята система герметизации, установлены пять дополнительных топливных баков, усилено шасси. В данной конфигурации самолёты получили обозначение C-75. В TWA Boeing 307 вернулись в 1944 и после очередной доработки снова вышли на коммерческие линии. В 1944 свои самолёты назад получила и Pan American.

  Однако по окончании Второй Мировой войны эксплуатация Boeing 307 этими авиакомпаниями продолжалась недолго. Pan American рассталась с Boeing 307 в 1948. После чего эти самолёты прошли через руки ряда других владельцев - операторов из Латинской Америки и мелких грузовых и чартерных авиакомпаний США.
  В TWA самолёты задержались до 1951, их применяли на недорогих рейсах между крупнейшими городами США. Затем TWA продала свои "Боинги" французской авиакомпании Aigle Azur. Последняя эксплуатировала самолёты на маршрутах в Северную Африку и Ливан, а затем отправила их во Французский Индокитай в свой местный филиал Aigle-Azur Indochine. В дальнейшем "Боинги" разошлись по рукам других операторов Юго-Восточной Азии.
  За время эксплуатации в авиакомпаниях было потеряно шесть экземпляров. В Pan American и TWA самолёты летали без особых происшествий. Вся аварийная статистика приходится на период службы в мелких чартерных компаниях и в Индокитае (об эксплуатации Boeing 307 в авиакомпаниях подробнее здесь...).

  Что касается самолёта Говарда Хьюза, получившего бортовой номер NXI9904 (1997), Вторая Мировая война помешала осуществить намеченный перелёт. Тогда магнат переоборудовал машину с неслыханной роскошью. Он удалил из фюзеляжа дополнительные топливные баки, на их месте разместил пассажирскую кабину с 15 креслами или шестью спальными местами, две ванные, кухню, бар и большую гостиную. По рекомендации компании Boeing двигатели Wright GR-2600, как избыточно мощные, были заменены стандартными для этой модели силовыми установками.
  У Хьюза самолёт почти не летал. В мае 1947 он продал самолёт техасскому нефтяному миллионеру и гостиничному магнату Гленну Маккарти. Но и теперь самолёт почти не использовался - к моменту следующей продажи - техасскому авиадилеру Юэллу Нольду, он налетал всего 500 часов. Затем самолёт сменил ещё несколько владельцев и зимой 1965-1966 был сильно поврежден ураганом "Клео" в аэропорту Бровард в Форт-Лодердейле. Десятилетие спустя фюзеляж превратили в роскошную яхту, которую назвали "Londonaire".
  До наших дней сохранился один экземпляр Boeing 307 - бывший панамовский борт NC19903 "Clipper Flying" Cloud. Долгое время он находился на хранении в авиамузее Пима, Аризона. Затем был восстановлен корпорацией Boeing и допущен к полётам. Правда, летал недолго - с 11 июля 2001 по 28 марта 2002, когда из-за отказа двигателя совершил вынужденную посадку в заливе Эллиот возле Сиэтла. Затем его подняли из воды и повторно восстановили. С 2003 самолёт экспонируется в зале Национального аэрокосмического музея, расположенного в вашингтонском аэропорту Даллес.

  Место в истории. Boeing 307 вошёл в историю как первый серийный авиалайнер с герметичной кабиной. Это послужило поводом для некоторых историков авиации назвать его первым авиалайнером третьего поколения. Конструкторам "Стратолайнера" впервые удалось создать совершенную и простую систему регулирования давления в зависимости от высоты полёта (на Lockheed XC-31 такой регулировки не было). Система оказалась столь удачной, что в общих деталях дожила до наших дней.
  "Стратолайнер" первым среди колёсных самолётов начал выполнять транспортные рейсы через Атлантику. Впрочем, не как авиалайнер, а военно-транспортный самолёт. Это был первый сертифицированный самолёт с бустерной гидравлической системой управления.
  В конце 1930х Boeing 307 не имел соперников по скорости и дальности полёта. Подобным комфортом не обладали ни DC-3, ни Lockheed Super Electra. "Стратолайнер" имел роскошный салон с сидячими местами первого класса, легко трансформируемыми в спальные места, мужской и женский туалеты. Интерьеры машин создавали лучшие дизайнеры тех лет - Говард Кетчем (Howard Ketcham) для Pan American, Раймон Лёви (Raymond Loewy) для TWA.

  Однако Boeing 307 не знал коммерческой удачи. Он был выпущен очень малым тиражом и эксплуатировался на регулярных пассажирских линиях весьма недолго. Причин тому несколько.   Громкая катастрофа первого экземпляра, серьёзное лётное происшествие в 1940 в штате Колорадо, при передаче компании TWA одного из следующих экземпляров, привели к тому, что American Airlines и KLM отказались от приобретения авиалайнера. Не оправдались надежды на новые заказы и от других компаний. Не было развёрнуто, как планировалось, лицензионное производство самолёта на итальянской фирме Breda.
  Не удалось полностью использовать преимущества герметичной кабины. Несмотря на многообещающее название, самолёт не мог летать в стратосфере. Практический потолок машины составлял 7860 м, где чаще всего клубятся грозовые облака. В процессе эксплуатации дорогое оборудование по наддуву кабины было снято и Boeing 307 превратился в обычный негерметичный транспортник.
  Ещё одна причина - ограниченный запас топлива, вследствие чего у самолёта была относительно небольшая дальность полёта с полной коммерческой нагрузкой. Поэтому, когда стали доступными авиалайнеры DC-4 и Lockheed Constellation с большей полезной нагрузкой и большей дальностью, магистральные авиакомпании окончательно потеряли к Boeing 307 интерес.
  И всё же, нет худа без добра. Опыт по разработке "Стратолайнера" очень помог фирме Boeing при создании бомбардировщика B-29, гигантского поршневого авиалайнера Boeing 377, пассажирских самолётов с реактивными двигателями.

Конструкция

Цельнометаллический низкоплан классической схемы с четырьмя поршневыми двигателями, герметичной кабиной и убираемым шасси.

Фюзеляж - полумонокок круглого сечения, длина 22,66 м, максимальный диаметр 3,66 метров. Основной материал конструкции - сплав Alclad 24ST.   В носовой части фюзеляжа расположена кабина экипажа. В варианте S-307 она четырёхместная, на SA-307B трёхместная. Далее мужской туалет и передний багажный отсек.   Затем следует пассажирская кабина, где размещается 30 - 33 кресла. В ряду четыре кресла - три по левому борту, одно по правому, между ними проход. Кресла трансформируются в 16 спальных мест. На варианте SA-307B-1 число кресел увеличено до 38. При дальнейшей эксплуатации компоновка изменилась, число мест увеличилось. В пассажирской кабине 17 окон 41 х 30 см, аварийный выход находится на третьем окне. Уровень пола расположен примерно на треть выше от нижнего края фюзеляжа.   Позади кабины расположены женский туалет, гардероб и кухня. Затем негерметичная хвостовая часть, отделённая задним гермошпангоутом. Под полом пассажирской кабины расположен грузовой отсек объёмом 11,66 м3.

Крыло - свободнонесущее цельнометаллическое двухлонжеронное, трапециевидное в плане. Cтреловидность передней кромки 4°30', задней - минус 4°30', максимальная хорда 5,79 м. Угол установки крыла 3°30'. Обшивка металлическая работающая. Основной материал крыла - сплав Alclad 24ST. Профиль крыла в корневой части NACA 0018, на законцовках NACA 0010.
  Механизация - элероны с триммерами и щелевые закрылки, каркас металлический, обшивка полотняная.

Оперение - классическое однокилевое со свободнонесущим стабилизатором. Рули высоты и направления с триммерами. Киль и стабилизатор цельнометаллические, каркас рулей металлический, обшивка полотняная.

Двигатель - четыре поршневых двигателя, установленные в мотогондолах в передней кромке крыла. Закрыты капотом NACA. В зависимости от модификации устанавливались следующие двигатели:
- Wright GR-1820-G102A Cyclone - 900 - 1100 л.с./ 662 - 810 кВт, 9-ти цилиндровый звёздообразный редукторный воздушного охлаждения, карбюратор Stromberg PD12K14, ресурс между проверками - 525 часов (S-307)
- Wright GR-1820-G105A Cyclone - 900 - 1100 л.с. л.с./ 662 - 810 кВт, 9-ти цилиндровый звёздообразный редукторный воздушного охлаждения c турбокомпрессором (SA-307B)
- Wright GR-1820-G205A Cyclone - 1200 л.с./ 894 кВт, 9-ти цилиндровый звёздообразный редукторный воздушного охлаждения (SA-307B-1)
- Wright GR-2600 Twin Cyclones - 1600 л.с./ 1192 кВт, 14-ти цилиндровый двухрядный звёздообразный воздушного охлаждения (SB-307B)
Винт Hamilton Standard Hydromatic 33E50 - диаметр 3,5 метров, цельнометаллический трёхлопастный изменяемого шага.
Топливные баки располагаются в крыле, между двигательными гондолами основной бак на 1609 литров и вспомогательный на 804 литра, ещё один вспомогательный бак на 804 литра расположен между внутренней гондолой и фюзеляжем, итого 6432 литра. Топливо - бензин с октановым числом 81.

Шасси - двухопорное с хвостовым колесом. Опоры основного шасси убираются в гондолы внутренних двигателей, хвостовое колесо в фюзеляж. На каждой опоре по одному колесу. Стойки опор с воздушно-масляной амортизацией. Колёса Goodyear с гидравлическими тормозами. Колея шасси 7,49 м.

Системы - cистема управления - тросовая, а также бустерная, с гидравлическим усилителем. Привод управления рулями гидравлический, закрылками электрический.
  Система герметизации с наддувом от двух компрессоров General Electric с регулированием давления. Привод от внутренних двигателей через коробки отбора мощности и промежуточные валы. На высоте 4480 м обеспечивает давление в кабине, равное атмосферному давлению на высоте 2440 м. Наддув и кондиционирование воздуха регулируются полностью автоматически. Свежий воздух поступает через воздухозаборник, расположенный на передней кромке крыла между внутренним двигателем и фюзеляжем. Далее он проходит через водный сепаратор с центрифугой, увеличивающей давление, и обогревается паровым радиатором.
  Пневматическая противообледенительная система передних кромок крыла и хвостового оперения.
  Система электроснабжения включает 2 аккумулятора по 24 В.

Приборы - автопилот Sperry и другое оборудование.

Основные характеристики

1. Годовые отчёты Pan American, 1940-1945
2. Корпоративные издания Pan American 1940-1945
3. Aeroplane Monthly, 1977-2022
4. Air Enthusiast, 2006 №1-2
5. Aviation, 1938-1943
6. Aviation Historian, №1
7. Bovers P.M. "Boeing Aircraft since 1916". Putnam, 1966
8. Donald D. "The Classic Civil Aircraft Guide from 1920 to 1964". Edison, NJ. 1999
9. Flight, 1938-1951
10. Gunston B."The Illustrated Encyclopedia of Propeller Airliners". New York. 1980
11. Jane's All the World's Aircraft 1945
12. Juptner J.P. "U.S. Civil Aircraft". Vol. 8. 1980
13. Ott L ."Transport Aircraft of the World ". New York, 1944
14. Peletier A. "Boeing - The Complete Story" Haines. Sparkford, Somerset. 2010
15. R E G Davies "Pan Am: An Airline and Its Aircraft" Orion Books New York. 1987
16. R E G Davies "TWA: An Airline and Its Aircraft" Paladwr Press. McLean, VA. 2000
17. This Day in Aviation

последняя редакция 04.06.2023