Vickers VC.9 Vanguard

Vickers-Armstrongs (Aircraft), Ltd. (Великобритания)

Британский магистральный турбовинтовой авиалайнер

Первый полёт - 20 января 1959

Производство
Начало - 1959
Конец - 1962

Эксплуатация
Начало - 1960
Конец - 1996

1. Разработка
2. Испытания и серия
3. Эксплуатация
4. Конструкция
5. Основные характеристики

  Разработка. Когда в 1953 началась коммерческая эксплуатация 50-местного Vickers Viscount, стартовый оператор British European Airways уже задумывался о будущей его замене. Считалось, что это произойдёт на рубеже 1950х и 1960х. Руководители BEA вполне резонно считали, что к тому времени пассажиропотоки на магистралях средней дальности значительно вырастут и авиакомпании понадобится самолёт гораздо большей вместимости.
  В разработке тогда находились более вместительные версии "Ваукаунта" - 65-местные V.800 и V.810, но BEA требовался самолёт на 100 и более мест. Переговоры между оператором и производителем о создании такой машины начались в апреле 1953. Одновременно переговоры с Vickers-Armstrongs начал и другой крупный оператор "Вайкаунтов" - авиакомпания Trans-Canada Air Lines. Наряду с ближне- и среднемагистральным авиалайнером канадцы захотели получить трансконтинентальный Viscount на 60 пассажиров.

  Авиастроители могли предложить проект реактивного авиалайнера VC.7, представлявшего собой пассажирскую версию бомбардировщика Valiant, либо ещё более удлинённую версию "Ваукаунта" V.850. Однако ни один из этих проектов продолжения не имел. В дальнейшую разработку пошёл проект V.870 который должен был удовлетворить требования обоих операторов. В процессе разработки данного проекта был рассмотрен ряд вариантов.
  Одним из первых встал вопрос, какие двигатели применить на самолёте - турбовинтовые или реактивные? В ноябре 1953 были проведены сравнительные исследования характеристик турбовинтового и турбореактивного двигателя. Они выявили лучшие показатели эксплуатационных расходов у винтового двигателя при работе на магистралях средней или меньшей дальности.
  Другая дилемма касалась выбора вида крыла - прямого или стреловидного. На этот раз исследования показали, что при расчётной крейсерской скорости 650 км/час стреловидное крыло не имеет особых преимуществ перед прямым. А его взлётно-посадочные характеристики оказались существенно хуже.
  Сама схема установки крыла стала предметом жарких споров между заказчиками и производителем. BEA предпочла схему высокоплана, ссылаясь на предпочтения пассажиров (которым нравился отличный обзор со всех кресел на применяемом у оператора авиалайнере AS.57 Ambassador). Низкая погрузочная высота фюзеляжа, при расположении шасси у нижней части фюзеляжа, также считалась преимуществом.
  В свою очередь Trans-Canada Air Lines приводила причины преимущества схемы низкоплана - более лёгкий процесс заправки топливом и обслуживания двигателей, а также возможность видеть верхнюю часть крыла изнутри самолета при взлёте в сильный снегопад. Кроме того, уровень рисков при посадке на воду у самолетов с низкорасположенным крылом ниже, чем у высокопланов. К тому же колею шасси при такой схеме можно сделать шире, установив его в гондолы внутренних двигателей, что улучшает поперечную устойчивость при посадке.
  В итоге BEA согласилась принять схему предложенную канадским оператором, на что повлияло желание разместить под пассажирской кабиной вместительные грузовые отсеки высотой от 1,2 до 1,4 метра (чтобы за счёт грузоперевозок компенсировать сезонные снижения пассажиропотоков). Для выполнения этого требования пришлось сделать сечение фюзеляжа в виде двух пересекающихся окружностей ("double booble"). К соглашению о такой схеме стороны пришли 13 апреля 1955.
  Утверждённый тогда вариант должен был иметь взлётный вес 50 030 кг, полезную нагрузку 9072 кг, перевозить 88 пассажиров со скоростью 675 км/час на высоте 7620 метров. Для удовлетворения требований Trans-Canada Air Lines самолёт должен был иметь баки на 23 185 литров топлива, обеспечивая дальность 4200 км. Теперь авиалайнер стал обозначаться как V.900.
  Дальнейшие изменения были вызваны желанием производителя продавать самолёт как можно большему числу операторов. Они привели к росту вместимости самолёта до 93 пассажиров, а взлётного веса до 52 165 кг, затем до 61 235 кг с ещё большей вместимостью. Что, в свою очередь, потребовало усиления шасси и изменения конструкции крыла. BEA согласилась и с этим вариантом, которому присвоили обозначение V.950 и собственное имя Vanguard. 20 июля 1956 британская авиакомпания заключила контракт на поставку 20 экземпляров. В конфигурации для BEA самолёт стал обозначаться как Vanguard 951, и был рассчитан на перевозку до 127 пассажиров.
  В варианте заказа для Trans-Canada Air Lines, которой требовалась бóльшая дальность и бóльшая полезная нагрузка - до 120 пассажиров или 13 150 кг почты и грузов. Взлётный вес здесь вырос до 63 960 кг, планер был ещё более усилен и поставлены более мощные двигатели. Этот вариант получил обозначение Vanguard 952. 3 января 1957 канадская авиакомпания заказала 20 экземпляров, затем увеличила заказ ещё на три экземпляра.
  Параллельно с разработкой самолёта компания Rolls-Royce создавала для него двигатель RB.109 Tyne. При первом запуске этой силовой установки в апреле 1955 её конструкторов ждал сюрприз. Хотя по расчётам его мощность должна была составить 2750 э.л.с., при стендовых испытаниях она превысила 4000 э.л.с. В процессе лётных испытаний четырёх экземпляров на двух принадлежавших BEA авиалайнерах Airspeed Ambassador и последующих доработок свет увидела версия Tyne 506, мощность которой достигла 4985 л.с. Этот вариант и было решено установить на Vanguard 951. Что касается модификации Vanguard 952, для неё были подобраны более мощные двигатели Tyne 512 по 5545 э.л.с.
  Следует отметить, что правительство Великобритании в создании Vickers Vanguard не участвовало, финансирование проекта осуществлялось за счёт собственных средств Vickers-Armstrongs и заказавших самолёт операторов.
  
  Строительство прототипа V.950 происходило на заводе компании Vickers-Armstrongs в Уэйбридже c 1956. Производителю на его постройке удалось сэкономить, поскольку была использована технологическая оснастка, применявшаяся для производства реактивных бомбардировщиков Valiant. В сентябре 1958 на планер начался монтаж двигателей Tyne, а выкатка собранного самолёта, получившего бортовой номер G-AOYW (серийный 703), состоялась в начале декабря этого же года. Начались наземные прогоны и проверки систем, их окончательная регулировка.
  Первый полёт "Вангарда" был запланирован перед Рождеством (западным). Однако этого не случилось. В процессе наземных прогонов и проверки систем, их окончательной регулировки, была зафиксирована ненормальная работа одного из двигателей. Проверка выявила наличие металлической стружки в масле. Пришлось этот двигатель, а также остальные, снимать для проверки, что отложило начало лётных испытаний в ожидании замены от Rolls-Royce.

  Испытания и серия. Vanguard впервые поднялся в воздух 20 января 1959. Командиром экипажа был Джок Брайс (Gabriel Robb "Jock" Bryce), вторым пилотом Брайан Трубшоу (Ernest Brian Trubshaw). Первый полёт продолжался 18 минут, самолёт перелетел с заводского аэродрома в Уэйбридже на испытательную базу компании Vickers в Уизли, где продолжилось тестирование машины. К середине апреля G-AOYW налетал 119 часов и был отправлен на техобслуживание и доработки. Позже на нём проводились лётные испытания автопилота и других бортовых систем.
  Пока G-AOYW не летал, его заменил второй экземпляр G-APEA (704). Это был первый самолёт в конфигурации Vanguard 951, предназначавшийся для BEA. Первый полёт эта машина совершила 22 апреля 1959.
  Кроме тестирования G-APEA участвовал в демонстрационных полётах для потенциальных клиентов. 6 мая 1959 Vanguard 951 вылетел из Хитроу в Гамбург, затем демонстрировался для Сабены в Брюсселе и для Alitalia в Риме. С 11 июня самолёт выставлялся на 23м Парижском авиасалоне, а 29 июня 1959 вылетел из Уизли в Монреаль с последующим семидневным турне по Канаде, в котором участвовали и представители Trans-Canada Air Lines. Обратный трансатлантический перелёт из Гандера в Уизли занял всего 5 часов 30 минут.
  Испытания двух первых "Вангардов" выявили несколько проблем, самой значительной из которых было сильное боковое скольжение при малых углах отклонения руля направления. Это потребовало установки на самолёт форкиля.
  В испытаниях также участвовал второй Vanguard 951 G-APEB (705), совершивший первый полёт 23 июля 1959, четвёртый экземпляр G-APED (707), а также Vanguard 952 CF-TKA (724), впервые полетевший 21 мая 1960.
  G-APEB после демонстрации на авиасалоне Фарнборо в сентябре 1959 совершил перелёт в Йоханнесбург, где участвовал в тропических испытаниях.
  На G-APED с февраля 1960 проводились эксплуатационные испытания. Из аэропорта Хитроу этот борт совершал пробные рейсы в Париж, Брюссель, Лиссабон, Рим и другие пункты. Всего было выполнено 43 рейса в 13 европейских городов. Наряду с пилотами Vickers-Armstrongs в этих полётах участвовали экипажи BEA. Позже G-APEA выполнил трансатлантический перелёт на Бермуды и остров Тринидад, где демонстрировался для British West Indian Airways.
  При испытаниях CF-TKA возникли серьёзные проблемы с силовой установкой. Уже через два дня после первого полёта была обнаружена неисправность диска компрессора двигателя, связанная с дефектом в процессе ковки. После этого все тестируемые образцы были поставлены на прикол, а компания Rolls-Royce лихорадочно занялась устранением всплывших дефектов, разработкой и поставкой модифицированных двигателей Tyne.
  Полёты с ограничениями возобновились 4 июля 1960, а полномасштабные испытания, включая 200-часовую программу проверки надёжности двигателей, возобновились 6 октября. В рамках этой программы в один из дней G-APED налетал 19,5 часов. В итоге Vanguard был признан годным пассажирским перевозкам, получив соответствующий сертификат 2 декабря 1960.

  Хотя серийное производство в Уэйбридже было запущено ещё в период испытаний Vickers Vanguard, основная серия пошла после получения самолётом сертификата типа. Число построенных Vanguard 952 соответствовало числу заказанных Trans-Canada Air Lines - т.е. 23 экземпляра.
  Что касается Vanguard 951, в первоначальные планы были внесены коррективы. Свет увидели всего шесть экземпляров этой модификации. Ещё в процессе постройки первых экземпляров в BEA произошла переоценка требований к самолёту. В авиакомпании решили, что максимальная дальность этой модификации им не требуется, но было бы хорошо увеличить полезную нагрузку до 135 пассажиров или 13 150 кг почты и грузов. Это бы позволило авиакомпании существенно снизить эксплуатационные расходы. Так появилась модификация Vanguard 953, где был применён более прочный планер от Vanguard 952, но в качестве силовых установок оставлены двигатели Tyne 506. В такой конфигурации были произведены оставшиеся 14 экземпляров из заказа BEA.
  Таким образом, серийное производство Vickers Vanguard ограничилось 43 экземплярами. Вместе с прототипом общее число лётных экземпляров составило 44, плюс два планера для статических испытаний.

  Причин столь низкого тиража было несколько. Некоторые европейские авиакомпании - такие как Air France и Alitalia, Vickers Vanguard хвалили, но отдали предпочтение "Каравелле". Хотя топливная эффективность французского авиалайнера (также как Boeing 720) была хуже, это мало влияло на выбор, поскольку цены на авиационный керосин были ещё довольно низкими. Зато применение реактивных авиалайнеров выглядело гораздо более престижно.
  Другие операторы решили подождать, пока не появятся реактивные авиалайнеры второго поколения с улучшенными характеристиками. Об их скором появлении производители заявляли ещё в период испытания Vickers Vanguard.
  Третьи - такие как KLM, решили всё-таки принять в эксплуатацию магистральный турбовинтовой авиалайнер, но сделали выбор в пользу Lockheed L-188 Electra.
  Таким образом, хотя вместимость Vickers Vanguard была почти в два раза выше, чем у его весьма успешного прародителя Viscount, и несмотря на довольно высокие эксплуатационные характеристики, этот авиалайнер появился слишком поздно, чтобы завоевать рынок. В результате надежды производителя на крупносерийное производство не оправдались.

  Эксплуатация. Как бы то ни было, но Vickers Vanguard был принят в эксплуатацию, и работал в авиакомпаниях долго и успешно.
  Первым коммерческим оператором самолёта, как и планировалось, стала авиакомпания British European Airways. Первый самолёт был передан оператору 3 декабря 1960 - на следующий день после получения сертификата типа. В предрождественские недели он выполнял чартерные рейсы из аэропорта Хитроу по различным направлениям, а 17 декабря состоялся и первый регулярный рейс из Хитроу в Париж.
  Trans-Canada Air Lines подключилась к числу операторов этой машины 14 декабря 1960, получив первый Vanguard 952. Регулярные рейсы самолеты этой модификации начали выполнять 1 февраля 1961 по ряду внутриканадских маршрутов.
  После этого ждать начала эксплуатации Vanguard 953 пришлось не долго. На базу BEA в Хитроу первый самолёт прибыл 22 мая 1961 и в тот же день он приступил к службе на маршруте Лондон - Глазго.
  Постепенно сеть линий "Авангардов" расширялась. К лету 1962 экземпляры BEA летали на ряде маршрутов внутри Великобритании, в страны Западной Европы и Средиземноморья, позже в расписании появились и восточноевропейские пункты. Кроме магистральных линий внутри Канады самолёты Trans-Canada Air Lines (с 1965 Air Canada) стали выполнять рейсы в мегаполисы США и на курорты Карибских островов.
  Однако к концу 1960х "Авангардам" стало всё сложнее конкурировать на пассажирских трассах с реактивными самолётами нового поколения - BAC 111, Boeing 727, DC-9, и уже начавшим поступать на службу Boeing 737. Это стало стимулом для перевода турбовинтовых авиалайнеров на грузоперевозки. Чему способствовали значительный внутренний объём самолётов и высокая энерговооружённость. В 1969 девять Vanguard 953 прошли доработку в грузовые самолёты с большой грузовой дверью 3,5 х 2 метра в передней части фюзеляжа. В такой конфигурации машины стали обозначаться как Merchantman Type 953C.
  Подобным образом поступила и Air Canada. Ещё в 1966 канадская авиакомпания переоборудовала один из самолётов, убрав из кабины кресла и пассажирское оборудование. Здесь также смонтировали большие грузовые двери, а на полу проложили направляющие с роликами для загрузки стандартных поддонов. Канадский вариант грузовой конверсии "Авангардов" получил название Cargoliner.

  Air Canada прекратила эксплуатацию Vickers Vanguard в 1973, а BEA в 1974 была интегрирована в British Airways, где эти самолёты служили до начала 1980х (в основном, в грузовом варианте). Однако на этом эксплуатация "Авангардов" не закончилась, поскольку самолёты оказались востребованы на вторичной рынке.
  Ряд бывших Vanguard 952 приобрела британская компания Air Holdings Ltd, которая провела их ремонт или доработку в Merchantman, а затем занималась их перепродажей или сдачей в аренду другим операторами. Среди них были исландская авиакомпания Thor Air Cargo и французская Europe Aéro Service.
  В числе других обладателей Vanguard 952 были шведская авиакомпания Air Trader, британская Invicta International, индонезийская Merpati Nusantara Airlines, которая также применяла Vanguard 951 и пассажирскую версию Vanguard 953.
  Грузы на Merchantman возили Elan Air Cargo (позже переименованная в DHL Air), Air Gabon, Air Bridge Carriers, сингапурские предприятия Airfast и Air Tenggara, французское ICS - Inter Cargo. А завершила эксплуатацию самолёта британская авиакомпания Hunting Cargo Airlines. Закончив грузоперевозки, 17 октября 1996 её Merchantman с бортовым G-APEP выполнил перелёт из Хитроу на территорию Музея авиации и автомобилестроения в Брукленде. Это был последний полёт Vickers Vanguard.

Цельнометаллический свободнонесущий низкоплан классической схемы с четырьмя турбовинтовыми двигателями и убираемым трёхопорным шасси (большая часть дальнейшего описания касается версии Vanguard 951).

Фюзеляж - цельнометаллический полумонокок из алюминиевых сплавов (Alclad L.72 и L.73) отказоустойчивой конструкции. Сечение в виде двух пересекающихся окружностей ("double booble"), верхняя из которых имеет больший радиус. Стыки окружностей спрямлены до овального сечения. Силовой каркас набран из шпангоутов и Z-образных стрингеров. Длина фюзеляжа 37,45 м.   В носовой части расположен отсек метеорадара, далее двух- или трёхместная пилотская кабина. Затем следуют отсек со стеллажами для радиоаппаратуры, кухня и вестибюль с передней входной дверью.   Далее расположен передний пассажирский салон, блок туалетов, за ним средний пассажирский салон, потом гардероб, вестибюль с задней входной дверью, задний пассажирский салон и хвостовой туалет.   Общая длина пассажирских помещений 27,7 м, максимальная ширина салона 3,26 м, высота 2,09 м. По бортам пассажирских салонов большие эллиптические окна 66,04 х 48,3 см. Входные двери со встроенными трапами расположены по левому борту.

Vanguard 951, плотная компоновка

Крыло - цельнометаллическое свободнонесущее, трапециевидное в плане. Удлинение 9,1, хорда в корневой части 5,21 м, на законцовках 1,98 м, угол установки 2,5°. Профиль NACA 63 Series (модифицированный). Конструкция представляет собой двойную торсионную коробку, образованную цельными стрингерными панелями из лёгкого сплава, тремя поперечно сдвигающимися перемычками и нервюрами. Механизация - элероны и закрылки Фаулера с отклонением до 40°. Общая площадь элеронов 11,33 м², закрылков 29,9 м².

Оперение - цельнометаллическое однокилевое, классической схемы. Киль жёстко связан с фюзеляжем, имеет форкиль, руль направления. Стабилизатор свободнонесущий с рулём высоты, установлен на фюзеляже под углом поперечного V (во избежание попадания под реактивную струю двигателей и для повышения курсовой и продольной устойчивости). Конструкция сдвоенная торсионная из лёгких сплавов с напряжённой обшивкой. Размах стабилизатора 14,53 м. Площадь киля 22,0 м², руля направления 8.08 м², стабилизатора 29,7 м², рулей высоты 12,1 м².

Двигатели - четыре турбовинтовых двигателя, установленных в аэродинамических гондолах на крыле. Применялись следующие типы двигателей:
- Rolls-Royce RB.109 Tyne RTy.1 Mk. 506 - 4985 э.л.с./ 3766 кВт, - двухвальный турбовинтовой двигатель с осевым 15-ступенчатым компрессором (6 ступеней низкого давления и 9 высокого давления), четырёхступенчатой турбиной (три ступени низкого давления и одна высокого давления), трубчатой камерой сгорания (Vanguard 951, Vanguard 953);
- Rolls-Royce RB.109 Tyne RTy.11 Mk. 512 - 5545 э.л.с./ 4189 кВт - двухвальный турбовинтовой двигатель с осевым 15-ступенчатым компрессором (6 ступеней низкого давления и 9 высокого давления), четырёхступенчатой турбиной (три ступени низкого давления и одна высокого давления), трубчатой камерой сгорания (Vanguard 952).
   Винт De Havilland четырёхлопастный постоянной скорости реверсивный диаметром 4,42 м. Четыре интегральных топливных бака расположены в крыле, по два в каждом полукрыле. Внутренние баки по 8569 литров, внешние по 3091 литру - итого 23 320 литров. Запас масла 104,5 литров.

Шасси - убираемое трёхопорное, с управляемой передней опорой. Основные опоры убираются вперёд в гондолы внутренних двигателей, носовое вперёд в негерметичный отсек в передней части фюзеляжа. Стойки опор с масляно-воздушными амортизаторами Vickers. По два колеса Dunlop или Goodyear на каждой опоре. Колёса на основных опорах 1270 x 420 мм или 1340 x 420 мм, носовые колеса 890 x 250 мм. Колёса с дисковыми тормозами Dunlop или Goodyear с противоскользящим приспособлением Maxaret. Колея шасси 9,21 м.

Управление и системы - система управления сдвоенная жёсткая безбустерная с аэродинамической балансировкой. Управление закрылками, уборкой и выпуском шасси, поворотом носового колеса, тормозами колёс, встроенными трапами с помощью гидросистемы. Давление в гидросистеме обеспечивают четыре гидронасоса Lockheed Hydraulic, каждый с приводом от своего двигателя.
  Система герметизации и вентиляции Godfrey Lysholm с приводом от двигателей. Наддув кабины до 0,45 кг/см² обеспечивает давление в кабине при высоте полёта 4575 м как на уровне моря, при практическом потолке как на высоте 2400 м.
  Основная система электроснабжения постоянного тока 28 вольт. Запитывается от шести генераторов переменного тока 50 кВт 200 В, четыре из которых имеют привод от редукторов внешних двигателей, а два от внутренних двигателей, с последующим преобразованием переменного тока в постоянный четырьмя трансформаторами-выпрямителями 28 В 500 А. Сеть трёхфазного переменного тока 115/200 В 400 Гц питается от трёх инверторов Plessey. Резервное питание от шести аккумуляторов 24 В 150 Ач. Они же обеспечивают наземное электроснабжение на необорудованных аэродромах.
  Противообледенительная система передней кромки крыла термическая с отбором тепла выхлопных газов двигателей через теплообменник, оперения и лобового стекла - электрическая.

Приборы и оборудование - автопилот, метеорадар, навигационная аппаратура Bendix, Collins или R.C.A. и другое оборудование.

последняя редакция 19.09.2023