Толкающий винт в авиации начала XX века¶

Толкающий винт — тип воздушного движителя, при котором винт располагается позади двигателя и крыла по направлению полёта и создаёт тягу, «толкая» летательный аппарат вперёд. В авиации начала XX века такая схема была одной из двух основных наряду с тянущим (расположенным спереди) винтом и широко применялась в первых самолётах, поскольку позволяла решать задачи балансировки и компоновки на раннем этапе развития авиастроения.

¶Принцип работы и особенности

Толкающий винт устанавливается в хвостовой части гондолы или фюзеляжа и вращается позади центра масс аппарата. Такая компоновка даёт несколько следствий:

• поток воздуха от винта не обдувает фюзеляж и кабину, что снижает сопротивление и улучшает обзор для пилота;
• двигатель и винт располагаются позади крыла, что позволяет разместить экипаж и полезную нагрузку в носовой части;
• возникает необходимость выносить оперение на ферменных балках, чтобы оно не попадало в струю винта.

К недостаткам относили сложность охлаждения двигателя, риск его перегрева и опасность для пилота при аварии, а также вибрации и потери тяги из-за затенения винта элементами конструкции.

¶Применение в начале XX века

В первые полтора десятилетия существования авиации схема с толкающим винтом была распространена не меньше, чем с тянущим. Братья Райт в своём первом самолёте 1903 года использовали два толкающих винта, вращавшихся в противоположные стороны. Толкающую компоновку имели многие аппараты Анри Фармана, включая знаменитый Farman III (1909), а также самолёты Вуазена, Сантос-Дюмона и других пионеров.

Схема доминировала вплоть до Первой мировой войны, после чего постепенно уступила место тянущему винту: рост скоростей и мощностей двигателей сделал тянущую компоновку более выгодной по аэродинамике и охлаждению.

¶Причины распространённости

На раннем этапе авиации двигатели были тяжёлыми и маломощными, а аэродинамика — слабо изученной. Толкающий винт позволял проще компоновать машину, обеспечивал лучший обзор и не «затенял» крыло спереди. Кроме того, при толкающей схеме было проще обеспечить устойчивость и управляемость на малых скоростях, что было критично для первых неустойчивых аппаратов.

¶Упадок схемы

К 1915–1917 годам толкающий винт почти повсеместно вытесняется тянущим. Причины — возросшие скорости, требование лучшего охлаждения двигателя, необходимость установки вооружения в носовой части и общая тенденция к более компактным монопланным и бипланным конструкциям с двигателем впереди. Тем не менее отдельные аппараты с толкающим винтом строились и позже, в том числе в межвоенный период.