Stipa-Caproni

Stipa-Caproni
Stipa Caproni на земле со снятыми с шасси обтекателями. Видна его светло-голубая и кремовая окраска, похожая на ту, что использовалась на гоночных самолетах того времени, а также отверстие на задней кромке фюзеляжа, на котором были установлены руль направления и рули высоты . Руль направления окрашен в цвета итальянского флага .
Роль	Экспериментальный самолет Тип самолета
Производитель	Капрони
Дизайнер	Луиджи Стипа
Первый полет	7 октября 1932 г.
Основной пользователь	Королевство Италия
Количество построенных	1

Stipa -Caproni , также известный как Caproni Stipa , был экспериментальным итальянским самолетом, разработанным в 1932 году Луиджи Стипой (1900–1992) и построенным Капрони . Он имел полый бочкообразный фюзеляж с двигателем и пропеллером, полностью закрытыми фюзеляжем — по сути, весь фюзеляж представлял собой один канальный вентилятор . Хотя Regia Aeronautica (Королевские военно-воздушные силы Италии) не были заинтересованы в продолжении разработки Stipa-Caproni, его конструкция повлияла на развитие реактивного движения . ^[1]

Основная идея Стипы, которую он назвал « трубчатым пропеллером », заключалась в установке двигателя и пропеллера внутри фюзеляжа, который сам по себе образовывал конический канал, или трубку Вентури , и сжимал поток воздуха пропеллера и выхлоп двигателя перед тем, как он выходил из канала на задней кромке самолета, по сути применяя принцип движения жидкости Бернулли , чтобы сделать пропеллер самолета более эффективным. Это аналогичный принцип, который используется в турбовентиляторных двигателях, но для привода компрессора/пропеллера использовался поршневой двигатель, а не газовая турбина . Позже Стипа убедился, что немецкие ракетные и реактивные технологии (особенно летающая бомба V-1 ) использовали его запатентованное изобретение, не отдавая должное, хотя его конструкция канального вентилятора имела мало общего механически с турбореактивными двигателями и совсем ничего с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем, используемым на V-1.

Стипа провел годы, изучая эту идею математически, работая в инженерном отделе Министерства ВВС Италии , и в конечном итоге определил, что внутренняя поверхность трубки Вентури должна иметь форму аэродинамического профиля для достижения наибольшей эффективности. Он также определил оптимальную форму пропеллера, наиболее эффективное расстояние между передней кромкой трубки и пропеллером и наилучшую скорость вращения пропеллера. Наконец, он подал прошение итальянскому фашистскому правительству с просьбой изготовить прототип самолета. Правительство, стремясь продемонстрировать итальянские технологические достижения  —  особенно в авиации  —  заключило контракт с компанией Caproni на постройку самолета в 1932 году. ^[2]

Получившийся самолет представлял собой среднеплан в основном деревянной конструкции, получивший название Stipa-Caproni или Caproni Stipa. Фюзеляж представлял собой бочкообразную трубу, короткую и толстую, открытую с обоих концов, образуя конический воздуховод, с двумя открытыми кабинами, тандемно установленными в горбе наверху. Крылья были эллиптическими и проходили через воздуховод и гондолу двигателя внутри него. Сам воздуховод имел профиль, аналогичный профилю аэродинамических поверхностей, а довольно небольшой руль направления и рули высоты были установлены на задней кромке воздуховода, позволяя потоку воздуха от пропеллера проходить прямо по ним, когда он выходил из фюзеляжа, что улучшало управляемость. Пропеллер был установлен внутри трубы фюзеляжа, заподлицо с передней кромкой фюзеляжа, а 120-сильный (89 кВт) двигатель de Havilland Gipsy III, который приводил его в действие, был установлен внутри воздуховода позади него в средней точке фюзеляжа. Самолет имел низкое, фиксированное, заштрихованное основное шасси и хвостовое колесо. Он был окрашен в сине-кремовую цветовую схему, которая использовалась на гоночных самолетах того времени, а его руль направления имел цвета итальянского флага . ^[2]

Stipa-Caproni впервые поднялся в воздух 7 октября 1932 года под управлением летчика-испытателя компании Caproni Доменико Антонини . Первоначальные испытания показали, что конструкция пропеллера в трубе действительно увеличила эффективность двигателя, как и рассчитывал Stipa, а дополнительная подъемная сила, обеспечиваемая аэродинамической формой внутренней части воздуховода, позволила Stipa-Caproni достичь очень низкой посадочной скорости всего 68 км/ч (42 мили в час) и помогла Stipa-Caproni достичь более высокой скороподъемности, чем другие самолеты с аналогичной мощностью и нагрузкой на крыло . Размещение руля направления и рулей высоты в выхлопе от струи пропеллера на задней кромке трубы придало самолету характеристики управляемости, которые сделали его очень устойчивым в полете, хотя позже они были увеличены для дальнейшего улучшения характеристик управляемости самолета. Stipa-Caproni оказался заметно тише обычных самолетов того времени. К сожалению, конструкция трубчатого пропеллера также вызывала такое большое аэродинамическое сопротивление , что преимущества в эффективности двигателя были сведены на нет, и максимальная скорость самолета оказалась всего 131 км/ч (81 миля/ч). ^[2]

Когда Капрони завершил начальные испытания, Regia Aeronautica взяла под контроль самолет и передала его в Guidonia Montecelio для короткой серии дополнительных испытательных полетов. Все летчики-испытатели сообщили, что самолет был чрезвычайно устойчив в полете, до такой степени, что было трудно изменить курс; летчики-испытатели также были поражены очень низкой скоростью посадки и, как следствие, очень коротким пробегом при посадке.

Поскольку самолет не показал заметно лучших результатов, чем обычные самолеты, Regia Aeronautica решила отменить дальнейшую разработку. Дальнейшие прототипы не были построены.

Сам Stipa никогда не предполагал, что его трубчатый пропеллер будет использоваться на одномоторных самолетах, таких как Caproni-Stipa  ,  который он рассматривал просто как испытательный стенд  ,  вместо этого предвидя его использование в больших многомоторных самолетах с летающим крылом , которые он проектировал, в которых аэродинамические свойства сопротивления не будут иметь существенного значения, и итальянское правительство опубликовало проект Stipa-Caproni как пример мастерства итальянских авиационных технологий. Ни один из проектов самолетов с летающим крылом Stipa не был построен, но опыт, полученный с Stipa-Caproni, действительно оказал важное влияние на разработку Caproni Campini N.1 с двигателем с реактивным двигателем . ^[2]

Испытательные полеты Stipa-Caproni также вызвали большой академический интерес и привели к изучению работы Stipa во Франции, Германии, Италии и Великобритании, а также Национальным консультативным комитетом по аэронавтике в Соединенных Штатах. Франция спроектировала  —  но так и не построила  —  усовершенствованный ночной бомбардировщик на основе конструкции Луиджи Stipa в середине 1930-х годов, и различные конструкции самолетов, такие как немецкий истребитель Heinkel "T" 1940 года, как полагают, включали некоторые идеи Stipa, как это было продемонстрировано Stipa-Caproni. ^[2]

Современный сопловой вентилятор Корта ,  разработанный  в Германии в 1934 году  ,  использует многие принципы Stipa. Некоторые историки авиации считают, что современный турбовентиляторный двигатель является потомком трубчатого пропеллера, продемонстрированного в Stipa-Caproni. ^[2]

В Австралии Линетт Зукколи и Aerotec Queensland спроектировали масштабную копию Stipa-Caproni в 3/5, точную даже с точки зрения схемы окраски и маркировки, оснащенную итальянским гоночным двигателем Simonini . Они построили ее в 1998 году и в октябре 2001 года успешно провели два испытательных полета с Брайсом Вольфом за штурвалом. Каждый полет охватывал около 600 метров (660 ярдов) и достигал высоты около 6 метров (20 футов), при этом Вольф сообщил, что копия была очень устойчива в полете и вела себя примерно так же, как итальянские летчики-испытатели сообщили, что оригинальному самолету было 69 лет месяцем ранее. ^[3] Возможно, эта копия больше никогда не летала и сейчас находится на статической выставке на аэродроме города Тувумба в Австралии. ^[2]

 Королевство Италия

Regia Aeronautica

Данные из Технического меморандума NACA № 753: Моноплан Stipa с фюзеляжем Вентури, ^[4] Aeroplani Caproni: Джанни Капрони и его самолет, 1910–1983 гг ^{. [5]}

Общая характеристика

• Экипаж: 1 или 2
• Длина: 6,04 м (19 футов 10 дюймов)
• Размах крыльев: 14,30 м (46 футов 11 дюймов)
• Рост: 3,24 м (10 футов 8 дюймов)
• Площадь крыла: 19 м2 ⁽ 200 кв. футов)
• Масса пустого: 570 кг (1257 фунтов)
• Полная масса: 850 кг (1874 фунта)
• Силовая установка: 1 × de Havilland Gipsy III 4-цилиндровый рядный поршневой двигатель с воздушным охлаждением, 90 кВт (120 л.с.)
• Пропеллеры: 2-лопастной пропеллер, регулируемый на земле

Производительность

• Максимальная скорость: 133 км/ч (83 мили/ч, 72 узла)
  
• Скорость посадки : 68 км/ч (42 мили/ч)
• Практический потолок: 3700 м (12 100 футов)
• Время набора высоты: 3000 м (9800 футов) за 40 минут.
• Нагрузка на крыло: 44,73 кг/м ² (9,16 фунта/кв. фут) при 850 кг (1874 фунта)
• Мощность/масса : 0,105 кВт/кг (0,064 л.с./фунт)
  
• Длина разбега: 180 м (590 футов)
• Длина пробега при посадке: 180 м (590 футов)

• Томпсон, Джонатан В. (1963). Итальянские гражданские и военные самолеты 1930-1945 . США: Aero Publishers Inc. стр. 97. ISBN 0-8168-6500-0.
• США 2071221, "Самолет", выдан 1937-02-16 
• "Луиджи Стипа - пионер реактивных полетов". Aerotec Queensland . Архивировано из оригинала 2022-03-13 . Получено 2022-05-11 .
• «Новый итальянский самолет для высокоскоростных полетов — это летающий туннель». Modern Mechanix . Январь 1933 г. Архивировано из оригинала 2012-02-10 . Получено 2022-05-11 .
• Stipa-Caproni Flying Barrel (только кадры взлета). Bomberguy. 2007-09-30 – через YouTube .
• 1933 Voli sperimentali aeroplano Stipa Caproni [ Экспериментальные полеты самолета Stipa Caproni 1933 года ] (на итальянском языке). Миланские аэропорты. 12 октября 2012 г. — через YouTube .

Викискладе есть медиафайлы по теме Стипа-Капрони .

• Аноним, «Летающий ствол Капрони», Flying Magazine, апрель 1933 г., стр. 231.
• Видео "1933 Voli sperimentali aeroplano Stipa Caproni" на YouTube
• Видео «Странный толстый самолет, который изменил военную авиацию навсегда» на YouTube