Рождение концепции
Несмотря на необычность аэродинамической схемы, Do 335 не представлял собой какого-либо «ноу-хау» Дорнье, как часто думают. Тандемная схема расположения двигателей применялась на практике со времен 1-й Мировой войны. По этой схеме были созданы самолеты Fokker K.I., Fokker M-9 и Siemens-Schuckert DDr.I. В межвоенный период самолеты с тандемным расположением двигателя конструировали в разных странах. Наиболее известны такие машины, как советские АНТ-23 (И-12) и САМ-13, французский Arsenal VG-20 (VB-20) или голландский Fokker D-XXIII.
Исключая французский самолет, все машины имели похожую конструкцию: в короткой гондоле-фюзеляже располагались передний и задний двигатели, между которыми находилась кабина пилота. Передний двигатель вращал тянущий винт, а задний - толкающий. Поскольку заднюю часть фюзеляжа занимал мотор, самолеты вынужденно оснащались двухбалочным хвостовым оперением. Так как фюзеляж был коротким, задний двигатель находился в районе центра тяжести самолета и не нарушал центровку всей конструкции. В случае удлинения фюзеляжа, крутящий момент от заднего двигателя приходилось бы передавать на винт через длинный вал, что неизбежно привело бы к сильным вибрациям, устранить которые пока никому не удавалось.
Первые самолеты с тандемным расположением двигателей появились уже спустя несколько лет после исторического полета братьев Райт. В 1911 году во Франции был создан самолет Аего-Torpile с винтом на хвостовой оконечности фюзеляжа. Аналогичный по схеме самолет создал и инженер Д. Де Брюйер. Его самолет, обозначенный аббревиатурой C.I., единственный раз поднялся в воздух в апреле 1917 года. Самолет пролетел несколько метров, после чего упал и разбился. Кроме длинного вала, соединявшего задний двигатель с толкающим винтом, на самолете C.I. имелась еще одна особенность, а именно трехточечное шасси с носовой опорой. Подобная схема напрашивалась сама собой, поскольку требовался нужный клиренс для заднего винта.
Кроме сильной вибрации, толкающий винт в хвостовой части фюзеляжа имел еще один недостаток. Самолеты с толкающим винтом, расположенным за хвостовым оперением, отличались низкой эффективностью рулей. У самолетов традиционной схемы, хвостовое оперение обдувается потоком воздуха, идущим от тянущего пропеллера, в то время как у самолетов с толкающим винтом такого потока нет. Но это не главное. Главная причина заключается в том, что отклонение воздушных потоков от рулей практически нейтрализуется мощным воздушным потоком от толкающего винта.
Двухбалочная схема позволяла устранить вибрацию и сохранить эффективность рулей, но приводила к тому, что повышалось аэродинамическое сопротивление самолета.
Проблемы, связанные с вибрацией длинного вала, долгое время не удавалось разрешить. Французский самолет VG-20, хоть и оснащался двумя двигателями, расположенными тандемом, но оба двигателя вращали два соосных винта, вращавшихся навстречу друг другу. Только таким образом удалось избавиться от вибрации. Аналогичная схема использовалась и на советском самолете «С» КБ Болховитинова.
Лишь к началу 40-х годов появилось несколько самолетов, у которых удалось решить проблему вибрации. Одним из этих самолетов и стал Dornier Do 335 «Pfeil». Другим самолетом с длинным валом стал широко известный американский истребитель Bell P-39 «Aerocobra», однако у него винт располагался классически.
Однако схема «тяни-толкай» имела и множество достоинств, ради которых многие конструкторы пытались воплотить эту схему в железе. Прежде всего, такая схема отличалась минимальным аэродинамическим сопротивлением. Самолет имел классический силуэт с «чистым» крылом без двигательных гондол, нарушавших аэродинамику. При этом сохранялись все достоинства двухмоторного самолета, в том числе большой запас мощности и безопасность полета. Даже в случае отказа одного двигателя, можно было продолжить полет на втором моторе.
Более того, если у классических двухмоторных самолетов в случае отказа одного из двигателей возникал перекос тяги. Этот перекос приходилось в полете компенсировать рулями. Однако при посадке такой перекос часто приводил к аварии и разрушению машины. При тандемном расположении двигателей такой перекос, очевидно, возникнуть не мог в принципе. Векторы тяги обоих двигателей совпадали. Существовала даже возможность экономического полета с только одним включенным двигателем. В случае боевого самолета, задний двигатель защищал спину пилота от пуль и осколков, что позволяло уменьшить массу бронирования.
О серьезных недостатках тандемной схемы, мы уже говорили. Но имелись и меньшие недостатки. В частности, задний винт представлял серьезную угрозу для пилота в том случае, если тому приходилось покидать машину с парашютом. Кроме того, существовал заметный риск повредить задний винт при взлете или посадке. Еще одним досадным недостатком, выявленным в ходе испытаний Do 335 «Pfeil», была плохая устойчивость. Траектория полета Do 335 напоминала синусоиду с небольшой амплитудой. Этот эффект объяснялся неуравновешенностью вращающих моментов переднего и заднего двигателя. В результате возникали колебания, которые нарушали продольную и поперечную устойчивость самолета. В таких условиях вести прицельный огонь было очень трудно. Do 335 не представлял исключения и имел сниженную эффективность рулей.
