กลอสเตอร์ IV
ข้อมูลทั่วไป
พิมพ์	เครื่องบินทะเลแข่ง
สัญชาติ	สหราชอาณาจักร
ผู้ผลิต	บริษัทกลอสเตอร์ แอร์คราฟท์
นักออกแบบ	เฮนรี่ ฟอลแลนด์
ผู้ใช้งานหลัก	กองทัพอากาศหลวง
จำนวนที่สร้าง	3
ประวัติศาสตร์
เที่ยวบินแรก	1927

Gloster IV เป็น เครื่องบินทะเลสองปีกเครื่องยนต์เดียวสำหรับแข่งขันออกแบบและผลิตโดยบริษัทผู้ผลิตเครื่องบินอังกฤษGloster Aircraft Company ^{[ 1 ]}

เพื่อตอบสนองต่อคำสั่งจากกระทรวงการบิน ของอังกฤษ สำหรับเครื่องบินทะเลความเร็วสูงสำหรับการแข่งขันในปี 1927 กลอสเตอร์ได้ออกแบบกลอสเตอร์ IVซึ่งเป็นการพัฒนาต่อยอดจากกลอสเตอร์ IIIที่ได้อันดับสองในการแข่งขันปี 1925 เฮนรี โฟลแลนด์หัวหน้านักออกแบบของกลอสเตอร์ ได้ออกแบบเครื่องบินใหม่เพื่อลดแรงต้าน ให้น้อยที่สุด เช่นเดียวกับรุ่นก่อนหน้า กลอสเตอร์ IV สร้างจากไม้ มี ลำ ตัวแบบโมโน ค็อก และปีกแบบช่องเดียว ปีกทั้งบนและล่างมีลักษณะเป็นร่องเพื่อให้แรงต้านของจุดเชื่อมต่อปีก/ลำตัวลดลง ในขณะที่หม้อน้ำถูกติดตั้งไว้บนพื้นผิวของปีกและทุ่น^{[ 2 ] [ 3 ]}

โดยรวมแล้ว มีการสร้างเครื่องบินสามลำ ซึ่งแตกต่างกันในพื้นที่ผิวของปีกและการจัดเรียงของหาง เครื่องบินทั้งสามลำทำการบินครั้งแรกในช่วงฤดูร้อนปี 1927 เครื่องบินลำหนึ่งคือ Gloster IVB ได้เข้าร่วมการแข่งขัน Schneider Trophy ปี 1927 อย่างไรก็ตาม เครื่องบินลำนี้ถูกบังคับให้ถอนตัวกลางคันเนื่องจากเพลาใบพัดกำลังจะชำรุด เครื่องบินทั้งสามลำที่สร้างขึ้นยังคงถูกนำไปใช้เป็นเครื่องบินฝึกหัดโดยหน่วยบินความเร็วสูงต่อไปอีกหลายปี

ในช่วงระหว่างสงครามโลกครั้งที่หนึ่งและครั้งที่สอง หลายประเทศต่างพยายามแข่งขันเพื่อชิงถ้วยรางวัล Schneider อันทรงเกียรติ กระทรวงการบินของอังกฤษมุ่งมั่นที่จะส่งเครื่องบินที่มีสมรรถนะสูงกว่าเครื่องบินที่ใช้ในการแข่งขันครั้งก่อนๆ ซึ่งเครื่องบินของอังกฤษพ่ายแพ้ให้กับ เครื่องบินทะเล Curtiss ของอเมริกาอย่างราบคาบ ในปี 1923 และ 1925 ในขณะที่ไม่มีเครื่องบินของอังกฤษเข้าร่วมการแข่งขันในปี 1926 เลย ซึ่งเครื่องบินMacchi M.39 ของอิตาลีเป็นผู้ชนะ ด้วยเหตุนี้ กระทรวงการบินจึงสั่งออกแบบและผลิตเครื่องบินทะเลความเร็วสูงจำนวนจำกัดจากผู้ผลิตเครื่องบินของอังกฤษหลายราย รวมถึงGloster , Supermarine (ซึ่งจะผลิตS.5 ) และShorts (ผู้พัฒนาCrusader ) ^{[ 4 ]}

ในขณะนั้น มีความเห็นที่แตกต่างกันอย่างมากว่าเครื่องบินแข่งที่ดีที่สุดควรเป็นเครื่องบินปีกสองชั้นหรือเครื่องบินปีกชั้นเดียวในขณะที่เครื่องบินความเร็วสูงที่พัฒนาในเยอรมนีเกือบทั้งหมดเป็นเครื่องบินปีกชั้นเดียวในปี 1927 ฝรั่งเศสและอังกฤษต่างเลือกที่จะพัฒนาทั้งเครื่องบินปีกสองชั้นและเครื่องบินปีกชั้นเดียวสำหรับเครื่องบินแข่งของตน^{[ 5 ]}เฮนรี โฟลแลนด์หัวหน้านักออกแบบของกลอสเตอร์ตัดสินใจที่จะใช้โครงสร้างปีกสองชั้นต่อไปหลังจากศึกษาเรื่องนี้อย่างละเอียด โดยเน้นที่สามประเด็นหลัก ได้แก่ ความเร็ว ความแข็งแกร่งของปีก และการประยุกต์ใช้กับข้อกำหนดในการให้บริการ แน่นอนว่าความ แข็งแกร่ง ในการบิดตัวและความต้านทานต่อการสั่นไหว ของปีกที่ไม่พึงประสงค์ สามารถทำได้ง่ายกว่ามากด้วยโครงสร้างปีกสองชั้นมากกว่าเครื่องบินปีกชั้นเดียว^{[ 6 ]}กลอสเตอร์ยังมีชื่อเสียงมายาวนานในการสร้างเครื่องบินปีกสองชั้นความเร็วสูง^{[ 7 ]}

แง่มุมประสิทธิภาพที่สำคัญประการ หนึ่งที่ได้รับการยกย่องอย่างสม่ำเสมอโดยไม่คำนึงถึงการกำหนดค่าพื้นฐานคือความจำเป็นในการลดแรงต้าน^{[ 8 ]}เป็นที่ยอมรับว่าแรงต้านส่วนใหญ่ของเครื่องบินมักจะเกิดจากสองส่วนของเครื่องบิน ได้แก่ ลำตัวและทุ่นลอย มีความพยายามที่จะลดพื้นที่เหล่านี้และปรับรูปทรงให้คมชัดขึ้น งานนี้รายงานว่าส่งผลให้แรงต้านลดลง 45 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับGloster IIIที่เข้าร่วมการแข่งขันในปี 1925 ^{[ 9 ]}นอกจากนี้ ปีกและลำตัวยังถูกผสานเข้าด้วยกันอย่างราบรื่น ไม่เพียงแต่ลดแรงต้าน แต่ยังเพิ่มแรงยกขึ้น 15 เปอร์เซ็นต์ การลดลงเหล่านี้ เมื่อรวมกับการปรับปรุงอื่นๆ เช่น กำลังเครื่องยนต์ที่เพิ่มขึ้นและประสิทธิภาพของใบพัด กล่าวกันว่าช่วยเพิ่มศักยภาพความเร็วสูงสุดของเครื่องบินได้ถึง 70 ไมล์ต่อชั่วโมง^{[ 10 ]}

ส่วนลำตัวเครื่องบินที่เหมาะสมที่สุดจากมุมมองทางอากาศพลศาสตร์ไม่เอื้อต่อวิธีการก่อสร้างแบบดั้งเดิม ดังนั้นจึงมีการประนีประนอมระหว่างรูปทรงทางอากาศพลศาสตร์และความง่ายในการผลิต^{[ 11 ]}เทคนิคการก่อสร้างที่ใช้เป็นที่รู้จักกันในชื่อระบบ "แนวทแยงคู่" ในหมู่นักต่อเรือ ซึ่งประกอบด้วย แผ่น ไม้สน ที่ค่อนข้างแคบ ทำมุมประมาณ 45 องศาจากเส้นศูนย์กลาง ในขณะที่แผ่นไม้ของเปลือกคู่ตัดกันเป็นมุมฉาก ในขณะที่ส่วนใหญ่ของลำตัวเครื่องบินมีเปลือกสองชั้น บริเวณที่คาดว่าจะรับน้ำหนักมากจะมีการใช้ชั้นไม้มากกว่า^{[ 11 ]}ครีบ ซึ่งหุ้มด้วยไม้สนลามิเนตเป็นส่วนหนึ่งของลำตัวเครื่องบิน ส่วนหางทำจาก ไม้และสามารถปรับ (บนพื้นดิน) ให้เข้ากับการตกกระแทกที่ต้องการได้ โดยส่วนใหญ่เป็นส่วนหนึ่งของลำตัวเครื่องบิน^{[ 11 ]}

การออกแบบปีกของ Gloster IV ค่อนข้างแปลกใหม่ โดยส่วนหุ้มภายนอกเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างรับแรง^{[ 12 ]}ส่วนปีกถูกสร้างขึ้นโดยใช้วิธีการเคลือบแบบเดียวกันกับลำตัวเครื่องบิน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผิวปีกถูกสร้างขึ้นบนโครงสร้างและยึดเข้ากับโครงสร้างของคาน หลายอัน ขอบหน้าและขอบหลังและชิ้นส่วนรูปทรงกลาง ซึ่งชิ้นส่วนรูปทรงกลางนี้ใช้แทนซี่โครง แบบ ดั้งเดิม^{[ 13 ]}ปีกพิสูจน์แล้วว่ามีความแข็งแรงเป็นพิเศษ สามารถรับน้ำหนักได้เทียบเท่ากับ 13 เท่าของน้ำหนักเครื่องบินทะเลก่อนที่จะมีสัญญาณบ่งชี้ความเสียหาย ซึ่งถือว่าเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับการเร่งความเร็วในอัตราสูง^{[ 14 ]}

เครื่องบิน ลำนี้ติดตั้งปีกล่างที่มีหน้าตัดค่อนข้างบางและมีคอร์ด เล็ก โคน ปีกโค้งในลักษณะที่สามารถติดตั้งเข้ากับลำตัวเครื่องบินได้โดยมีการรบกวนน้อยที่สุด^{[ 7 ]}มาตรการลดการรบกวนเพิ่มเติมคือการจัดวาง สาย ค้ำยัน ทั้งหมด ที่ออกจากพื้นผิวปีกในมุมกว้าง^{[ 7 ]}นอกจากนี้ สายยกเหล่านี้ยังสร้างแรงกดอัดต่อคานปีกบนค่อนข้างน้อย คุณสมบัติ การดูดซับแรงกระแทก แบบใหม่ซึ่งประกอบด้วยแผ่น ยางที่วางไว้อย่างมีกลยุทธ์ถูกนำมาใช้เพื่อให้สายลงจอดไม่หย่อนหรือสั่นในขณะที่มีแรงกดต่ำ^{[ 14 ]}

ปีกทั้งสองข้างมี หม้อน้ำแบบพื้นผิวขนาดใหญ่ติดตั้งอยู่ หม้อน้ำเหล่านี้ได้รับการพัฒนาเป็นพิเศษโดย Gloster โดยประกอบด้วยแผ่นทองแดงลูกฟูกบาง ๆ ซึ่งมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในการป้องกันเครื่องยนต์ร้อนเกินไป^{[ 15 ]}การวางหม้อน้ำไว้บนปีกทั้งสองข้างทำให้หม้อน้ำส่วนใหญ่อยู่ในกระแสลมที่เกิดจากใบพัด^{[ 7 ]}ปีกด้านบนถูกออกแบบให้เข้ากับบล็อกกระบอกสูบของเครื่องยนต์^{[ 7 ]}ใบพัดซึ่งผลิตโดย Gloster นั้นทำจากดูราลูมินที่ตีขึ้นรูปในลักษณะที่ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของใบพัดน้อยที่สุดภายใต้ภาระ^{[ 16 ]}

การติดตั้งเครื่องยนต์มีความแข็งแรงเป็นพิเศษ ประกอบด้วยแท่นรองเครื่องยนต์แบบกล่องคู่ที่ทำจากดูราลูมินและรองรับด้วยท่อเหล็ก หลายชุด ^{[ 17 ]}ไม่มีการเชื่อมใดๆเกิดขึ้นระหว่างการผลิต ข้อต่อหลักอาศัยสลักเกลียวสแตนเลส ใต้แท่นรองเครื่องยนต์โดยตรงคือถังน้ำมันและคูลเลอร์หลักแบบลูกคลื่นในตัว (มีคูลเลอร์เสริมอยู่ด้านข้างของลำตัวเครื่องบิน) รูปทรงของมันสอดคล้องกับรูปทรงของลำตัวเครื่องบินโดยรอบ^{[ 12 ]}ถังเชื้อเพลิงทั้งเจ็ดถังของเครื่องบินถูกเก็บไว้ภายในลำตัวเครื่องบิน ขนาดของถังถูกจำกัดเพื่อให้สามารถยกเข้าและออกจากเครื่องบินได้ง่ายผ่านช่องเปิดเล็กๆ ระหว่างการบำรุงรักษา^{[ 12 ]}

เครื่องบินลำนี้ติดตั้งทุ่นลอยดูราลูมินที่มีการออกแบบโต๊ะโค้งแบบขั้นเดียว^{[ 18 ]} ทุ่นลอย เหล่านี้ค่อนข้างเรียวและเรียวเพื่อลดแรงต้าน โดยได้รับการรองรับด้วยค้ำยัน สองคู่ ที่มาบรรจบกันที่เส้นกึ่งกลางลำตัว ทุ่นลอยทั้งสองเชื่อมต่อกันด้วยลวดแนวนอนแทนที่จะใช้ค้ำยัน^{[ 18 ]}ค้ำยันระหว่างปีกได้รับการออกแบบเพื่อลดพื้นที่หน้าตัด โดยทำจากดูราลูมินที่ขึ้นรูปและลดน้ำหนัก^{[ 18 ]}องค์ประกอบควบคุมทั้งหมดทำงานภายในปีกเล็กถูกควบคุมผ่าน ท่อ แรงบิดที่วิ่งอยู่ภายในปีกบน ในขณะที่ การควบคุมของ ลิฟต์และหางเสือทำงานอยู่ภายในลำตัวเครื่องบิน มีกลไกเฟืองแปรผันแบบกำหนดเองที่อนุญาตให้ปรับอัตราส่วนระหว่างคันบังคับและการเคลื่อนที่ของพื้นผิวควบคุมขั้นสุดท้ายโดยนักบิน ทำให้การควบคุมการบินเหมาะสมกับการบินทั้งความเร็วสูงและความเร็วต่ำ^{[ 19 ]}

เครื่องบิน Gloster IV ทั้งสามลำบินครั้งแรกในเดือนกรกฎาคม-สิงหาคม พ.ศ. 2460 โดยเครื่องบินปีกสั้นสองลำ (Gloster IVA และ IVB) ถูกส่งไปยังเวนิสในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2460 ในที่สุด Gloster IVB ก็ถูกเลือกให้แข่งขันกับ S.5 สองลำในการแข่งขัน เนื่องจาก Crusader ตกเพราะสายควบคุมสลับกันระหว่างการประกอบใหม่^{[ 20 ] [ 21 ]}

ในวันที่ 26 กันยายน พ.ศ. 2460 ซึ่งเป็นวันแข่งขันเครื่องบิน Gloster IVB ที่ขับโดยร้อยโทซามูเอล คิงเคดเป็นเครื่องบินลำแรกที่ขึ้นบิน โดยบินได้ 5 รอบก่อนที่จะถอนตัวออกจากการแข่งขัน และผู้ชนะการแข่งขันคือร้อยโทซิดนีย์ เว็บสเตอร์ที่ขับเครื่องบิน S.5 ^{[ 22 ]}เมื่อตรวจสอบแล้วพบว่าเพลาใบพัดของ Gloster มีรอยแตกอย่างรุนแรง และอาจจะเสียหายหากคิงเคดไม่ถอนตัวออกจาก การแข่งขัน ^{[ 23 ]}ก่อนที่จะถอนตัว เครื่องบิน Gloster IV ได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่น่าสนใจ โดยทำความเร็วรอบได้เร็วกว่าSupermarine S.5 ที่ขับเคลื่อนโดยตรง แม้ว่าจะไม่ใช่รุ่นที่มีเกียร์ของเครื่องบินลำเดียวกันก็ตาม^{[ 24 ]}

หลังจากการแข่งขัน เครื่องบิน Gloster IVA และ IVB ถูกส่งกลับไปยังสหราชอาณาจักร ที่นั่นพวกมันได้รับการดัดแปลงเพื่อปรับปรุงทัศนวิสัยของนักบินโดยการยกปีกบนขึ้น และใช้เป็นเครื่องบินฝึกความเร็วสูง พวกมันถูกใช้เพื่อฝึกนักบินสำหรับการแข่งขันในปี 1929 โดยเครื่องบิน IVB ประสบอุบัติเหตุตกขณะลงจอดในเดือนธันวาคม 1930 และเครื่องบิน IVA ถูกนำมาใช้เป็นเครื่องบินฝึกอีกครั้งสำหรับการแข่งขันในปี 1931 ในขณะเดียวกัน เครื่องบิน Gloster IV ดั้งเดิมถูกขายไปโดยมีเจตนาที่จะดัดแปลงเป็นเครื่องบินบนบกและใช้ในการพยายามทำลายสถิติความเร็วทางอากาศโลกแต่แผนการเหล่านั้นก็ไม่ประสบผลสำเร็จ

กลอสเตอร์ IV

หมายเลขประจำเครื่องN224ปีกขนาดใหญ่แบบดั้งเดิม ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ไดเร็กไดรฟ์Napier Lion VIIA ขนาด 900  แรงม้า (671 กิโลวัตต์) 

กลอสเตอร์ ไอวีเอ

หมายเลขประจำเครื่องN222ปีกสั้นลงและหางดัดแปลง ขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ Lion VIIA แบบไดเร็กไดรฟ์

กลอสเตอร์ IVB

หมายเลขประจำเครื่องN223ปีกสั้น และขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ Napier Lion VIIB แบบมีเกียร์

 สหราชอาณาจักร

• กองทัพอากาศหลวง
  • เที่ยวบินความเร็วสูง

ข้อมูลจากGloster Aircraft ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2460 [ ^{25 ] คณะ}กรรมการที่ปรึกษาแห่งชาติสำหรับการบิน^{[ 26 ]}

ลักษณะทั่วไป

• ลูกเรือ:หนึ่งคน
• ความยาว: 26  ฟุต 4  นิ้ว (8.03  เมตร)
• ความกว้างปีก: 22  ฟุต 7.5  นิ้ว (6.896  เมตร)
• ส่วนสูง: 9  ฟุต 2  นิ้ว (2.79  เมตร)
• พื้นที่ปีก: 139  ตาราง ฟุต (12.9  ตาราง^เมตร )
• ปีกเครื่องบิน : RAF25 ^{[ 27 ]}
• น้ำหนักเปล่า: 2,613  ปอนด์ (1,185  กิโลกรัม)
• น้ำหนักรวม: 3,305  ปอนด์ (1,499  กิโลกรัม)
• เครื่องยนต์: 1 × เครื่องยนต์ลูกสูบระบายความร้อนด้วยของเหลวNapier Lion VIIB  W-12, 885 แรงม้า (660  กิโลวัตต์)
• ใบพัด:ใบพัด 2 ใบ แบบปรับมุมคงที่

ผลงาน

• ความเร็วสูงสุด: 295  ไมล์ต่อชั่วโมง (475  กิโลเมตรต่อชั่วโมง, 256  นอต)
• ความเร็วขณะร่อนลง: 97  ไมล์ต่อชั่วโมง (156  กิโลเมตรต่อชั่วโมง, 84  นอต)
• ระยะเวลาการวิ่ง:หนึ่งชั่วโมงหกนาที

• กลอสเตอร์ที่ 2
• กลอสเตอร์ที่ 3
• กลอสเตอร์ที่ 6
• ซูเปอร์มารีน เอส.5
• แมคคี เอ็ม.52

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับยานสำรวจกลอสเตอร์ที่ 4

• ภาพวาดของกลอสเตอร์ที่ 4