И. Кудишин - Раритеты американской авиации

• Название: Раритеты американской авиации
• Автор: И. Кудишин
• Издательство: ACT Астрель
• Жанр: Транспорт, военная техника
• Год: 2001

В этой книге представлены проекты американских самолетов разных лет: от времен Второй мировой войны до наших дней. Ни один из этих самолетов не пошел в серию, но все они внесли огромный вклад в развитие авиационной науки и технологии. Книга для широкого круга читателей, а также любителей авиации и истории техники.

---

Известны также и другие попытки создать бортовой «паразитный» истребитель, но в отличие от проекта фирмы «МакДоннелл», к ним подходили как к заведомо обреченным на неудачу.

С появлением систем дозаправки в воздухе нужда в них сама собой отпала. На программу «Гоблина» было потрачено 3 млн. 211 тыс. долларов, и даже самые закоренелые скептики были вынуждены признать, что «МакДоннелл» справилась с проблемой лучше всех. Слабым местом был не сам самолет, а условия его запуска и причаливания.

В отличие от большинс тва прототипов оба «Гоблина» уцелели, видимо, благодаря своей оригинальной, весьма симпатичной внешности. Оба они в 1950 году были куплены у фирмы авиационными музеями: первый прототип приобрел передвижной частный музей, впоследствии, в свою очередь, передавший самолет в Музей ВВС США в Дейтоне, Огайо, а второй попал в экспозицию Музея стратегического авиационного командования на авиабазе Оффут в штате Небраска.

Трагедия Джона Нортропа

Наиболее совершенные «летающие крылья»

ХВ-35

Каждая аэродинамическая схема имеет свои достоинства и недостатки. Например, самолет, построенный по классической схеме, с хвостовым оперением, имеет хорошую устойчивость и управляемость, но при этом неоптимален по массе и аэродинамическому сопротивлению, так как ему необходим массивный фюзеляж с длинной хвостовой балкой для размещения оперения. Схема «утка» дает самолету высокую маневренность и улучшает его массогабаритные параметры благодаря более рациональному использованию объемов фюзеляжа и размещению горизонтального оперения в носовой части летательного аппарата. Бесхвостая схема, для которой характерно полное отсутствие оперения, привлекательна благодаря возможности уменьшения аэродинамического сопротивления (за счет отсутствия оперения), а также массы фюзеляжа, который можно полностью занять грузом, топливом и силовой установкой или вовсе от него отказаться, разместив агрегаты и полезную нагрузку внутри собственно крыла. Такая доведенная до экстремума бесхвостая схема получила название «летающее крыло».

Основным недостатком летающего крыла является его неустойчивость по тангажу, усугубляемая малейшими изменениями центровки и положения аэродинамического фокуса, – в этом случае летательный аппарат начинает вращение по тангажу, которое довольно трудно парировать из-за того, что плечо выноса управляемых поверхностей самолета – элевонов – относительно центра масс весьма незначительно и требует больших расходов рулей и зачастую их постоянного отклонения в одну и ту же сторону.

Авиаконструкторы Германии, СССР и США строили бесхвостые самолеты в течение первой половины 20 столетия и, надо признать, достигли определенного совершенства. Правда, дело в основном ограничивалось легкомоторными спортивными самолетами и планерами. В годы Второй мировой войны в Германии В. Мессершмиттом и братьями Р. и В. Хортен были созданы первые боевые бесхвостки. И если ракетоплан Me-163 имел тонкое стреловидное крыло и толстый фюзеляж, в котором размещался летчик, силовая установка, топливо и окислитель, то истребитель Хортен-IX, известный также как Гота-229, по своей компоновке являлся чистым летающим крылом, с двигателями, прочими агрегатами, кабиной летчика и вооружением, «похороненными» внутри утолщенного стреловидного крыла.

Постройка тяжелого самолета с использованием схемы «летающее крыло» сулила высокое значение весовой отдачи, невообразимое для самолета аналогичной массы, построенного по классической схеме. Именно этот фактор стал определяющим в разработках талантливого американского авиаконструктора Джона К. Нортропа.

Нортроп всегда являлся сторонником доведенной до совершенства аэродинамической чистоты летательных аппаратов. Еще работая на фирме «Локхид», он создал в конце двадцатых годов серию легких одномоторных пассажирских монопланов «Вега», имевших очень чистые формы и лишенных многочисленных подкосов и расчалок, являвшихся обязательными элементами конструкции большинства современников «Веги».

Нортроп с середины тридцатых годов начал последовательно претворять в жизнь инженерную мечту своей жизни: создание большого самолета – летающего крыла. На свой страх и риск он в 1940 г. построил легкомоторный деревянный самолетик N1M с двумя поршневыми двигателями «Франклин» мощностью всего по 65 л. с., обладавший несколькими интересными особенностями.

Самолет N-9M в полете над Калифорнией. В кабине Джон Нортроп

Большинство бесхвосток и летающих крыльев до этого момента имели прямое крыло, оптимальное с точки зрения создания максимальной подъемной силы. Но эти машины имели плохую управляемость в канале тангажа по причине, описанной выше. N1M имел толстое стреловидное крыло большого удлинения (более 7). Уменьшение коэффициента подъемной силы из-за применения стреловидного крыла с лихвой компенсировалось хорошими несущими свойствами толстого профиля. Стреловидность увеличивала плечо выноса элевонов относительно центра масс самолета до вполне приемлемой величины, обеспечивая самолетику приемлемую управляемость по тангажу. Убирающееся шасси с носовой стойкой, двигатели, баки и прочие агрегаты были утоплены в крыло. Плавные линии самолета нарушал лишь выпуклый фонарь кабины летчика и два небольших кронштейна с толкающими пропеллерами. В передней кромке крыла имелось два больших овальных воздухозаборника двигателей.

Для улучшения путевой устойчивости Нортроп снабдил свое детище отогнутыми вниз законцовками крыла. Правда, в ходе летных испытаний выяснилось, что путевая устойчивость от применения отогнутых законцовок практически не возросла, а конструкцию они значительно усложнили. Кроме того, при грубой посадке существовал риск задеть законцовкой за поверхность ВПП. Поэтому в дальнейшем от этой детали конструкции решили отказаться.

Элевоны N1M монтировались на отогнутых вниз законцовках. А ближе к оси симметрии самолета в заднюю кромку крыла были встроены оригинальные расщепляющиеся щитки. При педалировании щиток на одной из консолей раскрывался вдоль своей хорды, а его половинки отклонялись вверх и вниз, вызывая резкий рост сопротивления и падение подъемной силы. В результате самолет входил в разворот «блинчиком» при одновременном медленном сваливании в вираж. На всех последующих «летающих крыльях» Нортропа эти щитки совмещали в себе функции рулей поворота и элевонов.

Джон К. Нортроп и его любимое детище

Основным недостатком N1M, выявленным еще до первого полета, состоявшегося 3 июня 1940 года, был отвратительный обзор из низкой и расположенной далеко от передней кромки крыла кабины летчика. Но так как самолет предназначался для проверки концептуальной правильности теоретических выводов авиаконструктора, на недостаточный обзор смотрели сквозь пальцы. А после демонстрации N1M, только что прошедшего летные испытания, представителями армейских ВВС США с фирмой «Нортроп» был заключен контракт на разработку более совершенного летающего крыла, легко моторного аналога тяжелого стратегического бомбардировщика.

Контракт пришелся очень кстати: он помог исправить финансовое положение фирмы, находившейся буквально на грани банкротства. Незадолго до начала полетов N1М были аннулированы экспортные заказы на одноместный легкий истребитель и патрульный гидросамолет Нортропа, а ВВС и флот США не проявили заинтересованности в этих, безусловно, неординарных машинах.

Воодушевленный интересом со стороны потенциального заказчика, подкрепленным неплохой суммой, Нортроп на своем небольшом заводе в Калифорнии построил серию из четырех более крупных летающих крыльев, получивших индекс N9M. Размах крыла этих красивых стреловидных самолетов составлял 18,3 м, а взлетная масса – 3220 кг. N9M вообще не имели вертикального оперения: устойчивость на курсе обеспечивалась двумя высокими и массивными пилонами, на которых располагались толкающие винты. Два 300-сильных двигателя «Франклин» разгоняли N9M до вполне солидной скорости – более 400 км/ч.

Обзор из кабины летчика улучшили, приподняв кресло и закрыв его обтекаемым беспереплетным фонарем.

Один из N9M был потерян в ходе летных испытаний из-за отказа двигателя, но три оставшиеся с честью завершили программу летных испытаний в 1942 году. В это время фирма «Нортроп» активно занималась проектированием сразу трех боевых машин бесхвостой схемы.

Первый из них, чистая фюзеляжная бесхвостка, истребитель ХР-56 «Крылатая пуля», был представлен на конкурс ВВС США, предполагавший создание новых истребителей нетрадиционных схем. Оснащенный 2000- сильным ПД «Пратт-Уитни» R-2800, работавшим на два соосных толкающих винта, самолет развивал весьма приличную скорость – до 752 км/ч, но при этом был весьма трудноуправляем и имел огромный радиус виража, так как был не способен, как и любая бесхвостка, к форсированным виражам. Кстати, этим же недостатком страдал и немецкий Me-163. Один из ХР- 56 был разбит, а второй, так и не закончив программу летных испытаний, был от греха подальше отправлен в музей.