Вертикально взлетающие самолеты. Часть вторая.

Непрерывный рост мощности двигателей, используемых в авиации, заметно приблизил нас к решению задачи создания самолетов вертикального взлета. Легко понять, что для вертикального взлета, способности «висеть» в воздухе и вертикальной посадки, самолету необходимы, прежде всего, два основных условия. Во-первых, тяга силовой установки должна превышать взлетный вес самолета, и, во-вторых, необходимо устройство, которое бы направляло эту тягу то вертикально, то горизонтально.

Одно из решений при создании таких самолетов было весьма простым по идее: вооружив самолет мощной силовой установкой, поставить его для взлета на хвост. В 1953 году в США был построен самолет Конвэр XFY-1. Два его турбовинтовых двигателя общей мощностью 5260 лошадиных сил имеют общий редуктор и вращают 2 основных винта. Винты развивают на взлете тягу до 9000 килограммов при весе самолета 6800 килограммов. Это позволяет ему взлетать вертикально и набирать высоту со скоростью 30 метров в секунду. Горизонтальная скорость самолета достигает 800 километров в час.

Ясно, однако, что такой самолет может быть использован только для исследовательских работ. Транспортные и пассажирские самолеты должны взлетать и садиться при обычном, горизонтальном положении фюзеляжа.

Если нельзя поворачивать в вертикальное положение весь самолет, то для создания вертикальной тяги нужно попытаться повернуть отдельные его агрегаты — решили конструкторы. Так возникли опытные самолеты с поворачивающими винтами. Однако работа винтов над горизонтально расположенным крыльями вызывает потери в тяге, да и конструктивно оказалось более удобным поворачивать не винты, а крыло вместе с двигателями и винтами.

В 1959 году в США проводились испытания вертикально взлетающего самолета с поворачивающимся крылом. На крыле самолета Хилер Х-18 «Пропеллоплэн» установлено 4 турбовинтовых двигателя (по 2 спаренных двигателя в двух гондолах) общей мощностью 10 300 лошадиных сил.

Для взлета крыло поворачивается в вертикальное положение. Двигатели, система питания топливом и другие агрегаты сконструированы так, что могут работать в горизонтальном и в вертикальном положениях. После взлета крыло вновь поворачивают в обычное положение и самолет переходит к горизонтальному полету.

Некоторые конструкторы пошли по другому пути и вместо поворота силовой установки решили поворачивать вниз струю отбрасываемого винтами воздуха и получать, таким образом, тягу, направленную вверх. Для этого используются большие закрылки. Построен четырехместный самолет, у которого воздушный поток при взлете отклоняется выдвижными тройными щелевыми закрылками.

Близок к самолетам такого типа и российский самолет «Пчелка» АН 14 конструкции О. К. Антонова и более тяжелый французский самолет Бреге 941, демонстрировавшийся на авиационной выставке 1959 года в Париже. Эти самолеты с двойными щелевыми выдвижными за крыльями имеют очень небольшую длину пробега при взлете и посадке (несколько десятков метров).

ПОИСКИ ПРОДОЛЖАЮТСЯ

Для исследования проблем вертикального взлета и посадки реактивных самолетов в некоторых странах построены опытные установки, так называемые «летающие двигатели», которые своим внешним видом даже отдаленно не напоминают самолеты. Одна из главных задач, которую решают конструкторы с помощью этих экспериментальных аппаратов — обеспечить управляемость самолета при вертикальных взлете и посадке и на переходных режимах к горизонтальному полету.

Для управления на этих режимах могут служить рули, помещаемые в потоке газов, который выбрасывается реактивным двигателем.

Создание реактивных вертикально взлетающих самолетов идет примерно по тем же направлениям, что и их винтовых собратьев. Тут и самолеты, которые для взлета устанавливаются в вертикальное положение, и поворачивающиеся двигатели, и отклонение струи газов.

Один из первых реактивных самолетов вертикального взлета и посадки — американский Райан Х-13 совсем не имеет шасси. Он взлетает с вертикальной рампы (для удобства обслуживания самолета она может принимать и горизонтальное положение) и, что самое интересное, на нее же садится, буквально цепляясь на крючок, или вернее крючком за трос.

Оригинальный аппарат, который стартует и совершает посадку тоже в вертикальном положении, создан во Франции. Колеоптер — так его называют — имеет кольцевое крыло, внутри которого расположен фюзеляж. Крыло это мыслится использовать одновременно и как корпус прямоточного реактивного двигателя для больших скоростей.

Примером реактивного самолета с поворотом двигателей может служить созданный в США легкий самолет, имеющий два небольших двигателя тягой по 450 килограммов каждый.

Надо полагать, что довольно широкое применение найдут в будущем самолеты, у которых вертикальная тяга получается благодаря отклонению вниз потока газов реактивного двигателя. На этом самолете в соплах двух реактивных двигателей установлены поворачивающиеся лопатки, которые управляются летчиком из кабины. Постепенно поворачивая их после взлета, летчик все больше уменьшает угол отклонения потока, и самолет переходит к горизонтальному полету.

Совершенствование современных реактивных двигателей, уменьшение их удельного веса (отношения веса двигателя к развиваемой им тяге) привело к мысли о создании вертикально взлетающих самолетов, имеющих 2 группы двигателей: одну для взлета и посадки, а другую — для горизонтального полета. В этом случае отпадает необходимость поворачивать весь самолет или двигатели, или создавать устройства для отклонения газового потока.

В Англии построен опытный самолет такого типа. На нем установлены вертикально (точнее наклонно) 4 турбореактивных двигателя по 900 килограммов тяги каждый, и один такой же двигатель для горизонтального полета…

Автор: Л. Гильберт.