Вертикально злітають літаки. Частина друга.

Безперервне зростання потужності двигунів, що використовуються в авіації, помітно наблизило нас до вирішення завдання створення літаків вертикального зльоту. Легко зрозуміти, що для вертикального зльоту, здатності «висіти» в повітрі і вертикальної посадки, літаку необхідні, перш за все, дві основні умови. По-перше, тяга силової установки повинна перевищувати злітну вагу літака, і, по-друге, необхідний пристрій, який би направляв цю тягу то вертикально, то горизонтально.

Одне з рішень при створенні таких літаків було вельми простим по ідеї: озброївши літак потужною силовою установкою, поставити його для зльоту на хвіст. У 1953 році в США був побудований літак Конвер XFY-1. Два його турбогвинтових двигуна загальною потужністю 5260 кінських сил мають загальний редуктор і обертають 2 основних гвинта. Гвинти розвивають на зльоті тягу до 9000 кілограмів при вазі літака 6800 кілограмів. Це дозволяє йому злітати вертикально і набирати висоту зі швидкістю 30 метрів в секунду. Горизонтальна швидкість літака досягає 800 кілометрів на годину.

Ясно, однак, що такий літак може бути використаний лише для дослідницьких робіт. Транспортні та пасажирські літаки повинні злітати і сідати при звичайному, горизонтальному положенні фюзеляжу.

Якщо не можна повертати у вертикальне положення весь літак, то для створення вертикальної тяги потрібно спробувати повернути окремі його агрегати – вирішили конструктори. Так виникли дослідні літаки з рухомими гвинтами. Проте робота гвинтів над горизонтально розташованим крилами викликає втрати в тязі, та й конструктивно виявилось більш зручним повертати не гвинти, а крило разом з двигунами і гвинтами.

У 1959 році в США проводились випробування вертикально злітаючого літака з рухомим крилом. На крилі літака Хілер Х-18 «Пропеллоплен» встановлено 4 турбогвинтових двигуна (по 2 спарених двигуна в двох гондолах) загальною потужністю 10 300 кінських сил.

Для зльоту крило повертається у вертикальне положення. Двигуни, система живлення паливом і інші агрегати сконструйовані так, що можуть працювати в горизонтальному і у вертикальному положеннях. Після зльоту крило знову повертають в звичайне положення і літак переходить до горизонтального польоту.

Деякі конструктори пішли по іншому шляху і замість повороту силової установки вирішили повертати вниз струмінь повітря, що відкидається гвинтами і отримувати, таким чином, тягу, спрямовану вгору. Для цього використовуються великі закрилки. Побудований чотиримісний літак, у якого повітряний потік при зльоті відхиляється висувними потрійними щілинними закрилками.

Близький до літаків такого типу і російський літак «Бджілка» АН 14 конструкції О. К. Антонова і важчий французький літак Бреге 941, що демонструвався на авіаційній виставці 1959 року в Парижі. Ці літаки з подвійними щілинними висувними крилами мають дуже невелику довжину пробігу при зльоті та посадці (кілька десятків метрів).

ПОШУКИ ТРИВАЮТЬ

Для дослідження проблем вертикального зльоту і посадки реактивних літаків в деяких країнах побудовані досвідчені установки, так названі «літаючі двигуни», які своїм зовнішнім виглядом навіть віддалено не нагадують літаки. Одне з головних завдань, яке вирішують конструктори за допомогою цих експериментальних апаратів – забезпечити керованість літака при вертикальному зльоті та посадці і на перехідних режимах до горизонтального польоту.

Для управління на цих режимах можуть служити рулі, що поміщаються в потоці газів, який викидається реактивним двигуном.

Створення реактивних вертикально злітаючих літаків йде приблизно по тих же напрямках, що і їх гвинтових побратимів. Тут і літаки, які для злету встановлюються у вертикальне положення, і повертаються двигуни, і відхилення струменя газів.

Один з перших реактивних літаків вертикального зльоту і посадки – американський Райан Х-13 зовсім не має шасі. Він злітає з вертикальної рампи (для зручності обслуговування літака вона може приймати і горизонтальне положення) і, що найцікавіше, на неї ж сідає, буквально чіпляючись на гачок, або вірніше гачком за трос.

Оригінальний апарат, який стартує і здійснює посадку теж у вертикальному положенні, створено у Франції. Колеоптер – так його називають – має кільцеве крило, всередині якого розташований фюзеляж. Крило це мислиться використовувати одночасно і як корпус прямоточного реактивного двигуна для великих швидкостей.

Прикладом реактивного літака з поворотом двигунів може служити створений в США легкий літак, що має два невеликих двигуна тягою по 450 кілограмів кожен.

Треба думати, що досить широке застосування знайдуть у майбутньому літаки, у яких вертикальна тяга виходить завдяки відхиленню вниз потоку газів реактивного двигуна. На цьому літаку в соплах двох реактивних двигунів встановлені рухомі лопатки, які управляються льотчиком з кабіни. Поступово повертаючи їх після зльоту, льотчик все більше зменшує кут відхилення потоку, і літак переходить до горизонтального польоту.

Удосконалення сучасних реактивних двигунів, зменшення їх питомої ваги (відносини ваги двигуна до його тязі) призвело до думки про створення вертикально злітаючих літаків, що мають 2 групи двигунів: одну для зльоту і посадки, а інший – для горизонтального польоту. У цьому випадку відпадає необхідність повертати весь літак або двигуни, або створювати пристрої для відхилення газового потоку.

В Англії побудований дослідний літак такого типу. На ньому встановлені вертикально (точніше похило) 4 турбореактивних двигуна по 900 кілограмів тяги кожен, і один такий же двигун для горизонтального польоту.

Автор: Л. Гільберт.