Столетняя история «летающего крыла»
Шрифт:
Для своего времени самолет выглядел явно устаревшим. Стреловидное бипланное крыло оканчивалось прикрепленными к стойкам вертикальными килями с рулями направления. Фюзеляж представлял собой короткую одноместную гондолу с открытой кабиной и установленным сзади трехцилиндровым двигателем воздушного охлаждения.
"Эрроухед" — попытка воплощения идей Данна и Берджеса в конструкции "массового" самолета 30-х годов.
Во
"Бесхвостки" со стреловидным крылом были первыми успешно летавшими самолетами без горизонтального оперения. Стреловидность в сочетании с отрицательной круткой обеспечивала удовлетворительную продольную устойчивость и способствовала улучшению путевой устойчивости. Вместе с тем, такое крыло по сравнению с обычным имело больший вес и меньшую подъемную силу. Поэтому, наряду со стреловидными формами, существовало немало других схем самолетов без горизонтального оперения.
1. J.Dunn. The theory of the Dunn aeroplane // RAS Journal. 1913. Vol. 17. P. 83—102.
2. Данн первым применил элевоны на самолете. Однако сама идея таких органов управления "бесхвосткой" возникла еще в прошлом веке. Впервые она встречается в проекте самолета- моноплана английского изобретателя Ричарда Харта (патент Великобритании № 1469, 21.05.1870 г.).
3. Р.Walker Early aviation at Farnborough. Vol. 2. London, 1974. P. 185.
4. Flight. 18.06.1910. P. 459.
5. Вестник воздухоплавания. 1910. № 17. С. 25.
6. Report on automatic stability trails // RAS Journal. 1911. Vol. 15. P. 15.
7. Подробнее о самолетах Берджес-Данн см.: American Aviation Historical Society Journal. 1967. Vol. 12. № 4.
8. Discussion on stability // RAS Journal. 1913. Vol. 17. P. 235—244.
9. Разворот за счет крена при использовании одних только элеронов (элевонов) обычно сопровождается возникновением неблагоприятных моментов аэродинамических сил, замедляющих поворот вокруг вертикальной оси.
10. Архив Научно-мемориального музея Н.Е.Жуковского. № 2990/3. А. 494—498. И. G.Hill. The tailless aeroplane // RAS Journal. 1926. Vol. 30. P. 528.
12. Там же. С. 537.
13. S.Gates, D.Hirst. Some futures of the earlier Pterodactyl design // ARC Report. 1931. № 1423.
14. Патент Великобритании № 352961, 15.01.1930 г.
15. A.Stephens, I.Gohen. Spinning of Pterodactyl Mark IV // ARC Report. 1934. № 1576.
16. Патент Германии № 279895, 21.09.1912 г.
17. Schwanzloses Flugzeug Soldenhoff // Flugsport. 1931. № 25. S. 536—539.
18. C.Warren. The Arrowhead safety plane. // Southern Aviation. 1930. № 2(4). P. 13.
3
Французская школа в "бесхвосткостроении"
Может ли обычное нестреловидное крыло обеспечить продольную балансировку самолета без горизонтального оперения? Оказывается, да. Но для этого
Первым предложил применять такой профиль для продольной балансировки самолета французский исследователь Альфонс Пено. Он родился в Париже в 1850 г. Его отец был вице-адмирал. Во флоте служил и брат. Мальчику тоже прочили карьеру военно-морского офицера. Но из-за полученной в детстве травмы — Альфонс упал и сильно повредил бедро, в военно-морскую академию его не приняли. Тогда он занялся изучением тайн полета и вскоре весьма преуспел в этом. Одним из первых он всерьез начал исследовать проблемы устойчивости летательного аппарата, строил и с успехом испытывал модели с изобретенным им же резиномотором.
В 1876 г. Пено при участии его помощника, механика Поля Гошо, разработал проект пассажирского самолета. В отличие от прежних моделей Пено этот самолет не имел горизонтального хвостового оперения. Его заменял S-образный профиль. Сзади к крылу крепились рули высоты, но самолет мог сохранять равновесие и без их помощи. "Рули высоты являются просто рулями маневренности, которые служат для спуска или подъема, устойчивое равновесие достигается <...> с помощью отгиба вверх задней части поддерживающей поверхности", — отмечалось в описании проекта.[1]
Основываясь на опыте испытания летающих моделей, Пено предусмотрел все меры для полной устойчивости самолета. Продольная устойчивость достигалась передним положением центра тяжести и специальным профилем крыла, поперечная — отгибом вверх концов крыла, путевая — вертикальным килем. Кроме рулей высоты аппарат должен был иметь руль направления, причем управление высотой и направлением полета осуществлялось одной ручкой в кабине, снабженной специальным "смесительным" механизмом, как на современных самолетах. В качестве дополнения к рулю направления Пено предусмотрел и дифференциально действующие аэродинамические тормоза в виде расщепляющихся щитков на концах крыла (на чертеже на с. 36 не показаны).
В конструкции самолета предполагалось применить множество новаторских технических идей. Крыло должно было иметь металлическую обшивку, участвующую в восприятии аэродинамических нагрузок, в застекленной двухместной пилотской кабине планировалось установить разнообразные навигационные приборы: магнитный компас, барометрический указатель высоты, указатель скорости полета, указатель угла тангажа и даже автопилот, состоящий из датчиков (компас и контактный трос, подвешенный под фюзеляжем и сигнализирующий о близости земли) и электромеханизма, отклоняющего рули самолета. Четырехколесное шасси с амортизацией могло убираться в полете. Винты, вращаемые с помощью расположенного в фюзеляже-лодке двигателя, имели металлические лопасти, причем в зависимости от режима полета пилот мог изменять угол их установки.