Столетняя история «летающего крыла»
Шрифт:
В этом виде истребитель поступил на вооружение. Всего было построено 228 самолетов, из них 98 — с управляемыми ракетами на пилонах. F7U-3 применялся до 1957 г., базируясь как на авианосцах, так и на прибрежных аэродромах. Это был первый серийный самолет-"бесхвостка" с турбореактивными двигателями.
Для начала 50-х годов "Катлэсс" имел неплохие летные данные. Его максимальная скорость была 1050 км/ч, скороподъемность — 57 м/с, потолок — 13500 м, радиус действия — около 450 км. Самолет обладал хорошей маневренностью, не уступая по этому показателю таким известным истребителям, как F-86 "Сейбр" и МиГ-15.
Палубный
Модель самолета И.В.Четверикова.
Вместе с тем, даже после доработок F7U-3 отличался высокой аварийностью: число аварий на 1000 часов полета было почти вдвое больше, чем в среднем в морской авиации США в 1950-е годы. Еще более впечатляют конкретные цифры: за четыре года эксплуатации "Катлэссов" произошло 78 серьезных летных происшествий, из них свыше четверти — со смертельным исходом.[21]
Неудивительно, что после снятия с вооружения F7U-3 их не передали, как обычно, в резерв авиации флота, а просто списали. 9 самолетов сохранились. Их можно увидеть в музеях США, они стоят как памятники на авиабазах, в аэропорте г.Далласа, в Уитонском национальном парке.
Одновременно с разработкой "Катлэсса", в СССР в ОКБ И.В.Четверикова также велось проектирование боевой "бесхвостки" ЛК с двумя турбореактивными двигателями РД-45. Но советский самолет создавался как разведчик и бомбардировщик и должен был обладать большими размерами и весом. По расчетам машина могла бы развивать скорость 950 км/ч и иметь весьма большую для реактивного самолета дальность полета — 3000 км. К лету 1948 г., когда вышел приказ о закрытии ОКБ Четверикова, его сотрудники успели закончить проектирование и изготовили полноразмерный макет самолета.[22]
Появление турбореактивного двигателя предопределило интерес к тяжелым транспортным самолетам схемы "летающее крыло". Еще во время войны начали появляться публикации, в которых отмечались такие преимущества реактивного "летающего крыла" по сравнению с поршневыми самолетами этой схемы, как большие высота и скорость полета, удобство компоновки реактивных двигателей внутри крыла, снижение вибрации и шума, возможность ламинаризации обтекания благодаря отсосу пограничного слоя с помощью установленных в крыле ТРД, уменьшение высоты шасси (при применении поршневых двигателей высота шасси определялась диаметром воздушных винтов).[23]
Практические работы в этом направлении начала английская фирма Армстронг Уитворт. Их возглавил конструктор Джон Ллойд. Замысел состоял в создании 6-двигательного трансконтинентального пассажирского самолета с размахом крыла около 50 м и весом 80 — 90 тонн. Благодаря применению схемы "летающее крыло" с ламинарным обтеканием, которое достигалось бы отсосом пограничного слоя, конструкторы рассчитывали добиться трехкратного снижения аэродинамического сопротивления по сравнению с обычным самолетом.
Первым шагом в создании авиалайнера стала постройка безмоторного прототипа AW.52G с размахом крыла 16,4 м. Он предназначался для замера аэродинамических характеристик и изучения пилотажных
Проектирование двухместного планера началось в 1942 г., постройка — в марте 1943 г. Для экономии средств AW.52G решили сделать, в основном, из дерева. Крыло состояло из трех частей: центроплана с прямой задней кромкой и двух стреловидных консолей с отрицательной круткой по размаху. Профиль — ламинарный, разработанный в НАКА. Продольное и поперечное управление осуществлялось с помощью элевонов, которые крепились не к крылу, как обычно, а к другим подвижным поверхностям — "корректорам". Корректоры служили для достижения оптимальной продольной балансировки планера в полете и для уравновешивания момента от закрылка при посадке. В дополнение к элевонам, корректорам и посадочному закрылку, на крыле, ближе к основанию, установили спойлеры — расположенные вдоль размаха пластины, выдвигаемые вверх для уменьшения подъемной силы и создания крена. Путевое управление обеспечивалось рулями направления на килях.
Для того, чтобы элевоны могли эффективно действовать на больших углах атаки, был применен отсос пограничного слоя с концов крыла (использование обычных предкрылков нарушило бы ламинарное обтекание). Воздух засасывался в щели в крыле насосами с приводом от винтов, установленных на основных стойках шасси и вращающихся в полете под действием набегающего потока.
Одним из основных условий ламинарного обтекания является высокая гладкость поверхности. Поэтому на AW.52G для обшивки крыла применялся специальный материал "плаймакс", представляющий собой фанеру с наклеенным сверху тонким металлическим листом.
Испытания планера начались весной 1945 г. Бомбардировщик "Уитли" затягивал его на буксире на высоту 6000 м, после чего планер совершал свободный полет продолжительностью около получаса. AW.52G оказался достаточно устойчив и послушен управлению.
Опыты с планером позволяли изучить особенности схемы только на сравнительно небольших скоростях; чтобы выяснить поведение машины в скоростном полете, требовалось создание экспериментального реактивного самолета. В конце войны фирма заключила контракт на постройку двух таких машин — AW.52. Они должны были представлять собой копию трансконтинентального "летающего крыла" в масштабе 1:2.
AW-52 был создан как прообраз пассажирского "летающего крыла".
Первый AW.52 был снабжен двумя ТРД Роллс-Ройс "Нин" тягой по 2270 кгс, второй — двигателями Роллс-Ройс "Дервент" (2x1590 кгс). Двигатели находились внутри центроплана крыла, по бокам от выступающей вперед двухместной кабины экипажа. Там же, в крыле, располагались восемь топливных баков, вмещающих 7700 литров керосина. Система управления — как на AW.52G.
Самолеты имели цельнометаллическую конструкцию. Крыло — с ламинарным профилем, относительная толщина которого менялась от 18% в центре до 15% на концах. В связи с тем, что даже незначительная деформация поверхности под действием аэродинамических нагрузок привела бы к нарушению ламинарного обтекания, обшивка крыла имела большую толщину, а с внутренней стороны подкреплялась гофром. Отсос пограничного слоя перед элевонами осуществлялся с помощью турбореактивных двигателей, причем система отсоса включалась автоматически, в зависимости от положения ручки управления и дросселя двигателей.