Столетняя история «летающего крыла»
Шрифт:
11. E.Maloney. Northrop flying wings. Corona Del Mar, 1980.
12. E.Wooldridge. Winged wonders. The story of the flying wings. Washington, 1985. P. 123.
13. D.Whitecomb. Stability and control characteristics of the MX-334 glider. AAF technical report / / NASM Archives.
14. J.Northrop. The development of all-wing aircraft. Address before the Royal Aeronautical Society (London), 29.05.1947 // NASM Archives.
15. Подробнее об этих проектах можно узнать из книги: К.Kens, H.Nowarra. Die deutschen Flugzeuge 1933—1945. Miinchen, 1961.
16. Г.П.Пауэлл. Испытательный полет. M., 1959. С. 222.
17. A.J.Jackson. De Havilland aircraft since 1909. London, 1978. P. 465—468.
18. Когда шло проектирование DH-108, предполагалось, что
19. Е.Brown. Wings on my sleeve. Shrewsbury, 1978. P. 117.
20. M.Sadoff, A.S.Crossfield. A flight evalution of the of the stability and control of the X-4 sweptwing semitailless airplane // NACA Research Memorandum. Washington, 1954.
21. И.Кудишин. "Абордажная сабля" или "бесхвостое недоразумение" // Крылья Родины. 1994. № 10. С. 16.
22. РГАЭ. Ф. 8044. On. 1. Д. 1558. Л. 46; Д. 1795. Л. 42.
23. G.Smith. Turbines and the flying wings // Flight. 1943. № 1794. P. 496—498; Post-war design prospects // Aeronautics. 1944. № 4. P. 44—46.
24. O.Tapper. Armstrong Whitworth aircraft since 1913. London, 1973. P. 287—296.
25. Canadian flying wing // Aeroplane Monthly. 1976. August. P. 403—405.
26. C.Barnes. Short aircraft since 1900. London, 1989. P. 441—446.
13
Дельта-крыло
История самолетов с треугольным крылом малого удлинения берет начало от винтомоторной "Стрелы" А.С.Москалева, о которой подробно рассказывалось в одной из глав. Из-за сравнительно невысоких скоростей самолетов 30-х годов новая схема не получила тогда развития. Однако интуиция подсказывала изобретателям, что для "прорыва" к около- и сверхзвуковым скоростям форма, напоминающая наконечник стрелы, является наилучшей. Поэтому, когда в годы второй мировой войны появились самолеты с ракетными, а затем и с турбореактивными двигателями, концепция дельта-крыла вновь начала будоражить умы конструкторов-новаторов. Горизонтальное оперение отвергалось: во-первых, это источник дополнительного сопротивления, во-вторых, его трудно расположить так, чтобы на него не влиял сходящий с крыла воздушный поток, а в-третьих, форма треугольника с острой вершиной позволяет получить большое расстояние от центра тяжести до расположенных на задней кромке рулей и, следовательно, обеспечивает "бесхвостке" нормальную управляемость.
Первые в нашей стране проекты реактивных самолетов с треугольным крылом появились в 1942—1944 гг. Так как в то время авиапромышленность СССР напрягала все силы для пополнения потерь обычных самолетов и ей было не до "экзотики", проекты сверхскоростных "бесхвосток" разрабатывались в инициативном порядке и нередко носили эскизный характер.
Проект реактивного истребителя Б. И. Черановского
Автором первого проекта реактивной "треуголки" был Роберт Людвигович Бартини. В 1942 г., находясь под арестом НКВД и работая в полутюремных условиях в одном из сибирских городов над совершенствованием авиационной техники, он предложил построить истребитель-перехватчик типа "летающее крыло" с треугольным крылом размахом 6,8 м. Самолет имел условное обозначение "Р". Интересной особенностью конструкции являлось использование внешних, не занятых топливом, отсеков крыла в качестве плоских прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД). Расчетная скорость "Р" была 1000 км/ч.[1]
Над созданием реактивных "бесхвосток" с треугольным крылом малого удлинения размышляли в годы войны также С.П.Королев и Б.И.Черановский. Истребитель Королева "РУ" (1944 г.) с жидкостным ракетным двигателем был рассчитан на 30-минутный полет, во время которого планировалось достичь высоты 15000 м.[2] Черановский в 1944 г. предлагал
Однако наибольший интерес представляет проект А.С.Москалева "РМ" — истребитель с очень малым удлинением крыла. Он был разработан в 1944— 1945 гг. как развитие довоенного проекта "Сигма". Двухкамерный ЖРД с тягой 1500 кгс по расчетам Москалева мог обеспечить самолету скорость 2200 км/ч — в два раза больше, чем скорость звука!
В докладной записке, направленной в 1945 г. на имя Народного комиссара авиационной промышленности СССР А.И.Шахурина, Москалев писал: "Проект наиболее полно и правильно решает задачи получения звуковых и сверхзвуковых скоростей с точки зрения аэродинамики, прочности и безопасности полета: самолет "РМ" имеет совершенную аэродинамическую форму на Ymax, являясь, по существу, крылом без всяких надстроек и фюзеляжа (кроме киля), с относительно тонким профилем дужки; форма самолета-крыла обеспечивает минимальный вес конструкции, вибропрочность, продольную устойчивость, управляемость и отсутствие "скоростного бафтинга".
...Предварительные расчеты и опыт зарубежного самолетостроения, нащупывающего схемы, близкие предлагаемой мною, убеждают в целесообразности и необходимости форсированной постройки опытного экземпляра самолета, т.к. естественно предположить появление за рубежом в ближайшее время самолетов аналогичных схем."[4]
Призыв Москалева не получил поддержки, и сверхзвуковые "бесхвостки" появились не у нас, а в других странах. Уже в конце войны в Германии вплотную подошли к созданию таких самолетов. Их авторами были хорошо известные читателю Александр Липпиш и братья Хортен.
Работы по сверхзвуковому истребителю Р-13 с прямоточным воздушно- реактивным двигателем Липпиш вел в Вене, где с 1943 г. возглавлял Авиационный исследовательский институт. В своих мемуарах он отмечает:
"В 1942 г., занимаясь программой Me-163, я начал исследования проблем сверхзвукового полета. Это привело меня к концепции дельта-крыла с очень малым размахом, углом стреловидности 60° и с очень тонким профилем. Мы изготовили продувочную модель для малой сверхзвуковой аэродинамической трубы Геттингенского института. Однако специалисты института посчитали, что предложенная конструкция не представляет практического интереса, и исследования были отложены до 1943—1944 гг. Их выполнили только после того, как я послал в Геттинген одного из своих инженеров для проверки параметров проектируемого самолета. Они заключались в изучении характеристик на больших околозвуковых скоростях и на сверхзвуке. Предложенная мной схема в настоящее время используется на сверхзвуковых самолетах.
Проект сверхзвукового истребителя "РМ".
Параллельно с разработкой аэродинамической схемы мы занимались выбором экономичной силовой установки для сверхзвукового самолета. В 1912 г. француз Лорен получил патент на прямоточный двигатель. Это изобретение значительно опередило время, так как такой метод создания пропульсивной силы возможен только при около- или сверхзвуковых скоростях полета. В связи с тем, что в ПВРД сжатие в камере сгорания обеспечивается торможением скоростного потока, двигатель не имеет вращающихся и поступательно движущихся частей. Поэтому его внешняя форма не обязательно должна иметь цилиндрические очертания и внутренний объем толстого дельта-крыла с малым размахом вполне можно было использовать в качестве камеры сгорания. Реактивная струя, вытекающая через щель в задней кромке, могла применяться также для управления самолетом. Воздух попадал в крыло через диффузор. Мы назвали такую комбинацию крыла и двигателя "тянущее крыло"".[5]