Столетняя история «летающего крыла»
Шрифт:
Между тем на аэродром вышел второй экземпляр "Вулкана", со "штатными" двигателями Бристоль "Олимп" 100. Максимальная тяга каждого из них равнялась 4300 кгс. Испытания самолета начались в сентябре 1953 г.
Установка "Олимпа" позволила еще повысить скорость полета. Однако при числе Маха более 0,75 испытатели столкнулись с сильной вибрацией горизонтальный рулей. Это происходило из-за образования скачков уплотнения на крыле. Чтобы устранить это опасное явление, переднюю кромку сделали не прямой, а с изломом, увеличив длину хорды в зоне расположения рулей. Относительная толщина профиля на этом участке уменьшилась с 9,4% до 7,9%, и преждевременное образование скачков уплотнения прекратилось. Кроме того, для уменьшения индуктивного сопротивления концам
"Вулкан" В.2 во время одного из демонстрационных полетов.
В таком модифицированном виде в 1955 г. началось серийное производство бомбардировщика под маркой "Вулкан" В.1. Оно продолжалось до 1958 г., было выпущено 45 самолетов. С двигателями "Олимп" 101 (4x5000 кгс) бомбардировщик мог летать со скоростью 1030 км/ч, имел потолок 16800 м и дальность 4830 км с 9500 кг бомб на борту.
В сентябре 1956 г. на первом серийном "Вулкане" был совершен перелет из Лондона в Австралию и Новую Зеландию. Он прошел успешно, но на обратном пути при посадке в лондонском аэропорту Хитроу во время сильного тумана самолет разбился, погибли три члена экипажа. Так как катастрофа не была вызвана неисправностью в конструкции и системах "Вулкана", это печальное событие не повлияло на серийный выпуск самолета.
В 1958 г. на смену "Вулкану" В.1 пришел вариант В.2. Он отличался более мощными ТРД "Олимп"016 (позднее — "Олимп"301), удлиненной задней частью фюзеляжа, в которой разместили дополнительное оборудование, и увеличенным на 3,6 м размахом крыла. Вместо раздельных элеронов и рулей высоты на крыле установили элевоны. Взлетный вес самолета достиг 90 тонн, но в связи с увеличившейся площадью крыла нагрузка на 1 м^2 почти не изменилась. Максимальная скорость полета В.2 составила 1050 км/ч, потолок — 18000 м.
Производство самолетов "Вулкан" завершилось в 1964 г. Почти за 30 лет эксплуатации в ВВС эти бомбардировщики зарекомендовали себя как вполне надежные машины. Однако выпустили их сравнительно мало: в общей сложности около 60 экземпляров. Это объясняется тем, что в конце 50-х годов правительство Великобритании приняло решение о сокращении расходов на военную авиацию, сделав, как и другие страны, ставку на развитие ракетного вооружения.
Другим направлением в работах по "бесхвосткам" с дельта-крылом в Англии было изучение перспективности такой схемы для создания сверхзвуковых самолетов. Очевидно, что для этой цели требовалось очень тонкое треугольное крыло.
Экспериментальный P.III со снятыми законцовками крыла.
Стимулом послужили сообщения о полетах в США экспериментального самолета XF-92A и о планах создания фирмой Конвэр на его основе сверхзвукового истребителя. В конце 40-х годов английское министерство обороны предложило фирме Боултон Пол построить и провести испытания "бесхвостки" с тонким треугольным крылом, как у XF-92A. Разработку этой экспериментальной машины поручили на фирме конструкторской группе, возглавляемой Ф.Кроукомом и Д.Батчлером. Самолет получил обозначение Р.111.
Летные испытания Р.111 начались в октябре 1950 г. Самолет имел один воздухозаборник, в носу фюзеляжа. Он питал воздухом уже устаревший, но надежный ТРД Роллс-Ройс "Нин" с тягой 2300 кгс. Крыло — со стреловидностью 45° по передней кромке. С помощью съемных законцовок можно было изменять его размах и форму. С закрепленными законцовками крыло имело остроконечную форму и размах 11,1
Во время демонстрационных полетов на аэрошоу в Фарнборо в 1952 г. маневренность и скороподъемность миниатюрного Р.111 впечатлили присутствующих. Однако основной задачей самолета была проверка аэродинамических характеристик дельта-крыла на различных скоростях: от минимальной до М = 0,93 —0,96. Чтобы следить за характером обтекания, на крыло наклеивали тонкие шелковые нити, а установленная на киле кинокамера фиксировала их отклонения в воздушном потоке.
Испытания Р.111 проходили около двух лет, затем самолет доработали (в частности снабдили аэродинамическими тормозами) и полеты продолжились.
Модифицированный Р.111А летал до июня 1958 г. и дал много ценных сведений об аэродинамике треугольного крыла.[26]
Если Р.111 был только первым шагом на пути к освоению больших скоростей, то "бесхвостка" Фейри FD.2 являлась уже настоящим сверхзвуковым самолетом. 12 марта 1956 г. Питер Твисс установил на нем абсолютный мировой рекорд скорости — 1822 км/ч. Это почти на 500 км/ч превышало прежний рекорд, достигнутый в 1955 г. на американском истребителе F-100.
К моменту начала работ по FD.2 фирма Фейри уже имела опыт проектирования аппаратов с треугольным крылом. В конце 40-х годов там занимались созданием небольшого реактивного самолета, который должен был взлетать без разбега с установленной на автомобиле наклонной рампы. Правительство не поддержало идею создания истребителя-перехватчика по типу этой своеобразной пилотируемой зенитной ракеты и предложило "Фейри" построить новый экспериментальный самолет с дельта-крылом, предназначенный для освоения сверхзвукового диапазона скоростей. Главный конструктор фирмы, Р.Ликли, рассказывает:
"Препятствием на пути развития сверхзвуковых самолетов в нашей стране после войны 1939—1945 гг. было мнение, что использование для этих целей пилотируемых аппаратов слишком опасно; однако затем возобладали более реалистические взгляды. В 1947 г. министерство обороны заявило о планах создания такого самолета, и в 1949 г. мы направили в министерство техническое описание летательного аппарата, предназначенного для исследований транс- и сверхзвуковых скоростей вплоть до М= 1,5.
...Конструкция предусматривала применение дельтовидного крыла с удлинением 2, двигателя Роллс-Ройс RA.5 в фюзеляже и воздухозаборников в основании крыла. Все это должно было обладать минимальной лобовой площадью и не иметь выступающих частей. Вообще, основной задачей при проектировании являлось создание машины с минимально возможным весом и до предела уменьшенными площадями крыла и миделевого сечения фюзеляжа. Вместе с тем, это должен был быть самолет, способный нормально управляться в воздухе и на земле, достаточно большой для установки на нем двигателя RA.5 и имеющий такой запас горючего, который обеспечивал бы выполнение полноценных исследовательских полетов."[27]
В 1950 г. "Фейри" получила заказ на два FD.2. Однако из-за того, что персонал фирмы в это время был загружен подготовкой к выпуску противолодочного самолета "Ганнет", работы по FD.2 начались только в 1952 г. Сборка первого экземпляра завершилась к осени 1954 г.
Самолет имел крыло со стреловидностью 60° и с относительной толщиной 4%. Чтобы обеспечить прочность и жесткость такого тонкого крыла, создатели самолета применили фрезерованную панельную конструкцию с толстой обшивкой (до 6 мм). Заднюю кромку занимали раздельные рули высоты и элероны.