Столетняя история «летающего крыла»
Шрифт:
"Мираж III послужил прототипом сверхзвукового бомбардировщика "Мираж"IV. Идея постройки такого самолета возникла во второй половине 50-х годов, когда во Франции развернулись работы по созданию атомной бомбы. В связи с большими расходами, связанными с ядерной программой, при разработке самолета-носителя решили пойти наиболее простым и дешевым путем: построить бомбардировщик в виде увеличенного варианта уже существующего истребителя.
Бомбардировщик "Мираж"IV взлетает со стартовыми ракетными ускорителями.
Контракт
Как я уже отмечал, по конструкции "Мираж" IV отличался от "Миража"III, главным образом, габаритами: по размерам он был больше примерно в полтора раза, по весу — втрое. Два расположенных в фюзеляже двигателя "Атар"9К создавали суммарную тягу 14000 кгс на форсаже и 9400 кгс на обычном режиме. Крыло по форме было такое же, как у "Миража"III, но имело меньшую относительную толщину: 3,8% у основания и 3,2% на концах. Оно было выполнено в виде кессона с толстой обшивкой, что позволило использовать весь внутренний объем крыла как топливный бак. Всю заднюю кромку занимали элевоны; вместо балансировочных закрылков бомбардировщик был оборудован системой перекачки горючего в специальный бак, расположенный в основании киля. Кабина — двухместная, впереди находилось кресло летчика, за ним — штурмана.
При проектировании "Миража"IV конструкторы столкнулись с проблемой, которая уже возникала в процессе разработки В-58: в забитом до отказа топливом и оборудованием фюзеляже не оставалось места для бомбоотсека. Поэтому атомную бомбу (ее мощность составляла около 60 кт, а вес — 1т) пришлось подвесить снаружи, лишь немного "утопив" ее в специальном углублении в фюзеляже. Оборонительного вооружения на самолете не было — надеялись на его высокую скорость.
В момент появления "Миража"IV его рассматривали как временную замену настоящему бомбардировщику, значительно больших размеров и грузоподъемности. Однако средств на создание такой машины не хватило, и "Мираж"IV так и остался единственным французским ударным самолетом стратегического назначения. В 80-е годы 12 самолетов переоборудовали в разведчики, а 18 машин приспособили для несения ракеты ASMP с ядерной боеголовкой. Сейчас на вооружении Франции осталось только пять "Миражей" IV.
Так же, как В-58, "Мираж" IV обладал весьма ограниченными радиусом действия и величиной бомбовой нагрузки, что снижало его ценность в роли стратегического бомбардировщика. В случае сверхзвукового броска к цели и возврата на базу на дозвуковой скорости максимально возможное удаление от места старта составляло всего 1240 км. Из этого следовало, что, к примеру, вторгнуться на территорию СССР самолет мог только в случае дозаправки в воздухе, а чтобы долететь до Москвы, потребовалось бы дважды прибегнуть к помощи топливозаправщика.
Главным достоинством французского сверхзвукового бомбардировщика была его сравнительно невысокая стоимость: на деньги, затраченные на один "Хастлер", можно было построить три "Миража" IV. Для не такой богатой как США Франции это имело большое значение. Кроме того, благодаря меньшей, чем у В-58, нагрузке на крыло самолет обладал лучшими взлетно-посадочными характеристиками. Поэтому число аварий за время эксплуатации было невелико.
"Миражи"IIIА, С, "Бальзак"
Еще одной европейской страной, где освоили выпуск сверхзвуковых самолетов-"бесхвосток", была Швеция. Это нейтральное государство стремилось самостоятельно развивать военную авиацию. После второй мировой войны шведским конструкторам удалось создать ряд истребителей, полностью оригинальных по конструкции и вполне отвечающих требованиям времени в техническом отношении. Одним из таких самолетов был J-35 "Дракен" ("Дракон").
Начало работ по этому самолету приходится на конец 40-х годов, когда авиастроительная фирма Свенска Аэроплан (SAAB) получила задание на истребитель, способный осуществлять перехват бомбардировщиков, летящих с околозвуковой скоростью. Понятно, что для этого он должен обладать возможностью полета с М>1. Задача усложнялась тем, что военные хотели эксплуатировать самолет со сравнительно небольших аэродромов. Следовательно, наряду с большой скороподъемностью и сверхзвуковой скоростью он должен был иметь взлетно-посадочные характеристики, как у дозвуковых машин.
Чтобы выполнить эти противоречивые условия, требовалось спроектировать легкий по конструкции аппарат с очень малым волновым сопротивлением и со сравнительно небольшой нагрузкой на крыло. Главные конструкторы фирмы SAAB Ларе Бризинг и Эрик Братт пришли к заключению, что наилучшие результаты даст применение схемы "бесхвостка" с тонким треугольным крылом малого удлинения.
До сих пор мы рассматривали дельтавидные самолеты с прямолинейной передней кромкой крыла. Шведские авиаконструкторы решили установить на истребителе крыло переменной стреловидности. У основания оно имело угол наклона около 80°, а примерно на полуразмахе стреловидность уменьшалась до 57°. Таким образом, крыло состояло как бы из двух треугольников, вписанных один в другой. Такая форма получила название "двойная дельта".
SAAB-210 — первый реактивный самолет с крылом типа "двойная дельта".
Крыло с изломом по передней кромке имеет ряд преимуществ перед обычным треугольным. Одни из них — большая подъемная сила частично "спрямленных" концов крыла на посадке, возможность увеличения высоты корневого сечения за счет удлиненной хорды — достаточно очевидны. Другие, например меньшее перемещение точки приложения подъемной силы при переходе на сверхзвук, стали известны позднее. Суть вышеупомянутого явления заключается в следующем: на дозвуковой скорости главным источником подъемной силы служат внешние части крыла, а при переходе через "звуковой барьер" характер обтекания меняется так, что вытянутая вперед корневая часть начинает активно генерировать направленную вверх силу, удерживая тем самым аэродинамический фокус от сдвига назад. Выяснилось также, что сходящие с основания крыла вихри улучшают боковую устойчивость самолета. Недостаток же крыла типа "двойная дельта" по сравнению с треугольным один: оно сложнее в производстве.
Надо сказать, что специалисты фирмы SAAB были не первыми, кто решил применить на летательном аппарате крыло переменной стреловидности. В 1940 г. в Японии Х.Кимура построил и испытал бесхвостый планер KU-3 с крылом, стреловидность которого резко менялась по размаху.[31] Чуть дальше я расскажу о работах Б.И.Черановского по "бесхвосткам" с треугольным крылом переменной стреловидности. Заслуга шведских конструкторов состоит в том, что они первыми довели идею до стадии самолета, причем не экспериментального, а серийного.