Столетняя история «летающего крыла»
Шрифт:
Другая экспериментальная "бесхвостка", ВАС.221, предназначалась для изучения свойств оживального крыла. Ее сконструировали как модификацию самолета FD.2. Для этого первый экземпляр FD.2 расконсервировали, совершили пробный облет и, убедившись, что все в порядке, переделали под прототип "Конкорда". Переделки заключались в замене треугольного крыла оживальным, удлинении передней части фюзеляжа, увеличении высоты шасси и изменении формы воздухозаборников. При этом площадь крыла возросла с 33 до 46 м^2, а длина самолета — с 15,7 до 17,5 м. Двигатель оснастили форсажной камерой.
Реконструкция самолета закончилась в 1963 г., а 1 мая 1964 г. состоялся его первый полет. В отличие от HP. 115, ВАС.221 был рассчитан на широкий диапазон скоростей — от 212 до 1700 км/ч. Летчики-испытатели
Когда в СССР стало известно, что за рубежом работают над созданием сверхзвукового авиалайнера, лозунг Хрущева "догнать и перегнать Запад!" еще воспринимался всерьез. Ведь удалось же советскому человеку первым побывать в космосе, так почему бы Советскому Союзу не стать пионером и в области сверхзвуковой пассажирской авиации? И вот, 16 июля 1963 г., ЦК КПСС и Совет Министров СССР издали постановление № 798 — 271 "О создании дальнего сверхзвукового пассажирского самолета". В нем, в частности, говорилось:
"Обязать опытный завод № 156 (генеральный конструктор т. Туполев) Государственного комитета по авиационной технике СССР разработать самолет
Ту-144 с четырьмя реактивными двигателями со следующими основными данными:
скорость полета — 2300 — 2700 км/час
число пассажиров — 80—100 человек
практическая дальность полета:
а) нормальная (при взлетном весе не более 120—130 т) — 4000 — 4500 км
б) в перегрузочном варианте (с числом пассажиров 30 — 50 человек и подвесными баками) — 6000 — 6500 км.
Эксплуатация самолета с нормальной нагрузкой — с аэродромов первого класса, а в перегрузочном варианте — с внеклассных аэродромов.
Проработать вопрос о возможности выполнения самолетом специальных рейсов из Советского Союза в США без посадки.
...Обязать Государственный комитет по авиационной технике СССР и опытный завод № 276 (генеральный конструктор т.Кузнецов) создать для самолета Ту-144 турбовентиляторный двигатель НК-144 на базе двигателя НК-8..."[4]
Первый летный экземпляр Ту-144 поручалось выпустить в 1966 г., а до конца 1968 г. — построить еще шесть самолетов (четыре — для летных испытаний и два — для испытаний на прочность).
Выбор ОКБ Туполева не случаен — это была "альма матер" советских тяжелых турбореактивных самолетов. Среди перспективных проектов имелись и проработки сверзвуковых многодвигательных машин. К тому же, Туполеву передали все материалы ликвидированного в 1960 г. ОКБ Мясищева, в том числе и проекты СПС.
Программа создания Ту-144 имела приоритетное значение, поэтому денег на нее не пожалели и работа закипела. Главным конструктором самолета А.Н.Туполев назначил своего сына Алексея Андреевича. В помощь ОКБ подключили ведущих специалистов ЦАГИ, ЦИАМ и других авиационных научных центров.
Вначале туполевцы намеревались взять за основу авиалайнера свой проект стратегического сверхзвукового бомбардировщика "135". Однако выяснилось, что в этом случае обеспечить заданные характеристики будет невозможно. Требовалось создание нового самолета, с более высоким аэродинамическим качеством. Тогда остановились на такой же схеме, как у "Конкорда".
Я хотел бы предостеречь читателя от мысли, что в СССР слепо копировали проект англо-французского СПС. Схожесть форм Ту-144 и "Конкорда" диктовалась, прежде всего, законами аэродинамики, а они не знают границ. И примеров тому немало: "летающие крылья" братьев Хортен и Джека Нортропа, истребители-"бесхвостки" фирм Конвэр и Дассо...
Так же, как "Конкорд", Ту-144 должен был иметь крыло малого удлинения с геометрической и аэродинамической круткой. Продувки показывали, это крутка увеличивает аэродинамическое качество на сверхзвуке почти на единицу.[5] Здесь уместно отметить, что дельта-крыло с оптимизированной для сверхвукового полета кривизной срединной поверхности впервые предложил в середине 50-х годов Р.Л.Бартини в проекте бомбардировщика-"бесхвостки" А-57.
Для проверки летных свойств будущей пассажирской машины два истребителя
Экспериментальная "бесхвостка" получила обозначение МиГ-21 И, но чаще ее называли просто "Аналог".
Первый экземпляр "Аналога" полетел 18 апреля 1968 г., управлял им О.В.Гудков. Испытания продолжались примерно год, было выполнено около 100 полетов, в том числе исследования на "штопор". Они имели большое практическое значение, так как до этого реактивных "бесхвосток" в нашей стране не строили. Главное внимание уделялось исследованию пилотажных характеристик на малых скоростях. Полеты показали, что треугольное крыло переменной стреловидности обладает хорошими несущими свойствами в широком диапазоне углов атаки, самолет чутко слушается управления.
МиГ-21 И под крылом Ту-144 в Музее ВВС в Монино.
Когда основная часть программы испытаний уже завершилась, произошла катастрофа. По воспоминаниям очевидца случившегося, заслуженного летчика-испытателя А.А.Щербакова, в то время в ЛИИ отрабатывали элементы высшего пилотажа на МиГ-21 для показа на авиасалоне в Бурже. Выпускник КАИ, молодой летчик-испытатель В.С.Константинов в совершенстве отрепетировал эффектный номер, заключающийся в выполнении на истребителе "петли" на малой высоте, заканчивающейся "полубочкой" и полетом над землей в перевернутом положении. Получив разрешение на полет на "Аналоге" и выполнив полученное задание, он решил повторить свой коронный номер на экспериментальном самолете. Но, впервые управляя "бесхвосткой", летчик не учел различий в пилотажных свойствах серийного истребителя и бесхвостой машины. А они были весьма существены, тем более, что на проходившем до этого испытания на "штопор" МиГ-21 И система управления была модифицирована таким образом, что отклонение ручки вперед создавало больший, чем обычно, момент на пикирование. В результате, сделав "петлю" и "полубочку", и привычно сильно отклонив ручку от себя, чтобы сбалансировать самолет в перевернутом полете, он создал очень большую отрицательную перегрузку, "Аналог" свечой взмыл вверх и, потеряв скорость, стал плашмя падать вниз. Константинов катапультировался, но основной парашют не успел раскрыться и летчик погиб.
В 1970 г. вышел на испытания "Аналог" № 2. На нем стояло более совершенное экспериментальное оборудование, в частности — лазерная система визуализации обтекания крыла.
Имея небольшую нагрузку на крыло, МиГ-21 И был приятен в пилотировании и летчикам нравилось летать на нем. Вот, например, как отзывался о самолете Э.И.Елян, тренировавшийся в управлении "бесхвосткой" перед полетом на Ту-144:
"Я в свое время летал на истребителях с прямым крылом и должен заметить, что стреловидное крыло принесло летчику на взлетно-посадочных режимах полета прежде всего много неудобств, всякого рода срывов, раскачку. ...Так вот, самолет-бесхвостка на базе МиГ-21 (аналог Ту-144) на дозвуковой скорости стал очень походить по своим характеристикам на самолет с прямым крылом. У него управляемость была совершенно бесподобной. Я мог убедиться в этом, сделав около десятка полетов в октябре 1968 г. Посадочная скорость на этой машине стала около 220 км/ч вместо 320 км/ч, как у МиГ-21. Я получал огромное удовольствие, летая на аналоге. Были некоторые сложности на сверхзвуковой скорости — легко устранимая неустойчивость машины типа "гусиный шаг" до числа М= 1,7. Артем Иванович Микоян однажды пригласил меня к себе для обсуждения характеристик бесхвостки. Я дал высокую оценку машине и спросил его: "А почему Вы не делаете такой истребитель?" Микоян прекрасно понимал, что за счет увеличения абсолютной строительной высоты крыла можно было на несколько сот литров (до 400 л) увеличить запас топлива и получить другие преимущества. Но, насколько мне помнится, ЦАГИ занял тогда особую позицию и считал такую модификацию неперспективной."[6]