Конвертоплани і гвинтокрилих

Фабрика-краулер розгорнулася і почала опускатися. Ось вона сповзла по сухій смузі біля підніжжя хребта.
Її гусениці торкнулися піску. Гурни відкрив ковпак конуса і приладнав на собі запобіжні ремені. ледве фабрика
приземлилася, як він вистрибнув на пісок і зачинив за собою конусоподібний ковпак. До нього приєдналися п'ять чоловік його
особистої охорони, вистрибнули з носового відсіку. Решта звільнили транспортні кріплення фабрики. Її крила здригнулися,
розійшлися і описали перший півколо, після чого величезна фабрика-краулер злетіла в повітря і полетіла в бік темної смуги.
На те місце, де вона стояла, приземлився топтер, потім ще і ще. Висадивши людей, вони знову піднімалися в повітря.

Френк Герберт, «Дюна»

Автожир Cierva C.30A Хуана де ля Сиерва (модель 1932 роки)

Після низки невдач Хуану вдалося сконструювати цілком пристойно літаючий автожир (модель С-4, 1923 рік), а трохи пізніше - демонстраційну модель С-8, яка викликала фурор в Європі. На С-8 конструктор здійснив переліт Париж-Лондон. Незабаром після цього автожири з'явилися і в СРСР (1929 рік, конструкція інженерів Камова і Скржінская), потім - у Великобританії, а пізніше подібні машини стали конструювати всі інші провідні країни світу.

ПЕРШІ КРОКИ конвертопланів

Йшли роки. Автожири на бойовому посту змінилися вертольотами, але останні мали одним серйозним недоліком - порівняно невеликий горизонтальною швидкістю. Несиметрична обдування лопатей несучого гвинта (вони рухалися то по зустрічному повітряному потоку, то проти нього) приводила до того, що «стелю» швидкості вертольота до кінця 50-х років становив приблизно 300 км / год - і це при тому, що літаки вже могли літати з триразовою швидкістю звуку! Фахівці з аеродинаміки застерігали: нескінченно збільшувати число обертів несучого гвинта можна, так як при цьому може виникнути флатер (самозбудні коливання частин літального апарату), що призведе до втрати стійкості і керованості, а то і зовсім до руйнування конструкції. Що ж робити? Може бути, варто оснастити вертоліт літаковими крилами? Еврика!

Втім, нове - це всього лише добре забуте старе, адже перші досліди з літальними апаратами комбінованої схеми були зроблені ще в 1930-х роках. І ось через два десятка років спроби створити гібриди знову зробили США, Великобританія, Франція, Канада і низка інших країн - майже одночасно.

У спробі досягти високих швидкостей на що перетворюються літальних апаратах конструктори пішли двома шляхами. У першому випадку машина (гвинтокрил) мала несучий гвинт, як у вертольота, плюс ще гвинт (або кілька гвинтів) у вертикальній площині, як у літака. Друга схема виявилася набагато цікавіше: гелікоптер оснащувався поворотними моторними групами на крилах, тобто прямо в польоті можна було перетворювати вертоліт в літак і навпаки. Остання конструкція отримала найменування «конвертоплан».

Гібрид ДЛЯ СПЕЦНАЗУ

Німецький Weserflug P.1003 був спроектований в 1938 році і вважається першим повноцінним проектом конвертоплана. На жаль, «в залізі» побудований не був, на малюнку - фантазія художника

Синхронний механізм повертав крило на кут до 106 °. На площині кріпилися чотири турбогвинтові двигуни, які видавали при зльоті потужність 2850 к.с. і забезпечували конвертопланів максимальну швидкість 604 км / ч. У носі розміщувалася двомісна кабіна пілотів з крісло-катапульта. Піднімати в повітря і садити ХС-142А можна було як по-вертолітному (з місця / на місце), так і по-літакового, з розгоном або пробігом.

Гвинтокрилих: В ПОГОНІ ЗА ПРИБУТКОМ

Ідея схрестити вертоліт з літаком прийшла в голову багатьом конструкторам відразу після Другої світової війни - інженери США, Франції, Великобританії, Канади та ряду інших країн в гонитві за надприбутками від експлуатації швидкісного комерційного вертольота включилися в гонку конструкторів. Суми на цю справу витрачалися відповідні: наприклад, американська авіакомпанія «Макдонелл» направила на розробку прототипу понад 50 мільйонів доларів плюс ще 75 мільйонів заплатила за його модифікацію. Першими подібний апарат, який отримав найменування «гвинтокрил», підняли в повітря радянські пілоти - це був ЦАГІ-11ЕА (1936 рік). Але війна зупинила експериментальні розробки, та й відомо про ЦАГІ досить мало, тому американські авіаційні історики вважають «первістком» своє дітище - конвертоплан McDonnell XV-1 1955 року побудови. Не так давно, до речі, американський журнал Aviation Week передрукував репринтним методом передовицю старої газети, по якій хвацько пролітав цей «новий, небувалий досі вид авіаційної техніки».

Як і будь-який вертоліт, XV-1 оснащувався несучим гвинтом, а від літака йому дісталися крила і штовхає пропелер. У горизонтальному польоті тяга створювалася поворотним несучим гвинтом і пропелером. У разі відключення гвинта від трансмісії підйомну силу машині створювало крило.

Шасі були замінені на сталеві лижі, що було не дивно, адже зліт McDonnell відбувався по-вертолітному. Двигун «Континенталь» при цьому віддавав всю потужність несе гвинта двигуна, який одночасно працював і на повітряний компресор. До кінців лопатей подавався стиснене повітря і паливо - тобто американці фактично застосували реактивний привід.

Малюнок-реконструкція гвинтокрила ЦАГІ-11ЕА. Ще не конвертоплан, але вже не автожир

McDonnell XV-1, експериментальний американський гвинтокрил з реактивним приводом несучого гвинта

Канадські конструктори, в свою чергу, для забезпечення стійкості і керованості конвертоплана в режимі зависання забезпечили своє дітище СL-84 двома хвостовими співісними гвинтами, розташованими за кілем і стабілізатором. Після вертикального зльоту вони зупинялися, несучі гвинти розгорталися, крило фіксувалося, і через 10 секунд СL-84 вже нісся вперед, набираючи швидкість в 500 км / ч.

ХС-142А - перший повноцінний конвертоплан, що піднімався в повітря

У той же час з'явився ще ряд конвертопланів різних американських компаній: тема була модна, ВПС США обіцяли купити все, що пройде хоча б первинні випробування, і інженери з радістю поринули в роботу. Однією з найбільш оригінальних конструкцій був Bell Х-22А ні з двома, а аж з чотирма двигунами YT58-GE-8D загальною потужністю 1250 к.с. На цьому конвертопланів гвинти вперше за коротку історію подібних машин були поміщені в кругові кожухи, що значно підвищувало ефективність і при вертикальному русі, і при горизонтальному польоті. Перший з двох виготовлених «Беллов» розбився (пілот вижив) при посадці на ранній стадії випробувань, але другий успішно літав з 1966 по 1988 рік, хоча в серійне виробництво модель так і не пішла.

Експериментальний Canadair CL-84 здійснив перший політ 7 травня 1965 року. З чотирьох виготовлених машин до наших днів збереглася одна

Європа в цьому питанні трохи відставала, але оригінальні розробки також іноді з'являлися. Мабуть, найвідомішим європейським конвертопланів 1960-х був французький Nord 500 Cadet - маленький, верткий, легкий (всього 1300 кг в спорядженому стані). На Паризькому авіаційно-космічному салоні 1967 року одномісний конвертоплан сподобався військовим, і компанії Nord було запропоновано виготовити кілька примірників для розвідки і спостереження. Правда, випробування затягнулися; перший політ Nord 500 здійснив лише в 1968-му, роком пізніше його «продували» в аеродинамічній трубі, а потім якось зникла потреба в подібній машині. Розвідку можна було проводити і на компактному вертольоті.

Canadair CL-84 вже побіжно згадувався в цьому матеріалі, але йому варто приділити трохи більше уваги. Все-таки ця модель вийшла за рамки простої випробувальної програми: Міністерство оборони замовило виробнику кілька машин для постановки на озброєння.

Компанія Canadair проявила інтерес до конвертопланів в 1956-му, а до 1965 року виготовила власний гібрид - CL-84 Dynavert. Літальний апарат, що вміщав 12 осіб (плюс 2 члена екіпажу), володів традиційним круглим в перетині фюзеляжем. Дуже цікавий момент в конструкції CL-84: крила апарату були здатні розгортатися на кут до 100 °, що забезпечувало можливість не тільки зависати на місці, але і летіти хвостом вперед зі швидкістю 56 км / год!

Bell Х-22А, досвідчений конвертоплан 1966 роки розробки

Гвинтокрил ДЛЯ Хрущова

В СРСР, з його величезними просторами і відсутністю розвиненої аеродромної мережі, перспектива використання великовантажних гвинтокрилих машин здавалося рятівної - причому як для військових, так і для цивільних завдань. В середині 50-х років ОКБ знаменитого авіаконструктора Камова приймає революційне рішення: будувати літальний апарат поперечної схеми з двома тягнуть гвинтами і двома несучими гвинтами на кінцях крил. Для вітчизняної авіації цей тип літального апарату був новиною і поєднував у собі гідності вертольота, здатного вертикально злітати і сідати, і літака з його великий вантажопідйомністю, дальністю і швидкістю польоту. Але в першу чергу конвертоплан створювався для перевезення десантників, військової техніки і великих вантажів.

Схожий на бабку Nord в результаті так і не знайшов собі застосування

Перша катастрофа сталася в аеропорту Джузали, куди на посадку заходив гвинтокрил 01-01. Одночасно з ним на запасну смугу сідав рейсовий літак Іл-14, пілот якого в пояснювальній записці з приводу катастрофи потім написав: «За 10-15 секунд до катастрофи я перебував на прямий, заходячи на посадку з курсом 240 на запасну смугу. Гвинтокрил знаходився попереду мене на видаленні 300-400 метрів і на 50-80 м нижче. Ніяких відхилень від нормальної траєкторії планування гвинтокрила не спостерігалося. На висоті 50-70 м гвинтокрил злегка скабріровал (я побачив це по зміні проекції гвинтокрила при погляді ззаду і зверху), потім став розвертатися вліво з одночасним переворотом на спину. Характер розвороту - спочатку уповільнений, потім енергійний з переходом в круте негативне пікірування. Гвинтокрил зіткнувся з землею, розвалився і спалахнув. З вогнища полум'я в південному напрямку відлетіли дві-три великі деталі, залишаючи шлейф пилу по землі ». З семи членів екіпажу конвертоплана не втік ніхто. На штурвалом зруйнованої машини виявили кисть руки пілота Єфремова, розтиснути яку змогли з великими труднощами ...

CX-84, армійська версія конвертоплана

Для не-льотчиків варто пояснити, що кабрування - це рух літального апарату, коли його ніс злегка «задирається» щодо місцевого горизонту.

У 1982 році США почали розробляти военнотранспортний літак з поворотною групою двигунів V-22 «Оспрей» (Osprey - скопа, хижий птах). Всього програмою було передбачено створення трьох модифікацій: транспортнодесантного MV-22 для морської піхоти, поісковоспасательного HV-22 для ВМС і СH-22 для сил спеціальних операцій ВПС США. Проект був успішний: Bell V-22 Osprey - це єдиний серійно випускається і прийнятий на озброєння конвертоплан в світі.

Серійний конвертоплан Bell V-22 Osprey. Дуже все-таки гарна машина

Багатообіцяючий Ка-22 виявився марною тратою державного бюджету.

Другий інцидент виявився настільки ж трагічним. «Свідків катастрофи було дуже багато - люди йшли і їхали на роботу в цей час, - писав один з членів ОКБ Камова. - Загинули Рогов і Бровцев. Решта членів екіпажу розповіли про початок і розвиток катастрофи. Зліт «по-літакового», спокійний політ на висоті 1000 метрів в продовження 15 хвилин. Швидкість до 310 км / год. При плануванні і зменшенні швидкості до 220-230 км / год раптово почався мимовільний правий розворот, який не вдалося парирувати лівою педаллю і штурвалом. Машина розвернулася майже на 180 °, коли Гарнаев втрутився в управління і, думаючи, що розворот є наслідком разношагіци тягнуть гвинтів, розвантажив їх, різко збільшивши кути загального кроку несучих гвинтів на 7-8 °. Гвинтокрил забарився правий розворот, перевалився на ніс і почав круто пікірувати. Втративши 300-400 м висоти, машина зменшила кут пікірування до 10-12 °, але в цей час бортмеханік скинув стулку ліхтаря, вона потрапила в лопать правого гвинта, яка обломилася, і незбалансовані відцентрові сили відірвали всю праву мотогондолах ... »

У загальному і цілому можна сказати, що робота над літальними апаратами з можливістю гелікоптерного старту і польоту «як літак» революції в літакобудуванні не викликала. Але знання, набуті льотчиками-випробувачами, які управляли незвичайними машинами відразу в двох режимах польоту, стали в нагоді їх колегам вже зовсім скоро - через кілька років з'явилися реактивні літаки вертикального зльоту і посадки. джерело