Станислав Зигуненко - 100 великих рекордов авиации и космонавтики
Интересные исследования провели в 60-х годах польские инженеры, которые оснастили советский серийный вертолет Ми-1 поворотным крылом. Эта новинка обеспечила заметный прирост скорости в горизонтальном полете, значительно разгружая несущий винт.
Примерно в то же время на одном из подмосковных аэродромов начались испытательные полеты советского винтокрыла, созданного в ОКБ Н. И. Камова. Аппарат, получивший наименование Ка-22, имел два четырехлопастных несущих винта и два тянущих, размещенных попарно над концами крыльев и под ними.
В октябре 1961 года летчики-испытатели Д. К. Ефремов и В. В. Громов установили на Ка-22 мировой рекорд скорости (356,3 км/ч), а в следующем месяце записали на свой счет еще пять рекордов — на сей раз грузоподъемности, тем самым продемонстрировав замечательные «вертолетные» и «самолетные» возможности столь необычной машины.
Рекорд высоты, установленный 24 ноября 1961 году в аэропорту Быково, равняется 2588 м.
Мировой рекорд скорости полета по замкнутому 100-километровому маршруту для конвертопланов принадлежит новозеландцам У. Р. Джеллатли и Дж. Г. Мортону, которые еще 5 января 1959 года на английском конвертоплане Фэри «Ротодайн» достигли скорости 307,22 км/ч.
Един в двух лицах
Каждый винтокрыл вынужден постоянно перевозить «лишний» груз — не работавшие при вертикальном взлете аэропланные крылья, рули, тянущие (или толкающие) винты и геликоптерный ротор, в общем-то не нужный в горизонтальном полете.
Поэтому авиаконструкторы ряда стран поставили перед собой цель создать летательные аппараты с единой винтомоторной группой, которая должна была обеспечить и вертикальный старт ^горизонтальный полет.
Одна из первых попыток создать подобный аппарат была предпринята в нашей стране еще в 1946 году. Конструкторы под руководством академика Б. Н. Юрьева попытались создать экспериментальный летательный аппарат КИТ-1, который должен был иметь два воздушных винта. С помощью большего стоявший на хвосте вертикально КИТ-1 должен был взлетать по-вертолетному. На высоте 60–70 м, при переходе в горизонтальный полет, большой винт стопорился и фиксировался параллельно крыльям, превращаясь таким образом в дополнительную плоскость. А аппарат летел, увлекаемый тягой обычного самолетного пропеллера.
Перед посадкой КИТ-1 снова принимал вертикальное положение, ротор снова раскручивался и мягко опускал его «задом наперед», опять-таки на хвост.
Аналогичную конструкцию имел и американский «Вертиджет» Х-13. Причем при посадке он должен был вешаться на крюк, отходивший в сторону от причальной мачты. После долгих мучений — ведь летчик, опускавший аппарат хвостом вперед, не видел причальной мачты и должен был ориентироваться на команды наземного оператора, — 11 апреля 1957 года «Вертуджету» все же удалось зацепиться за крюк.
Однако охотников совершать подобные головоломные трюки каждый день не нашлось, и программа создания «Вертиджета» была свернута.
Аналогичная судьба постигла и КИТ-1.
После еще нескольких малоудачных попыток создания вертикально взлетающих самолетов авиаконструкторы перешли к созданию конвертопланов.
Первым пригодным к эксплуатации конвертопланом был признан американский XFY-1, совершивший взлет 2 августа 1954 года. Его хотели использовать в палубной авиации. Однако из-за сложностей эксплуатации в серийное производство он так и не пошел.
Более удачной оказалась судьба комбинированного летательного аппарата CV-22 «Оспрей» и его младшего собрата — конвертоплана «Белл-Боинг-609», созданных специалистами корпораций «Белл» и «Боинг».
Оба летательных аппарата выполнены по одной схеме. Моторы с пропеллерами размещены на концах плоскостей в гондолах, которые могут поворачиваться вокруг горизонтальной оси.
При старте гондолы развернуты так, что пропеллеры превращаются в вертолетные роторы, которые и поднимают летательный аппарат вертикально вверх, без разбега. Набрав высоту, пилот постепенно разворачивает моторы в самолетное положение и набирает крейсерскую скорость порядка 650 км/ч. При посадке все происходит в обратном порядке.
Внедрение конвертопланов в войска проходило медленно и трудно. Пилотам оказалось весьма сложно освоить переходной режим полета, когда винты находятся в наклонном положении. Тем не менее постепенно дело пошло на лад. Ныне «Оспреи» уже есть на вооружении не только ВВС США, но и Королевских ВВС Великобритании.
Взлетит ли СВВП?
А на очереди — новые проекты. Например, конструкторы все того же «Боинга» предлагают проект конвертоплана-«утки». Над кабиной у него размещается вертолетный ротор, а в фюзеляже — турбореактивный двигатель. Аппарат взлетает по-вертолетному. Затем ротор жестко закрепляется, превращаясь в самолетное крыло.
Еще один вариант подобного летательного аппарата имеет жесткое самолетное крыло с обратной стреловидностью и вертолетный ротор. При разных скоростях полета он может фиксироваться в разных положениях — перпендикулярно направлению полета, по диагонали по направлению к нему и строго по продольной оси летательного аппарата.
Таким образом, дополнительное крыло помогает аппарату устойчиво держаться в воздухе при малых скоростях полета и создает минимум помех при высоких скоростях. В некоторых вариантах подобных конструкций ротор даже предполагается убирать в фюзеляж.
«У нас подобные летательные аппараты иногда называют СВВП — самолет вертикального взлета и посадки», — пояснил мне доктор технических наук, профессор МАИ Ф. П. Курочкин. Он много лет занимался. подобными летательными аппаратами.
Один из его проектов выглядит так. Летательный аппарат «Сокол» имеет подвижные плоскости. При взлете они повернуты так, что оси винтов-пропеллеров смотрят вертикально в небо. Они-то и поднимают машину при вращении по-вертолетному вверх. Набрав же высоту, пилот постепенно переводит плоскости крыла, а вместе с ними и оси винтов в горизонтальное положение, и СВВП превращается в обычный самолет. При посадке все происходит в обратной последовательности.
«Реальность проекта уже проверена на практике, — сказал Федор Петрович. — В 70-е годы XX века американцы создали экспериментальный летательный аппарат „Хиллер“ X ROE-18, использовав именно такое решение. Потом был, правда, опять-таки экспериментальный, американский СВВП „Белл-200“, у которого поворачивались не плоскости целиком, а лишь расположенные на них винтомоторные группы».
Наши конструкторы готовы конкурировать с зарубежными коллегами. Их останавливает лишь отсутствие денег на разработку. На голом энтузиазме много не сделаешь.
«Если сегодня нам откроют финансирование, отечественный СВВП начнет полеты уже через 2–3 года», — твердо сказал профессор Курочкин. И в подтверждение своих слов показал несколько проектов.
На одном из них СВВП «Пионер» — своеобразное воздушное такси, способное доставлять пассажиров на расстояние 200–300 км всего за 40 минут. Этот летательный аппарат может быть использован и в качестве летающей «скоростной помощи», приземляющейся там, где нет аэродромов.
Еще один вариант — СВВП «Дельфин». Он способен не только приземляться, но и садиться на воду, беря на борт 7 пассажиров, 800 кг груза, и развивать в полете скорость до 425 км/ч. Как не хватает подобных машин на Севере и Дальнем Востоке! Впрочем, и в условиях бездорожья российского Нечерноземья им бы нашлась работа. Ведь «Дельфины» намного быстрее и экономичнее вертолетов…
Разработан нашими конструкторами и проект СВВП «Мухтар» для чрезвычайных ситуаций. Он может быстро доставить на место спасателей, пожарных или группу спецназа численностью до 30 человек вместе с необходимым оборудованием, вывезти людей с любого указанного для посадки «пятачка»…
Неужели же все эти проекты так и будут пылиться на полках архивов?
Винтокрылые гиганты
Еще одно применение гибридов самолета и вертолета — доставка грузов в таежную глушь Сибири, в джунгли Бразилии или ледяные пустыни Антарктиды. Именно там, в самых потаенных уголках Земли, скрываются в недрах залежи редких металлов, месторождения нефти и природного газа. До сих пор эти богатства остаются нетронутыми только потому, что слишком дорого оказывается доставить к месту разработки оборудование и рабочую силу.
Однако уже в ближайшие десятилетия ситуация может радикально измениться, если в небо поднимутся флотилии летательных аппаратов нового типа — могучих, маневренных и стремительных. Причем для взлета и посадки им будут уже не нужны бетонные полосы аэродромов.
