"Конструктивна складнiсть крила зi змiнюваної стрiлкою перешкоджає його широкому застосуванню", - констатували в 1955 роцi автори англiйського довiдника "Реактивнi лiтаки свiту". Проте , уже тодi, повозивши з " сирими", недосконалими конструкцiями, авiабудiвники переконалися: застосування крила, стрiлка якого мiняється в залежностi вiд швидкостi польоту, дозволяє на третину збiльшити радiус дiї машини i на чверть знизити її посадкову швидкiсть. Строго говорячи, змiнювана геометрiя, у широкому змiстi цього слова, не така вуж новинка в авiацiї. шасi, повiтряний гвинт змiнюваного кроку, усiлякi засоби посадкової механiзацiї - дiя кожного з цих пристроїв зв'язано зi змiною конфiгурацiї лiтального апарата. Та й сам принцип керування лiтаком заснований на вiдхиленнi кермових поверхонь чи крила оперення. Ще брати Райт змушували коритися свiй аероплан, перекошуючи кiнцевi частини площин... Важко створити машину, позбавлену звичайних "недуг" досвiдченого лiтака. Випуск закрилкiв може викликати рiзке перебалансування апарата, утруднити пiлотування, недостатня твердiсть крила - усiлякi вiбрацiї i як наслiдок - навiть руйнування конструкцiї.
Случалося, мiцне, але надто " гнучке" крило так скручувалося при вiдхиленнi елеронiв, що дiяли вони "навпаки", накреняли лiтак усупереч дiям пiлота в зворотну сторону...
Словом, навiть традицiйнi методи змiни геометрiї лiтака таять у собi багато сюрпризiв. Проблем куди бiльше, якщо зазiхають на статичнiсть самого крила: змiнюють у польотi його розмах, стрiлка, зовсiм забирають, скажемо, одне з крил бiплана. З труднощями не справився французький конструктор Махонiн, що побудував на початку 30-х рокiв лiтак з т крилом, що розсовується. Механiзм не був навiть перевiрений у польотi.
" Лiтак протягом усього процесу збирання зберiгає стiйкий полiт i не вимагає додаткової роботи рулями. Вiбрацiй, зривiв i iнших ненормальних явищ не спостерiгається. Збирання вiдбувається протягом 6-7 с. По вiдчуттях льотчика процес збирання i випуску крил може бути збиранню i випуску шасi звичайної машини ".
ДО 1946 року, створивши чимало лiтали зразкiв i проектiв Шевченко впритул пiдходить до iдеї лiтака зi змiнюваної стрiлкою крила i розробляє, видимо, перший у свiтi проект такої машини.
Чому ж, "обпiкши" на перших зразках, що лiтали, конструктори продовжували займатися перемiнної стрiлкою?
Тепер як би нi росла швидкiсть лiтакiв, їхнi колеса не можуть стикатися з землею при ще бiльшiй швидкостi - вона i так уже перевалила за 300 км/ч. От i виходить: з кожним кроком уперед швидкiсний дiапазон збiльшується, а вiдношення граничних - максимальної i посадковий - швидкостей пiдскочило до десяти.
стiйкiсть, утрудняє виконання маневрiв.
польотi на великих кутах атаки знижується ефективнiсть засобiв механiзацiї, що погiршує злiтно-посадочнi властивостi машини. Тим часом для сучасного лiтака знаходиться робота практично на усiх швидкостях i висотах.
Проектувати ж машину класичним методом компромiсiв мiж суперечливими вимогами стає усе сутужнiше i сутужнiше.
швидкiстю проникати на територiю супротивника. Його ж приходиться використовувати для перехоплення ворога, що летить на граничнiй висотi. Не виключено, що багатоцiльовiй машинi прийдеться супроводжувати в далекому рейсi бомбардувальник.
Якщо рiшенню однiєї з цих задач буде сприяти крило малої площi i великий, то для iншої, скажемо, для польоту на дальнiсть, вимоги дiаметрально протилежнi.
Де ж вихiд? Звичайно, вже в схемi монобiплана. Але сам принцип змiни геометрiї найголовнiшого елемента лiтальної машин-крила допомiг i цього разу. На авiацiйному святi в Домодедовi (1967 р.) глядачi бачили, як над трибунами проносилися радянськi лiтаки з крилом перемiнної с. Плавно i швидко займають крила положення, найбiльш придатне для поставленої бойової задачi.
Це непроста задача - змусити крило в будь-якiм положеннi виконувати свою основну функцiю i не бути джерелом рiзномастих коливань. Конструкторам потрiбно було домогтися, щоб при змiнi кута машина не втрачала стiйкостi, була керованою. Адже мало того, що при цьому перемiщається маса, "гуляє" i крапка додатка аеродинамiчного навантаження на несущу поверхню, фокус крила, iнакше впливають один на одного повiтрянi потоки на крилi, фюзеляжi, хвостовому опереннi. А поворотний вузол крила - це цiлий комплекс проблем! По-перше, вузол повинний бути легким i компактної i при цьому витримувати колосальнi навантаження i не мати люфтiв. По-друге, вiн повинний забезпечити строгу синхроннiсть вiдхилення консолей.
журналiв миготять зображення лiтакiв наступного поколiння. Судячи з цих проектiв, принцип змiнюваної геометрiї застосований не тiльки до крил. У польотi мiняється конфiгурацiя всього апарата.
злiтають апарати i лiтаки з перемiнної стрiлкою крила - спроба рiзними засобами вирiшити одну i цю же проблему, протирiччя мiж швидкiсними i злiтно-посадочними режимами. І якщо конструктори -"геометри" прагнуть полегшити все-таки нормальнi - по-лiтаковому - злiт i посадку, те "вертикалки" геть-чисто усунули i розбiг i пробiг.
Одне з рiшень проблеми крапкового старту - злiт з рампи. З могутнiм двигуном, з ракетними прискорювачами, на форсажi винищувач кулею зривається зi спецiального спорудження - рампи i, що пiдпирається величезною тягою, йде вгору. Так наприкiнцi 50-х рокiв стартував на Мить-19. " Шиянов злiтав з вiддаленої крапки аеродрому, - згадує льотчик-випробувач И. Шелест, - i видовище це сприймалося в першу секунду як щось надприродне, як вигнання з пекла провиненого сатани. Начебто раптом земля i з розпеченою магмою виплеснула деякий чорний предмет. Двома секундами пiзнiше, випереджаючи кромiшнiй вогонь i дим, свiдомiсть виявило в темному предметi лiтак... Потiм пекельний гуркiт рiзко обривався. Митi назустрiч сонцю, небу, життю ". Однак машинi, що може так злiтати, не вистачало " крапкової" посадки. Сiдала Мить, як звичайно, з вереском покришок об бетонку, з випущеними на максимальний кут закрилками, iнодi з гальмовим парашутом.
" Супер Сейбр ". Двигун (на форсажi) розвивав тягу 7250 кг. Стартовий прискорювач 59 тис. кг! Уже через 4 з послу вiддiлення вiд рампи швидкiсть досягала 440 км/ч.
Без рампи не мiг нi стартувати, нi приземлятися американський лiтак вертикального злету i посадки Райан Х-13. Оснастили машину могутнiм ТРД, тяга якого перевищувала злiтну вагу Х-13.
Разом з рампою машина приймала вертикальне положення, повисала на гаку, а стартуючи, вiд'єднувалася вiд нього. Посадка жадала вiд пiлота ювелiрної роботи: потрiбно було плавно, збiльшуючи кут атаки, загальмувати Х-13, перевести його з горизонтального у вертикальне положення, зачепитися гаком за трос, пiдвести машину до рампи i "зiстикуватися" з нею. На висiннi пiлот манiпулює газовими рулями i, якщо кабiна не оснащена поворотним крiслом, знаходиться в не занадто зручнiй позицiї - ногами догори.
Непросто було i керувати лiтаками, що зависли. Порив вiтру, "власна" вихлопний струмiнь, вiдбитий бетонкою, - усе це перешкодило Х-13 стать бойовою машиною.
Будували в 50-х роках гвинтовi лiтаки, що обходилися без рампи, Конвер ХРУ-1 i Локхiд ХРУ-1. Шасi розташовувалося: у " Конвера " на кiнцях хрестоподiбного стабiлiзатора, а в "Локхiда" на кiнцях трикутного крила, верхнього i нижнього кола. Стартували машини з положення "коштуючи на хвостi" i переходили потiм у "нормальний" полiт.
не вирiшених задач. Важливо було не просто знайти оптимальну схему СВВП (так коротко називають лiтаки з вертикальним злетом i посадкою) , а зрозумiти загальнi закономiрностi "висячого" польоту, посадки з урахуванням впливу землi, керування без всяких аеродинамiчних рулiв.
Для цих цiлей у нашiй країнi побудували лiтаючий стенд "Турболет" лiтаючий ТРД зi змонтованими на ньому кабiною, шасi, а саме головне - хрестоподiбно розташованими штангами газових рулей. Лiтав на " Турболетi " Ю. Гарнаев. Схожий експериментальний апарат створила й англiйська фiрма "Роллс-Ройс".
На вiдмiну вiд нашого "Турболета ", у якого двигун розташовувався вертикально, ТРД "англiйця" розташували "лежачи"...
Струмiнь направляли вниз i в сторони спецiальними трубами-дефлекторами. Двигуни, що змiнюють своє положення в залежностi вiд режиму - злету-посадки, розгону-гальмування, крейсерського польоту, ТРД iз дефлекторами для вiдхилення струменя, комбiнованi силовi установки, що складаються з незалежних друг вiд друга маршового i пiднiмального двигунiв, - СВВП таких схем побудованi у ведучих авiацiйних державах. Прикладами лiтакiв з реактивним струменем, що вiдхиляється, можуть служити радянський СВВП, показаний у 1967 роцi на авiацiйному святi Хоукерсiддлi "Херрiер", кiлька варiантiв якого серiйно випускаються в Англiї.
Про перспективи вертикально злiтає авiацiї ще в 1966 роцi журнал "Спейс енд еронотiкс" (США) писав так: "... Двигун зi змiнюваним напрямком вектора тяги забезпечує гарнi характеристики при зльотi й операцiях по перехопленню, однак дальнiсть польоту такого лiтака мала. Невеликий дозвуковой лiтак з турбовентиляторами, розташованими в крилi, має гарнi характеристики в польотi в землi, однак дальнiсть цiєї машини обмежена. Як двигуни для вертикально злiтає чи з малою довжиною розбiгу лiтака... повиннi бути обранi чи ТВРД (турбовентиляторнi реактивнi двигуни) , що мають кращi характеристики при польотi в землi, чи ТРД, очевидно, бiльш придатнi для польотiв з великими числами М на великiй висотi. Одним з компромiсних рiшень є застосування ТВРД зi змiнюваним напрямком вектора тяги, з легкими пiднiмальними двигунами; двигунами, що визначають розмiри лiтака, будуть маршовi, а не пiднiмальнi двигуни".
Новiтнiй представник сiмейства вертикально злiтають - досвiдчений багатоцiльовий лiтак ХРУ-12А фiрми " Рокуелл" (США) . За схемою ця машина, призначена для базування на авiаносцях, -" утоку" з горизонтальним оперенням у носовiй частинi фюзеляжу.
Вертикальне оперення на кiнцях дуже короткого трикутного крила. Частина реактивного струменя придiляється вiд двигуна i викидається вертикально вниз через щiлини в крилi. У залежностi вiд потужностi вiдведеного потоку лiтак стартує чи вертикально пробiгає перед вiдривом близько 90 м.
ПОВІТРЯНІ АВІАНОСЦІ.
Друге народження переживає зараз ще одна, бути може, сама давня iдея повiтряного авiаносця, бойова комбiнацiя двох чи декiлькох лiтальних апаратiв. Ще в першу свiтову вiйну англiйцi випробували так називану " антицеппелинную" систему: дирижабль патрулював у чеканнi нiмецьких цепелiнiв-бомбовозiв з пiдвiшеним до нього винищувачем. Якщо наближався ворог, лiтак вiддалявся вiд оболонки i, вiдбивши атаку, повертався на авiаматку. У нашiй країнi успiшно пройшли iспиту ланки В. Вахмiстрова: великi лiтаки, на собi винищувачi И-4, И-5, И-16. На початку Великої Вiтчизняної вiйни кiлька ланок взяли участь у бойових дiях.
Пiсля вiйни американцi експериментували з комбiнацiєю бомбардувальника В-29 i двох прямокрилих винищувачiв Р-84. Як би ескортуючи " Сверхкрепость ", Р-84 летiли з нею крилом до крила: права i лiва консолi В-29 минулому зчепленi з площинами винищувачiв. Двигуни Р-84 працювали на помiрному, економiчному режимi. Через велике подовження "складеного" крила пiдвищувалася аеродинамiчна якiсть. При необхiдностi винищувачi вiдчiплювалися i захищали свого лiдера.
Як з'ясувалося через багато рокiв, кращi шанси на майбутнє виявилися в iншої комбiнацiї: У-29 зi спецiально побудованим "бортовим" винищувачем ХР-85 "Гоблiн". При навантаженнi крило ХР-85 складалося. Оперення компактне, з чотирьох площин. По вираженню авторiв довiдника "Реактивнi лiтаки свiту", винищувач ХР-85 фактично перетворився в крилатий реактивний двигун, на якому буквально верхи сидiв льотчик".
Улiтку 1948 року вiдбулося перше вiддiлення "бортового" винищувача вiд авiаматки. Досвiдчений льотчик-випробувач не змiг причалити до носiя i, ледь уникнувши загибелi, приземлив машину за допомогою аварiйної посадкової лижi. Труднощi з поверненням ХР-85 на борт носiя розчарували вiйськових, експерименти припинили. Але, як виявилося, до пори...
З кiнця 60-х - початку 70-х рокiв фiрма "Локхiд" займається за завданням ВВС США розробкою вiйськової комбiнацiї лiтака-авiаносця i телекерованих лiтальних апаратiв. Поставлена задача - збiльшити радiус дiї легень, бойових машин збiгалася з надiєю "Локхiд" знайти нову сферу застосування для свого транспортного лiтака мiсткостi З-5А. У 1971 роцi над комбiнацiєю стала працювати фiрма "Боїнг" i одержала в 1972 роцi вiд ВВС тактико-технiчне завдання на проектування повiтряного авiаносця для телекерованих апаратiв: модифiкованого Боїн м-747 i шести апаратiв лiтакового типу Райан ВОМ-34.
Є i варiант У-747 i 24 спецiально спроектованих телекерованих апаратiв. Усерединi просторої середньої частини носiя, перетвореної в ангар, лiтаки будуть знаходитися пiд час їхнього транспортування. З чрева "Боинга" лiтаки зможуть стартувати через кожнi чверть години. З тiєю же частотою посадка апаратiв, що повернулися. Стартом, посадкою i виконанням бойового завдання будуть керувати оператори на бортi авiаносця. Допомагати їм повинна система, що складається з телевiзiйної установки поблизу посадкової трапецiї i комп'ютера.
Як передбачається, авiаносець доставить телекерованi лiтаки до району бойових дiй, але сам залишиться в недосяжностi для ПВО супротивника. Виконавши завдання, снаряди повертаються на "Боинг".
Якщо цiль дуже далеко вiд бази й у "матки" не вистачає палива на всю операцiю, то стартують два лiтаки. Один несе телекерованi лiтаки, iнший " пiд зав'язку " залитий паливом. Перший випускає пiдопiчних i вiдразу ж повертається. Другий же керує лiтаками, приймає їх на борт i повертає "додому"...
ВИСНОВОК
Змiнювана стрiлка, вертикальний злiт i посадка, комбiнацiя повiтряного авiаносця з телекерованими лiтаками, багато iнших новинок не витиснули з вiйськової авiацiї звичайнi машини. Одна з причин (крiм розумiнь, що стосується бойового застосування лiтакiв) економiчна.
Мало того, що з прогресом авiацiї лiтальнi апарати стають усе складнiше в проектуваннi, iспитах, виробництвi, вони безупинно дорожчають. От лише кiлька цифр. Вартiсть винищувача СПАД часiв першої свiтової вiйни - 10 242 долара.
"Лайтнiнга" випуску 1932 року - 134 284, а " Сейбра " (1950 р.) - 218 460 доларiв. "Фантом" (1962 р.) коштує вже бiльш 2, а F-111 (1963 р.) - майже 6 мiльйонiв! Неабияку лепту у вартiсть нових лiтакiв вносить устаткування, яким насичений будь-який сучасний винищувач, чи штурмовик бомбардувальник.
Надзвичайно пiдготовка пiлотiв. Десятилiття назад, за даними авторитетного журналу "Интеравиа" (Швейцарiя) , повна вартiсть пiдготовки льотчика надзвукового винищувача " Лайтнинг" складала 364 тисячi доларiв. Ремствували американськi вiйськовi на складнiсть обслуговування сучасних винищувачiв-бомбардувальникiв пiд час в'єтнамської вiйни. За свiдченням журналу "Интеравiа", "70% лiтако-вильотiв тактичної авiацiї затрачається на удари i по наземним цiлям з малих висот у ходi безпосередньої пiдтримки сухопутних вiйськ i iзоляцiї району бойових дiй ". Природно, що бойовi дiї такого роду вимагають швидкої реакцiї ВВС на запити вiйськ.
Швидкiснi, але складнi машини, хоча i швидко добиралися до мети, упускали момент через "неодружений" простою на аеродромi. Саме з цiєї причини на завдання по оперативнiй пiдтримцi вiйськ частiше, нiж сучаснi F-105 "Тандерчiф" i F-4 "Фантом", стартував застарiлий F-100 " Супер Сейбр". До бойового вильоту його готували набагато швидше.
придатнi середнi висоти небезпечнi i жадають вiд лiтакiв гарної маневреностi, а вiд екiпажiв вiдмiнної лiтної виучки: адже на втратах прямо позначається час перебування машин у зонi ПВО. Бiльше заходiв на мету вище iмовiрнiсть поразки зенiтним вогнем. Через недостатню маневренiсть 20-тонний "Тандерчiф" не мiг часом виконати рiзкий протизенiтний маневр i, случалося, ставав жертвою дозвукових пiвнiчно-в'єтнамських Мить-17...
Досвiд агресивної вiйни у Вєтнаму, вiйськовi подiї на Близьких Схiд змусили захiдних стратегiв не тiльки тверезо оцiнити можливостi сучасної бойової авiацiї, але i порiвнювати звабнi данi новiтнiх лiтакiв з їхньою вартiстю, простотою обслуговування, потребою в добре оснащених базах.
От чому, замовляючи промисловостi авiацiйну технiку, армiя, ПВО, iншi замовники керуються принципом "цiль повинна виправдувати засобу". Інакше кажучи, не треба жадати вiд сучасного лiтака для авiапiдтримки величезних швидкостей i стелi, вiд винищувача-перехоплювача - могутнього бронювання, i вiд вертикально злiтає машини - дальностi дiї бомбардувальника... " Для iлюстрацiї цього можна привести приклад з американськими лiтаками Р-14 i Р-15, - писав генеральний авiаконструктор А. Яковлєв. - Цi новiтнi унiверсальнi винищувачi важать 18 - 20 т, їхня вартiсть 10 - 12 млн. доларiв за кожен, але ж по своєму призначенню вони повиннi бути масовими лiтаками. Очевидно, i самi американцi прийшли до висновку про надмiрну вартiсть своїх лiтакiв. Тому на початку 70-х рокiв у США був оголошений конкурс на створення винищувача простої i недорогої конструкцiї з мiнiмумом устаткування i злiтною вагою не бiльш 9 т. У результатi в 1974 роцi з'явилися винищувачi УР-16 i УР-17, польотна вага яких 8 - 9 т... " "Отже, вибiр системи, - укладає А. Яковлєв, -повинний бути строго обґрунтований технiчно, тактично й економiчно".
Особлива увага закордоннi авiаконструктори придiляють спецiальним лiтакам для авiапiдтримки наземних вiйськ. Але всупереч, здавалося б, " вiчному " прагненню авiаторiв лiтати швидше, нинiшнi штурмовики лише ненабагато швидше поршневих ветеранiв другої свiтової вiйни. Новiтнiй Ферчалд А-1ОА, наприклад, розвиває максимальну швидкiсть 742 км/ч. У крейсерському польотi - 355 км/ч.
Прогнози - пiдступна штука. Пройдуть роки, час i прогрес внесуть свої виправлення в довгостроковi перспективи, зроблять явою нинiшнi розробки, знiмуть з повiстки сьогоднiшнi i завтрашнi проблеми, поставлять новi... Одне очевидно: авiацiя - динамiчна, що швидко реагує на вся нове, галузь технiки - i надалi залишиться ареною творчого змагання i спiвробiтництва дослiдникiв рiзних напрямкiв, iнженерiв, робiтникiв, льотчикiв, усiх, кому ми зобов'язанi дивною можливiстю лiтати всупереч силi земного притягання.
|
