Столетняя история “летающего крыла” - Дмитрий Соболев

БИЧ-14 на испытаниях в НИИ ВВС.

Проблемы с управлением, особенно заметные с увеличением скорости, объясняются расположением рулей в зоне завихрений, образующейся за крылом необычно толстого профиля.

Всего летчики НИИ ВВС выполнили на БИЧ-14 семь полетов суммарной продолжительностью 2 часа 55 минут. Мнение летавших было единодушно: "полеты на самолете опасны и крайне неприятны".[21] Поэтому испытания решили прекратить.

Неудача с БИЧ-14 и, что важнее, несоответствие в 1937 г. самой концепции самолета с толстым параболическим крылом веяниям времени поставили крест на идее создания бомбардировщика, и руководство ВВС перестало поддерживать замыслы Черановского.

Занимаясь проектированием самолетов, Б.И.Черановский не забывал о планеризме. В 1929 г. в мастерских Военно-воздушной академии он построил планер БИЧ-8, на котором впервые применил более простое в производстве трапециевидное крыло с прямой задней кромкой. В отличие от первых планеров он не был "летающим крылом" и имел фюзеляж, так как относительная толщина крыла была уменьшена до 9%. Система управления — как на БИЧ-7: элевоны на задней кромке крыла и вертикальные кили с рулями направления на концах крыла. Так как крыло имело обычный, несамобалансирующийся профиль, к центральной части крыла был подвешен стабилизатор. Перед полетом угол его установки можно было изменять, что позволяло нужным образом сбалансировать планер. Шасси представляло собой лыжу, под которую для амортизации была подложена велосипедная камера.

Один из самых удачных планеров Черановского БИЧ-8 проходит осмотр перед полетом.

Летом 1929 г. на планерной станции Первомайская под Москвой на БИЧ-8 успешно летали Л.В.Козлов, Р.А.Пищучьев и М.Ф.Романов. Эти испытания показали, что трапециевидное крыло в аэродинамическом отношении не хуже параболического.

В 1932 г. Черановский сконструировал еще два планера с трапециевидным крылом. В статье "Треугольники и параболы" он писал: "Треугольники БИЧ-11 и БИЧ-12, представляющие собой упрощенную схему бесхвостого планера, построены с целью дать простую, общедоступную конструкцию "летающего крыла" с тем, чтобы после испытаний их можно было бы рекомендовать эту конструкцию кружкам. Опыт с парящими треугольниками дал исчерпывающий положительный опыт, и все предположения автора этими испытаниями оправданы."[22]

Действительно, оба планера неплохо показали себя на девятых Всесоюзных состязаниях планеристов в Коктебеле в 1933 г. На БИЧ-11 было совершено 8 планирующих полетов, на БИЧ-12 — 10 планирующих и 2 парящих.

По общей схеме планеры были аналогичны БИЧ-8. Различие заключалось в установке раздельных рулей высоты и элеронов и большем размахе крыла: 12,2 м — у БИЧ-11 и 14,2 м — у БИЧ-12.

На планерном слете 1933 г. летал еще один планер Б.И.Черановского — БИЧ-13. Как на БИЧ-4, крыло имело параболическую форму, а вертикальные кили отсутствовали. Новшество состояло в системе управления. Если на БИЧ-4 летчик выполнял развороты ручкой, отклоняя элевоны в разные стороны, то теперь для этого на концах крыла имелись аэродинамические тормоза, действующие от педалей. За ними располагались элероны, а у основания крыла — рули высоты.

Несмотря на несчастливый порядковый номер, БИЧ-13 оказался лучшим из троицы "БИЧей". В Коктебеле на нем совершили 19 полетов, в том числе 4 парящих. По отзыву известного летчика-испытателя и планериста В.А.Степанченка, парившего на БИЧ-13 в течение 26 минут, разработанный Черановским горизонтальный руль направления вполне себя оправдал.[23]

Полеты бесхвостых планеров Черановского привлекли внимание молодого инженера и планериста Сергея Павловича Королева, мечтавшего о создании самолета с ракетным двигателем. Осенью 1931 г. Королев получил разрешение испытать БИЧ-8, которым после полетов на нем в 1929 г. не пользовались. На подмосковной планерной станции Королев выполнил 12 полетов, от которых у него остались приятное впечатление. "Планер БИЧ-8 отличается полной устойчивостью в продольном и поперечном направлении, так и устойчивостью пути. Очень чуток на руль высоты и не любит резких движений. На малых углах имеет большую скорость снижения, а нормально летит с углом около 3°. Однако при всех возможных режимах не имеет тенденции к потере устойчивости, самопроизвольному уменьшению или увеличению угла, а наоборот очень охотно идет за ручкой, возвращаясь в исходное положение", — писал Королев в журнале "Самолет".[24]

Б.И.Черановский (слева) и С. П. Королев у планера БИЧ-8.

Во время испытаний БИЧ-8 у Королева возникла мысль приспособить такой аппарат для создания экспериментального самолета с жидкостным ракетным двигателем (ЖРД). Схема "летающее крыло" позволяла компактно разместить сам двигатель и баки с горючим и окислителем вблизи центра тяжести самолета, свести к минимуму длину трубопроводов, избежать проблем с защитой хвостового оперения от воздействия реактивной струи.

5 октября 1931 г. Королев пригласил на аэродром своего единомышленника, конструктора ракетных двигателей Ф.А. Цандера и продемонстрировал ему полеты бесхвостого планера. Вскоре Группа изучения реактивного движения (ГИРД), в которую входили Королев и Цандер, приняла решение о строительстве ракетоплана РП-1 по типу планера Черановского. Финансировало проект Бюро воздушной техники Центрального совета Осоавиахима, под эгидой которого и существовал ГИРД. 18 ноября 1931 г. Черановский получил заказ на постройку двух бесхвостых планеров с трапециевидным крылом БИЧ-11 (один из них потом летал на планерных состязаниях 1933 г.), а Цандер — на разработку ЖРД ОР-2 с тягой 50 кгс.

Черановский выполнил задание быстро: первый БИЧ-11 был готов в начале 1932 г. О конструктивных отличиях нового планера от БИЧ-8 уже писалось, поэтому не буду останавливаться на этом вопросе. 22 февраля 1932 г. С.П.Королев совершил на БИЧ-11 первые полеты. "В полете <...> машина отлично слушается всех рулей. В полете по прямой допускается бросание ручки и педалей от момента установившегося полета (после взлета) вплоть до захода на посадку", — докладывал Королев после испытаний.[25]

С двигателем дела обстояли намного хуже. Стендовые испытания выявили ненадежность ОР-2: из-за неустойчивости горения топливной смеси и прогаров деталей конструкции двигатель мог работать максимум 9 секунд. Начались бесконечные доработки.

Тем временем планер уже переоборудовали в ракетоплан РП-1. Кабину закрыли прозрачным колпаком, за ней установили гаргрот-обтекатель ЖРД, смонтировали агрегаты топливной системы. Но двигателя не было...

Чтобы не терять времени, РП-1 решили испытать с обычным поршневым мотором с толкающим винтом, тяга которого должна была в какой-то степени имитировать действие реактивной струи. Для опытов Осоавиахим предоставил Королеву импортный двухцилиндровый "Скорпион". Двигатель был отнюдь не новый, и развиваемая им мощность составляла не более 25 л.с.

Первые испытания мотопланера прошли 8 июня 1932 г. Из-за большого трения лыжи о землю (РП-1, так же, как БИЧ-11, имел лыжное шасси) для взлета требовалась помощь находившихся на аэродроме людей. В полете двигатель "не держал оборотов", и тяга винта все время менялась. Так как ось винта проходила заметно выше центра тяжести самолета, изменения оборотов вели к продольной раскачке машины. "В моменты, когда мотор сдавал, самолет имел тенденцию идти на хвост, а когда мотор забирал — идти на нос", — говорится в отчете С.П.Королева.[26]

Ракетоплан РП-1, построенный Черановским по заказу ГИРД.

В сентябре 1932 г. начались полеты второго планера Черановского РП-1 № 2, построенного для ГИРДа. Он лишь в мелочах отличался от первого БИЧ-11 (РП-1 № 1).

Испытания продолжались и в 1933 г. Всего С.П.Королев выполнил на двух РП-1 34 полета, из них 5 — с включением поршневого двигателя. В связи с тем, что от ЖРД не удалось добиться надежной работы, БИЧ-11 так и не стал ракетопланом и, по указанию сверху, оба построенных аппарата, считавшихся секретными, были преданы огню. Время реактивных "бесхвосток" еще не пришло.

Несмотря на то, что далеко не все самолеты Черановского были удачными, его деятельность стимулировала работы по "бесхвосткам" в нашей стране. Ведь он первым среди отечественных конструкторов доказал возможность создания планеров и самолетов без горизонтального оперения, первым разработал рациональную схему моноплана-"бесхвостки" с расположенным впереди двигателем и центральным килем, первым применил в конструкции "бесхвосток" трапециевидное крыло.

Одним из примеров влияния конструкторского опыта Черановского является бесхвостый планер-трапеция ЦАГИ-1 (БП-1). Его построил в 1933 г. в ЦАРИ инженер А.А.Сеньков. Общая схема планера была, как у БИЧ-12, только кабину пилота закрыли прозрачным колпаком. Для достижения хорошей продольной устойчивости специалисты ЦАРИ применили "мунковский" S-образный профиль М-ббис и дополнительно придали крылу отрицательную крутку по размаху. Для управления служили подвесные элевоны и рули направления на концах крыла. Конструкция крыла — многолонжеронная, деревянная, с полотняной обшивкой. Размах крыла планера был 12 м.