Столетняя история “летающего крыла” - Дмитрий Соболев

В чем же причина успеха БОК-5? Прежде всего — в применении специального самобалансирующегося профиля крыла. В сочетании с правильно подобранной центровкой и переставным стабилизатором на крыле это позволяло летчику так уравновесить машину, что рули уже не должны были удерживать ее в горизонтальном положении и служили только для маневрирования. Но нельзя сбрасывать со счетов и элемент везения или, если хотите, интуиции конструктора. Ведь только наивыгоднейшее сочетание нагрузки на крыло, мощности двигателя, инерционных характеристик, площади и расположения рулей, а также множество других, часто не поддающихся расчету факторов, делает самолет выдающейся машиной.

После успешного завершения государственных испытаний (сентябрь 1938 г.) руководство НИИ ВВС рекомендовало Наркомату оборонной промышленности приступить в следующем году к созданию на основе БОК-5 скоростного военного самолета-"бесхвостки".[15] Но в начале 1939 г. В.А.Чижевского по ложному доносу арестовали, вскоре закрылось Бюро особых конструкций. По этим причинам БОК-5 так и остался экспериментальной "бесхвосткой", возможно самой удачной в истории советской авиации.

Если работы по БОК-5 велись на государственные средства, то последние самолеты Черановского были созданы при поддержке общественной организации "Осоавиахим". В середине 30-х годов "Осоавиахим" совместно с "Авиавнито" объявил конкурс на легкий одноместный самолет. Одним из представленных проектов была бесхвостая авиетка БИЧ-20 "Пионер". Ее построили в 1938 г. с помощью членов планерного клуба "Чайка" при заводе им. Калинина.[16]

По общей схеме БИЧ-20 напоминал БИЧ-7А: самолет имел низкорасположенное крыло, установленный впереди двигатель, центральный киль с рулем направления, подвесные элевоны перевернутого профиля. Однако вместо параболического крыла Черановский применил более рациональное с технологической точки зрения трапециевидное крыло с прямолинейными кромками; о параболе напоминали только скругленные законцовки крыла.

БИЧ-20 "Пионер" после завершения сборки (вверху) и во время полетов зимой 1938/39 гг.

Стреловидность была, примерно, как у БОК-5 — около 28°, относительная толщина профиля у основания крыла — 14%.

Длина фюзеляжа равнялась всего 3,56 м. Чтобы сохранить путевую устойчивость при такой малой длине самолета, конструктор придал фюзеляжу клиновидную форму, с максимальной шириной в районе кабины пилота. Заостренная сзади хвостовая часть фюзеляжа выполняла роль киля, к ней крепился большой руль направления. Шасси — неубирающееся, без амортизации, удар при посадке должны были брать на себя широкие колеса-пневматики диаметром 300 мм. Так же, как на других самолетах Черановского, конструкция фюзеляжа и трехлонжеронного крыла была деревянная, а крыло и рули имели полотняную обшивку.

Как и полагается авиетке, БИЧ-20 был снабжен маломощным двигателем "Объе-Дюнн" с воздушным охлаждением (20 л.с.) и имел очень малые размеры.

БИЧ-20 испытывался зимой 1938/39 гг. на аэродроме в Тайнинке под Москвой, а затем — в Тушине. Для взлета и посадки на снег колеса заменили короткими лыжами. Рыхлый снег и слабый мотор затрудняли взлет, поэтому пришлось заменить двигатель более мощным, 26-сильным. С 4 по 10 января планерист Р.А.Пищучьев и летчик Центрального аэроклуба В.Л.Расторгуев сделали на авиетке 6 подлетов и 3 полета общей продолжительностью 34 минуты. В последнем полете была достигнута высота 1400 м, максимальная скорость полета равнялась 140 км/ч, посадочная скорость — 65 км/ч. Пилоты отмечали, что при рулежке БИЧ-20 хорошо слушается руля направления, сохраняет направление движения при разбеге, в прямолинейном полете, при наборе высоты и планировании устойчив и хорошо управляется. Самолет был также устойчив на виражах с креном 25° — 35°. Посадка проходила легко. В заключении по полетам В.Л.Расторгуев отмечал: "Самолет БИЧ-20 "Пионер" никакой разницы в сравнении с нормальным типом самолета по управляемости и другим летным качествам не имеет, несмотря на оригинальную конструкцию. В управлении простой. Обзор хороший."[17]

Гоночный самолет БИЧ-21. Снимок сделан незадолго до начала Великой Отечественной войны, прервавшей испытания этой многообещающей машины.

Развитием "Пионера" стал спортивно-гоночный самолет БИЧ-21 (СГ-1). Он был построен для участия в авиагонках, организованных "Осоавиахимом" по примеру зарубежных стран. На самолете установили рядный двигатель воздушного охлаждения МВ-6 мощностью 220 л.с. — лицензионное воспроизводство французского Рено "Бенгали-6". Такие двигатели применялись на известных французских скоростных монопланах "Кодрон", отличающихся превосходной аэродинамикой. Преимуществом рядного расположения цилиндров был значительно меньший поперечный размер двигателя по сравнению с обычным звездообразным мотором. Это позволяло уменьшить мидель и сопротивление фюзеляжа.

Первое упоминание о БИЧ-21 появилось в майском выпуске журнала "Самолет" за 1939 г. В заметке сообщалось: "Самолет СГ-1 представляет собой спортивно-гоночную машину, предназначенную для воздушных гонок, которые будут происходить в августе текущего года. Хорошие отзывы о проекте нового самолета дали бригад-инженер В.С.Пышнов и инженер 1-го ранга А. С.Яковлев."[18]

По сравнению с БИЧ-20 гоночная "бесхвостка" Черановского имела более длинный и как бы приплюснутый сверху фюзеляж. Киль и руль направления не выдавались вверх, а являлись продолжением обводов кабины. Каплевидный фонарь лишь незначительно выступал из фюзеляжа — летчик сидел в кабине в сильно отклоненном назад положении.

Крыло получило более сложные очертания. Оно имело короткий центроплан с прямой передней и наклонной задней кромкой, стреловидные консоли и законцовки параболической формы. Чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление в месте соединения крыла с фюзеляжем, при виде спереди крылу придали изгиб в виде "обратной чайки": центральные части крыла были наклонены вниз, а внешние — вверх. Кроме аэродинамических преимуществ такая форма позволяла сделать короче стойки шасси.

Сзади к крылу крепились расчлененные на секции рули. Они имели типичную для самолетов Черановского конструкцию: подвесные, с перевернутым выпуклостью вниз профилем. Центральные секции работали как рули высоты, боковые — как элевоны.

Шасси — обычной схемы, с хвостовым колесом, должно было убираться в полете при помощи пневмосистемы, но при испытаниях этой возможностью не пользовались.

Самолет был выполнен из дерева, только шасси, моторама и основные узлы крепления имели металлическую конструкцию. При таких же, как у БИЧ-20 размерах и площади крыла, взлетный вес самолета составлял 623 кг, поэтому нагрузка на крыло получилась более, чем вдвое выше. Расчетная максимальная скорость полета — 424 км/ч.

Сборка БИЧ-21 завершилась в конце 1939 г., уже после намеченного срока состязаний. Летом следующего года самолет испытал командир авиаэскадрильи Центрального аэроклуба им.В.П.Чкалова Ф.С.Воейков. Из-за влияния выступающего вперед капота двигателя и "урезанного" киля в первом же полете выявилась сильная путевая неустойчивость. Тогда Черановский увеличил размеры вертикального оперения. Во втором полете самолет вел себя устойчивее, Воейков выполнял на нем виражи, спирали, наборы высоты и планирования. Скорость у земли с выпущенным шасси составила 320 км/ч — на 30 км/ч больше, чем на спортивном самолете Яковлева Я-21 с таким же двигателем. При дальнейшем увеличении скорости начинали проявляться небольшие колебания по курсу — "рысканье"; очевидно эффективность киля была все же недостаточной.

Весной 1941 г. испытания продолжились. Из-за сильно выступающего вперед двигателя при движении по земле самолет оказался склонен к капотированию, что и случилось при попытке взлета. Вскоре началась война, и о БИЧ-21 позабыли.

Несмотря на недостатки, естественные для еще "сырой" машины, полеты БИЧ-21 продемонстрировали преимущества "бесхвостки" в отношении аэродинамического сопротивления по сравнению с самолетом обычной схемы.

В заключении главы — о малоизвестной румынской "бесхвостке" 30-х годов "Стабилоплан-4". Ее построил конструктор Ф.Михаил. Это была авиетка с двигателем мощностью 35 л.с., установленным в носовой части закрытой кабины. Сразу за кабиной находился киль, длина самолета равнялась всего 3,7 м. Крыло крепилось к крыше кабины. Оно имело трапециевидную форму, размах — 9 м.

Особенностью самолета являлась возможность перемещения крыла вдоль оси самолета для регулирования запаса продольной устойчивости. Перемещение осуществлялось с помощью рукоятки в кабине и червячной передачи. Функционально это устройство было аналогично изменению стреловидности крыла на "Птеродактиле" Mk.IV или кривизны профиля на БОК-5.