Столетняя история “летающего крыла” - Дмитрий Соболев

Инициатором создания авиационных динамо-реактивных пушек был Л.В.Курчевский. В начале 1935 г. он предложил Б.И.Черановскому создать бесхвостый истребитель под две разработанные им 3-дюймовые пушки АПК-4. Схема "бесхвостка" привлекла Курчевского тем, что избавляла от проблем, связанных с воздействием потока вырывающихся из пушки раскаленных газов на хвостовое оперение.

Для проектирования и строительства БИЧ-17 при Управлении спецработ на артиллерийском заводе в Подлипках, которое возглавлял Курчевский, организовали конструкторское бюро. Проект самолета был разработан в апреле 1935 г. К созданию истребителя подключили специалистов ЦАГИ, которые выполнили продувки его моделей, сделанных в масштабах 1:5 и 1:2 от натуральной величины. В расчетах самолета на прочность принимал участие С.А.Лавочкин, в будущем известный авиаконструктор.

Модель пушечного истребителя БИЧ-17.

БИЧ-17 имел типичное для "бесхвосток" Черановского параболическое крыло. Профиль крыла — серии "Геттинген", его относительная толщина менялась от 17% у корня до 3% на концах. Снизу к задней кромке крепились закрылки перевернутого профиля. Их было шесть: по три на каждом крыле. Крайние секции действовали как элероны, остальные являлись рулями высоты. Киль с рулем направления представлял собой продолжение обтекателя (гаргрота) кабины. Для улучшения путевой устойчивости концы крыла были загнуты вниз на угол 5°.

Динамо-реактивные пушки находились внутри крыла, на расстоянии 1,75 м от оси фюзеляжа. Кроме того, перед кабиной предусмотрели установку пулемета, приспособленного для стрельбы через винт. Шасси — двухколесное, с хвостовой опорой. Стойки с колесами могли убираться в полете. Самолет был деревянной конструкции, только рули имели дюралюминиевый каркас, обтянутый полотном.

С двигателем воздушного охлаждения М-22 мощностью 480 л.с. БИЧ-17 обладал следующими расчетными характеристиками: максимальная скорость на высоте 3000 м — 395 км/ч, скороподъемность — 13 м/с, время выполнения виража — 8,7 с, потолок — 7800 м, дальность полета — 500 км. Благодаря влиянию "воздушной подушки" посадочная скорость должна была быть всего 80 — 85 км/ч, длина разбега и пробега — менее 100 м. Взлетный вес машины оценивался в 1280 кг.[7]

В начале 1936 г., когда самолет был готов примерно на 60%, НКВД по чьему- то доносу арестовал Курчевского и еще нескольких сотрудников предприятия. Управление спецработ и существующие при нем конструкторские бюро закрыли, а БИЧ-17 остался недостроенным.

Последним винтомоторным истребителем схемы "бесхвостка" был самолет американской фирмы Нортроп ХР-56 "Блэк Буллет" ("Черная пуля"). Его проектирование началось в сентябре 1940 г. как попытка повысить скорость боевой машины за счет использования нетрадиционной аэродинамической схемы. Согласно первоначальным расчетам, максимальная скорость самолета должна была составить фантастическую для того времени величину — около 800 км/ч.

Самолеты Джека Нортропа всегда отличались высоким уровнем новизны. Однако ХР-56 представлял собой уникальное сочетание новаторских решений. Это был бесхвостый моноплан с коротким фюзеляжем, напоминавшим по форме пулю, и с расположенным за кабиной двигателем. Через длинный вал и редуктор двигатель приводил в движение соосные винты. Для устранения реактивного момента они вращались в противоположных направлениях. С помощью порохового заряда, заложенного вокруг трансмиссии, их в экстренной ситуации можно было отстрелить, дабы обезопасить пилота при покидании самолета на парашюте. Килей было два — сверху и снизу фюзеляжа, причем нижний имел значительно большую площадь. Кроме своего основного назначения нижний киль служил также страховочной опорой, предохраняющей лопасти от поломки при взлете и посадке. Крыло имело умеренную стреловидность: 26° по передней кромке. Так же, как на БИЧ-17, концы крыла для улучшения путевой устойчивости были отклонены вниз. Расположенные там поверхности управления действовали как рули направления. Средняя секция рулей на крыле выполняла функцию элевонов, внутренняя пара отклонялась только вниз и служила для уменьшения посадочной скорости. Шасси — убираемое, редко применяемой в то время трехколесной схемы с носовой опорой. В передней части истребителя находились две 20-мм пушки и два крупнокалиберных пулемета. В качестве конструкционного материала самолета впервые в США был использован магниевый сплав, имеющий более высокую удельную прочность, чем дюралюминий.

Вначале на ХР-56 планировалось установить новейший американский двигатель водяного охлаждения Пратт-Уитни X-1800-AG3, но его не смогли довести до производственной стадии, и самолет пришлось снабдить более тяжелым двигателем воздушного охлаждения Пратт-Уитни R-2800-29 мощностью 1675 л.с. Перекомпоновка истребителя под другой мотор заняла много времени, поэтому машина была готова только в марте 1943 г.

6 сентября 1943 г., после завершения комплекса наземных испытаний, летчик фирмы Нортроп Джон Майерс поднял истребитель в воздух. Летные испытания проходили над высохшим соляным озером Мюрок в юго-западной части США, многокилометровая ровная поверхность которого представляла собой идеальный аэродром. В этот день было сделано два полета по прямой. Первый, дальностью около полутора километров, проходил у самой земли, во втором полете Майерс пролетел три километра на высоте 10—15 м.

Так как первые пробы самолета в воздухе свидетельствовали о его недостаточной путевой устойчивости, Нортроп увеличил площадь верхнего киля. После этого 8 октября Майерс вновь испытал ХР-56. Полет прошел успешно, самолет стал более устойчив.

Первый экземпляр истребителя ХР-56 перед полетом. В кабине — Джон Майерс.

После аварии 6 сентября 1943 г.

Испытания ХР-56 №2.

Опасность поджидала Майерса после полета. Когда он на скорости около 200 км/ч рулил к месту старта, внезапно соскочила покрышка с левой стойки шасси. Самолет развернуло боком, некоторое время он скользил в таком положении по поверхности озера, затем задел за землю крылом и начал беспорядочно кувыркаться. Привязные ремни оборвались, и летчика выбросило из кабины на несколько метров в сторону. Шлем для игры в поло, который Майерс предусмотрительно надел перед полетом, спас ему жизнь. Самолет же в результате этой "автомобильной" аварии получил такие повреждения, что о его восстановлении не могло быть и речи.

К началу 1944 г. фирма Нортроп изготовила новый экземпляр истребителя. В качестве дополнительного средства для поворотов в воздухе на самолете поставили аэродинамические тормоза необычной конструкции. Они представляли собой расположенные на концах крыла трубы. Движение педалей приводило в действие клапаны, перекрывающие внутреннее сечение одной или другой трубы. При этом аэродинамическое сопротивление возрастало, и самолет разворачивался в нужном направлении.

Испытания ХР-56 № 2 проводил летчик Гарри Кросби. Весной 1944 г. он выполнил 10 полетов. Все они обошлись без происшествий. Однако продольная и путевая устойчивость ХР-56 были хуже, чем у обычного истребители. Еще одним недостатком была невозможность использования посадочных закрылков: при их отклонении распределение аэродинамических сил на крыле изменялось таким образом, что самолет затягивало в пикирование. Без закрылков же посадочная скорость была слишком большой — 214 км/ч.[8]

Принимая во внимание перечисленные недостатки, а также предвидя скорый переход на реактивную авиацию, руководство ВВС США постановило прекратить испытания ХР-56. В декабре 1946 г. самолет отправили на склад неиспользуемых военных самолетов, а позднее передали в Вашингтонский аэрокосмический музей. В 80-е годы он был перевезен на фирму Нортроп для реставрации.

Итак, ни в одной стране винтомоторные истребители-"бесхвостки" не достигли стадии практического применения. Тем же закончились и работы в СССР по бесхвостым бомбардировщикам, хотя один из них и был рекомендован к выпуску.

Я уже упоминал о проекте бомбардировщика-"летающее крыло" Б.И.Черановского БИЧ-5. Из-за неуспешных испытаний его экспериментального прототипа БИЧ-14 он не был осуществлен, несмотря на то, что военные эксперты отмечали такие теоретические преимущества предложенной схемы, как более высокое аэродинамическое качество, меньший вес конструкции, удобство размещения кормовой стрелковой установки.[9]

Один из необычных проектов 1930-х годов: бомбардировщик ТБ-3 в варианте "бесхвостки" (проект П.И.Гроховского).

Первый в мире бесхвостый бомбардировщик К-12 (ВС-2) создал авиаконструктор Константин Алексеевич Калинин, занимавшийся до этого выпуском пассажирских самолетов. Он был спроектирован по заданию ВВС на новый многоцелевой или, как тогда говорили, "войсковой" самолет. Отсюда и военное обозначение машины ВС-2: "войсковой самолет-2". Кроме функций бомбардировщика самолет должен был выполнять задачи разведчика, корректировщика артиллерийского огня, использоваться для аэрофотосъемки и перевозки грузов и раненных.