Столетняя история “летающего крыла” - Дмитрий Соболев

Кабина экипажа ХВ-35.

Система управления самолетом была полностью идентична системе управления N-9MA. Посадочные закрылки могли отклоняться на 50° вниз, элевоны — на 35° вверх и на 25° вниз, балансировочные закрылки на концах крыла — на 30° вверх. Такое распределение углов поворота, впервые примененное братьями Хортен в 1938 г., уменьшало вероятность нарушения продольной балансировки крыла в полете.[6] Щели вдоль передней кромки, выполняющие роль предкрылков, автоматически открывались когда скорость уменьшалась до 224 км/ч, на остальных режимах они были плотно закрыты металлическими шторками и не увеличивали аэродинамическое сопротивление крыла.

В связи с большими размерами органов управления все они приводились в действие через гидроусилители (бустеры). Это позволяло полностью снять нагрузку со штурвала и педалей. Но для того, чтобы летчик все же "чувствовал" самолет, органы управления в кабине соединили с бустерами через так называемые "загрузочные механизмы" пружинного или пневматического типа.

В отношении аэродинамического совершенства "летающее крыло" Нортропа не имело равных. Сопротивление выступающих за обводы крыла частей (фонарь кабины летчика, астронавигационный купол штурмана, обтекатели стрелковых турелей и удлинительных валов двигателей) не превышало 10% от общего сопротивления самолета. Таким образом, ХВ-35 являлся наибольшим приближением к "идеальному самолету" (т.е. к 100-процентному "летающему крылу") среди всех летательных аппаратов. По материалам фирмы, минимальный коэффициент лобового сопротивления ХВ-35 составлял всего 0,011 — вдвое меньше, чем у лучшего американского серийного бомбардировщика В-29.[7]

Первый экземпляр бомбардировщика ХВ-35 перед наземными испытаниями.

Вместе с тем, по другому важному параметру — коэффициенту максимальной подъемной силы — бомбардировщик Нортропа уступал В-29, так как отклонение вверх балансировочных поверхностей на концах крыла, необходимое для уравновешивания самолета при выпуске посадочных закрылков, вело к уменьшению Сумакс. У ХВ-35 этот параметр составлял 1,5, тогда как у В-29 — 2,3. В результате для сохранения той же посадочной скорости Нортроп был вынужден увеличить площадь крыла. Это несколько снижало эффект рекордно малого коэффициента лобового сопротивления самолета.

Контракт на постройку бомбардировщика-'летающее крыло" был подписан 22 ноября 1941 г. Согласно планам ВВС, программа выпуска предусматривала изготовление двух опытных самолетов ХВ-35, тринадцати предсерийных машин YB-35 и 200 серийных бомбардировщиков В-35, с началом их поставок на вооружение в июне 1945 г. Однако, как известно, первый опытный экземпляр увидел свет только весной 1946 г.

Такой "долгострой" объясняется не только принципиальной новизной конструкции, требующей отказа от обычных технологических методов и применения нестандартных сборочных приспособлений, но и недостатком производственных мощностей у фирмы Нортроп, занятой серийным выпуском ночных истребителей Р-61. Попытка военных привлечь на помощь самолетостроительную фирму Мартин не увенчалась успехом — ее руководство не было заинтересовано в разработке "чужого" самолета и откровенно тянуло время. В результате постройка опытного образца растянулась на четыре с половиной года. С учетом расходов на проектирование она обошлась в 13 млн. долларов.

Первая рулежка ХВ-35 по бетонированной дорожке аэродрома фирмы Нортроп в Хоутхорне состоялась 16 мая 1946 г. Она предназначалась для проверки работы двигателей, винтов, тормозов, системы управления и приборов. Скорость движения по полосе была сравнительно небольшой: 48 — 65 км/ч. При последующих наземных испытаниях скорость пробежек постепенно увеличили до 185 км/ч. Все системы работали нормально.

Самолет уходит в первый полет.

25 июня 1946 г. летчик-испытатель фирмы Нортроп Макс Стенли впервые поднял гигантское "летающее крыло" в воздух с заводского аэродрома. Вот как описывает это событие сослуживец и друг Д.Нортропа Теодор Коулман:

"После того, как бортинженер закончил проверку двигателей, Стенли взял управление на себя и плавно переместил все четыре сектора газа вперед. Затем он отпустил тормоза, и самолет рванулся вперед. Макс разгонял "летающее крыло" вдоль осевой линии, нанесенной по центру взлетной полосы, одновременно отжимая штурвал от себя, чтобы носовое колесо плотно касалось "бетонки" пока самолет не наберет нужной для взлета скорости. Второй пилот, Бретчер, начал отсчет скорости разбегающегося по хоутхорнскому аэродрому "летающего крыла". Стенли наблюдал за быстро укорачивающейся взлетной полосой, стараясь не пропустить момент, когда второй пилот назовет цифру 75 миль в час — скорость, при которой расщепляющиеся закрылки на концах крыла станут достаточно эффективны, чтобы управлять машиной.

Внезапно, — вспоминает Стенли, — из зарослей сорняков, росших по бокам полосы, выскочил заяц. Огромными скачками он несся перед набирающим скорость самолетом. Когда я увидел, что мы не можем его догнать, меня охватило беспокойство: или это очень уж быстрый заяц, или с самолетом что-то не так! В тот момент, когда я обдумывал возможные последствия последнего варианта, заяц соскочил с полосы и так же быстро, как появился, исчез в траве.

Гигантское "летающее крыло" в воздухе.

Пробежав примерно половину взлетной полосы, самолет достиг скорости 100 миль в час. Почувствовав по реакции органов управления, что воздух уже "держит" машину, Макс Стенли медленно потянул штурвал на себя, поднимая в воздух носовое колесо. При скорости 115 миль в час он плавно оторвал от земли 200000-фунтовый ХВ-35, и тот поднялся в воздух, окруженный облачком дыма выхлопных газов. Как и рассчитывалось, длина разбега составила 3000 футов. Было 10.30 утра...

Уборка шасси заняла почти минуту. Все это время, пока самолет набирал высоту, в кабине мигали красные лампочки, показывающие, что для работающих на полной мощности двигателей воздушная скорость слишком мала. Когда шасси было полностью убрано в крыло, ХВ-35 находился на высоте 5500 футов. Самолет пролетел над центром Лос-Анжелеса, двигаясь на восток. На высоте 8500 футов он перешел в горизонтальный полет и повернул в направлении перевала Кайон, ведущего к Мюроку. Пока не возникла необходимость связи с контрольной армейской вышкой в Мюроке, экипаж успел провести дюжину испытаний различных летных характеристик самолета. В 11.14, через 44 минуты после взлета, Стенли приземлил "летающее крыло" в Мюрок Драй Лейке — военной базе, расположенной на высокогорной пустыне Мохаве... ".[8]

Этот полет, казалось бы, означал осуществление давнишней мечты авиаконструкторов о создании "идеального самолета". Нортроп и его сослуживцы ликовали. Однако радость создателей ХВ-35 оказалась преждевременной: начались проблемы с двигателями и винтами. Уже во втором полете (июль 1946 г.) обнаружилась течь в гидросистеме управления шагом одного из винтов. Много неприятностей вызывали вибрации удлинительных валов двигателей и валов соосных пропеллеров. Иногда они даже приводили к поломкам редукторов. Во время одного из полетов из-за этого пришлось остановить два мотора с одной стороны. В этой экстренной ситуации экипажу удалось благополучно приземлиться, что свидетельствует не только о мастерстве летчиков, но и о высокой эффективности органов управления самолетом.

Из-за технических проблем соосные винты пришлось заменить обычными.

В июне 1947 г. на аэродром в Мюроке прибыл второй ХВ-35. Его испытания сопровождалисв теми же трудностями. В конце концов полеты пришлось прервать и отправить обе машины на доработку. На заводе соосные винты заменили одинарными, того же диаметра. Это привело к ухудшению летных характеристик, но зато позволило упростить трансмиссию и сделать ее более "жесткой".

По своим летным данным ХВ-35 превосходил основной стратегический бомбардировщик США В-29. Максимальная скорость полета на высоте 8500 м у ХВ-35 была 605 км/ч, у В-29 — 560 км/ч, крейсерская скорость — соответственно 445 км/ч и 420 км/ч, практический потолок — 10700 м и 10000 м. При одинаковой бомбовой нагрузке (4500 кг) "летающее крыло" Нортропа имело дальность 10000 км, а В-29 — 7700 км.[9]

Однако какими бы характеристиками ни обладал винтомоторный бомбардировщик, он уже не мог привлечь военных — наступила эра реактивной авиации. Гольт, потерянные за время постройки первых экземпляров самолета, сыграли роковую роль в судьбе ХВ-35.

Когда пришло указание о закрытии программы В-35, сборка самолетов уже шла полным ходом. Тогда их стали срочно переделывать под реактивные двигатели.

Пытаясь спасти положение, Д.Нортроп решил заменить поршневые двигатели турбореактивными. В крыле одного из предсерийных YB-35 вместо Пратт-Уитни разместили 8 ТРД Аллисон J-35 с тягой по 900 кгс каждый. Чтобы компенсировать тот запас путевой устойчивости, который раньше давали толкающие винты и обтекатели их валов, на крыле установили четыре киля. Они соединялись с выступающими из крыла вверх продольными перегородками ("аэродинамическими гребнями"), служащими для предотвращения перетекания воздуха вдоль размаха. Модифицированный самолет получил обозначение YB-49.