Столетняя история “летающего крыла” - Дмитрий Соболев

После катастрофы единственного экземпляра ХР-79В руководство ВВС постановило прекратить дальнейшие работы по самолету, тем более, что война закончилась и "рубить хвосты" было уже не нужно.

Во время единственного полета первого американского реактивного истребителя-"бесхвостки" летные характеристики не замерялись. По расчетам ХР-79В должен был иметь максимальную скорость 880 км/ч, скороподъемность 27 м/с, максимальную дальность 1600 км.

После войны в распоряжение стран-победительниц попало несколько экземпляров Me-163 и Но.IX, а также многочисленные проекты стреловидных реактивных "бесхвосток" других фирм — Арадо, Блом и Фосс, БМВ, Гота, Хейнкель, Хеншель, Юнкере.[15] Благодаря стреловидной форме крыла их расчетная скорость была намного выше, чем у первых английских и американских реактивных истребителей обычной схемы с нестреловидным крылом — "Метеор", "Вампир", "Эркомет". Кроме того, по мнению ряда авиационных специалистов, отсутствие горизонтального оперения позволило бы избежать сложностей с устойчивостью и управляемостью на околозвуковых скоростях, таких, в частности, как "скоростной бафтинг" — вибрация хвостового оперения, возникающая иногда при приближении к скорости звука.

Это послужило стимулом к появлению во второй половине 40-х годов в Англии и США экспериментальных реактивных бесхвостых самолетов. Они, как и все последующие скоростные "бесхвостки", имели симметричный профиль крыла: S-образный профиль создавал бы слишком большое волновое сопротивление.

Первой английской послевоенной "бесхвосткой" был одноместный Де Хевилленд DH-108. Этот самолет принес Англии два мировых рекорда скорости, и он же унес жизни трех летчиков-испытателей. Однако обо всем по порядку.

DH-108 был предназначен для изучения свойств стреловидного крыла и схемы "бесхвостка" при различных скоростях полета. Проектирование самолета началось в октябре 1945 г., а постройка завершилась весной 1946 г. Такие рекордные темпы объясняются тем, что фюзеляж и турбореактивный двигатель на DH-108 были, как у серийного истребителя DH-100 "Вампир", новыми являлись только крыло и киль. Воздухозаборники двигателя так же, как на "Вампире", располагались у основания крыла.

Самолет имел металлическую конструкцию. На крыле находились элевоны и посадочные закрылки, руль направления — на киле. Двигатель — Де Хевилленд "Гоблин" 2 с тягой 1360 кгс. Стреловидность крыла равнялась 43°.

Первый экземпляр был построен для исследования поведения самолета на малых скоростях полета. Чтобы попадание в срыв и штопор было менее опасным, напротив элевонов установили предкрылки, постоянно находящиеся в открытом положении, а на концах крыла разместили контейнеры с противоштопорными парашютами.

15 мая 1946 г. сын основателя фирмы, ведущий летчик-испытатель Джеффри де Хевилленд-младший поднял DH-108 с аэродрома ВВС в Вудбридже в полет. Он продолжался 30 минут и прошел без происшествий. Самолет был вполне устойчив и, как показали проводившиеся позднее демонстрационные "бои" с "Москито", обладал хорошей маневренностью. Все полеты выполнялись при задросселированном двигателе на скорости не более 450 км/ч.

DFS-194

Me-163B

MX-324

ХР-79

Но.IX

DH-108

Х-4

F7U-1

AW.52

Между тем на испытания вышел второй DH-108. Он был построен для изучения особенностей устойчивости и управляемости на больших скоростях. Поэтому фиксированные предкрылки заменили на автоматические, открывающиеся только на малой скорости, угол стреловидности крыла возрос до 45°, а тяга двигателя — до 1500 кгс ("Гоблин"3). Так как с ростом скорости нагрузки на управление сильно возрастают, ручку и педали соединили с рулями через гидроусилители.

Первый полет скоростного DH-108 состоялся 23 августа 1946 г. Вскоре Д. де Хевилленд установил на нем мировой рекорд скорости, развив в горизонтальном полете 992 км/ч, а 12—13 сентября 1946 г. продемонстрировал на самолете высший пилотаж.

Но триумф вскоре обернулся трагедией. 27 сентября Д. де Хевилленд решил узнать, какую максимальную скорость сможет развить самолет при пикировании. Поднявшись на высоту 3000 м, летчик разогнал машину и направил ее к земле. Через несколько минут на глазах многочисленных свидетелей самолет развалился на части, будто натолкнувшись на невидимое препятствие. Это был "звуковой барьер" — физическое явление, связанное с резким ростом сопротивления на околозвуковой скорости из-за возникновения на крыле и других частях самолета скачков уплотнения. Катастрофа произошла при М = 0,9.

Третий экземпляр самолета DH-108, на котором в 1948 г. был установлен мировой рекорд скорости.

Гибель де Хевилленда-младшего явилась тяжелой потерей не только для его отца, но и для всей английской авиации. На протяжении многих лет он был старшим летчиком-испытателем фирмы, давшим "путевку в жизнь" знаменитому "Москито" и еще многим самолетам. "Он был отличный летчик, очень крупный специалист в области летных испытаний и весьма колоритная фигура с точки зрения характера," — писал о нем другой известный английский пилот Г.Пауэлл.[16]

Несмотря на случившееся, программа развития реактивной "бесхвостки" продолжалась. 24 июли 1947 г. начались полеты третьего DH-108. Он имел заостренную носовую часть фюзеляжа, более обтекаемый фонарь кабины и двигатель "Гоблин"4 с тягой 1700 кгс. Испытания проводил Джон Каннингем, новый шеф-пилот фирмы Де Хевилленд. Они продолжались почти год и дали много полезной информации об особенностях обтекания стреловидного крыла на околозвуковых скоростях.

Затем настало время для новых рекордных достижений. 12 апреля 1948 г. Джон Дерри установил на DH-108 рекорд скорости полета по замкнутому 100-километровому маршруту — 974 км/ч, а 9 сентября того же года он впервые в Англии превысил на самолете скорость звука. Поднявшись на высоту 12000 м, Дерри перевел DH-108 в пикирование под углом 30° и разгонял машину до тех пор, пока стрелка махометра не пересекла риску с цифрой "1". В этот момент самолет почти перестал слушаться рулей, но на высоте 9000 м летчик сумел погасить скорость и восстановил контроль над машиной. Расшифровка показаний приборов на земле показала, что самолет достиг скорости М=1,02 (около 1100 км/ч).[17] Так как на этот раз полет происходил на большой высоте, в разреженной атмосфере, конструкция выдержала аэродинамические нагрузки.

Всего через два дня после своего рискованного эксперимента Дерри принял участие в ежегодном аэрошоу в Фарнборо, продемонстрировав на "бесхвостке" головокружительный каскад фигур высшего пилотажа. Пошатнувшаяся после катастрофы 1946 г. репутация DH-108 была полностью восстановлена. Никто не ожидал, что впереди гибель еще двух пилотов: Маллер-Роланда и Джендерса. Катастрофы произошли почти одновременно. 15 февраля 1950 г. в летном центре ВВС в Фарнборо, куда после окончания основной программы испытаний передали оба самолета, разбился третий экземпляр DH-108. На большой высоте произошел отказ в системе подачи кислорода, летчик Д.Маллер-Роланд утратил способность управлять самолетом и погиб вместе с ним. 1 мая того же года настала очередь первого DH-108: самолет, пилотируемый Д.Джендерсом, попал в штопор и рухнул на землю во время испытательного полета на минимально возможную скорость.

Итак, в ходе испытаний разбились все три DH-108. И хотя в первых двух случаях катастрофы никак не связаны со схемой самолета, больше "бесхвостками" фирма Де Хевилленд не занималась.[18]

Планер GAL.56 предназначался для изучения свойств стреловидного крыла.

Экспериментальный самолет Нортроп Х-4 .

Другая английская фирма, Дженерал Эркрафт, выбрала более экономичный способ изучения стреловидного крыла: с помощью планеров-"бесхвосток". В период с 1944 г. по 1947 г. там построили и испытали четыре экспериментальных планера. Первые три имели обозначение GAL.56 и отличались только углом стреловидности крыла. Четвертый, GAL.61, по схеме был ближе к "летающему крылу". Он не имел вертикального оперения, шасси могло убираться в полете.

Пилотажные свойства планеров были плохими — сказалось отсутствие у фирмы опыта проектирования "бесхвосток". По воспоминаниям капитана Эрика Брауна, принимавшего участие в испытаниях GAL.56, аппарат, буксируемый самолетом, с трудом отрывался от земли, а в свободном полете часто попадал в срыв и переставал слушаться рулей.[19] Однажды это закончилось катастрофой, погиб известный летчик-планерист Роберт Кренфельд.

Более удачным был американский экспериментальный самолет Нортроп Х-4. Его построили с той же целью, что и DH-108: для исследования пилотажных свойств бесхвостого реактивного самолета со стреловидным крылом и заключения о целесообразности применения такой конфигурации на скоростном истребителе. Заказчиками Х-4 являлись ВВС США и НАКА.