Экспериментальный самолет Northrop Flying Wing 1929 (США)
Американский авиаконструктор Джон Кнудсен «Джек» Нортроп в свое время получил широкую известность, предложив несколько проектов перспективных самолетов, построенных по схеме «летающее крыло». Некоторые машины этого семейства оказались настолько удачными, что даже были рекомендованы к серийному производству и принятию на вооружение. Тем не менее, такие результаты были получены далеко не сразу. Перед появлением заказа на серийную сборку боевых самолетов Дж. Нортропу и его коллегам пришлось разработать, построить и испытать несколько экспериментальных машин оригинального облика. Первый из них остался в истории под именами Northrop Flying Wing 1929 и X-216H.
Напомним, в 1927 году Дж. Нортроп устроился на работу компанию Lockheed и был назначен руководителем одного из новых проектов. В свободное от основной работы время конструктор изучал перспективы развития авиации. В этот период он пришел к выводу о необходимости использования кардинально новых схем и архитектур. После анализа имеющихся возможностей он решил разрабатывать новые образцы типа «летающее крыло». Подобная схема летательного аппарата позволяла получить определенные преимущества перед «традиционными» самолетами, и потому представляла большой интерес.
Самолет Northrop Flying Wing 1929 в полете. Фото Boeing / boeingimages.com
Проверять новые идеи планировалось при помощи специального экспериментального опытного образца, имеющего необычную архитектуру. Любопытно, что на тот момент автор проекта еще не был уверен в полной работоспособности «летающего крыла», из-за чего решил дополнить единственную крупную плоскость вынесенным хвостовым оперением. Одновременно с этим экспериментальный образец не должен был оснащаться фюзеляжем традиционной конструкции.
Проект экспериментальной машины был разработан в 1928 году. По имеющимся данным, Дж. Нортроп не планировал присваивать оригинальной разработке какое-либо специальное обозначение. Машина называлась просто и понятно – Flying Wing («Летающее крыло»). В некоторых источниках это имя дополняется годом первого полета – 1929. Также экспериментальный самолет могут называть по регистрационному номеру X-216H. Такое обозначение не вполне корректно, но все же позволяет не путать самый первый опытный образец с более поздними «летающими крыльями» Джека Нортропа.
Новый проект предлагал необычную для своего времени архитектуру летательного аппарата. Основным и наиболее крупным агрегатом опытного самолета должно было стать крыло, отличающееся сравнительно толстым профилем. В крупной центральной части такого крыла должны были помещаться основные устройства машины, а также кабины пилотов. В связи с отсутствием необходимого опыта и требуемой информации было решено дополнить такое крыло вынесенным на балках хвостовым оперением. Самолет должен был получить поршневой двигатель с воздушным винтом, неубираемое шасси и простейшие средства управления.
Опытный самолет в ангаре. Фото Waterandpower.org
Крыло перспективного самолета планировалось строить по схеме «полумонокок». Все нагрузки должны были распределяться между каркасом и несущей обшивкой. Для получения высокого весового совершенства как силовой набор, так и обшивка должны были изготавливаться из дюралюминия. В составе каркаса использовались стандартные профили и некоторые оригинальные детали, обшивка – листовая. На сохранившихся фотографиях можно увидеть, как металлические листы обшивки изгибались на каркасе. При этом обшивка центральной части крыла образовывала плавно изогнутую поверхность, тогда как консоли отличались заметными гранями между «секциями».
Крыло нового самолета должно было решать задачи создания подъемной силы, а кроме того, предназначалось для размещения некоторых устройств. По этой причине центральная часть крыла была выполнена сравнительно высокой, а кроме того, получила «рудиментарный» носовой обтекатель. Консоли крыла отличались меньшей высотой, средним удлинением и некоторым сужением. Также по направлению к законцовкам уменьшалась абсолютная высота конструкции. Таким образом, самолет получил трапециевидное в плане крыло с небольшой стреловидностью передней кромки. Задняя кромка имела небольшую отрицательную стреловидность. Использовались закругленные законцовки, обшивка которых выполнялась из нескольких крупных деталей. Рядом с левой законцовкой находилась трубка приемника воздушного давления.
Центральная часть крыла предназначалась для размещения двигателя и экипажа. Для получения приемлемой балансировки двигатель был вынесен вперед относительно центра тяжести машины. Из-за этого он заметным образом выступал за переднюю кромку крыла и потому нуждался в дополнительном обтекателе. Как следствие, на спрямленном участке центроплана появился выступающий агрегат несимметричной формы. Более эффективное охлаждение двигателя обеспечивалось отверстиями в головной части обтекателя.
Самолет на испытаниях. Фото Waterandpower.org
Позади двигателя, возле центра крыла, предусматривались две отдельные кабины для пилота и пассажира. Кабины были выполнены открытыми, доступ в них осуществлялся через люки, представлявшие собой овальные отверстия в обшивке. Правая кабина, предназначенная для пассажира, могла прикрываться съемной крышкой. Над задней кромкой крыла, сразу за кабинами, находился вертикальный треугольный наплыв, служивший основанием для вала воздушного винта. Сам винт помещался непосредственно за задней кромкой центроплана.
Первое «Летающее крыло» Дж. Нортропа оснащалось весьма простой механизацией. На задней кромке крыла, почти по всему размаху консолей, находились крупные элероны. Для получения высоких характеристик управляемости конструктор использовал отклоняемые плоскости большой площади. Из-за этого их задняя часть заметно выступала за пределы крыла.
Автор проекта не был до конца уверен в характеристиках и возможностях новой компоновки, из-за чего дополнил крупное и толстое крыло хвостовым оперением. В задней части крыла, по бокам от воздушного винта, предлагалось монтировать пару дюралюминиевых хвостовых балок. Они имели каплевидное поперечное сечение, площадь которого уменьшалась по направлению к хвосту. На значительном расстоянии от крыла (около 1,3 максимальной хорды) размещался прямоугольный стабилизатор, закрепленный между двумя балками. Его задняя часть была отдана под установку руля высоты большой площади. По бокам от стабилизатора, непосредственно на балках, помещались овальные кили, задняя секция которых выполняла функции рулей направления.
На земле новый самолет должен был располагаться почти горизонтально, с минимальным углом атаки крыла. Для этого он получил трехточечное шасси с задним колесом. Пара основных стоек находилась на стыке центроплана и консолей, а их колеса были заметным образом вынесены перед носком крыла. Третье колесо находилось под задней кромкой крыла и могло самостоятельно ориентироваться, облегчая маневрирование.
Самолет после переделки винтомоторной группы. Фото Waterandpower.org
Силовая установка самолета Northrop Flying Wing была построена на основе авиационного двигателя Menasco A-4 Pirate. Четырехцилиндровый бензиновый двигатель развивал мощность до 90 л.с. Мотор пришлось частично вынести в носовой обтекатель, а прочие элементы силовой установки находились внутри крыла. Так, радиатор и его воздушный канал поместили в задней части крыла, на нижней его поверхности. Вал воздушного винта проходил по всей длине крыла и выводился наружу через хвостовой агрегат характерной формы. Использовался сравнительно простой воздушный винт с металлическими лопастями. В центральной части крыла находились топливные баки достаточной емкости.
Экипаж самолета нового типа мог состоять из двух человек. Они помещались в собственных кабинах, справа и слева от продольной оси машины. Кабины были выполнены открытыми. Более того, они даже не оснащались козырьками. При этом за головой пилота имелся небольшой гаргрот. В левой кабине, предназначенной для пилота, устанавливался полный набор органов управления и аппаратуры для контроля систем. Правая кабина имела место для одного пассажира. В случае его отсутствия проем кабины закрывался специальной крышкой.
Проект нового «Летающего крыла» был завершен в 1928 году, однако строительство опытного образца заняло некоторое время. Строительство велось Дж. Нортопом в инициативном порядке, хотя и при определенном содействии сотрудников компании Lockheed. Экспериментальная машина была выкачена на летное поле в 1929 году. Предназначенный для испытаний образец был зарегистрирован и получил номер X-216H. Впоследствии регистрационный номер стал одним из общеупотребительных имен самолета.
Построенный прототип был доставлен на авиабазу Мюрок, шт. Калифорния (ныне база Эдвардс), где планировалось провести все необходимые испытания. После недолгих наземных проверок опытный самолет Northrop Fliing Wing / X-216H был допущен к испытательным полетам. 26 сентября 1929 года летчик-испытатель Эдди Белленд впервые поднял прототип в воздух. Достаточно быстро стало ясно, что все принятые меры предосторожности были излишними. Машина легко взлетала и уверенно держалась в воздухе. Высокие характеристики крупного крыла давали хорошую устойчивость и управляемость.
Обновленный Flying Wing 1929, вид спереди. Фото The Royal Aeronautical Society (National Aerospace Library)
Первый этап летных испытаний продолжался в течение нескольких недель. С учетом результатов тестовых полетов осуществлялись те или иные доработки существующей конструкции, однако значительные изменения до определенного времени в нее не вносились. Тем не менее, по результатам первых испытаний было принято решение о переработке винтомоторной группы, необходимой для определенного повышения характеристик.
Имеющийся поршневой двигатель был развернут на 180°, что позволило установить на нем носовой тянущий винт, схожий с использовавшимся ранее. Это привело к отказу от длинного вала, проходившего через крыло, а также к удалению поддерживающего устройства возле задней кромки крыла. Все это дало результаты в виде некоторого сокращения взлетного веса и повышения тяги. Как следствие, летные характеристики машины незначительно улучшились.
Следующим этапом развития существующей конструкции должен был стать отказ от имеющегося хвостового оперения. На ранних этапах испытаний стабилизатор и кили являлись страховкой на случай непредвиденных обстоятельств, но вскоре стало ясно, что самолет вполне способен обойтись и без них. Таким образом, в самом начале тридцатых годов Дж. Нортроп и его коллеги планировали удалить хвостовые балки с оперением и соответствующим образом доработать существующее крыло.
Однако такая модернизация не была проведена. Проект Northrop Flying Wing 1929 разрабатывался в инициативном порядке и в свободное от основной работы время. Строительство осуществлялось с использованием имеющихся возможностей, но без ущерба для основного производства компании-работодателя. Такой подход позволил реализовать несколько этапов исследовательской программы, но дальнейшие работы оказались невозможными.
Вид сбоку. Фото The Royal Aeronautical Society (National Aerospace Library)
В начале тридцатых годов Джек Нортроп и другие энтузиасты столкнулись с проблемами финансового и организационного характера. Отсутствие требуемого финансирования и затруднения с поиском производственной площадки привели к отказу от дальнейшей модернизации уже существующего прототипа X-216H. Конструкторам пришлось на некоторое время отложить дальнейшее развитие перспективного направления. Разработка следующего экспериментального «летающего крыла» началась лишь в конце десятилетия.
Единственный построенный прототип Flying Wing 1929 после завершения испытаний был отправлен на стоянку. Пробыв там несколько лет, интереснейший образец ушел на разборку. Новые испытания уже не планировались, дальнейшие работы по проекту попросту исключались, а хранение готовой машины посчитали нецелесообразным. Как следствие, ориентировочно к середине тридцатых годов самое первое «летающее крыло» Дж. Нортропа, доведенное до испытаний и успешно проверенное в воздухе, было утилизировано.
Почти одновременно с этими событиями Джек Нортроп основал собственную авиастроительную компанию. В 1939 году фирма Northrop Corporation вошла в состав фирмы Douglas Aircraft, а ее основатель был вынужден создать новую организацию под своим именем. Только после этого конструктор получил возможность сконцентрировать усилия на создании новых самолетов схемы «летающее крыло». Новые результаты этих работ не заставили себя долго ждать.
По материалам сайтов:
http://all-aero.com/
https://militaryfactory.com/
http://boeing.com/
http://aerofiles.com/
http://waterandpower.org/
Напомним, в 1927 году Дж. Нортроп устроился на работу компанию Lockheed и был назначен руководителем одного из новых проектов. В свободное от основной работы время конструктор изучал перспективы развития авиации. В этот период он пришел к выводу о необходимости использования кардинально новых схем и архитектур. После анализа имеющихся возможностей он решил разрабатывать новые образцы типа «летающее крыло». Подобная схема летательного аппарата позволяла получить определенные преимущества перед «традиционными» самолетами, и потому представляла большой интерес.
Самолет Northrop Flying Wing 1929 в полете. Фото Boeing / boeingimages.com
Проверять новые идеи планировалось при помощи специального экспериментального опытного образца, имеющего необычную архитектуру. Любопытно, что на тот момент автор проекта еще не был уверен в полной работоспособности «летающего крыла», из-за чего решил дополнить единственную крупную плоскость вынесенным хвостовым оперением. Одновременно с этим экспериментальный образец не должен был оснащаться фюзеляжем традиционной конструкции.
Проект экспериментальной машины был разработан в 1928 году. По имеющимся данным, Дж. Нортроп не планировал присваивать оригинальной разработке какое-либо специальное обозначение. Машина называлась просто и понятно – Flying Wing («Летающее крыло»). В некоторых источниках это имя дополняется годом первого полета – 1929. Также экспериментальный самолет могут называть по регистрационному номеру X-216H. Такое обозначение не вполне корректно, но все же позволяет не путать самый первый опытный образец с более поздними «летающими крыльями» Джека Нортропа.
Новый проект предлагал необычную для своего времени архитектуру летательного аппарата. Основным и наиболее крупным агрегатом опытного самолета должно было стать крыло, отличающееся сравнительно толстым профилем. В крупной центральной части такого крыла должны были помещаться основные устройства машины, а также кабины пилотов. В связи с отсутствием необходимого опыта и требуемой информации было решено дополнить такое крыло вынесенным на балках хвостовым оперением. Самолет должен был получить поршневой двигатель с воздушным винтом, неубираемое шасси и простейшие средства управления.
Опытный самолет в ангаре. Фото Waterandpower.org
Крыло перспективного самолета планировалось строить по схеме «полумонокок». Все нагрузки должны были распределяться между каркасом и несущей обшивкой. Для получения высокого весового совершенства как силовой набор, так и обшивка должны были изготавливаться из дюралюминия. В составе каркаса использовались стандартные профили и некоторые оригинальные детали, обшивка – листовая. На сохранившихся фотографиях можно увидеть, как металлические листы обшивки изгибались на каркасе. При этом обшивка центральной части крыла образовывала плавно изогнутую поверхность, тогда как консоли отличались заметными гранями между «секциями».
Крыло нового самолета должно было решать задачи создания подъемной силы, а кроме того, предназначалось для размещения некоторых устройств. По этой причине центральная часть крыла была выполнена сравнительно высокой, а кроме того, получила «рудиментарный» носовой обтекатель. Консоли крыла отличались меньшей высотой, средним удлинением и некоторым сужением. Также по направлению к законцовкам уменьшалась абсолютная высота конструкции. Таким образом, самолет получил трапециевидное в плане крыло с небольшой стреловидностью передней кромки. Задняя кромка имела небольшую отрицательную стреловидность. Использовались закругленные законцовки, обшивка которых выполнялась из нескольких крупных деталей. Рядом с левой законцовкой находилась трубка приемника воздушного давления.
Центральная часть крыла предназначалась для размещения двигателя и экипажа. Для получения приемлемой балансировки двигатель был вынесен вперед относительно центра тяжести машины. Из-за этого он заметным образом выступал за переднюю кромку крыла и потому нуждался в дополнительном обтекателе. Как следствие, на спрямленном участке центроплана появился выступающий агрегат несимметричной формы. Более эффективное охлаждение двигателя обеспечивалось отверстиями в головной части обтекателя.
Самолет на испытаниях. Фото Waterandpower.org
Позади двигателя, возле центра крыла, предусматривались две отдельные кабины для пилота и пассажира. Кабины были выполнены открытыми, доступ в них осуществлялся через люки, представлявшие собой овальные отверстия в обшивке. Правая кабина, предназначенная для пассажира, могла прикрываться съемной крышкой. Над задней кромкой крыла, сразу за кабинами, находился вертикальный треугольный наплыв, служивший основанием для вала воздушного винта. Сам винт помещался непосредственно за задней кромкой центроплана.
Первое «Летающее крыло» Дж. Нортропа оснащалось весьма простой механизацией. На задней кромке крыла, почти по всему размаху консолей, находились крупные элероны. Для получения высоких характеристик управляемости конструктор использовал отклоняемые плоскости большой площади. Из-за этого их задняя часть заметно выступала за пределы крыла.
Автор проекта не был до конца уверен в характеристиках и возможностях новой компоновки, из-за чего дополнил крупное и толстое крыло хвостовым оперением. В задней части крыла, по бокам от воздушного винта, предлагалось монтировать пару дюралюминиевых хвостовых балок. Они имели каплевидное поперечное сечение, площадь которого уменьшалась по направлению к хвосту. На значительном расстоянии от крыла (около 1,3 максимальной хорды) размещался прямоугольный стабилизатор, закрепленный между двумя балками. Его задняя часть была отдана под установку руля высоты большой площади. По бокам от стабилизатора, непосредственно на балках, помещались овальные кили, задняя секция которых выполняла функции рулей направления.
На земле новый самолет должен был располагаться почти горизонтально, с минимальным углом атаки крыла. Для этого он получил трехточечное шасси с задним колесом. Пара основных стоек находилась на стыке центроплана и консолей, а их колеса были заметным образом вынесены перед носком крыла. Третье колесо находилось под задней кромкой крыла и могло самостоятельно ориентироваться, облегчая маневрирование.
Самолет после переделки винтомоторной группы. Фото Waterandpower.org
Силовая установка самолета Northrop Flying Wing была построена на основе авиационного двигателя Menasco A-4 Pirate. Четырехцилиндровый бензиновый двигатель развивал мощность до 90 л.с. Мотор пришлось частично вынести в носовой обтекатель, а прочие элементы силовой установки находились внутри крыла. Так, радиатор и его воздушный канал поместили в задней части крыла, на нижней его поверхности. Вал воздушного винта проходил по всей длине крыла и выводился наружу через хвостовой агрегат характерной формы. Использовался сравнительно простой воздушный винт с металлическими лопастями. В центральной части крыла находились топливные баки достаточной емкости.
Экипаж самолета нового типа мог состоять из двух человек. Они помещались в собственных кабинах, справа и слева от продольной оси машины. Кабины были выполнены открытыми. Более того, они даже не оснащались козырьками. При этом за головой пилота имелся небольшой гаргрот. В левой кабине, предназначенной для пилота, устанавливался полный набор органов управления и аппаратуры для контроля систем. Правая кабина имела место для одного пассажира. В случае его отсутствия проем кабины закрывался специальной крышкой.
Проект нового «Летающего крыла» был завершен в 1928 году, однако строительство опытного образца заняло некоторое время. Строительство велось Дж. Нортопом в инициативном порядке, хотя и при определенном содействии сотрудников компании Lockheed. Экспериментальная машина была выкачена на летное поле в 1929 году. Предназначенный для испытаний образец был зарегистрирован и получил номер X-216H. Впоследствии регистрационный номер стал одним из общеупотребительных имен самолета.
Построенный прототип был доставлен на авиабазу Мюрок, шт. Калифорния (ныне база Эдвардс), где планировалось провести все необходимые испытания. После недолгих наземных проверок опытный самолет Northrop Fliing Wing / X-216H был допущен к испытательным полетам. 26 сентября 1929 года летчик-испытатель Эдди Белленд впервые поднял прототип в воздух. Достаточно быстро стало ясно, что все принятые меры предосторожности были излишними. Машина легко взлетала и уверенно держалась в воздухе. Высокие характеристики крупного крыла давали хорошую устойчивость и управляемость.
Обновленный Flying Wing 1929, вид спереди. Фото The Royal Aeronautical Society (National Aerospace Library)
Первый этап летных испытаний продолжался в течение нескольких недель. С учетом результатов тестовых полетов осуществлялись те или иные доработки существующей конструкции, однако значительные изменения до определенного времени в нее не вносились. Тем не менее, по результатам первых испытаний было принято решение о переработке винтомоторной группы, необходимой для определенного повышения характеристик.
Имеющийся поршневой двигатель был развернут на 180°, что позволило установить на нем носовой тянущий винт, схожий с использовавшимся ранее. Это привело к отказу от длинного вала, проходившего через крыло, а также к удалению поддерживающего устройства возле задней кромки крыла. Все это дало результаты в виде некоторого сокращения взлетного веса и повышения тяги. Как следствие, летные характеристики машины незначительно улучшились.
Следующим этапом развития существующей конструкции должен был стать отказ от имеющегося хвостового оперения. На ранних этапах испытаний стабилизатор и кили являлись страховкой на случай непредвиденных обстоятельств, но вскоре стало ясно, что самолет вполне способен обойтись и без них. Таким образом, в самом начале тридцатых годов Дж. Нортроп и его коллеги планировали удалить хвостовые балки с оперением и соответствующим образом доработать существующее крыло.
Однако такая модернизация не была проведена. Проект Northrop Flying Wing 1929 разрабатывался в инициативном порядке и в свободное от основной работы время. Строительство осуществлялось с использованием имеющихся возможностей, но без ущерба для основного производства компании-работодателя. Такой подход позволил реализовать несколько этапов исследовательской программы, но дальнейшие работы оказались невозможными.
Вид сбоку. Фото The Royal Aeronautical Society (National Aerospace Library)
В начале тридцатых годов Джек Нортроп и другие энтузиасты столкнулись с проблемами финансового и организационного характера. Отсутствие требуемого финансирования и затруднения с поиском производственной площадки привели к отказу от дальнейшей модернизации уже существующего прототипа X-216H. Конструкторам пришлось на некоторое время отложить дальнейшее развитие перспективного направления. Разработка следующего экспериментального «летающего крыла» началась лишь в конце десятилетия.
Единственный построенный прототип Flying Wing 1929 после завершения испытаний был отправлен на стоянку. Пробыв там несколько лет, интереснейший образец ушел на разборку. Новые испытания уже не планировались, дальнейшие работы по проекту попросту исключались, а хранение готовой машины посчитали нецелесообразным. Как следствие, ориентировочно к середине тридцатых годов самое первое «летающее крыло» Дж. Нортропа, доведенное до испытаний и успешно проверенное в воздухе, было утилизировано.
Почти одновременно с этими событиями Джек Нортроп основал собственную авиастроительную компанию. В 1939 году фирма Northrop Corporation вошла в состав фирмы Douglas Aircraft, а ее основатель был вынужден создать новую организацию под своим именем. Только после этого конструктор получил возможность сконцентрировать усилия на создании новых самолетов схемы «летающее крыло». Новые результаты этих работ не заставили себя долго ждать.
По материалам сайтов:
http://all-aero.com/
https://militaryfactory.com/
http://boeing.com/
http://aerofiles.com/
http://waterandpower.org/
Информация