«Летающие тарелки» из США
В прошлый раз мы рассматривали проекты летательных аппаратов дискообразной формы, созданных в нацистской Германии. Ни один из них не дошел до более-менее доработанного состояния. Самой удачной конструкции – самолету AS-6 – удалось выйти на летные испытания и даже совершить попытку подняться в воздух. Тем не менее, все это было достигнуто ценой нескольких аварий. В итоге, Германия, вложив много денег, так и не получила ни одного летательного аппарата, имеющего нестандартную круглую форму. За несколько лет до немцев аналогичные проекты были начаты американскими инженерами. И в силу разных причин «дисколеты» из США оказались гораздо более удачными, чем немецкие, хотя тоже не пошли в серийное производство.
«Блины» Циммермана
Из всех американских инженеров первых успехов в области летательных аппаратов дискообразной формы достиг Чарльз Циммерман. Надо заметить, идея сделать крыло круглым в плане существовала и ранее. Только предыдущие идеи так и остались на стадиях замыслов или предварительных набросков облика самолета. В 1933 году Циммерман, устроившись работать на фирму Chance Vought, смог начать исследования по теме крыла сверхмалого удлинения. Целью его работ было изучение свойств крыла с удлинением около единицы, а также различных форм передней и задней кромок крыла. В течение несколько лет Циммерман проверял различные аэродинамические компоновки, пока не пришел к выводу о хороших характеристиках несущей поверхности, имеющей в плане круглую форму.
Исследования показали, что крыло дискообразной формы, несмотря на сравнительно большое сопротивление воздуха, имеет очень хорошую подъемную силу. Кроме того, на пробных моделях было установлено, что повысить аэродинамические характеристики самолета с таким крылом можно всего лишь правильным расположением двигателей и винтов. Для этого последние должны размещаться так, чтобы создаваемый ими поток омывал верхнюю и нижнюю поверхности крыла. К 1939 году проект Циммермана дошел до той стадии, когда можно было прекращать эксперименты на моделях и начинать конструировать полноценный самолет.
Летательный аппарат с индексом V-173 и неофициальным названием Flying Pancake («Летающий блин») вобрал в себе все новые идеи Циммермана. Основным агрегатом конструкции было крыло-корпус, близкое по форме к кругу. При этом профиль крыла был симметричным. Два воздушных винта самолета были вынесены вперед крыла и имели диаметр более пяти метров каждый. Благодаря этому, а также специально подобранной скорости вращения винтов, подъемная сила крыла была в несколько раз выше, чем у самолетов с прямым крылом такого же размаха. Кроме того, воздушные винты вращались так, что сходящие с лопастей вихри закручивались в сторону, обратную движению спутных вихрей на концах крыла. Такая особенность конструкции увеличила эффективное удлинение несущей плоскости с единицы до четырех. При этом никаких изменений размера летательного аппарата не потребовалось.
Внутри корпуса-крыла были помещены два поршневых двигателя Continental A80 мощностью всего по 80 лошадиных сил. Каждый из них соединялся с собственным винтом и синхронизировался с другим двигателем через дополнительный вал. Стоит отметить, что для обеспечения эффективного обтекания крыла в механизм синхронизации пришлось ввести отдельный редуктор: один мотор вращал свой винт по часовой стрелке, а другой – против. Тем не менее, даже при такой сложной и необычной силовой установке V-173 весил не более 1400 кг. В центре передней части крыла-корпуса была помещена кабина с каплеобразным фонарем. Для удобства летчика нижняя сторона передней части крыла была выполнена из стекла. Дело в том, что при заделке этой части плоскости полотном или фанерой пилот не мог нормально смотреть вперед и вниз, что могло крайне плачевно сказаться на посадке самолета. Посадку и взлет планировалось осуществлять традиционным способом, при помощи взлетной полосы. V-173 оснастили простым подкосным неубирающимся шасси. Для чисто экспериментального самолета это посчитали достаточным. Управления полетом должно было производиться при помощи двух килей с рулями направления и двух стабилизаторов с рулями, получившими название «элераторы». По задумке Циммермана, они одновременно исполняли роль и элеронов, и рулей высоты. Немного позже такой орган управления станут именовать термином «элевон».
Теоретически аэродинамика «Летающего блина» и «Шумовки» позволяла совершать такие маневры, на которые прочая авиатехника была просто не способна. Кроме того, компоновка XF5U Skimmer могла значительно облегчить жизнь экипажам авианосцев. Однако революционная новизна конструкции оказалась тем фактором, который поставил крест на всем проекте. Из всех произведенных дискообразных летательных аппаратов Циммермана до сегодняшнего дня дожил только один из прототипов V-173, который хранится в Смитсонианском музее.
Летающая тарелка, которая не летала
В течение нескольких лет после закрытия проектов Циммермана к идеям нестандартных компоновок возвращались только в научном порядке. До строительства прототипов дело не доходило. Ситуация поменялась в 1952 году, когда сотрудник компании Avro Canada Джон «Джек» Фрост инициировал начало проекта Avro VZ-9 Avrocar. Стоит отметить, что в отличие от ранее описанных конструкций, задумка Фроста в полной мере соответствовала тому, что большинство людей представляет при словах «дискообразный летательный аппарат». Канадский конструктор решил не делать крыло в виде диска, но замахнуться на другую оригинальную идею.
В середине 1959 года первый опытный экземпляр «Аврокара» был готов. Наступило время для испытаний. Первые недели ушли на отработку взаимодействия двигателей и их системы управления. Дело было непростым, но канадцы и американцы с ним справились. К ноябрю того же года аппарат VZ-9 был готов к первому полету. 12 ноября «летающая тарелка» оторвалась от земли и зависла на небольшой высоте. Со временем начали прибавлять тягу и выводить аппарат на немного большие высоты. На расстоянии около метра от земли Avrocar свободно висел, маневрировал и мог перемещаться в любую сторону. Но когда дело дошло до подъема на высоту хотя бы в несколько метров, внезапно выяснилась одна очень неприятная особенность проекта. Относительно слабая силовая установка прототипа могла обеспечить удовлетворительную устойчивость и управляемость только на высоте до полутора метров. При дальнейшем подъеме «Аврокару» приходилось надеяться только на эффект Коанда. Экранный эффект, в свою очередь, пропадал и летательный аппарат терял былую устойчивость. После серии испытательных полетов инженерам «Авро Канада» пришлось возвращаться за кульманы. Тем временем недовольные результатами канадские военные пришли к выводу о бесполезности проекта и отказались продолжать выдавать деньги.
В течение следующих месяцев команда конструкторов под началом Дж. Фроста пыталась найти решение для обнаруженной проблемы и обеспечить должную устойчивость. На этом этапе работ было собрано еще несколько моделей, на которых отрабатывались новые идеи. Однако ни одна из моделей не смогла подняться на сносную высоту и при этом не перевернуться. Среди причин такого поведения аппаратов числились и отсутствие дополнительной поддержки воздуха (тот самый экранный эффект), и требовательность конструкции к аккуратной и точной балансировке, и необходимость синхронизации работы двигателей. Исправить все это можно было только при помощи кардинального изменения конструкции. В конце 1960 года Фрост начал переработку проекта в соответствии с собранным опытом. Начиная с 1959-го года, финансирование проекта Y2 осуществлялось только Соединенными Штатами. Ответственные за ведение программы американские чиновники со временем стали тоже сомневаться в его целесообразности. Поэтому вскоре после начала кардинальной модернизации финансирование «Аврокара» прекратилось. Сотрудники Пентагона были жестки и немногословны. В документе о прекращении работ указывалась бесперспективность проекта, а также отсутствие какого-либо удовлетворительного результата при затратах около двенадцати миллионов долларов.
До нашего времени сохранились оба построенных прототипа Avrocar, которые хранятся в авиационных музеях США. Лет десять назад ряд канадских историков выступил за передачу одного из «Аврокаров» в руки Канады. Они мотивировали это необходимостью признания заслуг своей страны в создании проекта. При этом тема долей финансирования почему-то обходилась стороной, хотя США потратили на программу Y2 в десять с лишним раз больше денег, чем их северный сосед. В частности и поэтому разговоры начала двухтысячных так и остались разговорами, а оба построенных VZ-9 до сих пор пребывают в американских музеях.
Источники:
Кудишин И. Раритеты современной авиации. – М.: АСТ, 2001
http://voughtaircraft.com/
http://avrocar.com/
http://avroarrow.org/
http://nationalmuseum.af.mil/
http://computerra.ru/
http://membrana.ru/
«Блины» Циммермана
Из всех американских инженеров первых успехов в области летательных аппаратов дискообразной формы достиг Чарльз Циммерман. Надо заметить, идея сделать крыло круглым в плане существовала и ранее. Только предыдущие идеи так и остались на стадиях замыслов или предварительных набросков облика самолета. В 1933 году Циммерман, устроившись работать на фирму Chance Vought, смог начать исследования по теме крыла сверхмалого удлинения. Целью его работ было изучение свойств крыла с удлинением около единицы, а также различных форм передней и задней кромок крыла. В течение несколько лет Циммерман проверял различные аэродинамические компоновки, пока не пришел к выводу о хороших характеристиках несущей поверхности, имеющей в плане круглую форму.
Vought V-173 "Flying Pancake"
Исследования показали, что крыло дискообразной формы, несмотря на сравнительно большое сопротивление воздуха, имеет очень хорошую подъемную силу. Кроме того, на пробных моделях было установлено, что повысить аэродинамические характеристики самолета с таким крылом можно всего лишь правильным расположением двигателей и винтов. Для этого последние должны размещаться так, чтобы создаваемый ими поток омывал верхнюю и нижнюю поверхности крыла. К 1939 году проект Циммермана дошел до той стадии, когда можно было прекращать эксперименты на моделях и начинать конструировать полноценный самолет.
Летательный аппарат с индексом V-173 и неофициальным названием Flying Pancake («Летающий блин») вобрал в себе все новые идеи Циммермана. Основным агрегатом конструкции было крыло-корпус, близкое по форме к кругу. При этом профиль крыла был симметричным. Два воздушных винта самолета были вынесены вперед крыла и имели диаметр более пяти метров каждый. Благодаря этому, а также специально подобранной скорости вращения винтов, подъемная сила крыла была в несколько раз выше, чем у самолетов с прямым крылом такого же размаха. Кроме того, воздушные винты вращались так, что сходящие с лопастей вихри закручивались в сторону, обратную движению спутных вихрей на концах крыла. Такая особенность конструкции увеличила эффективное удлинение несущей плоскости с единицы до четырех. При этом никаких изменений размера летательного аппарата не потребовалось.
Внутри корпуса-крыла были помещены два поршневых двигателя Continental A80 мощностью всего по 80 лошадиных сил. Каждый из них соединялся с собственным винтом и синхронизировался с другим двигателем через дополнительный вал. Стоит отметить, что для обеспечения эффективного обтекания крыла в механизм синхронизации пришлось ввести отдельный редуктор: один мотор вращал свой винт по часовой стрелке, а другой – против. Тем не менее, даже при такой сложной и необычной силовой установке V-173 весил не более 1400 кг. В центре передней части крыла-корпуса была помещена кабина с каплеобразным фонарем. Для удобства летчика нижняя сторона передней части крыла была выполнена из стекла. Дело в том, что при заделке этой части плоскости полотном или фанерой пилот не мог нормально смотреть вперед и вниз, что могло крайне плачевно сказаться на посадке самолета. Посадку и взлет планировалось осуществлять традиционным способом, при помощи взлетной полосы. V-173 оснастили простым подкосным неубирающимся шасси. Для чисто экспериментального самолета это посчитали достаточным. Управления полетом должно было производиться при помощи двух килей с рулями направления и двух стабилизаторов с рулями, получившими название «элераторы». По задумке Циммермана, они одновременно исполняли роль и элеронов, и рулей высоты. Немного позже такой орган управления станут именовать термином «элевон».
XF5U-1
Теоретически аэродинамика «Летающего блина» и «Шумовки» позволяла совершать такие маневры, на которые прочая авиатехника была просто не способна. Кроме того, компоновка XF5U Skimmer могла значительно облегчить жизнь экипажам авианосцев. Однако революционная новизна конструкции оказалась тем фактором, который поставил крест на всем проекте. Из всех произведенных дискообразных летательных аппаратов Циммермана до сегодняшнего дня дожил только один из прототипов V-173, который хранится в Смитсонианском музее.
Летающая тарелка, которая не летала
В течение нескольких лет после закрытия проектов Циммермана к идеям нестандартных компоновок возвращались только в научном порядке. До строительства прототипов дело не доходило. Ситуация поменялась в 1952 году, когда сотрудник компании Avro Canada Джон «Джек» Фрост инициировал начало проекта Avro VZ-9 Avrocar. Стоит отметить, что в отличие от ранее описанных конструкций, задумка Фроста в полной мере соответствовала тому, что большинство людей представляет при словах «дискообразный летательный аппарат». Канадский конструктор решил не делать крыло в виде диска, но замахнуться на другую оригинальную идею.
Немногочисленные фотоснимки в «полёте»
В середине 1959 года первый опытный экземпляр «Аврокара» был готов. Наступило время для испытаний. Первые недели ушли на отработку взаимодействия двигателей и их системы управления. Дело было непростым, но канадцы и американцы с ним справились. К ноябрю того же года аппарат VZ-9 был готов к первому полету. 12 ноября «летающая тарелка» оторвалась от земли и зависла на небольшой высоте. Со временем начали прибавлять тягу и выводить аппарат на немного большие высоты. На расстоянии около метра от земли Avrocar свободно висел, маневрировал и мог перемещаться в любую сторону. Но когда дело дошло до подъема на высоту хотя бы в несколько метров, внезапно выяснилась одна очень неприятная особенность проекта. Относительно слабая силовая установка прототипа могла обеспечить удовлетворительную устойчивость и управляемость только на высоте до полутора метров. При дальнейшем подъеме «Аврокару» приходилось надеяться только на эффект Коанда. Экранный эффект, в свою очередь, пропадал и летательный аппарат терял былую устойчивость. После серии испытательных полетов инженерам «Авро Канада» пришлось возвращаться за кульманы. Тем временем недовольные результатами канадские военные пришли к выводу о бесполезности проекта и отказались продолжать выдавать деньги.
В течение следующих месяцев команда конструкторов под началом Дж. Фроста пыталась найти решение для обнаруженной проблемы и обеспечить должную устойчивость. На этом этапе работ было собрано еще несколько моделей, на которых отрабатывались новые идеи. Однако ни одна из моделей не смогла подняться на сносную высоту и при этом не перевернуться. Среди причин такого поведения аппаратов числились и отсутствие дополнительной поддержки воздуха (тот самый экранный эффект), и требовательность конструкции к аккуратной и точной балансировке, и необходимость синхронизации работы двигателей. Исправить все это можно было только при помощи кардинального изменения конструкции. В конце 1960 года Фрост начал переработку проекта в соответствии с собранным опытом. Начиная с 1959-го года, финансирование проекта Y2 осуществлялось только Соединенными Штатами. Ответственные за ведение программы американские чиновники со временем стали тоже сомневаться в его целесообразности. Поэтому вскоре после начала кардинальной модернизации финансирование «Аврокара» прекратилось. Сотрудники Пентагона были жестки и немногословны. В документе о прекращении работ указывалась бесперспективность проекта, а также отсутствие какого-либо удовлетворительного результата при затратах около двенадцати миллионов долларов.
Нелетающую «тарелку» всё-таки приняли в аэрокосмический музей
До нашего времени сохранились оба построенных прототипа Avrocar, которые хранятся в авиационных музеях США. Лет десять назад ряд канадских историков выступил за передачу одного из «Аврокаров» в руки Канады. Они мотивировали это необходимостью признания заслуг своей страны в создании проекта. При этом тема долей финансирования почему-то обходилась стороной, хотя США потратили на программу Y2 в десять с лишним раз больше денег, чем их северный сосед. В частности и поэтому разговоры начала двухтысячных так и остались разговорами, а оба построенных VZ-9 до сих пор пребывают в американских музеях.
Источники:
Кудишин И. Раритеты современной авиации. – М.: АСТ, 2001
http://voughtaircraft.com/
http://avrocar.com/
http://avroarrow.org/
http://nationalmuseum.af.mil/
http://computerra.ru/
http://membrana.ru/
Автор: Glenn Witcher