Авиация и время 2010 06

В 1930 г. Чарльз Циммерман окончил университет в штате Канзас, получив степень бакалавра в области электротехники. В процессе обучения он прослушал курс аэронавтики, который помог ему устроиться на службу в Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA) в Лэнгли. Работая в области разработки и производства парашютов, Циммерман зарекомендовал себя грамотным инженером. В дальнейшем он занимался совершенствованием аэродинамических труб и стал весьма известным в кругу авиационных специалистов.

Зная о всех открытых работах, ведущихся в Комитете, в 1933 г. Циммерман решил попробовать себя в качестве авиаконструктора и принял участие в конкурсе на гражданский легкий самолет. Предложенная им трехместная двухдвигательная конструкция имела эллиптическое крыло малого удлинения с двумя винтами большого диаметра, которые устанавливались по краям эллипса (на законцовках крыла). С целью снижения лобового сопротивления летчик и пассажиры самолета находились в положении лежа на животе. Для компенсации мощного реактивного момента винты вращались в противоположных направлениях, а образованные ими потоки воздуха должны были «распрямлять» вихри, сходившие с концов крыла. По расчетам Циммермана, это увеличивало аэродинамическое качество летательного аппарата в целых четыре раза. Изначально винты вращались независимо, каждый от своего двигателя. Затем с целью повышения надежности Циммерман связал их между собой длинным горизонтальным валом. Благодаря этому, при отказе одного двигателя самолет мог совершить безопасную посадку. Расчеты показывали, что самолет будет обладать высокой скоростью и большой дальностью полета. Однако NACA отклонил проект, считая его труднореализуемым и чересчур авангардным, а положение пассажиров и летчика – неудобным.

Получив отказ, Циммерман не успокоился и продолжал совершенствовать свой «дископлан». Ему удалось привлечь к своей работе двух сотрудников NACA – Ричарда Нойеса и Джона Маккеллера (Richard Noyes, John McKeller). В 1934 г. они построили несколько продувочных моделей для исследований летных характеристик необычного самолета и после их успешных испытаний в аэродинамической трубе приступили к сборке пилотируемого образца. Он представлял собой деревянный дископлан с размахом крыла 2,1 м, оснащенный двумя поршневыми двигателями Cleone мощностью по 25 л.с. французского производства, которые вращали двухлопастные винты большого диаметра. Первые Пробные запуски двигателей показали, что аппарат страдает от сильнейшей вибрации. Все дальнейшие попытки хоть как-то синхронизировать вращение винтов и устранить вибрацию не увенчались успехом. Испытания пришлось прекратить.

Очередная неудача не остановила конструктора. Стараясь доказать жизнеспособность предложенной им схемы, в 1936 г. Циммерман построил несколько резиномоторных моделей с полуметровым размахом крыла. Отснятые киноролики с их полетами были показаны в NACA с целью получения денег на продолжение работ. Но скептически настроенные руководители Комитета предложили Циммерману поискать инвесторов «на стороне».

Однажды с фильмом ознакомился президент United Aircraft Corporation Юджин Вилсон (Eugene Е. Wilson). Ему понравилась необычная идея, и в 1937 г. Циммерману, который был уже руководителем Секции устойчивости и управляемости NACA, предложили место в отделении этой корпорации – на фирме Chance Vought Aircraft division. Там удалось построить летающую модель V-162 с электрическим двигателем и управляемую по проводам. На ней успешно «летали» несколько пилотов фирмы и ВМС. Восторженные отзывы последних помогли заинтересовать военных моряков и за счет флотской казны пополнить фонд перспективных исследований фирмы.

Летающая модель V-162 с электрическим двигателем

Продувочная модель самолета V-173 в аэродинамической трубе NACA

V-173 перед первым полетом

Циммерман провожает Гайтона в первый полет V-173

14 февраля 1938 г. Циммерман запатентовал свою идею. В патенте был изображен самолет с эллиптическим крылом и двухкилевым хвостовым оперением. Отношение максимальной хорды крыла к его размаху составляло всего 1:1,26. Для управления аппаратом служили два элевона, закрепленные на стабилизирующих поверхностях в хвостовой части фюзеляжа. Пилот находился в лежачем положении под прозрачным обтекателем. Два больших винта, установленные на длинных валах, должны были поднимать самолет в воздух почти вертикально и разгонять его до скорости свыше 900 км/ч.