Летательные аппараты нетрадиционных схем

Уникальный самолет V-173 является детищем Чарльза X. Циммермана, который построил успешно летавшую модель такой схемы в середине 1930-х гг. Впоследствии ему удалось заинтересовать фирму «Воут» в возможности военного использования самолета этой схемы. В нарушение принятой в американской военной промышленности практики одна опытная машина была исследована в аэродинамической трубе NASA в Лэнгли-Филд (шт. Виргиния) для проверки принципиальной возможности выполнять полеты на этом самолете (а не для совершенствования аэродинамики, как это обычно делается).

Секрет успеха V-173 состоял в использовании двух малоскоростных винтов большого диаметра, приводимых в движение двумя двигателями «Континенталь А-80» мощностью 80 л. с. (58,8 кВт), полностью размещенными в крыле. Воздушный поток от пропеллеров, проходящий над крылом, создавал дополнительную подъемную силу, как бы увеличивая эффективное удлинение крыла и снижая индуктивное сопротивление крыла малого удлинения при полете на малых скоростях. V–173 оснащался прикрепленными к горизонтальному оперению элевонами. Эти аэродинамические поверхности выходили из кромки крыла непосредственно перед килями, снабженными рулями направления.

V-173 выполнил первый полет 23 ноября 1942 г. В ходе летных испытаний самолет налетал 131 ч. Максимальная скорость полета составляла 241,5 км/ч. Самолет был способен выполнять посадку со скоростью 56,4 км/ч при очень большом угле атаки 36°.

Успех V-173 привел к тому, что в 1943 г. ВМС США заключили контракт на разработку двухдвигательного истребителя XF-5 U-1 (рис. 6.8) (буква X соответствует экспериментальному самолету, F - истребитель, 5 - порядковый номер истребителей ВМС США, разработанных фирмой «Воут», U - обозначение фирмы «Воут» в классификаторе ВМС США). Самолет оснащался двумя двигателями фирмы «Пратт-Уитни» R-2000-7 мощностью 1350 л. с. (992 кВт).

Рис 6.8. Истребитель ВМС США XF5U-1 развитие концепции «летающего блина».

Возникшие в процессе разработки трудности и невысокий приоритет программы задержали постройку истребителя до 1948 г. К тому времени авиация ВМС США перешла на реактивные самолеты, a XF-5U-1 был заброшен. Попытки фирмы «Воут» выполнить хотя бы один полет на этом самолете успеха не имели — по сути дела, ВМС запретили проведение такого полета.

Основные данные XF5U-1:

— силовая установка... два двигателя R-2000-7 мощностью 1350 л. с. (992 кВт) фирмы «Пратт-Уитни»;

— размах крыла... 9,9 м;

— длина самолета... 8,7 м;

— взлетная масса... 8453 кг;

— максимальная скорость (на высоте 4570 м)... 624,7 км/ч.

• «Боне-Лабранш»

Другой подход к решению аэродинамических проблем крыла малого удлинения для своего «летающего блина» использовал в 1908 г. французский авиатор Боне-Лабранш. Созданный им самолет напоминал «Вуазен» или «Фарман» с толкающим винтом и длинной хвостовой балкой, у которого площадь между верхним крылом и традиционным для того времени бипланным горизонтальным хвостовым оперением была «заполнена» крылом для обеспечения дополнительной несущей поверхности. Этот самолет оснащался также передним горизонтальным оперением, практически никак не связанным с конструкцией крыла (рис. 6.9). Отметим, что нижний горизонтальный стабилизатор имел вогнутый профиль для обеспечения некоторой подъемной силы, тогда как верхний стабилизатор был плоским и служил в качестве задней кромки крыла.

Рис. 6.9.Французский самолет «Боне-Лабранш» (1908 г.). Пространство между верхним крылом и горизонтальным оперением заполнено несущей поверхностью.

• Тандем Гиводана

Так как переднее и заднее крылья этого созданного в 1909 г. самолета имели одинаковые размеры, его можно классифицировать как самолет с тандемным крылом. В то же время уникальная форма крыла позволяет рассматривать этот летательный аппарат как нетрадиционный самолет с кольцевым круглым крылом (рис. 6.10).

Рис. 6.10.Французский самолет с кольцевыми крыльями «Гиводан» (1919 г.)