Летательные аппараты нетрадиционных схем

Одни из способов существенного сокращения времени создания нового самолета состоит в использовании тех или иных существующих агрегатов и систем традиционных самолетов. И хотя неоптимизированный планер может и не позволить раскрыть полностью возможности нового конструктивного решения, все же появляется испытательный летательный аппарат, на котором можно проверить и оценить то или иное новшество.

Стандартный двухместный учебно-тренировочный самолет ВС-12 «Тейлоркрафт» использовался для испытаний сравнительно небольшого крыла, разработанного Мерлом Ларсеном из г. Конкорд (шт. Калифорния). Эта цельнометаллическая конструкция напоминала традиционное прямоугольное крыло, оснащенное механизацией задней кромки но всему размаху. Элементы механизации были секционированы, что позволяло осуществлять их дифференциальное отклонение. В этом случае механизация могла выполнять функцию элеронов. Значительная часть площади крыла находилась в высокоскоростном потоке, сходящем с воздушного винта: поэтому крыло было способно создавать более высокую, чем при обычных условиях, подъемную силу. На самолете использовался двигатель «Континенталь» мощностью 85 л. с. (62,5 кВт), который был снят с гоночного самолета класса «Гудьир», построенного ранее Ларсеном.

В первом полете летом 1963 года самолет достаточно хорошо летал, но возникли проблемы с двигателем он перегрелся и в конце концов остановился (капот двигателя был выполнен закрытым, и подвод воздуха оказался недостаточным для обеспечения необходимого охлаждения) (рис. 6.29). В отсутствие сходящего с воздушного винта высокоскоростного потока «Спид берд» начал стремительно терять высоту, и летчику пришлось воспользоваться парашютом…

Рис. 6.29. «Спид Берд» Ларсена (стандартный фюзеляж легкого самолета «Тейлоркрафт» с экспериментальным крылом).

• «Райан Флексуинг»

Одной из первых, но малоуспешных попыток создания мотодельтаплана стала конструкция, разработанная фирмой «Райан аэронотикл» (г. Сан-Диего, шт. Калифорния) по заказу Армии США. Коэффициент подъемной силы крыла Рогалло (дельтаплана) довольно мал по сравнению с обычными аэродинамическими профилями. Дельтаплан, как и воздушный змей, выполняет полет при большом угле атаки, а вся подъемная сила создается за счет отклонения воздушного потока под нижней поверхностью крыла, а не благодаря разделению воздушного потока на аэродинамическом профиле.

Крыло Рогалло характеризуется двумя основными особенностями. Во-первых, это крыло состоит из одной поверхности (толщина его определяется лишь толщиной ткани). Во-вторых, конструкция такого летательного аппарата чрезвычайно проста (см. гл. 4).

Как было продемонстрировано полетами экспериментального мотодельтаплана «Райан Флексуинг» в 1962 г. (рис. 6.30), используемый в дельтаплане принцип создания подъемной силы не очень практичен для самолетов с силовой установкой, но довольно привлекателен для балансирных планеров, летающих в мощных восходящих воздушных потоках.

Рис. 6.30. Экспериментальный аппарат «Флексуинг» фирмы «Райан» с конструктивно и аэродинамически простым крылом Рогалло. Отметим большой угол атаки крыла в горизонтальном полете.

Сочетание простой однослойной ткани, формирующей несущую поверхность, и простого каркаса из алюминиевых трубок привело к вспышке интереса к дельтапланеризму в конце 1960-х гг. Управляемость дельтаплана обеспечивается издавна известным способом перемещением массы тела летчика.

В поисках путей совершенствования характеристик исходная треугольная форма дельтаплана постепенно видоизменилась в форму, характерную для бесхвостых планеров, а в конструкцию были добавлены продольные элементы, аналогичные нервюрам традиционных крыльев - таким путем обеспечивалась профилировка поверхности ткани. После введения этих модификаций крыло действует скорее как аэродинамический профиль, чем как воздушный змей.

Совершенствование дельтапланов естественным образом привело к оснащению их силовыми установками. Первые ультралегкие летательные аппараты такого типа строились непосредственно на базе дельтапланов, но впоследствии появились мотодельтапланы, проектирование которых с самого начала велось с учетом силовой установки. Характерным примером такого летательного аппарата является «Флайт Стар» фирмы «Флайт дизайн». В конструкции этих ультралегких летательных аппаратов предусмотрены традиционные шасси и оборудованное сидением место пилота; мотодельтаплан оснащен органами управления по трем осям (рис. 6.31).