Летательные аппараты нетрадиционных схем

Многие конвертопланы успешно летали, но только английский «Харриер» и советский Як-38 выпускались серийно. Это объясняется высокой стоимостью, технической сложностью, ограниченным радиусом действия и малой полезной нагрузкой таких летательных аппаратов.

Исключения

Некоторые из летательных аппаратов, способных подниматься вертикально, а затем совершать горизонтальный полет, находятся, тем не менее, в коммерческой эксплуатации. Но эти аппараты относятся к классу аппаратов на воздушной подушке или экранопланам, а не к конвертопланам: они движутся над поверхностью земли или воды на воздушной прослойке, создаваемой собственным двигателем. Эги машины едва ли можно отнести к летательным аппаратам, поэтому в данной книге они не рассматриваются.

Ниже описаны наиболее интересные с технической точки зрения конвертопланы; описания сгруппированы но схемному признаку, а внутри трупп по хронологии. Описанию каждой из групп летательных аппаратов предшествует небольшой вводный текст.

КОМБИНИРОВАННЫЕ ВЕРТОЛЕТЫ

До того, как для создания подъемной силы на конвертопланах стали использоваться мощные газотурбинные двигатели, простейший подход к созданию конвертоплана состоял в наклоне оси несущего винта при переходе от вертикального взлета к горизонтальному полету. Значительная часть подъемной силы для обеспечения скоростного горизонтального полета при этом создавалась традиционным крылом. Рассмотрим два примера аппаратов такого типа.

• XV-1 фирмы «Макдоннел-Дуглас»

В 1952 г. Армия и ВВС США установили недолго просуществовавшую категорию летательных аппаратов - класс V для аппаратов. способных совершать вертикальные взлет и посадку и в то же время не являющихся вертолетами (которые до 1948 г. обозначались буквой R от английского слова Rotorcraft, а после 1948 г. буквой Н от английского слова Helicopter). В 1956 г. класс V был расширен путем включения в него летательных аппаратов, способных выполнять укороченные взлет и посадку (КВП STOL), а также вертикальные взлет и посадку (ВВП-VTOL). Первым летательным аппаратом в новом классе стал четырехместный аппарат XV-1 «Макдоннел-Дуглас» (рис. 11.1).

Рис. 11.1.Конвертоплан XV-1 фирмы «Макдоннел», успешно объединяющий функции вертолета и самолета с неподвижным крылом.

Были построены две опытные машины этого типа, предназначавшиеся для выполнения особых заданий (а не в качестве экспериментальных самолетов). Эти аппараты были способны нести летчика и трех пассажиров или двух больных и сопровождающего медицинского работника.

XV-1 выполнил первый полет 29 апреля 1955 г. Этот аппарат объединял в себе свойства вертолета и самолета, так как он имел вертолетный винт, крыло и толкающий воздушный винт. Последний приводился в движение обычным поршневым двигателем с воздушным охлаждением R-975-19 мощностью 550 л.с. (404 кВт) фирмы «Континенталь». Ротор, однако, не имел механического привода, как это обычно делается на вертолетах. Воздух высокого давления, поступающий от компрессора двигателя, направлялся к небольшим реактивным соплам, установленным на законцовках ротора относительно малого диаметра.

Для осуществления скоростного горизонтального полета подача воздуха в реактивные сопла отключалась, и ротор устанавливался в режим авторотации. После завершения первого этапа летных испытаний на кили были установлены дополнительно два маленьких хвостовых ротора вертолетного типа е целью повышения управляемости аппарата на режиме висения. Даже в тех случаях, когда толкающий воздушный винт не использовался для создания горизонтальной тяги, скорость полета XV-1 в вертолетном режиме достигала 322 км/ч. Размах крыла этого аппарата составлял 7,93 м.

• «Ротодайн» фирмы «Фэйри»

Этот аппарат представляет собой один из наиболее тяжелых аппаратов рассматриваемого класса (рис. 11.2). Он действительно является комбинированным вертолетом, а не конвертопланом. Аппарат оснащается вертолетным ротором диаметром 27,45 м и крылом площадью 53,94 м².

Рис. 11.2.Британский комбинированный вертолет «Ротодайн» фирмы «Фэйри» — самый тяжелый из конвертопланов (взлетная масса 14 970 кг).

Первый полет аппарата состоялся 6 ноября 1957 г. Это 40-местный пассажирский аппарат (пригодный и для выполнения транспортных операций) с двумя турбовинтовыми двигателями «Нэпьер Эланд» мощностью 3000 л.с. (2205 кВт). Двигатели, приводящие в движение воздушные винты, используются также для привода компрессора, подающего воздух высокого давления к реактивным соплам, установленным на законцовках лопастей ротора. При горизонтальном полете реактивные сопла лопастей отключаются и ротор функционирует аналогично тому, как это происходит на автожирах.