Столетняя история «летающего крыла»

"Летающие треугольники" фирмы Конвэр широко представлены в американских музеях. Так, в музее ВВС США кроме XF-92A выставлены истребители F-102A, F-106A, бомбардировщик В-58.

Если "Конвэр" специализировалась, в основном, на самолетах для ВВС, то "бесхвостка" фирмы Дуглас предназначалась для использования с авианосцев. Работа по созданию этого самолета — Дуглас F4D-1 — началась в 1946 г.

Предыстория появления машины такова. В мае 1945 г. два специалиста-аэродинамика "Дугласа" Г.Рут и А.Смит были командированы в Европу для изучения немецких достижений в области авиации. В Париже они встретились с А.Липпишем и познакомились с его концепцией реактивного "дельта-крыла". Вскоре после этого на фирме, при поддержке Авиационного отдела ВМС, занялись исследованиями применимости "принципа Липпиша" при разработке скоростного палубного истребителя.

Эволюция схемы самолета Дуглас F4D.

В отличие от самолетов фирмы Конвэр, развивавшихся по линии "бесхвосток" с треугольным крылом малого удлинения, как у немецкого Р-13, за основу истребителя фирмы Дуглас был взят другой проект Липпиша — двухдвигательное реактивное "летающее крыло" Р-11. При виде сверху Р-11 больше напоминал трапецию, чем треугольник, а довольно толстый профиль позволял поместить внутри крыла солидный запас топлива. Такой же формы был первый вариант истребителя фирмы Дуглас (1947 г.), получивший обозначение D-571. Он должен был иметь два размещенных в крыле двигателя Вестингауз J-34. Для повышения аэродинамического качества А.Смит предлагал использовать отсос пограничного слоя с поверхности крыла.

В процессе аэродинамических исследований моделей, продолжавшихся более двух лет, концепция самолета претерпела значительные изменения. Идея отсоса пограничного слоя была отвергнута как непрактичная. Для уменьшения аэродинамического сопротивления на околозвуковых скоростях профиль сделали тоньше, увеличили стреловидность и уменьшили площадь крыла. Так как емкость крыла стала меньше, вместо двух двигателей решили установить один, в фюзеляже. Чтобы улучшить обзор, переднюю часть фюзеляжа с кабиной спроектировали выступающей вперед. В результате из трапециевидного "летающего крыла" получилась "бесхвостка" с крылом, близким по форме к треугольному.

В конце 1949 г. ВМС заключили с фирмой Дуглас контракт на постройку двух опытных образцов палубного истребителя-перехватчика. Им дали обозначение XF4D-1 "Скайрэй" ("Небесный луч"). Руководил проектированием главный конструктор фирмы Э.Хейнеманн.

Опытный экземпляр XF4D-1.

Постройка первого XF4D-1 закончилась в октябре 1950 г. В отличие от конвэрских "Дельт" он имел скругленное на концах крыло (этим хотели добиться более плавного обтекания его внешних частей), а задняя кромка была не прямой, а с изломом. Наружная часть крыла несла элевоны и предкрылки, на выступающей назад корневой части находились поверхности для продольной балансировки самолета. Система управления была бустерной, но в случае отказа гидроусилителей летчик мог отклонять рули вручную, правда для этого требовались немалые усилия.

Как на всех реактивных "бесхвостках", крыло имело симметричный профиль. Его относительная толщина была 6%. Стреловидность крыла равнялась 52°, удлинение — 2,4. Для уменьшения габаритов машины при базировании на авианосце концы крыла могли складываться вверх.

У основания крыло утолщалось и плавно переходило в фюзеляж. Такая конструкция получила позднее название интегральной. Она позволяла уменьшить дополнительное сопротивление, возникающее в месте соединения крыла и фюзеляжа (сопротивление интерференции). Кроме этого, увеличивался внутренний объем крыла, что немаловажно, так как значительная часть фюзеляжа реактивного истребителя обычно занята двигателем. На "Скайрэе" в корневых "наплывах" конструкторы разместили два основных топливных бака, вмещающих 2430 л авиационного керосина. Они обеспечивали самолету продолжительность полета 45 минут — маловато для обычного истребителя, но достаточно для перехватчика.

Чтобы предотвратить опасность повреждения хвостовой части при посадке на палубу, кроме обычного трехопорного шасси сзади под фюзеляжем находилось дополнительное "страховочное" колесо.

XF4D-1 проектировался под новый ТРД Вестингауз J-40. Как это обычно случается, к моменту постройки самолета двигатель еще не был готов. Пришлось оборудовать "Скайрэй" менее мощным J-35 (тяга 2270 кгс).

21 января 1951 г. летчик-испытатель фирмы Дуглас Ларри Пейтон поднял XF4D-1 с аэродрома базы Эдвардс в первый полет.^[20] Из-за неправильной установки угла балансировочных поверхностей на крыле самолет при увеличении скорости начал резко задирать нос и дело едва не закончилось аварией, но Пейтон в конце концов сумел "укротить" машину и приземлиться.

Испытания продолжили летчики Рассел Тау и Роберт Ран. После подбора оптимального угла установки рулей-балансиров самолет стал устойчив и управляем, и постепенно опасения пилотов относительно поведения реактивной "бесхвостки" рассеялись. Ран вспоминал: