Статьи
Літак з трикутним крилом
- «Несусвітні екзотика»
- недооцінений конструктор
- Червона стріла"
- Мед і бритва
- Перший політ
- альтернатива Ліппіша
- Посадка в Тушино
- успіх
- А тепер - ракета
- безславний кінець
Теплого літнього вдень 28 серпня 1937 на Тушинському аеродромі Центрального аероклубу, незважаючи на вихідний, було багато народу. Дзижчання чергового літака, що заходить на посадку, звучало цілком зазвичай. Проте цей апарат привернув увагу всіх присутніх. Ще б пак - адже на аеродром сідав НЕ навчальний тряпочних біплан, а фантастичний яскраво-червоний трикутний літак.
У 1933 році авіаконструктор Олександр Сергійович Москальов, вивчаючи результати відстрілу снарядів різної форми, проведені німецькою фірмою «Крупп», прийшов до висновку, що при наближенні швидкості літака до швидкості снаряда і форма їх повинна бути схожою. Експерименти, проведені в аеродинамічній лабораторії Ленінградського державного університету, остаточно зміцнили Москальова на думці, що для надзвукового польоту оптимальним буде стреловидное крило малого подовження.
«Несусвітні екзотика»
Свій проект перспективного надзвукового винищувача-перехоплювача Москальов назвав «Сигма» (індекс САМ-4, Літак Олександра Москальова-4). Літаюче крило малого подовження з великою стреловидностью і двокілевим вертикальним оперенням на закінцівках добре поєднувалося б з реактивним двигуном. Але реактивні двигуни тоді робили свої перші кроки, так що довелося задовольнятися двома Hispano-Suiza 12YBbrs. Руховий блок розміщувався в крилі, поруч перебувала кабіна пілота, який повинен був керувати літаком лежачи. Довгі співвісні вали обертали гвинти в різні боки за допомогою спеціального редуктора. Для підвищення ККД гвинтів була розроблена особлива «надзвукова» серповидная форма лопатей. За попередніми розрахунками, максимальна швидкість диво-апарату становила фантастичні для 1934 року 1000 км / год (в 1935-м гоночний літак І-17 розробки ОКБ Полікарпова з працею розвивав 490 км / ч).
Першими американськими винищувачами з трикутним крилом стали в 1950-х F7U Cutlass і F4D Skyray. Їх форма бере початок від німецького проекту P13 1944 року. Першим радянським винищувачем з трикутним крилом став на початку 1960-х МіГ-21, прозваний в ВВС за свою форму «балалайкою». Тим часом пріоритет в даному питанні належить радянському авіаконструктору Олександру Москалеву - його проект літака «Сигма» з трикутним крилом датується 1 933 роком. А в 1937 році була побудована і зробила успішний політ експериментальна «Стріла» САМ-9 (зліва). Тоді багато інженерів і льотчики поставилися до апаратів такого незвичайного виду з побоюванням, але час показав, що Москальов мав рацію: багато сучасні літаки мають саме таку, найбільш вигідну для надзвукового польоту, форму крила.
У начальника досвідченого відділу Народного комісаріату авіаційної промисловості (НКАП) Йосипа Йосиповича Машкевича САМ-4 не викликав захоплення. Він розкритикував Москальова за «оту екзотику». Конструктор пояснив, що проект не передбачає негайної реалізації, а претендує на пріоритет у відкритті нової перспективної компоновки літака. Проект помістили в архів до кращих часів. Але довго чекати не довелося.
У 1937 році радянська розвідка повідомила, що в США, в фірмі Сікорського, російський емігрант Михайло Глухарьов почав розробку «треуголки» з штовхає гвинтом. Наркоміндел Молотов наказав розібратися в значимості і можливої корисності проведення подібних робіт в СРСР. Запит в Главк ЦАГІ нічого не дав - там не займалися незвичайними компонуваннями літаків. Але через півроку питанням зацікавився особисто товариш Сталін, який вважав, що мова йде про щось новому і важливе.
Тягнути з відповіддю було не можна, і Машкевич згадав про «Сігмі», форма якої нагадала йому начерки, наведені в доповіді розвідки. Москальова терміново викликали в Москву. Після обговорення питання про «Сігмі» на нараді в присутності представників ЦАГІ начальник Глававіапрома Каганович доповів Сталіну, і той наказав терміново розробити проект аналога літака «Сигма», здійснити його будівництво і провести програму льотних випробувань. ЦАГІ було доручено дослідження моделі літака в аеродинамічній трубі.
недооцінений конструктор
Олександр Москальов народився в 1904 році в місті Валуйки. Восени 1922 року вступив на математичне відділення фізмату Воронезького університету, через рік перевівся на фізмат Казанського університету, а в 1925 році - в Ленінградський держуніверситет. У 1928-му Москальов починає роботу на авіаційному заводі «Червоний льотчик». У 1931 році його направляють до Воронежа, на споруджуваний авіазавод №18, в якості заступника начальника серійного конструкторського відділу. Він проектує кілька машин своєї власної конструкції (САМ-5 і його серійний дерев'яний аналог САМ-5біс, перспективний винищувач «бесхвостка» САМ-7, САМ-4 «Сигма», САМ-9 «Стріла» і двобалочний САМ-13 з тандемним розташуванням двигунів). Після війни Москальов проектує надзвуковий винищувач РМ-1, а в 1948 році стає старшим викладачем Ленінградської Червонопрапорної Військово-повітряної академії (ЛКВВІА) ім. Можайського. З 1952 року він був призваний в армію в званні інженера-підполковника і займався дослідженням стратегічних перспектив розвитку військової авіації. Помер Олександр Москальов 3 січня 1982 року.
Червона стріла"
Літак нагадував в плані наконечник стріли, телеграфна адреса ОКБ-31, де він будувався, мав шифр «стріла», - словом, з назвою для літака проблеми не виникло і прототип увійшов в історію під назвою САМ-9 «Стріла». На розробку проекту і будівництво літака Йосип Віссаріонович дав всього два з половиною місяці.
Ескізний проект був виконаний за три дні. Трикутне крило з фанери незвично малого подовження і порівняно товстого профілю служило обтічником двигуна і закритої кабіни льотчика. Полотняні керма висоти займали задню частину крила і виконували також функції елеронів. Горизонтальне оперення було відсутнє, шасі і хвостовій милицю не прибирали. В якості двигуна вирішили використовувати 140-сильний ліцензійний мотор «Рено» МВ-4.
Зліва: «Стріла» (САМ-9). Справа: «Сигма» (САМ-4).
Всі роботи ОКБ, крім «Стріли», були тимчасово припинені. Пробні продувки в ЦАГІ довели повну правильність розрахунків Москальова. Тому льотний прототип літака був побудований в дивовижні терміни - всього за 70 днів.
Випробування проводилися на аеродромі важких бомбардувальників під Воронежем. Льотчик-випробувач Олексій Гусаров, обкатувати «Стрілу» на землі, запевняв, що машина «проситься в повітря». Державна комісія дала добро на льотні випробування. Передбачалося, що їх проводитиме відомий льотчик-випробувач Борис Кудрін, фахівець по літаках незвичайної компонування. «Він довго ходив навколо" Стріли ", придивлявся, говорив з Гусаровим, дивився продувки, розрахунки, думав, - згадував Москальов, - і нарешті рішуче заявив комісії, що він не тільки літати, а й подлетивать на подібній дивну машину, що не має, на його думку, не тільки хвоста, а й крил, не збирається ». Ймовірно, і комісія на чолі з головою - начальником ЦАГІ Проценко - охоче кинула б це «підозріле справа», якби не особистий інтерес Сталіна.
Трикутне крило планера P-13 далеко не головне досягнення німецького авіаконструктора Олександра Ліппіша. Він відомий як затятий прихильник схеми «літаюче крило», а також як один з піонерів реактивної авіації. Саме він сконструював один з найшвидших літаків Другої світової війни - ракетний винищувач Messerschmitt Me-163 Komet, пізні модифікації якого розвивали швидкість понад 900 км / год і мали стелю 16 000 метрів.
Мед і бритва
Після бурхливих дебатів випробування літака доручили Гусарову. Перший підліт був здійснений 7 серпня 1937 року. О 10:30 ранку літак почав розбіг, швидко набираючи швидкість. Піднявши хвіст літака, льотчик затримав відрив і, набравши 150 км / год, потягнув ручку на себе. На очах оторопілих членів комісії, які перебували в 15 м від літака, машина злетіла в повітря на висоту близько 15 м і стала кренитися вліво, поки її площині не опинилися перпендикулярні землі. Всі завмерли, чекаючи катастрофи. Минуло мить, що здалося вічністю, а потім крен був ліквідований і літак, нормально пролетівши до кінця великого аеродрому, плавно і легко опустився на землю на три точки. Льотчик розвернув машину і покермувати до витирати холодний піт комісії. Вийшовши з машини, Гусаров доповів Проценко про благополучне випробуванні. За враженню самого Гусарова підліт пройшов абсолютно нормально: «Після відриву позначилася реакція гвинта, літак отримав значний крен. Я прибрав газ, виправив крен, потягнув ручку на себе, і літак нормально приземлився ».
Однак для більшої частини членів комісії, яка спостерігала підліт з боку, все виглядало по-іншому. Якщо не знайдеться елерони досить ефективними, а льотчик досвідченим, трохи запізнися він погасити реакцію на крен, підліт і справді міг закінчитися катастрофою. За висловом Кудріна, політ на «Стріли» був «настільки ж безпечний, як злизування меду з бритви».
Планер Олександра Ліппіша DM-1
Перший політ
Продовжили випробування вже в Москві, на Центральному аеродромі ім. Фрунзе. Після серії рулежек Гусаров з другої спроби відірвав літак від смуги майже на метр. Після цього літак взявся випробувати молодий, але дуже здібний льотчик-випробувач ЦАГІ Микола Рибко, якого незвичайний літак дуже зацікавив.
Його і затвердили основним льотчиком-випробувачем «Стріли». Почавши з невеликих підльотів, Рибко поступово ускладнював програму, оцінюючи поведінку літака. 27 серпня 1937 льотчик заявив, що готовий до повноцінного польоту.
ТТХ «Сигма»ТТХ «Стріла»Довжина, м9.6 6.15 Розмах крила, м 5.6 3.55 Площа крила, м2 32.2 13 Суха маса, кг 1600 470 Злітна маса, кг 3080 630 Максимальна швидкість, км / год тисяча 340 Стеля, м 12 000 - Діяльність, км 900 - Посадкова швидкість, км / год - 98
На наступний день літак злетів з Ходинки в напрямку Тушинского аеродрому Центрального аероклубу, де при необхідності можна було б зробити аварійну посадку. «Після короткого розбігу літак легко відірвався від землі і набрав висоту близько 20 метрів. Потім підйом майже припинився. Ледь не зачепивши високі сосни і п'ятиповерхівки, літак зник з поля зору, - згадував Москальов. - Стало ясно, що льотчик не збирається повертатися на аеродром. Деякий час стояла гнітюча тиша, все чогось чекали. Потім раптом стали діяти. Хтось біг до літака Р-5 і намагався запустити мотор, хтось сідав в санітарну машину, хтось біг до телефону і намагався кудись дзвонити. Уява малювала всякі жахи. Але через кілька хвилин з аероклубу в Тушино пролунав телефонний дзвінок - Рибко доповідав про благополучну посадку ».
альтернатива Ліппіша
У 1944 році німецький авіаконструктор Олександр Ліппіш запропонував схему надзвукового винищувача з трикутним крилом. Через дефіцит авіаційного гасу в Німеччині літак планувалося оснастити прямоточним повітряно-реактивним двигуном, що працює на ... вугільного пилу (точніше, на її суміші з мазутом). Прямоточні двигуни вимагають для початку роботи попереднього розгону до 200 км / год, і Ліппіш пропонував встановити на літак з індексом Р-13 ще й ракетний двигун.
У травні 1944 року на горі Шпітцерберг під Віднем почалися льотні випробування зменшеною моделі Р-13. У серпні 1944 року модель пройшла продування в надзвуковий аеродинамічній трубі в Геттінгені, і було вирішено випробувати на практиці пілотований дерев'яний планер цього компонування.
Льотно-технічна група Дармштадтського політехнічного інституту початку спорудження планера, проте в ніч з 11 на 12 вересня 1944 року цеху були розбомблені. Недобудовану модель доставили в ангар мюнхенської льотно-технічної групи на аеродром в містечку Пр. Тепер його назвали DM-1 (D - Дармштадт, М - Мюнхен). Планувалося, що планер з встановленими пороховими розгінними ракетами підніметься в небо на спині легкого двомоторного літака Siebel 204, потім відбудеться розстикування і включення ракет, що розганяють планер до 800 км / ч.
Проте 3 травня 1945 року у Прин увійшли американські танки. Наполовину зібраний планер DM-1 упакували в трикутний ящик і в супроводі самого Ліппіша вивезли в США. Американці не забули навіть видати місцевій владі жартівливу квитанцію, вказавши, що літак вилучений в рахунок репараційних платежів.
Однак після циклу випробувань інженери дослідного центру NASA ім. Ленглі залишилися незадоволені підйомної силою літака через раннього зриву потоку. Проблему вирішили, зробивши передню кромку крила більш гострою. В рамках подальших експериментів модель DM-1 багато разів перебудовували, часто до невпізнання. Результати робіт були узагальнені в звіті NASA.
Фірма Convair побудувала свій аналог винищувача з трикутним крилом - XF-92, розвинула його в досить успішний винищувач F-102 Delta Dagger, а трохи пізніше - чотиримоторний бомбардувальник B-58 Hustler, здатний нести атомні бомби. Новітній літак F-35 з трикутним крилом малого подовження, створений за програмою JSF - далекий нащадок літака Ліппіша.
Посадка в Тушино
Комісія вислухала розповідь льотчика на аеродромі в Тушино. Після відриву, виправивши крен від реакції гвинта, так налякав комісію в Воронежі, льотчик спробував набрати висоту, але виявив, що вище 30 м піднятися не може. Збільшити кут атаки на такій малій висоті або розвертатися для посадки Рибко не наважився і летів без розворотів до Тушино, де і здійснив посадку.
Червоний трикутник гордо продефілював над Тушинским аероклубом, а потім приземлився, після чого Рибко на залишках швидкості зарулив прямо в один з ангарів, вистрибнув з літака і закрив ангар. Це було зроблено ним дуже своєчасно: люди, ніякого відношення до «Стріли» не мали, кинулися до ангару подивитися на дивину. Повідомлення льотчика спантеличило комісію. Відразу ж з'явилися спроби дати наукове пояснення дивному явищу. Висловлювалися думки, що відриватися і набирати невелику висоту «Стріли» допомагає екранний ефект, а піднятися вище вона не здатна. Але ж розрахунковий стелю літака був досить високий, так в чому ж справа? Професор Горський з ЦАГІ став розпитувати Рибко про деталі польоту. З'ясувалося наступне: набравши висоту 20 м і ліквідувавши крен, льотчик встановив звичний по іншим літакам кут атаки (в межах 7-90) для набору висоти. Однак розрахунки ЦАГІ стверджували, що для «Стріли» найвигідніший кут майже в два рази більше!
Поки Москальов розбирався з аеродинамікою «Стріли», хтось із комісії повідомив в Москву, що літак більше 30 м висоти не набирає, та й літає тільки за рахунок екранного ефекту. На «шкідника» Москальова почали дивитися косо.
успіх
Незважаючи на загальну атмосферу різкою недоброзичливості, Рибко вірив в новий літак. Після установки в кабіні літака приладу, що визначає кут набору висоти, льотчик заявив, що готовий ще раз спробувати літак в повітрі.
Американський трикутник Convair Model 7002 (XF-92). Перший політ: 18.09.1948. Розмах крила, м: 9,5. Довжина, м: 12,9. Висота, м: 5,4. Максимальна маса, кг: 6626. Двигун: Allison J33. Форсажна тяга, кгс: 3402. Максимальна швидкість, км / год: 126. Крейсерська швидкість, км / год: 1054. Практична стеля, м: 15 570. У США Ліппіш продовжив свої експерименти з трикутним крилом і в 1946 році почав проектування літака Convair Model 7002. Перший політ цього літака, що отримав індекс XF-92 (він повинен був стати прототипом серійного винищувача F-92), відбувся в 1948 році. Дані, отримані в ході випробувальних польотів, стали в нагоді при створенні надзвукових перехоплювачів F-102 і F-106.
Стояла рання осінь - вересень 1937 року. Погода була чудова, над аеродромом літала павутина. Розбіг, відрив, Рибко поступово почав збільшувати кут атаки. Незвично задерши носа, літак слухняно поліз вгору. Набравши висоту 1200 м, льотчик почав розворот. Він робив віражі, гірки та інші маневри і не поспішав сідати. Потім «кинув» управління, і літак впевнено продовжував політ по прямій, погойдуючись на 5-7 градусів навколо поздовжньої осі (це добре було видно по сонячним відблисків). Маючи хороший запас швидкості, літак легко приземлився на три точки. Так закінчився другий, повністю успішний політ «Стріли» - першого в світі літака з трикутним крилом малого подовження. Єдиним зауваженням комісії були невеликі поперечні коливання літака з кинутим керуванням. Подібні коливання (так званий голландський крок) легко виліковні і є наслідком малих розмірів хвостового оперення.
У серпні 1938 року «Стрілу» повернули в ОКБ. Для усунення поперечних коливань команда Москальова збільшила вертикальний кіль на 30% і встановила на закінцівках крила шайби за типом літака «Сигма». Після установки гвинта Ратье (металевий дволопатеве гвинт із змінним кроком) була отримана швидкість польоту, рівна 343 км / ч. Після закінчення всіх випробувань в кінці 1938 року «Стрілу», повністю виконала свою місію, за наказом з Москви спалили.
А тепер - ракета
Під час війни ОКБ Москальова евакуювали з Воронежа до Сибіру, а після перемоги - під Ленінград. Москальов продовжував опрацювання «Сигма». Результатом став проект надзвукового реактивного винищувача РМ-1 (Ракетний Москальова-1), виконаний на основі аеродинамічного компонування «Стріли» і оснащений двокамерним азотно-гасових ракетним двигуном Душкина РД-2М-3В тягою 1459 кгc. Ескізний проект РМ-1 (САМ-29) був направлений в Міністерство авіапромисловості (МАП). Москальов особисто доповів заступник начальника Дослідного главку реактивних літаків Перлину про переваги компонування РМ-1.
Висновок ЦАГІ було позитивним, і РМ-1 був включений в план будівництва МАП на 1946 рік. Але поки узгоджувалися плани, Яковлєв, відсторонений від робіт над реактивними літаками через те, що «прогледів» поява реактивної авіації у німців в кінці війни, вирішив взяти реванш і доповів Сталіну про серйозні порушення в МАП. Була сформована держкомісія під головуванням Маленкова, його заступником призначили Яковлєва. У січні 1946 року міністр авіапрому А. Шахурин був репресований, були зняті всі його заступники та більшість начальників главків. Новим міністром став Хрунічев, його першим заступником - Яковлєв. Про будівництво РМ-1 вже ніхто не згадував.
безславний кінець
Москальов намагався боротися. Він направив голові Держплану Вознесенському лист, в якому писав про необгрунтованість виключення РМ-1 з плану досвідчених робіт. Яковлєв призначив нову комісію ЦАГІ, яка дала ухильне висновок про те, що будівництво літака до завершення досліджень не можна вважати доцільним. Позитивний висновок вчених ЛКВВІА, яке Москальов направив головкому ВПС маршалу Вершинину, вже не могло зіграти жодної ролі.
Так закінчилася історія трикутного крила Москальова. Між тим практично всі сучасні надзвукові літаки літають на трикутному крилі. На Заході вважають, що таку форму придумав німецький конструктор Олександр Ліппіш, чий недороблений планер в 1945 році виявили американські війська. Американці до цього дня називають подібну форму крила «готичної». А адже перший моторний політ, і не планера, а повноцінного літака з трикутним крилом, відбувся не в Німеччині, а в СРСР і не в 1945, а в 1937 році.
Стаття опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №4, Грудень 2007 ).
Але ж розрахунковий стелю літака був досить високий, так в чому ж справа?