Столетняя история «летающего крыла»
Шрифт:
Летные испытания ХАИ-АВИАВНИТО-3 начались 23 сентября 1936 г. В этот день летчик ГВФ Э.И.Шварц выполнил 30-минутный полет "по коробочке". Потом было еще много полетов при взлетном весе аппарата от 1750 до 2000 кг. Выяснилось, что планеролет развивает максимальную скорость 130 км/ч, его посадочная скорость — 65 км/ч, длина разбега — 180 м, потолок — 2000 м, дальность полета — 180 км. "Во время испытаний, — вспоминал А.А.Лазарев, — выявилась хорошая устойчивость и управляемость планеролета. Выполнение посадки и виражей на "ХАИ-3" было несколько необычным благодаря своеобразной системе управления. Однако после того, как летчик осваивался с самолетом, пилотировать его становилось совсем не трудно."[5]
Таким
Грузопассажирское ‘‘летающее крыло" ХАИ-АВИАВНИТО-3 ".
После окончания испытаний в конце 1936 г. Бородин и Шварц перегнали ХАИ-АВИАВНИТО-3 в Москву. В первый день перелета летчики достигли Тамбова, преодолев без посадки 470 км.
В 1937—1938 гг. самолет использовался на местных авиалиниях Московской области, перевозя грузы, реже — пассажиров. Это был первый случай применения бесхвостого самолета в практических целях.
В 1936— 1937 гг. в ХАИ строили вариант с двумя двигателями М-11. Он назывался ХАИ-АВИАВНИТО-8. Однако работа не была доведена до конца. Как выяснилось, идея планеролета в целом оказалась непрактичной. Маломощность этих аппаратов, как правило, не позволяла им совершать самостоятельный взлет, требовалась помощь самолета-буксировщика. Кроме того, полет на небольшой высоте при очень малой нагрузке на крыло, характерной для планеролетов, сопровождался сильной "болтанкой", что делало его неприятным как для пассажиров, так и для экипажа.
1. В.С.Савин. Авиация в Украине. Харьков, 1995. С. 152.
2. В.С.Савин. Планета "Константин". История авиации и страны сквозь призму жизни конструктора Калинина. Харьков, 1994. С. 203.
3. П.Бенинг. На пути к "летающему крылу" // Самолет. 1934. Ху 13—14. С. 18.
4. В то время еще не знали, что увеличение нагрузки на крыло отрицательно влияет на устойчивость летательного аппарата, в первую очередь — динамическую.
5. А.Лазарев. ХАИ-3 // Юный моделист-конструктор. 1964. Вып. 10. С. 10.
6
"Бесхвостkи" Александра Липпиша
В предыдущих главах было рассказано о первых работах по бесхвостым самолетам и планерам в СССР, Великобритании, Франции, Швейцарии, Дании и Австро-Венгрии. Увлечение этой схемой не миновало и Германию. Наибольший вклад в развитие "бесхвосток" в этой стране сделал исследователь и конструктор Александр Аиппиш (1894—1976 гг.).
Первое знакомство Александра с авиацией произошло в 1909 г. Позднее он писал: "У меня, четырнадцатилетнего берлинского школьника, остались незабываемые впечатления о демонстрационных полетах Орвилла Райта в сентябре 1909 г. Я жадно набросился на всю доступную мне литературу о первых опытах летания. Больше всего меня интересовали сообщения об успешных полетах аппаратов с самоустойчивыми крыльями."[1]
Затем грянула война. Сначала Аиппиш служил в пехоте, а в 1918 г. получил назначение в авиационный отдел завода Цеппелина. Там он занимался вопросами аэродинамики самолетов. Но это продолжалось недолго: в ноябре 1918 г. Германия капитулировала, и, по указанию стран-победительниц, выпуск любых самолетов, которые могли быть
"Отдушиной" для немецких летчиков и конструкторов, стал планеризм. Как и многие другие, Аиппиш занялся постройкой планеров, в том числе планеров-"бесхвосток". "Мой интерес к конструкциям типа "летающее крыло", — писал он, — возродился после успешных полетов планеров "Вельтензеглер", спроектированных техническим директором фирмы Вельтензеглер доктором Фрицем Венком. Крыло этих аппаратов напоминало крыло чайки. Мои длительные дискуссии с Фрицем Венком о путях достижения самоустойчивости крыла привели к пониманию основных законов устойчивости и очень помогли мне в дальнейшей конструкторской работе."[2]
Планер "Вельтензеглер", полеты которого пробудили в Липпише интерес к "бесхвосткам", имел необычную форму. Центральная часть крыла была нестреловидная, с постоянной хордой, а концы крыла отведены назад и вниз. С помощью этих наклонных законцовок и должна была обеспечиваться балансировка и управляемость планера. Шасси не было, для взлета несколько человек поднимали планер за крылья и бежали с ним против ветра.
В 1920 г. летчик Пешкес осуществил на "Вельтензеглере" первый в мире парящий полет, продержавшись две минуты над местом старта без потери высоты. Этому способствовала удивительная легкость аппарата: при размахе крыла 16 м он весил всего 42 кг.
Как оказалось, легкость была достигнута за счет прочности. Это кончилось трагедией во время Ронских планерных состязаний 1921 г.: при полете у "Вельтензеглера" от порыва ветра обломились концы крыла и неуправляемый аппарат упал с высоты около 100 м, летчик погиб.[3]
Планер "Вестензеглер " разбился из-за недостаточной прочности крыла.
Такую же, как у "Вельтензеглера", форму крыла имел планер "Шарлотта", построенный в 1922 г. студентами Берлинского технологического университета под руководством профессора А.фон Парсеваля. Планер участвовал в Ронских состязаниях 1922 г., но особых достоинств не показал. Его модификации 1923 и 1924 гг. отличались усиленной конструкцией и аэродинамическими тормозами на концах крыла вместо обычного вертикального руля направления. В 1924 г. на последнем варианте "Шарлотты" осуществлялись парящие полеты продолжительностью до 7 минут.
Таковы факты, на фоне которых началась авиаконструкторская деятельность А.Липпиша. Критически проанализировав опыт предшественников, Липпиш не стал копировать их конструкции. Он отверг чайкоподобное крыло "Вельтензеглера" из-за конструктивной сложности и прочностных недостатков. Крыло большой стреловидности, как у Данна, также было отвергнуто по причине его меньшей подъемной силы и большего веса. Самобалансирующееся прямое крыло с S-образным профилем страдало чрезвычайной чувствительностью к изменению центровки. Оптимальными свойствами, решил конструктор, будет обладать крыло небольшой стреловидности (15° — 20°) со специальным профилем, обеспечивающим неизменность точки приложения подъемной силы.
Свой первый бесхвостый планер "Е2" Липпиш спроектировал в 1921 г. Ни средств, ни летного опыта у молодого конструктора не было, поэтому строил и испытывал аппарат летчик Готтлиб Эспенлауб. Это был верхнеплан с колесным шасси, на котором находилось сиденье пилота. Крыло размахом 10 м имело симметричный профиль "Геттинген-410", а балансировочную силу создавали слегка отклоненные вверх элевоны. Для улучшения путевой устойчивости под крылом установили кили.
Первый бесхвостый планер А.Липпиша.