Европейские самолеты вертикального взлета - Евгений Ружицкий

Поворот реактивных насадков осуществляется от электропривода с помощью червячной передачи. Сопла снабжены направляющими лопатками и имеют кожухи для охлаждения. Насадки могут поворачиваться на любой заданный угол, благодаря чему достигается необходимое отклонение газовой струи в зависимости от режима полета. Максимальное отклонение соответствует взлету и посадке, для торможения сопло отклоняется вперед.

К. А Шуликовым были разработаны несколько проектов СВВП, снабженных реактивными двигателями с поворотными соплами. Сопла могли отклоняться на такой угол, чтобы равнодействующая сила тяги ТРД проходила через центр тяжести самолета.

Проекты СВВП, предложенные К. А. Шуликовым, с ТРД РД-45 (а) и ВК-1 (б)

Особый интерес представляет проект СВВП с ТРД РД-45, предложенный К.А. Шуликовым в 1947 г. У этого самолета предполагалось использовать кроме основных поворотных сопл, через которые вытекала основная часть газов ТРД, вспомогательные поворотные насадки. Благодаря этому при установке основных сопл в отклоненное положение, соответствующее режимам взлета или посадки, можно обеспечивать управление самолетом, поворачивая вспомогательные насадки. Двигатель размещался в носовой части СВВП в наклонном положении по так называемой реданной схеме, что обеспечивало дополнительный момент тангажа, сокращая разбег самолета при коротком взлете. Для управления самолетом на разных режимах в проекте предусматривалось использовать поворотный стабилизатор.

Недостаточную тяговооруженность СВВП автор улучшил в другом проекте, в котором предполагалось использовать более мощный ТРД ВК-1. В предложенных проектах не использовалась струйная система управления, которое предполагалось обеспечить только с помощью поворотных сопл, тем не менее можно видеть, что предложенная К. А. Шуликовым схема СВВП на несколько лет опережала предложенную М. Вибо схему СВВП с поворотными соплами, использованную позже для СВВП Р.1127.

Другим нашим конструктором – А.Я. Щербаковым в 1947 г. было впервые предложено использовать подъемные реактивные двигатели, которые должны создавать вертикальную тягу и обеспечивать вертикальный взлет и посадку самолета. Им был также разработан проект СВВП с поворотными ТРД а в 1948 г. был построен экспериментальный аппарат, который испытывался подвешенным на стенде.

Теоретические и экспериментальные исследования СВВП проводились в Летно-исследовательском институте им. М.М. Громова, где в 1955 г. экспериментальный аппарат «Турболет» был построен конструкторским коллективом под руководством А. Н. Рафаэлянца и В. Н. Матвеева. Этот аппарат представляет собой металлическую ферму, на которой в вертикальном положении установлен турбореактивный двигатель АА-9Т. Рядом с двигателем расположены закрытая кабина летчика и баки с топливом. Аппарат стоит на земле на четырех опорах шасси с небольшими колесами.

Экспериментальный аппарат «Турболет»

Для управления на аппарате в выходном сопле турбореактивного двигателя установлены два газовых руля. Отклоняя их в разные стороны, можно получить продольное и поперечное управление аппаратом. Кроме того, аппарат был снабжен струйными рулями, установленными на четырех длинных фермах. Струйные рули обеспечивают путевое управление аппаратом, а также могли быть использованы вместо газовых рулей и для продольного и поперечного управления. Управляются струйные и газовые рули при помощи ручки и педалей в кабине летчика.

«Турболет», испытываемый летчиком-испытателем Ю.А. Гарнаевым, успешно летал сперва на привязи, а затем в свободном полете. Управление посредством газовых и струйных рулей действовало весьма эффективно. Управляемый летчиком аппарат мог вертикально подниматься, перемещаться в воздухе в любом направлении и садиться на площадку, по размерам лишь несколько превышающую размер аппарата. Аппарат «Турболет» демонстрировался в полете на воздушном празднике в Тушино в 1957 г., а в дальнейшем использовался для оценки устойчивости и управляемости СВВП.

Як-36

ОКБ им. А. С. Яковлева Экспериментальный СВВП

В 1956 г. в ОКБ, возглавляемом генеральным конструктором А. С. Яковлевым, имеющим большой опыт создания фронтовых истребителей, начались исследования реактивных вертикально взлетающих самолетов. Изучив опыт разработки и испытаний в ЛИИ летающего стенда «Турболет» и зарубежных экспериментальных СВВП, и в первую очередь опытного СВВП Хоукер Р. И27, ОКБ приняло, решение создать экспериментальный СВВП, получивший обозначение Як-36 и являющийся летающим стендом для изучения особенностей конструкции СВВП и его силовой установки с поворотным вектором тяги, а также для отработки принципов управления на переходных режимах и многих других вопросов. Руководство всеми работами по Як-36 осуществлял непосредственно генеральный конструктор А.С. Яковлев, а руководителем темы в ОКБ был назначен заместитель главного конструктора С. Г. Мордовии. Разработка СВВП началась в 1962 г. и велась ускоренными темпами в тесном сотрудничестве со специалистами ЛИИ и ЦАГИ, а также двигательного КБ «Союз», возглавлявшегося С. К. Туман- ским. Разрабатываемый экспериментальный СВВП было решено выполнить двух- двигательным и использовать подъемно-маршевые двигатели с поворотными соплами, а управление на режимах вертикального взлета и посадки обеспечивать с помощью струйных рулей.

Уже весной 1963 г. первый экспериментальный СВВП Як-36 был доставлен на летно-испытательную станцию на аэродроме ЛИИ, где специально для испытаний СВВП был сооружен бетонный котлован со стальным решетчатым покрытием и мостообразной фермой для испытаний на привязи. С помощью этого сооружения были осуществлены первые привязные подлеты и полеты на режиме висения на высоте до 0,5 м. Ведущим летчиком- испытателем от ЛИИ был назначен Ю. А. Гарнаев, имевший к тому времени большой опыт полетов на летающем стенде «Турбо- лет». Вторым летчиком-испытателем был назначен В. Г. Мухин, летчик-испытатель ОКБ им. Яковлева.

Первые свободные полеты на режиме висения были выполнены в период с 23 по 30 июня 1963 г., после чего наступил длительный перерыв в полетах, вызванный необходимостью тщательного анализа полученных экспериментальных материалов.

Экспериментальный СВВП Як-36

Лишь через год, 27 июля 1964 г., на втором экспериментальном СВВП В. Г. Мухин совершил полет по самолетному профилю, а 27 сентября 1964 г. им был осуществлен первый свободный полет на режиме висения. После длительных испытаний на режиме висения, проводившихся под руководством ведущих специалистов ОКБ С. Г. Мордови- на, К. Б. Бекирбаева и В. Н. Павлова и с участием динамиков ЛИИ А. И. Квашнина и Г. М. Лапшина, в феврале 1966 г. В.Г. Мухин совершил на Як-36 вертикальный взлет, переход к горизонтальному полету, полет по кругу и посадил машину по- самолетному. Несколько позже, 24 марта, был совершен первый полет по полному профилю, с вертикальным взлетом и посадкой, а в октябре 1966 г. СВВП Як-36 был показан руководству страны в Кубинке.

На праздновании Дня Воздушного Флота в августе 1967 г. в аэропорту Домодедово, где была развернута экспозиция новейших образцов авиационной техники, в том числе Як-36, В. Г.

Мухин успешно продемонстрировал все фазы полета первого отечественного СВВП, выполнив вертикальный взлет, переход к горизонтальному полету на высоте 50 м и полет по кругу над аэродромом, а затем полет на режиме висения с разворотом на 180° и вертикальную посадку. Возможность вертикального взлета и посадки Як-36 вызвала большой интерес командования ВМС СССР, позволяя решить проблему авиационного прикрытия и авиационной поддержки кораблей в открытом море минимальными средствами.

К этому времени три построенных экспериментальных СВВП, включая два летных и один для статических испытаний, полностью выполнили свою задачу, дав возможность разработки на их базе усовершенствованных боевых СВВП.

СВВП Як-36 выполнен по схеме среднеплана с двумя подъемно-маршевыми ТРД и велосипедным шасси.

Фюзеляж имел эллиптическое сечение и отличался увеличенной шириной в носовой части, где размещалась одноместная кабина летчика с катапультным креслом. Носовую часть фюзеляжа занимал воздухозаборник, разделенный вертикальной перегородкой. Под ним располагался откидной щиток большой площади, служивший одновременно и аэродинамическим тормозом, и экраном, предотвращающим засасывание выхлопных газов в воздухозаборники двигателей. В носовой части установлена длинная штанга, на конце которой расположены сопла системы газодинамического управления. Такие же сопла располагались на законцовках консолей крыла и хвостовом коке, обеспечивая управление СВВП на режимах вертикального взлета и посадки на малых скоростях.