100 великих рекордов авиации и космонавтики - Станислав Зигуненко

Основатель авиакомпании GBA Дэвид Гроен рассказал, что еще лет сорок назад британская компания FAIREY AVIATION разработала принципиально новый тип летательного аппарата и дала ему имя «ротодайн».

Он представлял собой автожир, у которого на кончиках лопастей крепились небольшие реактивные двигатели. Они раскручивали винт для вертикального взлета и посадки, а в крейсерском полете выключались, в действие вступал обычный двигатель с традиционным пропеллером, и 44-местный аппарат разгонялся до скорости в 300 км/ч.

Эта конструкция была успешно реализована, показала неплохие результаты на испытаниях. Однако ни военные, ни гражданские потребители не проявили к ней интереса, и про нее в конце концов забыли.

Теперь Гроен предлагает весьма простой путь создания гибридов: он предлагает брать готовые самолеты серийного производства и снабжать винтом вертикального взлета. Среди всего разнообразия самолетов ему уже удалось подобрать полдюжины наиболее подходящих для переделки.

Так, Гроен утверждает, что можно было бы без особых затрат из транспортного самолета «Локхид Мартин С-130» сделать большегрузный «жиролифтер». Установка на нем большого горизонтального пропеллера с реактивными двигателями не сулит каких-либо сложностей в технологическом или конструкторском плане.

Эта идея прошла обкатку на 6-местном самолетике «Сессна Скаймастер» с оригинальным расположением моторов — спереди и сзади. Передний заменили газотурбинным двигателем «Роллс-Ройс», на месте заднего разместили широкий грузовой люк, крылья укоротили, а двухкилевое хвостовое оперение перевернули так, чтобы оно не мешало вращению большого вертолетного ротора. Этот пропеллер с системой подвески был взят с уже выпускаемого автожира «GBA Hawk 4» и закреплен в точках стыковки крыльев с фюзеляжем. Как утверждает Гроен, в полете гибрид вел себя не хуже специально сконструированного жироплана.

Еще один вариант подобного гибрида — «Гелиплан Картер-коптер» — по грузоподъемности и летным характеристикам будет сравним с транспортом «Геркулес C-130J». Во всяком случае, так полагает еще один изобретатель, основатель одноименной компании Джей Картер. А вот взлетать, зависать и садиться он сможет, как настоящий вертолет. При горизонтальном полете вращение ротора замедлится, а подъемную силу будут обеспечивать узкие длинные крылья.

Причем если Гроен для вертикального взлета использует энергию реактивных двигателей на кончиках лопастей, то Картер просто подвесил на конец каждой лопасти по стокилограммовому грузу. Перед взлетом горизонтальный пропеллер раскручивается до скорости 128 оборотов в минуту от постороннего мотора. По мнению Картера, грузы на концах лопастей при этом будут аккумулировать кинетическую энергию подобно тяжелому маховику. И запасенной энергии вполне хватит для вертикального взлета. А к тому времени вращение подъемного винта замедлится, и гелиплан перейдет в крейсерский режим горизонтального полета. На скорости 650 км/ч винт будет делать всего 25 оборотов в минуту и добавлять 20 процентов к подъемной силе крыльев. А при большей скорости винт можно и вообще остановить…

Просится в полет дисколет

…Первое, что бросается в глаза, когда смотришь на модель этого удивительного летательного аппарата, — дискообразное крыло-ротор, возвышающееся над фюзеляжем. Оно-то и определило название новой машины — турбодисколет.

Вообще-то идея эта не новая. Первые аэропланы с дискообразным крылом наши соотечественники начали создавать еще в начале прошлого века. Так, самый-самый первый «сфероплан» русский изобретатель А. Г. Уфимцев предложил еще в 1909 году. Пик «моды» на аппараты такого рода пришелся у нас на 1930-е годы, а потом постепенно сошел на нет — аппараты оказались весьма неустойчивы в полете, особенно на взлете и посадке.

Вторая волна интереса к дисколетам наблюдалась в Германии времен Третьего рейха. Немецкие изобретатели подошли к проблеме с другой стороны и стали создавать своего рода «летающие тарелки», которые по своей конструкции были, пожалуй, ближе к вертолетам, нежели к самолетам. Например, экспериментальный аппарат Фокке-Вульф-500 «Шаровая молния» Курта Танка представлял собой дискообразный корпус типа «летающее крыло», над бронированной кабиной которого размещались лопасти большого диаметра, вращаемые турбореактивным двигателем.

По идее дисколет мог взлетать, подобно вертолету, а потом лопасти останавливались, и аппарат продолжал полет как самолет. Дисколет задумывался как многоцелевой летательный аппарат, который мог служить перехватчиком, разведчиком и штурмовиком для уничтожения танков и прочих бронированных целей.

По планам серийное производство «Шаровой молнии» должно было начаться в 1946 году. Однако май 1945 года перечеркнул все планы нацистов, и идея канула в Лету.

Однако не была забыта окончательно. То здесь, то там конструкторы возвращаются к ней вновь и вновь, создавая проекты разного рода дисколетов и даже «инолетов». Причем с учетом того, что наука и техника не стоят на месте, проекты эти с каждым разом становятся все совершеннее…

Тем не менее специалисты из Татарстана даже в этом ряду стоят особняком. В Казанском авиационном институте (КАИ), ныне Казанский государственный технический университет им. А. Н. Туполева (КГТУ-КАИ), еще до Великой Отечественной войны строились самолеты, успешно конкурировавшие с изделиями государственных конструкторских бюро Туполева, Ильюшина и других. Будущие авиационные инженеры из Казани не раз побеждали на своих аппаратах во всесоюзных соревнованиях. Их идеи воплощались в готовые изделия, каждый студент находил в этом процессе свой интерес. Развивались и наука, и производство.

Эти славные традиции не забыты и по сей день. На кафедре КГТУ-КАИ, выпускающей инженеров по вертолетостроению и эксплуатации, на основе запатентованных изобретений выпускника стипендиата Президента РФ Виталия Павлова и его отца — профессора, заслуженного деятеля науки РФ и Республики Татарстан Владимира Павлова, создан летательный аппарат нового типа — турбодисколет.

Аппарат имеет вращающееся дисковое крыло, из которого на взлете и посадке, а также при аварийном отказе двигателя выдвигаются лопасти вертолетного типа, превращая диск-крыло в несущий винт. Когда же аппарат набрал высоту, лопасти убираются, диск перестает вращаться и аппарат становится самолетом, который при соответствующем исполнении может быть даже сверхзвуковым.

Интересная деталь: предложенное дисковое крыло может быть также использовано для малых дистанционно пилотируемых летательных аппаратов и для посадки ступеней ракет, космических экипажей, в том числе и при аварийных ситуациях.

Профессор Павлов полагает, что подобные аппараты также весьма пригодились бы в ходе спасательных операций, когда, например, на Дальнем Востоке затонул батискаф. «Нашим аппаратом его можно было бы легко вытащить и доставить на сушу», — подчеркнул изобретатель.

Авторы также полагают, что турбодисколет позволит, наконец, сделать авиацию безаэродромной; ей окажутся попросту не нужны дорогостоящие взлетно-посадочные полосы, станет доступным любой «медвежий угол» Сибири и Дальнего Востока.

В будущем на основе данной концепции могут быть созданы сверхзвуковые самолеты-спасатели со взлетным весом до 400–500 тонн, способные оказать помощь экипажам терпящих бедствие надводных и подводных кораблей при любой погоде; пассажирские авиалайнеры, имеющие средства спасения всего аппарата в целом; супертяжелые вертолеты, грузоподъемностью до 1000 тонн и т. д.

Идею поддержал генеральный конструктор Конструкторского бюро им. Н. И. Камова Сергей Михеев. Патенты Павловых также не раз завоевывали золотые и серебряные медали на международных и российских конкурсах.

Построены уже макеты и летающие модели. Нужно лишь командное решение о развертывании работ по полной программе. Однако пока первые лица нашего государства раздумывают, вовсю разворачиваются аналогичные разработки за рубежом.

Американцы уже опередили нас, запустив в серию аппарат вертикального взлета и посадки «Оспрей». И кто знает, не увидим ли мы в небе вскоре и дисколет зарубежного производства. Ведь наш, повторим, пока существует лишь в виде модели…

В недрах авиапромышленности многих стран ныне вызревают проекты аппаратов с фантастическими свойствами. Сверхлегкие и высокопрочные композитные материалы позволяют создать многовинтовые машины, способные поднять в воздух многие сотни тонн груза.

До недавнего времени считалось, что скорость винтокрылого аппарата ограничивается так называемым барьером «мю». Параметр «мю» — это соотношение поступательной скорости аппарата и скорости кончиков несущего винта. При скоростях, когда «мю» достигает единицы, полет становится крайне нестабильным. Однако современные конструкторы нашли способ решить эту проблему за счет систем автоматического управления. Прорыв сквозь барьер «мю» откроет дорогу к созданию тяжелогрузных гибридов, способных летать даже на рекордных, сверхзвуковых скоростях.