Самолет без крыльев или "летающая ванна" October 23rd, 2013
Northrop HL-10 – один из 5 летательных аппаратов летно-исследовательского центра НАСА Эдвардс (Драйда, штат Калифорния). Данные машины были построены для изучения и проверки возможностей безопасного маневрирования и посадки аппарата с низким аэродинамическим качеством после возвращения из космоса. Исследования с использованием HL-10 и других подобных аппаратов проводились в июле 1966 – ноябре 1975 года.
На основе теоретических исследований в начале 1950-х годов наиболее оптимальной формой для головной части перспективных баллистических ракет признали затупленный носовой конус. При входе в атмосферу возникающий перед аппаратом с такой головной частью отсоединенный скачок уплотнения значительно снижает тепловые нагрузки и позволяет увеличить массу боезаряда за счет уменьшения толщины теплозащитных покрытий.
Специалисты NACA, принимавшие участие в данных работах, выяснили, что данная зависимость сохраняется и для полуконусов. Также они выявили и другую особенность: при гиперзвуковом обтекании разница давления потока на нижнюю и верхнюю поверхность создается подъемная сила, которая существенно увеличивает маневренность летательного аппарата при сходе с орбиты.
Аппараты с несущим корпусом (данная схема получила такое название) по своим планирующим характеристикам занимают промежуточное положение между баллистическими капсулами и орбитальными самолетами. Кроме того, использование в составе пилотируемых кораблей спускаемых капсул требует значительных затрат на запуск и возвращение. К достоинствам «несущих корпусов» отнести высокое конструктивное совершенство, возможность многоразового применения, более низкая стоимость разработки в сравнении с традиционными ВКС и т.п.
Специалисты Лаборатории им. Эймса, (в дальнейшем Центр Эймса), была рассчитана модель аппарата в виде затупленного полуконуса, имеющего плоскую верхнюю поверхность. Для путевой устойчивости предполагали использовать два вертикальных киля, которые продолжают обводы фюзеляжа. Возвращаемому космическому аппарату такой конфигурации дали название М2.
Аналогичные исследования вели в Центре Лэнгли. Сотрудники просчитали несколько схем для ВКС с несущим корпусом. Наиболее перспективным из них был проект HL-10 («Horizontal Landing»; 10 – порядковый номер предложенной модели). Аппарат HL-10 имел почти круглую в миделе верхнюю поверхность с тремя килями, плоское, немного выгнутое днище.
Учитывая высокие характеристики аппаратов NASA совместно с военно-воздушными силами в 1961 году рассмотрело предложения по их использованию в лунной программе для возвращения астронавтов. Однако проекты приняты не были. Несмотря на сокращение финансирования на экспериментальные проекты, данные работы продолжались благодаря усилиям энтузиастов. Один авиамоделист изготовил масштабную модель аппарата и провел бросковые испытания. Реальные успехи позволили продемонстрировать записи испытаний руководству Центров Драйдена и Эймса. Первый выделил 10000 долларов из резервных фондов на изготовление полномасштабного аппарата а второй согласился провести аэродинамические испытания. Аппарату дали обозначение M2-F1.
Шестиметровая модель изготавливалась из алюминиевых трубок (силовая конструкция) и фанеры (корпус). На верхней кромке хвостовой части монтировалась пара элевонов. Внешние алюминиевые кили оснащались рулями направления. Хорошие результаты продувок дали возможность приступить к рулежным испытаниям. Но отсутствие подходящего средства для разгона вынудило приобрести «Понтиак» с форсированным двигателем, обеспечивающий разгон 450-кг модели до 160-195 км/ч. Элементы управления имели низкую эффективность и не обеспечивали требуемой стабилизации изделия. Проблему решили путем отказа от центрального киля и усовершенствования управляющих поверхностей.
В ряде прогонов модель поднималась над поверхностью земли на высоту 6 м. Успех испытаний позволил участникам проекта уговорить директора Центра Драйдена отцепить от автомобиля аппарат для самостоятельного планирования. После этого начались бросковые испытания модели, аппарат буксировался самолетом С-47 на высоты 3-4 км. Первый планирующий полет состоялся 16 августа 1963 года. В целом M2-F1 продемонстрировал хорошую устойчивость и управляемость.
Эффектный полет нового аппарата, а также низкая стоимость выполненных работ позволили расширить работы по данной тематике.
В середине 1964 года американское аэрокосмическое агентство NASA заключило с компанией «Northrop» договор на постройку двух бескрылых цельнометаллических многоразовых аппаратов с несущим корпусом. Новым аппаратам присвоили обозначения HL-10 и M2-F2, отличавшихся профилем несущего корпуса.
По внешнему облику M2-F2 в основном повторяла M2-F1: полуконус с верхней плоской поверхностью оснащался парой вертикальных килей без внешних элевонов, рули направления могли использоваться в качестве тормозных щитков. Чтобы расширить обзор кабину пилота сместили вперед, а носок имел остекление. Для снижения сопротивления и улучшения условий обтекания корпус модели несколько удлинили. В хвостовой части M2-F2 разместили подфюзеляжный щиток для управления по тангажу, верхнюю поверхность корпуса завершала пара щитков-элевонов, обеспечивавших в противофазе управление по крену.
Корпус Northrop HL-10 представлял собой перевернутый полуконус с закругленной верхней частью фюзеляжа и плоским днищем. Кроме того имелся центральный киль. В хвостовой части устанавливалось два элевона трапециевидной формы с небольшими щитками. На внешних килях смонтировали балансировочные панели, а центральный киль – разрезной руль направления. Балансировочные панели и щитки элевонов применялись для стабилизации только во время транс- и сверхзвукового полета. При планировании после активного участка на скорости М=0,6-0,8 их фиксировали во избежание резкого снижения аэродинамического качества во время посадки. Расчетная скорость приземления должна была составлять около 360 км/ч.
Поскольку ракетопланы разрабатывались в достаточно жестких финансовых ограничениях, то для экономии средств аппараты комплектовались готовыми узлами и элементами: основное шасси взяли с истребителя F-5, катапультируемое кресло- истребителя F-106, передняя опора - самолета Т-39.
Приборное оборудование летательных аппаратов также отличалось простотой - во время первых полетов на них даже отсутствовали датчики пространственного положения. Основные измерительные приборы акселерометр, высотомер, датчики скорости, скольжения и угла атаки.
Оба аппарата оснащались двигателем XLR-11 (тяга 3,6 т), непродолжительное время применявшимся на самолете Х-15. Чтобы увеличить дальность полета при аварийной посадке на M2-F2 и HL-10 монтировались вспомогательные жидкостные ракетные двигатели, работавшие на перекиси водорода.
Топливные баки моделей при выполнении бросковых испытаний заполнялись водой массой 1,81 тонны.
12 июля 1966 года состоялся первый планирующий полет M2-F2. Модель массой 2,67 тонны была отделена от В-52 на высоте 13500 м при скорости М=0,6 (697 км/ч). Длительность автономного полета составляла 3 мин 37 сек. 10 мая 1967 года произошла аварийная посадка. Причиной потери управления стал «голландский шаг», во время которого угол крена составил 140 градусов.
Полуразрушенный аппарат решили восстановить, доработав конструкцию. Чтобы обеспечить поперечную устойчивость на модели, которая получила обозначение M2-F3, установили центральный киль и блоки реактивных двигателей системы управления.
Бросковые испытания были возобновлены в июне 1970 года. Спустя полгода состоялся первый полет с включением маршевого жидкостного ракетного двигателя. На заключительном этапе испытаний, завершившихся в 1972 году, M2-F3 использовался для решения различных вспомогательных задач, в числе которых была и отработка системы дистанционного управления в рамках программы «Спейс Шаттл». Также оценивались летные характеристики модели при предельных высотно-скоростных режимах полета.
В декабре 1966 года начались бросковые испытания аппарата HL-10. Для них также использовался В-52. Первый же автономный полета было осложнено серьезными проблемами - управляемость в поперечном направлении была крайне неудовлетворительной, эффективность элевонов при разворотах резко падала. Недостаток устранили существенной доработкой внешних килей, которые формировали поток над управляющими поверхностями.
Весной 1968 года планирующие полеты Northrop HL-10 продолжились. Первый запуск маршевого жидкостного ракетного двигателя состоялся в октябре 1968 года.
Аппарат HL-10 также использовался в интересах «Спейс Шаттл». Последние два полета аппарата, выполненные летом 1970 года, были посвящены отработке посадки при включенной силовой установкой. В этих целях XLR-11 заменили тремя жидкостными ракетными двигателями на перекиси водорода.
Эксперимент в целом посчитали успешным - работавшие при посадке двигатели уменьшили угол глиссады с 18 до 6 градусов. Однако пилот аппарата отметил что несмотря на работу наземных средств наведения, возникли некоторые сложности при определении момента включения ракетных двигателей.
За весь период испытаний HL-10 выполнил 37 стартов. При этом модель установила рекордные для ракетопланов с несущим корпусом показатели высоты полета (27,5 км) и скорости (М=1,86).
|
|||||||||||||||||||||
|
Самолет без крыльев или "летающая ванна"
Northrop HL-10 - один из 5 летательных аппаратов летно-исследовательского центра НАСА Эдвардс (Драйда, штат Калифорния). Данные машины были построены для изучения и проверки возможностей безопасного маневрирования и посадки аппарата с низким аэродинамическим качеством после возвращения из космоса. Исследования с использованием HL-10 и других подобных аппаратов проводились в июле 1966 - ноябре 1975 года.
На основе теоретических исследований в начале 1950-х годов наиболее оптимальной формой для головной части перспективных баллистических ракет признали затупленный носовой конус. При входе в атмосферу возникающий перед аппаратом с такой головной частью отсоединенный скачок уплотнения значительно снижает тепловые нагрузки и позволяет увеличить массу боезаряда за счет уменьшения толщины теплозащитных покрытий.
Специалисты NACA, принимавшие участие в данных работах, выяснили, что данная зависимость сохраняется и для полуконусов. Также они выявили и другую особенность: при гиперзвуковом обтекании разница давления потока на нижнюю и верхнюю поверхность создается подъемная сила, которая существенно увеличивает маневренность летательного аппарата при сходе с орбиты.
Аппараты с несущим корпусом (данная схема получила такое название) по своим планирующим характеристикам занимают промежуточное положение между баллистическими капсулами и орбитальными самолетами. Кроме того, использование в составе пилотируемых кораблей спускаемых капсул требует значительных затрат на запуск и возвращение. К достоинствам «несущих корпусов» отнести высокое конструктивное совершенство, возможность многоразового применения, более низкая стоимость разработки в сравнении с традиционными ВКС и т.п.
Специалисты Лаборатории им. Эймса, (в дальнейшем Центр Эймса), была рассчитана модель аппарата в виде затупленного полуконуса, имеющего плоскую верхнюю поверхность. Для путевой устойчивости предполагали использовать два вертикальных киля, которые продолжают обводы фюзеляжа. Возвращаемому космическому аппарату такой конфигурации дали название М2.
Аналогичные исследования вели в Центре Лэнгли. Сотрудники просчитали несколько схем для ВКС с несущим корпусом. Наиболее перспективным из них был проект HL-10 («Horizontal Landing»; 10 - порядковый номер предложенной модели). Аппарат HL-10 имел почти круглую в миделе верхнюю поверхность с тремя килями, плоское, немного выгнутое днище.
Учитывая высокие характеристики аппаратов NASA совместно с военно-воздушными силами в 1961 году рассмотрело предложения по их использованию в лунной программе для возвращения астронавтов. Однако проекты приняты не были. Несмотря на сокращение финансирования на экспериментальные проекты, данные работы продолжались благодаря усилиям энтузиастов. Один авиамоделист изготовил масштабную модель аппарата и провел бросковые испытания. Реальные успехи позволили продемонстрировать записи испытаний руководству Центров Драйдена и Эймса. Первый выделил 10000 долларов из резервных фондов на изготовление полномасштабного аппарата а второй согласился провести аэродинамические испытания. Аппарату дали обозначение M2-F1.
Шестиметровая модель изготавливалась из алюминиевых трубок (силовая конструкция) и фанеры (корпус). На верхней кромке хвостовой части монтировалась пара элевонов. Внешние алюминиевые кили оснащались рулями направления. Хорошие результаты продувок дали возможность приступить к рулежным испытаниям. Но отсутствие подходящего средства для разгона вынудило приобрести «Понтиак» с форсированным двигателем, обеспечивающий разгон 450-кг модели до 160—195 км/ч. Элементы управления имели низкую эффективность и не обеспечивали требуемой стабилизации изделия. Проблему решили путем отказа от центрального киля и усовершенствования управляющих поверхностей.
В ряде прогонов модель поднималась над поверхностью земли на высоту 6 м. Успех испытаний позволил участникам проекта уговорить директора Центра Драйдена отцепить от автомобиля аппарат для самостоятельного планирования. После этого начались бросковые испытания модели, аппарат буксировался самолетом С-47 на высоты 3—4 км. Первый планирующий полет состоялся 16 августа 1963 года. В целом M2-F1 продемонстрировал хорошую устойчивость и управляемость.
Эффектный полет нового аппарата, а также низкая стоимость выполненных работ позволили расширить работы по данной тематике.
В середине 1964 года американское аэрокосмическое агентство NASA заключило с компанией «Northrop» договор на постройку двух бескрылых цельнометаллических многоразовых аппаратов с несущим корпусом. Новым аппаратам присвоили обозначения HL-10 и M2-F2, отличавшихся профилем несущего корпуса.
По внешнему облику M2-F2 в основном повторяла M2-F1: полуконус с верхней плоской поверхностью оснащался парой вертикальных килей без внешних элевонов, рули направления могли использоваться в качестве тормозных щитков. Чтобы расширить обзор кабину пилота сместили вперед, а носок имел остекление. Для снижения сопротивления и улучшения условий обтекания корпус модели несколько удлинили. В хвостовой части M2-F2 разместили подфюзеляжный щиток для управления по тангажу, верхнюю поверхность корпуса завершала пара щитков-элевонов, обеспечивавших в противофазе управление по крену.
Корпус Northrop HL-10 представлял собой перевернутый полуконус с закругленной верхней частью фюзеляжа и плоским днищем. Кроме того имелся центральный киль. В хвостовой части устанавливалось два элевона трапециевидной формы с небольшими щитками. На внешних килях смонтировали балансировочные панели, а центральный киль - разрезной руль направления. Балансировочные панели и щитки элевонов применялись для стабилизации только во время транс- и сверхзвукового полета. При планировании после активного участка на скорости М=0,6—0,8 их фиксировали во избежание резкого снижения аэродинамического качества во время посадки. Расчетная скорость приземления должна была составлять около 360 км/ч.
Поскольку ракетопланы разрабатывались в достаточно жестких финансовых ограничениях, то для экономии средств аппараты комплектовались готовыми узлами и элементами: основное шасси взяли с истребителя F-5, катапультируемое кресло— истребителя F-106, передняя опора — самолета Т-39.
Приборное оборудование летательных аппаратов также отличалось простотой — во время первых полетов на них даже отсутствовали датчики пространственного положения. Основные измерительные приборы акселерометр, высотомер, датчики скорости, скольжения и угла атаки.
Оба аппарата оснащались двигателем XLR-11 (тяга 3,6 т), непродолжительное время применявшимся на самолете Х-15. Чтобы увеличить дальность полета при аварийной посадке на M2-F2 и HL-10 монтировались вспомогательные жидкостные ракетные двигатели, работавшие на перекиси водорода.
Топливные баки моделей при выполнении бросковых испытаний заполнялись водой массой 1,81 тонны.
12 июля 1966 года состоялся первый планирующий полет M2-F2. Модель массой 2,67 тонны была отделена от В-52 на высоте 13500 м при скорости М=0,6 (697 км/ч). Длительность автономного полета составляла 3 мин 37 сек. 10 мая 1967 года произошла аварийная посадка. Причиной потери управления стал «голландский шаг», во время которого угол крена составил 140 градусов.
Полуразрушенный аппарат решили восстановить, доработав конструкцию. Чтобы обеспечить поперечную устойчивость на модели, которая получила обозначение M2-F3, установили центральный киль и блоки реактивных двигателей системы управления.
Бросковые испытания были возобновлены в июне 1970 года. Спустя полгода состоялся первый полет с включением маршевого жидкостного ракетного двигателя. На заключительном этапе испытаний, завершившихся в 1972 году, M2-F3 использовался для решения различных вспомогательных задач, в числе которых была и отработка системы дистанционного управления в рамках программы «Спейс Шаттл». Также оценивались летные характеристики модели при предельных высотно-скоростных режимах полета.
В декабре 1966 года начались бросковые испытания аппарата HL-10. Для них также использовался В-52. Первый же автономный полета было осложнено серьезными проблемами — управляемость в поперечном направлении была крайне неудовлетворительной, эффективность элевонов при разворотах резко падала. Недостаток устранили существенной доработкой внешних килей, которые формировали поток над управляющими поверхностями.
Весной 1968 года планирующие полеты Northrop HL-10 продолжились. Первый запуск маршевого жидкостного ракетного двигателя состоялся в октябре 1968 года.
Аппарат HL-10 также использовался в интересах «Спейс Шаттл». Последние два полета аппарата, выполненные летом 1970 года, были посвящены отработке посадки при включенной силовой установкой. В этих целях XLR-11 заменили тремя жидкостными ракетными двигателями на перекиси водорода.
Эксперимент в целом посчитали успешным — работавшие при посадке двигатели уменьшили угол глиссады с 18 до 6 градусов. Однако пилот аппарата отметил что несмотря на работу наземных средств наведения, возникли некоторые сложности при определении момента включения ракетных двигателей.
За весь период испытаний HL-10 выполнил 37 стартов. При этом модель установила рекордные для ракетопланов с несущим корпусом показатели высоты полета (27,5 км) и скорости (М=1,86).
Тактико-технические характеристики:
Длина - 6,45 м;
Высота - 2,92 м;
Размах крыла - 4,15 м;
Площадь крыльев - 14,9 м²;
Масса пустого - 2397 кг;
Масса полного - 2721 кг;
Максимальная взлетная масса - 4540 кг (топливо - 1604 кг);
Силовая установка - четырехкамерный ракетный двигатель Reaction Motors XLR-11 (тяга до 35,7 кН);
Дальность полета - 72 км;
Практический потолок - 27524 м;
Максимальная скорость - 1976 км/ч;
Коэффициент тяги на единицу массы 1:0,99;
Нагрузка на крыло - 304,7 кг/м²;
Экипаж - 1 человек.
Правильно сказала стюардесса в популярном ролике на Ютьюбе: «Ученые просто хотят заставить нас верить в то, что они знают почему летают самолеты». Действительно, крылья, хвосты — это все от лукавого. Иначе как объяснить, что вот это
летает?!
Автор этой латающей кофемолки гениальный, а по другому и не скажешь, немецкий конструктор Александр Липпиш. За свою долгую жизнь (1894-1976) стал автором проектов «летающего» крыла», сверхзвукового истребителя с треугольным крылом (1939), экраноплана и даже самолета без… крыльев.
На рубеже 60-х годов Липпиш призадумался — а почему, собственно, на самом деле летают самолеты. Исходя из второго закона Ньютона, самолет находится в воздухе благодаря уравновешиванию двух пар сил: сила тяжести/подъемная сила крыла и тяга двигателя/сопротивление воздуха. Слишком сложно — подумал Липпиш, и решительно вычеркнул из этой схемы крылья — хватит и одного двигателя. Так появился уникальный проект Aerodyne.
Суть идеи проста и наглядна изображена на рисунке — двигатель тянет аппарат вперед и вверх, тем самым обеспечивая поступательное движение и компенсируя силу тяжести. Управление обеспечивается отклоняющимися поверхностями, расположенными в воздушных струях: по соотношению скорость/подъемная сила (20), по крену (21), по тангажу (25).
Думаете, такое не полетит? Ошибаетесь! К 1972 году был построен и успешно испытан летный беспилотный образец-демонстратор.
Николай Корзинов
Американские поклонники автожиров считают Игоря Бенсена патриархом. Русский эмигрант осуществил невозможное – сконструировал автожир, стоивший как обычный автомобиль
Благодаря Бенсену сбылась мечта тысяч небогатых романтиков: отныне и они могли стать владельцами летательного аппарата!
Дешево и просто: применение полусвободного несущего винта с двумя лопастями удешевляет конструкцию автожира. Управление осуществляется наклоном плоскости вращения несущего винта
1923, Испания. 10 января 1923 года пилот Гомес Спенсер впервые поднял автожир в воздух. Из-за реактивного момента тянущего винта автожир после взлета накренился влево и упал, но спустя неделю Гомес осуществил более успешный полет по прямой на высоте 2 метра дальностью 183 метра
1928, Англия-Франция. 18 сентября 1923 года Хуан де ла Сьерва и его друг Анри Буше, издатель французского журнала Aeronautique взлетели на автожире с лондонского аэропорта Кройдон и после двух посадок для дозаправки вечером прибыли в Париж. Впервые винтокрылый аппарат перелетел через Ла-Манш
1953, США. Русский эмигрант Игорь Бенсен основывает в США собственную компанию и начинает выпускать одноместные автожиры. За счет максимального упрощения и удешевления конструкции такие автожиры могли купить обычные небогатые люди. В небо вновь взмыли автожиры
2002, Великобритания. Отставной командир авиационного полка Кен Уоллис на автожирах собственной конструкции устанавливает рекорды: дальность полета – 905 км, максимальная скорость – 207, 7 км/ч. Кстати, автожир Джеймса Бонда в фильме «Живешь только дважды» (1967) тоже работа Кена
2006, Россия. Российский двухместный автожир «Твист» – одна из наиболее доступных и безопасных моделей в нашей стране. Со 100-сильным авиационным мотором Rotax автожир летает на скоростях 26–145 км/ч. Продолжительность непрерывного полета – около 4, 5 часа
Испания, лето 1919 года, на площадке аэродрома стоит молодой человек лет двадцати пяти и озабоченно наблюдает за летящим по небу гигантским трехмоторным аэропланом. Если очевидец этой сцены захотел бы узнать, почему испанский парень так напряженно следит за небесной машиной, то, скорее всего, был бы сражен ответом. Самолет, носившийся по небу, не только принадлежал молодому человеку, но был сконструирован и построен им самим. Молодой авиаконструктор Хуан де ла Сьерва построил аэроплан для участия в конкурсе военного министерства Испании на создание бомбардировщика. В то, что Хуан сможет победить в конкурсе, сперва не верил никто. Но молодому испанцу аристократического происхождения удалось найти богатого инвестора, на его и на свои деньги собрать коллектив специалистов и в ходе напряженной работы по собственным чертежам создать самый большой в Испании самолет. На предыдущем испытании нанятый Сьервой в качестве пилота капитан Риос смог поднять самолет в воздух и совершить несколько кругов. Поскольку во всей Испании никто, кроме Хуана, до сих пор не построил большого аэроплана, который мог служить бомбардировщиком, молодой испанец уже предчувствовал близкую победу. Внушительный денежный приз мог окупить часть вложенных средств, а главное – будущие военные заказы обещали самые радужные перспективы. Но судьба распорядилось иначе. Капитан Риос в ходе испытательного полета допустил снижение скорости ниже критической величины и свалил гигантскую машину в штопор. Каким-то чудом пилот остался жив, а от аэроплана ничего не осталось. Месяцы напряженной работы всего коллектива, огромные инвестиции – все пошло прахом.
Приручение штопора
Придя в себя после провала проекта, ла Сьерва стал задумываться о строительстве нового бомбардировщика. Его голова была занята одной мыслью: каким образом можно предотвратить сваливание самолета в штопор? Хуан изучил явление авторотации, когда самолет, попавший в штопор, начинает самопроизвольно вращаться из-за разного обтекания воздухом левой и правой половин его крыла, и пришел к оригинальной мысли. А что если заставить крыло постоянно крутиться в полете, превратив его в винт? Пусть себе «штопорит» на здоровье. В результате к фюзеляжу старого самолета с тянущим пропеллером и срезанными крыльями испанец прикрепил несущий винт, вращаемый встречным потоком воздуха. После преодоления ряда сложностей и строительства нескольких необычных прототипов – масштабных и в натуральную величину – полноразмерный автожир наконец совершил свой первый полет 10 января 1923 года. Этот полет стал возможным главным образом благодаря применению шарнирной подвески лопастей.
Ла Сьерва и практически все создатели одновинтовых вертолетов этого исторического периода применяли жесткую заделку лопастей несущего винта во втулке. Но из-за этого им не удавалось получить сцентрированную аэродинамическую результирующую подъемной силы. Первые автожиры ла Сьервы при взлете, подпрыгнув, заваливались набок. Объяснялось это тем, что подъемная сила лопастей винта, идущих навстречу потоку, была больше средней, тогда как лопасти, шедшие назад, создавали меньшую силу. Возникавшая асимметрия подъемной силы и становилась причиной заваливания набок. Хуан понимал физику процесса и первоначально пытался решить эту проблему изменением углов атаки лопастей. Он разработал систему, циклически менявшую углы атаки таким образом, чтобы подъемная сила каждой лопасти всегда оставалась постоянной. Но из-за эластичности лопасти закручивались воздушным потоком, и система работала неэффективно. К тому же возникла еще одна трудность: из-за жестко закрепленных лопастей ротор действовал как гироскоп и возникавшие гироскопические силы заставляли прикладывать значительные усилия для наклона ротора, что делало управление автожиром крайне сложным. Но ла Сьерва смог элегантно преодолеть проблему – в новой конструкции он закрепил лопасти не жестко, а на горизонтальных шарнирах. Шарнирное сочленение позволяло лопастям перемещаться в пределах воображаемого конуса. При увеличении подъемной силы лопасть поднималась, автоматически уменьшался ее угол атаки и соответственно подъемная сила, а при опускании лопасти угол атаки увеличивался. Это устраняло асимметрию подъемной силы.
В течение двух лет, последовавших за первым полетом, ла Сьерва не покладая рук совершенствовал конструкции своих машин, и 12 декабря 1924 года испанский пилот Хоакин Лорига совершил первый в истории винтокрылой авиации перелет на автожире. Взлетев с одного аэродрома, он преодолел более 10 км по воздуху и совершил посадку на другой летной площадке. Средняя скорость полета составила 77 км/ч. Зависти «вертолетчиков», аппараты которых летали еще слишком плохо, не было предела. Но именно наработки ла Сьервы вскоре помогли и этим аппаратам с приводом несущего винта от двигателя выйти из своей колыбели эволюции. Вертолеты заимствовали у автожиров принцип авторотации, который позволял не допускать стремительного падения машины при отключении двигателя, шарнирную подвеску лопастей, а в русском языке – еще и название. Да-да, первый советский винтокрылый аппарат – автожир КАСКР-1, созданный молодыми инженерами Николаем Камовым и Николаем Скржинским в 1929 году на основе публикаций о машинах ла Сьервы во французских авиационных журналах, был назван Камовым «Вертолет». Позже это имя закрепилось за советскими геликоптерами. А истинный вертолет продолжили называть смешным словом, пришедшим к нам из французского языка (autogire). Оно в свою очередь происходило от испанского autogiro, сконструированного де ла Сьервой из греческих слов – autos («сам») и giros («вращение»).
Второе рождение автожира
Как известно, вертолеты начали уверенно летать только в 1936 году в Германии – на десятилетие позже автожиров. Поэтому в конце 1920-х годов способности автожиров взлетать с небольшим разбегом, лететь на малой скорости и садиться почти вертикально высоко оценили современники и быстро нашли им применение. Их использовали для перевозки людей и почты в труднодоступные районы, для авиахимических работ. Особую популярность автожиры снискали у покорителей Северного полюса, а когда началась война, в Советском Союзе были созданы боевые автожиры A-7бис: они участвовали в обороне Смоленска.
Но после окончания Второй мировой автожиры стали встречаться все реже и реже, уступив небо вертолетам. Объяснялось это несколькими моментами. Во-первых, в декабре 1936 года в авиакатастрофе погиб де ла Сьерва – главная движущая сила в эволюции винтокрылой авиации той поры. Во-вторых, в отличие от вертолетов автожиры не отвечали жестким требованиям военных. И хотя уже появились аппараты с «прыжковым» взлетом, способные взлетать по-вертолетному, автожиры не могли «зависать» в воздухе и имели ограниченную грузоподъемность. Наконец, присутствовал и психологический момент: большинство людей не понимали, каким образом не имеющий никакого привода ротор поддерживал автожир в полете, и поэтому с большим доверием относились к вертолетам.
В конце 1940-х многим казалось, что автожир, став «этапным» аппаратом в истории, покинул нас навсегда. Но не тут-то было! В то время как выходец из Киева Игорь Сикорский творил вертолетную историю в Штатах, его тезка Игорь Бенсен, который тоже эмигрировал из России в США, задумал во второй раз подарить миру автожиры. Они вернулись к авиаторам в новом обличии. Прежде всего Бенсен отказался от шарнирной подвески лопастей, визитной карточки конструкции ла Сьервы. Дело в том, что будущими покупателями своих автожиров Игорь Бенсен видел небогатых энтузиастов авиации, которым давно хотелось обзавестись собственным летательным аппаратом.
В Якутии в районе аэропорта «Тикси» стояла сильная пурга. Шквалистый боковой ветер сносил все на своем пути. А непрекращающийся снег снижал видимость до минимума. В этих условиях уральским военным нужно было суметь посадить старый самолет ИЛ-18. Борт то и дело кренило то в одну, то в другую сторону. Мотор от перегрузок надсадно гудел.
Этот полет мог стать последним для экипажа воздушного судна. На борту кроме членов экипажа находилось еще 35 военнослужащих.
В якутском поселке Тикси базируется 5 вертолетов Министерства обороны. На борту ИЛ-18 были сменщики для этих «вертушек». Бывалые офицеры за свою жизнь повидали многое. И когда самолет лихорадочно замотало по черному небу, иллюзий ни у кого не возникло – предстоит крушение.
Но командир судна был спокоен. Он знал этот старенький самолет, как самого себя…
«ЭКПИПАЖ» ПО-УРАЛЬСКИ
В будущем про 44-летнего летчика Андрея Логвинова вполне могут снять фильм, подобный «Экипажу». Ведь командир воздушного судна ИЛ-18, по признанию своих коллег, совершил немыслимое. Впрочем, коллеги были и раньше наслышаны о летных талантах Логвинова. Свои неординарные способности он начал демонстрировать еще в летном училище.
Мы с Андреем вместе учились в Балашовском высшем авиационном училище в Саратовской области с 1989 по 1994 год, - рассказал "КП"-Екатеринбург" друг и однокурсник Логвинова Валерий Степанов. – Тогда это училище было одно на весь Советский Союз. Мы были хорошим друзьями. И я вам скажу, Андрей, действительно, очень хороший и профессиональный летчик, был первым у нас на потоке.
После летного училища Логвинов по распределению попал в авиационный полк города Завитимск Амурской области. Там ас поражал начальство умением пилотировать Ан-17. Но настоящей воздушной любовью Логвинова стал именно ИЛ-18.
В Завитимске Андрея заметило командование. И в 2009 году было решено перевести его в Центральный военный округ, - продолжают коллеги летчика. – Здесь по распределению он попал в Екатеринбург в 32 отдельный транспортный смешанный авиаполк. Логвинов стал командиром самолета.
«ЗНАЕТ САМОЛЕТ, КАК СЕБЯ»
Андрею Логвинову достался ИЛ-18, выпущенный еще в 1965 году. Но пилот никогда не роптал и не возмущался, что ему достался столь «раритетный» борт. Вместо этого Андрей просто досконально изучил свою боевую машину.
Андрюха знал свой ИЛ до мельчайших деталей. Он настолько разобрался в механике судна, что, казалось, они с самолетом были одним целым, - не стесняются в эпитетах сослуживцы Логвинова.
Кстати, два года назад Логвинову предложили пересесть на более современный самолет. Но тот наотрез отказался. Ответил, что он в ответе за этот старенький ИЛ-18 и за тех пассажиров, которые в нем летают.
СОВЕРШИЛ ЧУДО
Когда накануне встал вопрос, кто будет доставлять военных офицеров в Якутию на плановое учебное задание, руководство, не раздумывая, назначили командиром на полет именно Логвинова. Поначалу задание казалось рядовым, но затем полет обернулся настоящим испытанием.
На борту самолета было 42 человека, в том числе 7 членов экипажа, - рассказывают коллеги Андрея. – Борт вылетел из Екатеринбурга днем 18 декабря с аэропорта «Кольцово».
Сразу до Якутии долететь физически было невозможно. Поэтому ИЛ-18 сделал дозаправку на военной базе в городке Канск в Красноярском крае. А оттуда уже полетел дальше. Самолет планировалось посадить в Якутии на аэродроме «Тикси». Однако незадолго до прибытия борт попал в сильнейшую бурю.
Посадить самолет в таких условиях было почти невозможно. Однако и развернуться уже не получилось бы.
Тогда Андрей Логвинов, полагаясь лишь на свой опыт и летное чутье, пошел на посадку. В этот момент борт стало буквально швырять из стороны в сторону. А при столкновении с землей, у ИЛа и вовсе оторвало крылья.
Фюзеляж развалился на три части, также были отломлены крылья, - рассказывают в МЧС Якутии. - Возгорания при падении, к счастью, удалось избежать. Все находившиеся на борту люди чудом выжили. С травмами их госпитализировали в больницу.
Эта посадка заставила удивиться даже самых опытных летчиков, которые были уверены, что все пассажиры самолета при крушении погибли.
«ОТКАЗАЛА АНТИОБЛЕДИНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА»
Журналистам «КП»-Екатеринбург» удалось поговорить с одним из следователей, которые занимаются расследованием причин крушения ИЛ-18. Он опроверг появившуюся в сети информацию, что самолет мог рухнуть из-за ошибки экипажа.
На пилотов грешить не надо. Уже удалось выяснить, что самолет садился на очень маленькой скорости. Значит, экипаж спасал машину, - объясняет наш источник. – По одной из версий, отказала антиоблединительная система. Из-за этого нарушился подъем крыла. Тогда ИЛ-18 начал падать.