Текст книги "Столетняя история «летающего крыла»"
Автор книги: Дмитрий Соболев
сообщить о нарушении
Текущая страница: 11 (всего у книги 22 страниц)
Позднее, в 1943 г., проходил испытания Но.III с летчиком в лежачем положении. В отличие от первого Но.II, в нем человек располагался на груди, опираясь головой на специальную мягкую подставку. Достоинствами такой компоновки были не только уменьшение аэродинамического сопротивления (отсутствовал выступающий вверх фонарь), но также превосходный обзор через прозрачный носок крыла и возможность переносить в лежачем положении большие перегрузки.
Существовал и двухместный вариант Но.III. Летчики находились в центральной части крыла, сидя один за другим; каждое место было оборудовано ручкой управления и педалями. Два таких планера с июля 1944 г. по март 1945 г. использовались для обучения пилотов строящихся боевых "бесхвосток".
В начале 1943 г. Хортены продемонстрировали профессору Людвигу Прандтлю полеты Но.III в варианте мотопланера. Так же, как на Но.IIМ, двигатель (Вальтер "Микрон", 48 л.с.) находился внутри крыла и вращал толкающий винт.
Через год неустойчиво работающий "Микрон" заменили на более надежный "Фольксваген" мощностью 30 л.с. Вращение передавалось на винт с помощью ременной передачи. При остановке двигатели лопасти автоматически складывались, чтобы не создавать дополнительное сопротивление в безмоторном полете. В первом же вылете, 22 февраля, Шайдхауэр, перемещаясь от одного восходящего воздушного потока к другому и затем, выключив мотор и поднимаясь кругами, достиг высоты 1400 м. На этой высоте одна из лопастей покрылась льдом, при включении двигателя возникла вибрация, и это заставило пилота пойти на снижение.
В общей сложности с 1938 г. по 1944 г. построили 19 Но.III. Это было первое в истории авиации "летающее крыло", находившееся в серийном производстве.
Хорошие планирующие и парящие качества Но.III не остановили Реймара Хортена от создания нового планера – Но.IV, с еще более высоким аэродинамическим качеством.[4] При равном размахе крыла его удлинение было почти вдвое больше, чем у Но.III – 21,8. Этого удалось достичь за счет уменьшения длины хорды крыла. Была уменьшена также относительная толщина профиля. В результате высота центроплана стала недостаточной для размещения там пилота и под крылом пришлось приделать гондолу. Она имела небольшие размеры, так как конструктор придумал для планериста совершенно необычную позу: летчик стоял на коленях, сильно наклонившись вперед и опираясь подбородком на специальную опору. По словам Р.Хортена[5], это положение было вполне комфортабельным, однако у меня это утверждение вызывает большие сомнения.
Варианты размещения летчика на планере Но.IV.
Необычная позиция пилота заставила отказаться от стандартной ручки управления. Вместо нее на планере установили небольшой рычаг, вращением которого осуществлялось управление креном, а перемещением вперед-назад
– продольное управление. На крыле находились трехсекционные элевоны, которые, так же, как на Но.III, имели различные диапазоны углов отклонения.
Колесное шасси тандемной схемы, применявшееся на предыдущих планерах Хортенов, показало себя не очень надежным при посадке на неровную поверхность. Поэтому на Но.IV колеса заменили на лыжи с пружинными амортизаторами. Передняя лыжа после взлета могла подтягиваться к фюзеляжу. Для разбега использовалась отделяемая колесная тележка.
Первый полет Но.IV состоялся в мае 1941 г., пилотировал планер Хайнц Шайдхауэр. Аппарат имел выдающиеся для планера характеристики: максимальное аэродинамическое качество – 37, минимальная скорость снижения – 0,5 м/с.[6] Вместе с тем выяснилось, что на скорости более 130 км/ч возникает сильная вибрация крыла – флаттер. Чтобы избежать этого опасного явления, у основания крыла установили дополнительные аэродинамические тормоза. В отличие от концевых тормозных поверхностей, предназначенных для поворотов в горизонтальной плоскости, они отклонялись одновременно и служили только для ограничения скорости при пикировании.
В 1943 г. было построено еще три Но.IV. Два из них пережили войну, и до 1950 г. на них летали английские военные пилоты.
Еще более впечатляющими летными данными обладал планер Но.VI. Его построили в 1944 г. для изучения предельных возможностей аэродинамического совершенствования летательного аппарата. За счет увеличения размаха до 24,2 м удлинение крыла достигло 32,4, а максимальное аэродинамическое качество – 45. По схеме он был аналогичен Но.IV, только стреловидность крыла уменьшили с 20° до 16,7°. Для большей прочности крыла многие его элементы были выполнены из металла, поэтому вес конструкции возрос с 250 до 330 кг.
Планеры (до конца войны изготовили два Ho.VI) появились слишком поздно, чтобы заинтересовать кого-либо в Германии их спортивными возможностями. После нескольких полетов, проведенных в начале 1945 г., один из планеров спрятали в окрестностях городка Бад Херсфельд. Американцы обнаружили необычный аппарат и отправили его для изучения на фирму Нортроп, занимавшуюся проектированием самолетов схемы "летающее крыло". Сейчас планер хранится в "запаснике" Аэрокосмического музея в Вашингтоне.
Планер Ho.VI, сконструированный для изучения предельных возможностей аэродинамического совершенствования летательного аппарата.
Говоря о последних планерах братьев Хортен, следует упомянуть о неудачной попытке применения на Но.IV ламинарного крыла. Теоретическим преимуществом такого крыла, отличающегося специальной формой профиля и очень гладкой внешней поверхностью, является меньшее аэродинамическое сопротивление, так как воздушный поток обтекает его плавно, без завихрений.
Впервые ламинарное крыло было установлено на американском истребителе Р-51 "Мустанг". В конце войны один из таких самолетов попал в руки немецких специалистов, и они решили испытать свойства ламинарного крыла на бесхвостом планере Хортенов. После замены обычного профиля ламинарным штопорные характеристики планера резко ухудшились. Это привело к катастрофе. 18 января 1945 г. во время испытательного полета Германа Штребеля на "ламинизированном" Но.IV планер внезапно сорвался в штопор. Штребель покинул кабину, но парашют не раскрылся и летчик погиб.
В развитии планеров братьев Хортен прослеживается четкая тенденция: повышение аэродинамического качества за счет увеличения удлинения крыла при сохранении той же общей схемы. Но однажды конструкторы отошли от этого принципа. В конце 1938 г. они построили планер с параболическим крылом. Его размах был всего 12 м, удлинение – 4,4. В отличие от "парабол" Черановского задняя кромка планера Хортенов также имела вид параболы и при виде сверху крыло напоминало полумесяц. Это был чисто экспериментальный аппарат, предназначавшийся для изучения аэродинамических свойств новой формы крыла. Из-за плохих условий хранения за зиму он пришел в негодность и поэтому не испытывался.
Первый мотопланер братьев Хортен Но.IIМ (на переднем плане) и их первый самолет – «летающее крыло» Ho.V.
В конце 1936 г. братья Хортен создали свой первый самолет – Ho.V. Его спроектировали как прототип боевой машины. В мемуарах Р.Хортена говорится: "Наше Военное министерство было заинтересовано в военном самолете, который имел бы неограниченное поле обстрела задней пулеметной установки. В Англии уже была такая машина.[7] Мы предложили построить самолет с двумя толкающими винтами, между которыми можно было установить пулемет. Фирма Хирш обещала предоставить два двигателя НМ-60, один – с правым, другой – с левым вращением вала. Их предполагалось установить на двухместном бесхвостом самолете, желательно – схемы «летающее крыло», без выступающей кабины.
Мы хотели доказать, что летные характеристики самолета будут не хуже, чем у обычной машины. Это требовало применения посадочных закрылков. Чтобы иметь возможность уравновесить продольный момент, возникающий при их отклонении, элевоны решено было сделать в виде поворотных концов крыла. Стреловидное крыло с изломом по передней кромке позволяло приблизиться к идеальной параболической форме..."[8]
При создании Ho.V впервые в истории авиации широко использовались композиционные материалы. Химическая компания "Динамит АГ" предоставила для этого необходимые компоненты. Вместо металла и дерева в конструкции самолета применялись прессованные детали на основе фенольных смол. Статические испытания подтвердили достаточную прочность крыла.
Как было задумано, Ho.V представлял собой "летающее крыло" с относительной толщиной профиля 18%. Оба члена экипажа находились в крыле в горизонтальном положении, глядя на мир через прозрачную переднюю кромку. Угол стреловидности крыла менялся от 25° в центре до 40° по краям. Шасси – трехколесное, неубирающееся.
Первый полет состоялся в 1937 г. Ho.V успешно взлетел и некоторое время устойчиво держался в воздухе. Однако из-за отказа одного из двигателей на малой высоте самолет резко накренился, задел за землю крылом и упал. Летчик уцелел, но самолет был так сильно поврежден, что не подлежал восстановлению.
Первый экземпляр самолета Ho.V.
Тогда Хортены решили построить новый экземпляр. На этот раз для простоты самолет изготовили из обычных материалов. Размах крыла увеличили с 14 до 16 метров. Чтобы дать возможность пилотам принять привычное сидячее положение, сверху установили два продолговатых фонаря. Вместо поворотных законцовок крыло оборудовали обычными элевонами.
Испытания второго Ho.V проходили в 1938 г. Все обошлось без происшествий. Самолет был устойчив, хорошо управлялся. Максимальная скорость полета составляла 260 км/ч, минимальная – 82 км/ч. Благодаря эффекту "воздушной подушки" при выпущенных закрылках посадка происходила очень плавно, сразу на три точки. От пилота требовалось только отжать ручку от себя и ждать, когда колеса нежно коснутся земли.
К началу войны, когда выяснилось, что на вооружении противника нет бесхвостых самолетов, Люфтваффе потеряли всякий интерес к Ho.V. Самолет выкатили из ангара и бросили гнить под открытым небом.
Второй, двухместный Ho.V.
Следует отметить, что в то время братья Хортен работали как конструкторы-любители. После поступления в армию они получали поддержку со стороны военных. Однако эта помощь была невелика и нерегулярна, так как никаких государственных контрактов Хортены не имели. В 1938 г. Реймар Хортен перешел работать в Технический университет в Бонне и на несколько лет лишился всякого содействия. Вальтер же стал военным летчиком. Предпринятая в 1939 г. попытка заинтересовать Эрнста Хейнкеля совместной разработкой перспективных скоростных вариантов «летающего крыла» не увенчалась успехом. Хортенам стало казаться, что все их усилия напрасны.
Ситуация резко изменилась во второй половине 1941 г., когда в Германии стало известно о работах американской фирмы Нортроп над самолетами схемы "летающее крыло". На базе ремонтного завода в Геттингене для Хортенов была создана специальная конструкторская группа "Зондеркоманда-9". Кроме этого они получили возможность использовать производственные мощности завода Пешке в Миндене. Министерство выделило средства для ремонта и дальнейших испытаний самолета Ho.V. В процессе восстановительных работ его переделали в одноместный.
В 1942 г. Ho.V был отправлен в Аэродинамический институт в Геттингене и проходил там испытания. Он оказался вполне устойчивым и послушным рулям, мог летать с одним неработающим двигателем. Хортены намеривались использовать его потом как буксировщик планеров. Но весной 1943 г. самолет разбился. Произошло это по вине пилотировавшего его профессора Штойпера из Геттингенского института: при взлете он ошибочно установил закрылок в посадочное положение, из-за большого аэродинамического сопротивления Ho.V не смог набрать высоту и ударился о крышу ангара. Штойпер остался цел, но самолет пришел в негодность.
Подготовка самолета Но. VII к полету. Второй слева – Э.Циллер, будущий испытатель реактивного ‘‘летающего крыла '' Но. IX.
Развитием Ho.V стал двухместный Ho.VII. Он предназначался для обучения военных летчиков, которые в дальнейшем должны были сесть за штурвал реактивного «летающего крыла». При создании самолета была использована схема Ho.V. Крыло имело такой же размах, как у второго экземпляра Ho.V. «Ломаную» переднюю кромку заменили прямой, с постоянным углом стреловидности 40°. Вместо центрального закрылка на самолете установили посадочные щитки. Их отклонение увеличивало коэффициент подъемной силы при посадке почти в полтора раза.
Самолет имел оригинальную систему путевого управления: при "даче ноги" из конца крыла выдвигался круглый стрежень, аэродинамическое сопротивление возрастало и самолет разворачивался вокруг вертикальной оси. Хотя по словам Р.Хортена такое устройство работало очень хорошо[9], оно применялось только на первом опытном экземпляре, остальные машины строились с рулями-аэродинамическими тормозами обычного типа.
На Ho.VII стояли двигатели Аргус As-10 мощностью по 240 л.с. Винты оборудовали механизмом автоматического изменения угла установки лопастей. Для безопасности аварийного покидания самолета винты можно было "отстрелить" – во втулках находился заряд взрывчатого вещества.
Так как самолет был рассчитан на большие скорости полета, чем Ho.V, шасси сделали убирающимся. Сдвоенные передние колеса убирались назад, две боковые стойки – вперед, с поворотом на 90°.
По сравнению с Ho.V емкость топливных баков значительно увеличили, они могли вмещать 290 кг горючего. Взлетный вес самолета составил 2000 кг.
В мае 1944 г. Вальтер Хортен сделал первый полет на Ho.VII. Он же выполнил всю программу предварительных испытаний. Максимальная скорость полета была равна 350 км/ч, посадочная – 77 км/ч.
Рисунок, изображающий Но. VII в полете.
Позднее, по-видимому в конце 1944 г., Шайдхауэр демонстрировал самолет в Берлине самому Герингу. Как обычно бывает, в этот ответственный момент произошло ЧП. Чтобы показать возможности самолета, Шайдхауэр выключил один из моторов и несколько раз пролетел перед рейхсмаршалом на небольшой высоте. День был очень холодный, и когда летчик решил наконец запустить второй двигатель, это ему не удалось. Но хуже всего было то, что гидравлический насос, обеспечивающий выпуск и уборку шасси, также отказал, так как он приводился в действие от неработающего в тот момент двигателя. Попытка выпустить шасси с помощью аварийной пневматической системы не удалась из-за того, что во время безуспешных попыток запустить двигатель израсходовался весь запас сжатого воздуха. Ничего не оставалось, как сажать самолет на брюхо, что Шайдхауэр и сделал.
Несмотря на случившийся конфуз, Геринг дал указание начать выпуск партии из двадцати Ho.VII на авиационном заводе в Миндене. К концу войны один из этих самолетов был готов, а остальные находились на различных стадиях сборки.
Последним винтомоторным самолетом братьев Хортен, спроектированным в годы войны, был Ho.VIII. Он разрабатывался как экспериментальный прототип реактивного бомбардировщика схемы "летающее крыло" с 6 ТРД Jumo-004.
Проектирование Ho.VIII началось в 1944 г. По конструкции он представлял собой увеличенный вдвое планер Но.III, с 6 двигателями Аргус As-10 на крыле. Кабина экипажа была рассчитана на трех человек. Большой запас топлива (2760 кг) должен был обеспечить самолету дальность в несколько тысяч километров при скорости 250 км/ч. Расчетный взлетный вес Ho.VIII равнялся 8000 кг.
Передняя часть крыла недостроенного гиганта Ho.VIII.
Спортивный планер Ho.XVc, созданный Реймаром Хортеном в Аргентине. Осенью 1956 г. X.Шайдхауэр совершил на нем перелет через Анды.
Постройка Ho.VIII велась на заводе в Геттингене с декабря 1944 г. Когда в апреле 1945 г. союзные войска заняли город, самолет был уже более, чем наполовину готов: в наличии имелись основные части крыла, шасси, элементы топливной системы. Вначале англичане намеревались достроить Ho.VIII, установить на нем английские двигатели и использовать как пассажирский самолет, но затем отказались от этой затеи. В связи с решением о демилитаризации Германии часть самолетов и планеров братьев Хортен уничтожили, остальные вывезли из страны. Несколько хортеновских безмоторных «летающих крыльев» – Но.II, Но.III, Но.IV – в настоящее время находятся в авиационных музеях Германии и США.
После войны Реймар Хортен переехал в Аргентину и поступил на работу в Аргентинский аэротехнический институт, где продолжил конструкторскую деятельность. Его последним самолетом было транспортное "летающее крыло" 1.Ае.38, сделанное по типу Ho.VIII.
Испытания самолета 1.Ае.38.
"В конце одного из рабочих дней 1950 г. – вспоминал Р.Хортен, – я получил извещение, что за мной прислан самолет. Больше никаких подробностей не сообщалось. Я попросил одного из сотрудников проинформировать об этом мою жену и вскоре был на борту DC-3, который немедленно взлетел. Я оказался единственным пассажиром. Только после того, как мы приземлились, мне сообщили, где я нахожусь. Это была Санта Роза, частный аэродром генерала Охеда из Министерства авиации. Генерал пригласил меня к себе домой и там рассказал, что тут, среди апельсиновых рощ, он мечтает построить город. «Здесь апельсины гниют на земле, а Буэнес-Айрес ввозит их из других стран, – сказал генерал. – Главная проблема в транспортировке. Здесь нет дорог, пригодных для тяжелых грузовиков, нет железнодорожного сообщения. Могли бы вы построить планер грузоподъемностью 10 тонн, который можно отбуксировать на расстояние 1000 км до Буэнос-Айреса с помощью летящего низко над землей бомбардировщика „Ланкастер“?» Я ответил, что, на мой взгляд, лучшим решением стало бы создание самолета «летающее крыло», способного взлетать с небольших аэродромов. После непродолжительной дискуссии генерал согласился с моим предложением, и это положило начало работам по I.Ае.38.
Вскоре после того, как мы приступили к проектированию самолета, генерала Охеду отправили в отставку, но его преемник поддержал создание I.Ае.38. В целом, самолет представлял собой удвоенный по размерам Но.II. Расположенная под крылом гондола имела сзади грузовую дверь, конструкция которой позволяла сбрасывать грузы на парашюте. Объем грузового отсека равнялся 30 м3. На каждом крыле, на 0,8 его размаха, стоял вертикальный киль с рулем направления. Последний мог поворачиваться только наружу. Так как уровень развития местной промышленности не позволял изготовить гидроусилитель системы управления, для уменьшения нагрузки на ручку на рулях установили аэродинамические сервокомпенсаторы.
Шасси было неубирающееся. Оно имело пять колес, соединенных с грузовой гондолой через амортизаторы. На стойках были сделаны специальные метки, показывающие положение центра тяжести самолета после приема груза. В качестве силовой установки предполагалось применить четыре двигателя "Индио" по 750 л.с., с толкающими винтами. Но эти двигатели местного производства так и не довели до работоспособного состояния. Приобретение же двигателей за границей считалось недопустимым по престижным соображениям. В конце концов пришлось поставить на самолет двигатели "Эль Гаучо", мощностью всего по 320 л.с.
Но.I
Но.II
Но.Ill
Но.IV
«Парабола»
Но.VI
Ho.V
Но.VII
1.Ае.38
В 1960 г., через десять лет после того, как возникла идея построить самолет, 1.Ае.38 поднялся в воздух. Полет перед группой высокопоставленных чиновников выполнил летчик-испытатель капитан Балладо."[10]
Из-за того, что мощность двигателей была намного меньше расчетной, полеты приходилось выполнять на режиме максимальных оборотов и двигатели быстро перегревались. В результате после пяти полетов испытания прекратили, а самолет отправили на свалку.
Вскоре после этого Реймар Хортен ушел из института и отошел от авиаконструкторской деятельности. Его брат, Вальтер, после войны не занимался постройкой самолетов или планеров. Когда ФРГ разрешили иметь собственные военно-воздушные силы, он вернулся на летную службу.
Летательные аппараты братьев Хортен были первыми на Западе настоящими "летающими крыльями" – без фюзеляжа, без вертикальных килей, с убирающимся шасси. Их отличные аэродинамические качества привлекли внимание специалистов других стран, в частности – американского авиаконструктора Джека Нортропа.
Источники и комментарии
1. Этот недостаток типичен для всех «летающих крыльев» без вертикальных килей: не имея выступающих вверх частей, аппарат при крене начинает беспрепятственно скользить в сторону опущенного крыла.
2. N. Le Blank. German flying wings designed by Horten brothers. Dayton, 1946. P. 3—5.
3. R.Horten, P.Selinger. Nurfliigel. Die Geschichte der Horten-Flugzeuge 1933—1960. Graz, 1983. S. 59.
4. Вальтер Хортен в это время служил в авиационной части, базирующейся во Франции, и не участвовал в постройке Но.IV.
5. Horten, Selinger. S. 94.
6. Например, у известного немецкого планера "Краних-П" с почти таким же размахом крыла максимальное аэродинамическое качество равнялось 24, минимальная скорость снижения – 0,65 м/ч.
7. Имеется в виду бесхвостый истребитель "Птеродактиль" Mk.V.
8. Horten, Selinger. S. 45.
9. Там же. С. 122.
10. Там же. С. 205.
