Авиация и время 2008 02 - [4]
Перед постройкой самолета EEC добилась у Министерства снабжения выделения средств на обширную программу экспериментальных исследований. Так, в 1949 г. компания ввела в строй новую аэродинамическую трубу, которую уже в следующем году доработали для выполнения продувок моделей на трансзвуковых скоростях. Был изготовлен стенд с полноразмерным макетом кабины и системой управления самолетом. Его особенностью была не только отработка алгоритмов управления, но и моделирование температурных режимов полета, что позволило достаточно точно определить ресурс элементов системы управления. Аналогичный стенд был построен для испытания гидросистемы самолета.
Р.1 представлял собой проект, неординарный во многих отношениях. Форма крыла в плане была образована треугольником (кстати, именно треугольное крыло рассматривалось на начальном этапе работ) с вырезанным из него в корневой части треугольным сегментом. Получился своего рода гибрид стреловидного и треугольного крыльев. По мнению конструкторов, это давало ряд преимуществ. Ось элеронов была перпендикулярна оси самолета, что обеспечило их более высокую эффективность, а также оказалось весьма полезно с точки зрения прочности. Дело в том, что благодаря такой конфигурации крыла крутящий момент, вызванный отклонением элерона, частично превращался в изгибающий, хорошо воспринимаемый лонжеронами. Это препятствовало возникновению реверса элеронов. Для обеспечения лучших маневренных характеристик крыло получило геометрическую крутку и щелевые «запилы» на передней кромке в элеронной зоне. «Запилы» генерировали мощные вихри, препятствовавшие развитию срывных явлений на больших углах атаки, и улучшали эффективность элеронов. Большое внимание уделялось и местной аэродинамике. Например, в околофюзеляжной части крыла переднюю кромку профиля модифицировали до острой, чтобы затянуть момент возникновения скачка уплотнения в этой зоне до больших чисел М. Крыло имело достаточно тонкий профиль, и конструкторам пришлось пойти на определенные «изыски», чтобы расположить в нем ниши основных опор шасси.
Экспериментальный самолет SB.5 в конфигурациях с Т-образным (слева) и палубным оперением
Опытный самолет Р.1 А значительно отличался от «Лайтнинга»
Прототип Р. 1В достиг сверхзвуковой скорости в первом же полете 4 апреля 1957 г.
Самолет Р. 1В в ходе испытаний с ЖРД
Он же с увеличенными килем и форкилем
Фюзеляж также представлял собой объект чисто английского творчества. Поскольку необходимым по мощности реактивным двигателем Британия не располагала, то решено было делать самолет двухмоторным, оснащенным бесфорсажными ТРД Armstrong Siddeley Sapphire 5 с максимальной тягой по 2580 кгс каждый. Отказ от форсажных камер объяснялся тем, что суммарной тяги двигателей на максимальном режиме вполне хватало для достижения самолетом заданной скорости, соответствующей М=1,2. Поскольку бесфорсажные режимы работы характеризовались умеренным расходом топлива, объемы топливных баков машины ограничили всего 1450 л. Впоследствии, когда решили повысить максимальную скорость полета, «Сапфиры» оснастили форсажными камерами, и это привело к резкому увеличению расхода топлива. Однако крыло Р.1 уже серьезно не переделывали. А поскольку встроенных фюзеляжных баков ни Р. 1, ни последующий «Лайтнинг» не имели, это стало причиной «фамильной болезни» самолета – малого радиуса действия и постоянных поисков возможностей увеличения запаса топлива на борту. Воздухозаборник сделали лобовым с формой, близкой к овальной. Кабину пилота подняли над воздушным каналом, а двигатели расположили один над другим с продольным уступом, создав своего рода «двустволку». По заявлению разработчика, это позволило создать фюзеляж с площадью поперечного сечения в 1,5 раза меньшей, чем при горизонтальном расположении моторов. Попутно решилась проблема путевой устойчивости при отказе одного двигателя. Мало того – появилась возможность выполнять крейсерский полет на одном двигателе (было и такое требование). В то же время, такая компоновка фюзеляжа создала массу проблем в обслуживании и ремонте как двигателей, так и бортовых систем. В результате, верх и низ фюзеляжа практически по всей длине пришлось сделать из съемных модулей. Причем, если для замены нижнего двигателя его требовалось просто опустить на тележку, закаченную под фюзеляж, то для демонтажа верхнего авиатехникам пришлось осваивать навыки оператора подъемного крана.
Палубное горизонтальное оперение (ГО) расположили в нижней части фюзеляжа и сразу сделали цельноповоротным. Таким образом, уже в конце 1940-х гг. англичане знали о малой эффективности классических рулевых поверхностей на высоких скоростях. Интересно также, что на самолете изначально решили применить бустерную систему управления.
Конечно, столь футуристичный проект не мог быть воспринят однозначно. Если на Министерство снабжения предложения конструкторов «Инглиш Электрик» произвели благоприятное впечатление, то Королевская авиационная организация (Royal Aircraft Establishment (RAE) – аналог ЦАГИ в СССР), мягко говоря, не разделяла оптимизма команды «Тедди» Питера. RAE сомневалась в правильности выбора и конструктивно-силовой схемы крыла, и его угла стреловидности, и положения ГО. «Высокая наука» считала необходимым применение Т-образного оперения, полагая, что палубное в скошенном за крылом потоке воздуха будет неэффективно. О явлении глубокого срыва на Т-образном оперении при выходе на большие углы атаки тогда было еще неведомо. Поэтому RAE добилась выделения средств на создание экспериментального самолета, на котором последовательно устанавливались крылья стреловидностью 50°, 60° и 69°, а также Т-образное и палубное оперения. Самолет оснастили реактивным двигателем Rolls-Royce Dervent и неубираемым шасси. В качестве подрядчика выбрали фирму Short Brothers, причем передача ей информации от English Electric не предусматривалась. Этот самолет, названный SB.5 (регистрационный номер WG768), поднялся в небо 2 декабря 1952 г. К чести инженеров EEC, выбранный ими угол стреловидности крыла 60° и палубное ГО оказались оптимальными, и джентльмены из RAE лишь подтвердили правоту взглядов разработчика.
