Летательные аппараты нетрадиционных схем - [25]
Рис. 3.10.Немецкий бесхвостый планер «Хортен-III» (1938 г.)
У планера нет сопротивления трения и интерференции вертикального оперения и рулей направления. Для того чтобы выполнить разворот, необходимо значительное по величине дифференциальное отклонение элеронов, причем поднимающийся вверх элерон должен перемещаться значительно быстрее, чем противоположный элерон — вниз. Такое техническое решение в сочетании с использованием интерцепторов на верхней поверхности крыла создавало большее аэродинамическое сопротивление на поверхностях, расположенных «внутри» предполагаемого разворота, как бы оттягивая эту часть крыла назад. Аэродинамическое сопротивление было дополнительно снижено на планере «Хортен-VI», построенном в 1944 г. На этом планере было использовано крыло повышенного удлинения (32,4), что крайне важно для планеров с высокими характеристиками.
Всего за период с 1934 по 1944 гг. было построено 5 различных планеров «Хортен» («Хортен-V», созданный в 1941 г., являлся модификацией планера «Хортен-III» с двумя двигателями). Эти планеры и мотопланеры продемонстрировали высокое аэродинамическое качество, которое для планеров может быть выражено в виде отношения пройденной дистанции к потере высоты при планировании. В частности, на планере «Хортен-III» этот параметр составлял 28, что вполне сопоставимо с уровнем, соответствующим современным планерам. «Хортен-III» 1908 г. показан на рис. 3.10. Оба построенных планера «Хортен-III» разбились примерно в одно и то же время, попав в грозу на проводившемся в Германии чемпионате по планерному спорту и не выдержав чрезвычайно сильной турбулентности атмосферы. Оба летчика выбросились с парашютом; один из них был найден мертвым, а второй, попав в восходящие воздушные потоки грозового фронта, спускался почти два часа (это, кстати, не первый случай, когда парашютисты попадали в мощные восходящие потоки и находились в воздухе столь продолжительное время).
Ограниченность возможных движений летчика, низкий уровень комфорта, малая маневренность и проблема аэроупругости планера «Хортен-VI» были связаны с использованием чрезвычайно длинных (24 м) тонких крыльев. Эти проблемы не позволили по-настоящему новаторским конструкциям братьев Хортен выйти из разряда чисто экспериментальных летательных аппаратов. После второй мировой войны, когда Германии было запрещено иметь свою собственную авиационную промышленность, братья Хортен переехали в Аргентину и продолжили свою работу по созданию планеров и самолетов.
Основные данные планера «Хортен-III»:
— размах крыла... 19,98 м;
— площадь крыла... 37,48 м>2;
— удлинение крыла... 10,65;
— взлетная масса... 349,3 кг;
— скороподъемность... 0,65 м/с.
Американский авиационный конструктор Джон К. Нортроп всегда был сторонником аэродинамически «чистых» конструкций самолетов (даже до того, как он разработал на фирме «Локхид» знаменитый самолет «Вега» в 1927 г.). Нортроп создал последовательно три авиастроительные фирмы. В 1940 г. он завершил аэродинамическую чистку, исключив в своих конструкциях фюзеляж, хвостовое оперение и оставив лишь крыло. Как и Хортены, опередившие его на несколько лет, Нортроп от казался от традиционных килей вертикального оперения, установленных на законцовках крыла, создав таким образом серию «летающих крыльев» (рис. 3.11).
Рис. 3.11Американская летающая модель N1М фирмы «Нортроп» (1940 г.) с отогнутыми вниз законцовками крыла.
После демонстрации созданного им на собственные средства небольшого самолета летающей модели N1M руководство Вооруженных Сил США выдало заказ на разработку серийного бесхвостого самолета.
Самолет Нортропа N1M был оснащен двумя двигателями «Франклин» мощностью 65 л. с. (47,77 кВт) и представлял собой самолет, а не планер, как летательные аппараты братьев Хортен. Поэтому сопротивление каплевидного фонаря, закрывающего кабину летчика, считалось вполне приемлемым. Обзор из кабины летчика был существенно затруднен общей компоновкой носовой части летчик располагался довольно далеко от передней кромки, но такой недостаток экспериментальной летающей модели, предназначенной для исследования аэродинамики, считался несущественным. В качестве конструкционных материалов самолета использовались древесина и металлические детали; в процессе испытаний самолета они неоднократно подвергались изменениям.
Важной конструктивной особенностью самолета N1М было использование отогнутых вниз законцовок крыла. Органами управления по тангажу и крену служили элевоны, но вместо рулей направления на N1M применялись расщепляющиеся тормозные щитки на задней кромке крыла. Эти органы управления размещались на внешних частях крыла и открывались вверх и вниз на той или другой консолях для увеличения аэродинамического сопротивления и затягивания самолета в разворот. По результатам летных испытаний конструктор отказался от использования отогнутых вниз законцовок, возвратившись к крылу с плоской срединной поверхностью.
Первый полет самолета NIM был выполнен 3 нюня 1940 г.; впоследствии было проведено еще более 200 полетов. Установка двигателей «Франклин» мощностью 120 л.с. (88,2 кВт) позволила увеличить максимальную скорость до 322 км/ч. Размах крыла самолета 11,6 м; площадь крыла 27,9 м
