Летательные аппараты нетрадиционных схем - [46]
Этот самолет представлял собой легкомоторную летающую модель предложенного фирмой нетрадиционного истребителя (аналогично тому, как это было сделано с C-W24B).
Уникальный самолет V-173 является детищем Чарльза X. Циммермана, который построил успешно летавшую модель такой схемы в середине 1930-х гг. Впоследствии ему удалось заинтересовать фирму «Воут» в возможности военного использования самолета этой схемы. В нарушение принятой в американской военной промышленности практики одна опытная машина была исследована в аэродинамической трубе NASA в Лэнгли-Филд (шт. Виргиния) для проверки принципиальной возможности выполнять полеты на этом самолете (а не для совершенствования аэродинамики, как это обычно делается).
Секрет успеха V-173 состоял в использовании двух малоскоростных винтов большого диаметра, приводимых в движение двумя двигателями «Континенталь А-80» мощностью 80 л. с. (58,8 кВт), полностью размещенными в крыле. Воздушный поток от пропеллеров, проходящий над крылом, создавал дополнительную подъемную силу, как бы увеличивая эффективное удлинение крыла и снижая индуктивное сопротивление крыла малого удлинения при полете на малых скоростях. V–173 оснащался прикрепленными к горизонтальному оперению элевонами. Эти аэродинамические поверхности выходили из кромки крыла непосредственно перед килями, снабженными рулями направления.
V-173 выполнил первый полет 23 ноября 1942 г. В ходе летных испытаний самолет налетал 131 ч. Максимальная скорость полета составляла 241,5 км/ч. Самолет был способен выполнять посадку со скоростью 56,4 км/ч при очень большом угле атаки 36°.
Успех V-173 привел к тому, что в 1943 г. ВМС США заключили контракт на разработку двухдвигательного истребителя XF-5 U-1 (рис. 6.8) (буква X соответствует экспериментальному самолету, F - истребитель, 5 - порядковый номер истребителей ВМС США, разработанных фирмой «Воут», U - обозначение фирмы «Воут» в классификаторе ВМС США). Самолет оснащался двумя двигателями фирмы «Пратт-Уитни» R-2000-7 мощностью 1350 л. с. (992 кВт).
Рис 6.8. Истребитель ВМС США XF5U-1 развитие концепции «летающего блина».
Возникшие в процессе разработки трудности и невысокий приоритет программы задержали постройку истребителя до 1948 г. К тому времени авиация ВМС США перешла на реактивные самолеты, a XF-5U-1 был заброшен. Попытки фирмы «Воут» выполнить хотя бы один полет на этом самолете успеха не имели — по сути дела, ВМС запретили проведение такого полета.
Основные данные XF5U-1:
— силовая установка... два двигателя R-2000-7 мощностью 1350 л. с. (992 кВт) фирмы «Пратт-Уитни»;
— размах крыла... 9,9 м;
— длина самолета... 8,7 м;
— взлетная масса... 8453 кг;
— максимальная скорость (на высоте 4570 м)... 624,7 км/ч.
• «Боне-Лабранш»
Другой подход к решению аэродинамических проблем крыла малого удлинения для своего «летающего блина» использовал в 1908 г. французский авиатор Боне-Лабранш. Созданный им самолет напоминал «Вуазен» или «Фарман» с толкающим винтом и длинной хвостовой балкой, у которого площадь между верхним крылом и традиционным для того времени бипланным горизонтальным хвостовым оперением была «заполнена» крылом для обеспечения дополнительной несущей поверхности. Этот самолет оснащался также передним горизонтальным оперением, практически никак не связанным с конструкцией крыла (рис. 6.9). Отметим, что нижний горизонтальный стабилизатор имел вогнутый профиль для обеспечения некоторой подъемной силы, тогда как верхний стабилизатор был плоским и служил в качестве задней кромки крыла.
Рис. 6.9.Французский самолет «Боне-Лабранш» (1908 г.). Пространство между верхним крылом и горизонтальным оперением заполнено несущей поверхностью.
• Тандем Гиводана
Так как переднее и заднее крылья этого созданного в 1909 г. самолета имели одинаковые размеры, его можно классифицировать как самолет с тандемным крылом. В то же время уникальная форма крыла позволяет рассматривать этот летательный аппарат как нетрадиционный самолет с кольцевым круглым крылом (рис. 6.10).
Рис. 6.10.Французский самолет с кольцевыми крыльями «Гиводан» (1919 г.)
Трудно понять, для чего изобретатель придал крыльям столь необычную форму — у такого крыла слишком мало горизонтальной поверхности, способной обеспечить достаточную несущую способность, но в то же время имеются значительные вертикальные участки, которые не создают подъемной силы вообще. Так как поверхности крыльев были плоскими, они, очевидно, не создавали подъемную силу так, как это делают обычные профилированные крылья. Внешне самолет Гиводана своими одинаковыми по размерам кольцевыми крыльями напоминал увеличенный коробчатый змей с закругленными краями. Переднее крыло было выполнено подвижным для обеспечения управляемости самолета.
Стреловидные крылья применялись в практике авиастроения до первой мировой войны. Эти крылья можно считать традиционными, хотя иногда они имеют незначительные модификации с целью решения некоторых специальных задач. В целом, пропорции, конструкция, а также средства механизации и управления (например, элероны и закрылки) стреловидных крыльев остаются такими же, как на обычных прямых крыльях, вне зависимости от угла стреловидности.
