Летательные аппараты нетрадиционных схем - [9]
Рис. 1.15.Построенный в 1945 г. японский самолет «Шинден» фирмы «Кюсю» был спроектирован под реактивный двигатель, но из-за его отсутствия оснащался поршневым двигателем с уникальным шестилопастным винтом.
Первый полет этого самолета состоялся 3 августа 1945 года незадолго до окончания войны. Единственный уцелевший образец опытного самолета впоследствии был изучен специалистами и в настоящее время находится на хранении в Национальном музее авиации и космонавтики США.
Основные данные:
— размах крыла... 11,1 м;
— взлетная масса... 4923 кг;
— максимальная скорость... 750,3 км/ч.
После окончания второй мировой войны ВВС США приступили к созданию серии исследовательских самолетов (как пилотируемых, так и беспилотных), получившей обозначение X. Один из этих экспериментальных самолетов Х-1 с ракетным двигателем — был первым самолетом, превысившим скорость звука. Некоторые самолеты серии X стали опытными, а впоследствии и серийными образцами авиационной техники, другие так и остались в разряде экспериментальных.
Один из таких самолетов, построенный главным образом в качестве летающей лаборатории для отработки бортовых систем более совершенных самолетов, беспилотный экспериментальный самолет Х-10 фирмы «Норт Америкен» (рис. 1.16) — был разработан и испытан в период с 1953 по 1959 гг.
Рис. 1.16. Экспериментальная ракета Х-10 фирмы «Норт Америкен» имела «разваленное» двухкилевое вертикальное оперение, которое почти на 20 лет опередило свое время.
Самолет оснащен большим крылом, близким по форме к треугольному, и цельноповоротным передним горизонтальным оперением, которое использовалось исключительно для балансировки машины, аналогично тому, как это делалось на CW-24B и ХР-55. Силовая установка самолета состояла из двух реактивных двигателей J-40 фирмы «Вестингауз». Новым в конструкции этого самолета было использование разваленных во внешние стороны килей двухкилевого вертикального оперения (как у современного F-14). Самолет Х-10 оснащен трехколесным убирающимся шасси и способен осуществлять автономный взлет.
Всего было построено 11 экземпляров Х-10; по крайней мере, 4 из них прошли летные испытания в качестве управляемых ракет-перехватчиков. После принятия решения о нецелесообразности дальнейшей разработки самолета оставшиеся экземпляры Х-10 были использованы как высотные цели для ракет-перехватчиков «Бомарк» IM-99 фирмы «Боинг». Следует отмстить, что характерная для Х-10 аэродинамическая компоновка несколько лет спустя снова появилась в авиации - на этот раз в бомбардировщиках ХВ-70 (два таких самолета были построены по заказу ВВС США).
Появление реактивных двигателей существенно повысило интерес разработчиков боевой техники к самолетам с треугольным крылом (см. гл. 4). После того, как самолеты такой схемы стали общепринятыми, авиационные конструкторы начали исследовать более необычные варианты. Так, к самолету с треугольным крылом было добавлено ПГО, аналогичное установленному на Х-10.
Весьма характерным в этом смысле является созданный в 1967 году фирмой «СААБ» сверхзвуковой истребитель «Вигген» («Гром»), в котором объединены схемные решения, характерные для «уток» и самолетов с треугольным крылом. Этот шведский истребитель и по сей день находится в серийном производстве.[5]
«Вигген» в отличие от Х-10 имеет несущее ПГО, которое состоит из фиксированного стабилизатора и рулей высоты. Принятие этого самолета на вооружение сделало его самым массовым самолетом схемы «утка» вплоть до всплеска небывалого интереса к самолетам этой схемы применительно к ультралегким летательным аппаратам в конце 1970-х гг.
На рис. 1.17, где показан этот самолет, видна интересная деталь. Так как рули высоты находятся впереди центра масс самолета и соединены с горизонтальным стабилизатором, отклонение рулей высоты вниз используется для отрыва носового колеса и подъема носа самолета при взлете.
Рис. 1.17.Шведский истребитель «Вигген» фирмы СААБ первый серийный самолет схемы «утка» с нагруженным ПГО.
В случае расположенных в носовой части рулей высоты, которые не соединены со стабилизатором (как это сделано на Х-10 или на «Флайере» братьев Райт), для подъема носовой части самолета вся аэродинамическая поверхность поворачивается вверх. В действительности вверх поворачивается только часть аэродинамической поверхности, расположенная впереди шарнира; большая же часть руля высоты, расположенная за шарниром, опускается так же, как это происходит с рулями высоты, конструктивно связанными со стабилизатором.
Основные данные:
— силовая установка... ТРД RM8B фирмы «Вольво» тягой 7350 даН;
— размах крыла... 10,6 м;
— площадь крыла... 46 м>2;
— взлетная масса... 17000 кг;
— максимальная скорость на высоте соответствует... М = 2,0.
Успех истребителя «Виттен» способствовал возникновению новой волны интереса к рассматриваемой аэродинамической схеме, особенно в области самодельных и ультралегких летательных аппаратов. Некоторые из разработанных конструкций демонстрировали очень хорошие характеристики. Это объясняется, главным образом, малой массой таких аппаратов и низкими скоростями полета, что, по сути дела, ставило их в разряд мотопланеров. Некоторые из этих самолетов обладают очень высокими характеристиками благодаря применению последних достижений в области аэродинамики (в частности, новых аэродинамических профилей), новых технологий, позволяющих обеспечить высокое качество поверхности, а также использованию в качестве проектного инструмента ЭВМ. Ниже описаны четыре характерных примера.
