Летательные аппараты нетрадиционных схем - [91]

Рис. 13.5.Неудачный взлет самолета «Аэродром» С. Лэнгли с использованием катапульты 7 октября 1903 г.

Во время первого полета братьев Райт на самолете с силовой установкой механические средства обеспечения взлета не использовались — самолет разбегался по деревянному монорельсу, проложенному на песчаной площадке. Ветер во время взлета был достаточно сильным. Когда братья Райт вернулись из г. Китти-Хоук в менее ветреный Дейтон, они стали использовать с монорельсом дополнительное средство разгона в виде троса, связанного с тяжелым грузом, поднятым на специальной вышке. Посредством троса и системы роликовых направляющих обеспечивалась передача движения от падающего груза к самолету. Братья Райт применяли этот метод вплоть до 1909 г., когда они начали устанавливать на свои самолеты шасси (рис. 13.6).

Рис 13.6. Использование братьями Райт дополнительного средства разгона самолета в виде троса, связанного с тяжелым грузом, поднятым на специальной вышке позади монорельса.

Корабельные катапульты

С 1911 г., когда ВМС США заинтересовались авиационной техникой, они приступили к поискам способов запуска самолетов с кораблей. Эксперименты с катапультами начались в 1912 г., но положительные результаты были получены только после первой мировой войны, когда были разработаны пороховые катапульты для линкоров и крейсеров. Эти устройства могли разворачиваться для обеспечения запуска двухместных самолетов воздушного наблюдения против ветра. На кораблях с катапультами применялись обычные гидросамолеты, которые после выполнения задания приводнялись, поднимались на борт и снова запускались в воздух (рис. 13.7, 13.8).

Рис. 13 7.Запуск самолета ВМС США SOC-3 «Сигнал» фирмы «Кертисс» с помощью катапульты во время второй мировой войны

Рис. 13 8.Немецкая четырехдвигательная летающая лодка Do-26 фирмы «Дорнье» запускается с палубы корабля в Южной Атлантике для срочной доставки почтового груза.

Корабельные катапульты находили применение практически на всех основных флотах мира вплоть до конца второй мировой войны, когда задачи воздушного наблюдения стали выполнять вертолеты. Следует отметить, что на авианосцах катапульты используются и в настоящее время. В этом случае катапульта располагается под палубой, а сквозь щель на поверхность палубы выходит лишь башмак, который соединяется с буксировочным поводком самолета. На авианосцах, как правило, устанавливаются паровые катапульты (рис. 13.9).

Рис. 13.9.Самолет ВМС США F-7U «Катлес» фирмы «Воут» запускается с помощью катапульты с палубы авианосца. Катапульта располагается под палубой, а через щель на поверхность палубы выходит лишь башмак, который соединяется с буксировочным поводком самолета.

Взлет с использованием реактивных ускорителей

Идея использования небольших ракетных двигателей для создания дополнительной тяги в процессе взлета была впервые реализована в Германии в середине 1920-х гг. Но только в 1940 г. калифорнийская Лаборатория реактивного движения разработала систему твердотопливных ускорителей, которые можно было установить на самолет для выполнения взлета и сбросить после выгорания топлива. Система получила название JATO и широко применялась в годы второй мировой войны для обеспечения взлета перегруженных самолетов.

После войны бомбардировщик В-47 фирмы «Боинг» стал первым самолетом, в котором система JATO являлась штатным элементом оборудования. 36 ракетных ускорителей тягой по 4,5 кН (три ряда по шесть штук на каждом борту) было встроено в фюзеляж за задней кромкой крыла (рис. 13.10). На более поздних моделях В-47 столько же ускорителей устанавливалось в подвесных контейнерах, которые сбрасывались после выгорания топлива.

Рис. 13.10. Бомбардировщик В-47 фирмы «Боинг» один из наиболее впечатляющих примеров использования ракетных ускорителей (36 мощных ракетных ускорителей встроены в фюзеляж). На более поздних моделях В-47 ускорители устанавливались в подвесных контейнерах, которые сбрасывались после выгорания топлива.

Для реактивных самолетов потребность в ракетных ускорителях в значительной степени снизилась после разработки двигателей с форсажной камерой, однако на самолетах с поршневыми двигателями использование ускорителей продолжалось долгие годы (рис. 13.11). Даже некоторые пассажирские авиалайнеры используют их при взлете с высокогорных аэродромов. Для первых ракетных ускорителей характерным было образование при работе большого количества белого дыма, но впоследствии они были сделаны бездымными.

Рис. 13.11.Патрульный бомбардировщик РВ27-3 «Коронадо» фирмы «Конвэр» времен второй мировой войны с твердотопливными ускорителями.

Взлет без разбега

Комбинация ракетного двигателя и катапульты позволила создать в Германии к концу второй мировой войны истребители, которые взлетали без разбега. Были проведены эксперименты по вертикальному взлету пилотируемых самолетов с рельсовых направляющих. После войны эта концепция использовалась в США и была усовершенствована применительно к серийным реактивным истребителям типа F-84 фирмы «Рипаблик» и F-100 фирмы «Норт Америкен» (рис. 13.12). Эти самолеты взлетали под углом существенно меньше 90°. Мощные ракетные ускорители, установленные на самолете, выталкивали его из тележки, на которой он был установлен под нужным углом. Ускорители сбрасывались, как только самолет переходил на режим автономного полета.