Зачем нужны «кривокрылы», «летающие ванны», «бесхвостки» и другие странные самолеты?
Огромное разнообразие летательных аппаратов, созданных человеком, поражает воображение. Но еще больше удивляют некоторые из них: судя по внешнему виду такие конструкции не должны подняться в воздух ни в коем случае. Тем не менее, странный внешний вид ничуть не мешает подобным изделиям благополучно взлетать, перемещаться и садиться. Причем иногда довольно успешно. Зачем нужны такие летательные аппараты, какие цели преследовали конструкторы, создавая необычные творения?
Традиционно принято считать: подъемную силу создают крылья или винты. А что если вместо них использовать фюзеляж летательного аппарата, придав конструкции особую форму? Чтобы проверить идею на практике, несколько десятилетий назад американцы разработали NASA M2-F1. Реализацию проекта инициировало само время: в 50-е годы бурно развивалась космонавтика и ракетостроение. К началу 60-х ученые «вычислили»: наиболее оптимальная форма, для, например, спускаемого с орбиты аппарата – конус с тупым концом. Такая конструкция позволяет пройти с наименьшими повреждениями через плотные слои атмосферы. Подобная форма стала наилучшей и для баллистических ракет.
Если мыслить логически дальше, то и летательный аппарат в виде конуса должен летать. Специалисты НАСА уточнили: у машины такой формы верхняя часть должна быть плоской.
Его рабочее название – М2. Речь идет о спускаемом пилотируемом аппарате, который, сойдя с орбиты, смог бы преодолеть атмосферный слой на протяжении 5400 км и уйти при необходимости в сторону на 1400-1450 км. Проект представили NASA и ВВС США, которые идею отвергли. Однако ученые-энтузиасты из американского космического ведомства на свой страх и риск продолжили исследования.
На конструкцию нашли деньги, хоть и немного (в нынешнем виде примерно 240 тыс. долларов). Поэтому аппарат отличался крайней простотой (некоторые плоскости позаимствовали у «Сессна-150»). Из-за характерной формы его назвали «летающей ванной», на которую он действительно был похож.
Сначала опытный образец продули в аэродинамической трубе и получили удовлетворительные результаты. Потом таскали по ВПП на тросу за автомобилем Pontiac Bonneville со скоростью 190-195 км/ч, немного приподнимая в воздух. Однако для получения более полных выводов аппарат требовалось испытать на высоте. Первый полет («ванну»-планер буксировал самолет С-47) состоялся в 1963 году. NASA M2-F1 отцепили, и он без проблем спланировал на землю.
«Летающая ванна» доказала: аппарат, имеющий соответствующий фюзеляж, может летать и без крыльев. На высоте машина хорошо управлялась, а подъемная сила была достаточной. В результате получили данные, на основе которых стало возможным создавать летательные аппараты с учетом формы фюзеляжа, что упрощало конструкцию, не уменьшая при этом подъемной силы.
То, что летать можно и без крыльев, выяснилось. А как насчет хвоста? Оказалось, что перемещаться по воздуху можно и без него, что успешно доказал самолет-«бесхвостка» Х-36. Он интересен еще и тем, что у него не только отсутствовал киль, но и …пилот. Модель управлялась с земли.
Это был уменьшенный прототип (28 %) самолета без хвостового оперения с соплами, позволяющими менять вектор тяги. Разработка велась в 90-х годах компанией Boeing при участии NASA, а также филиалом McDonnell Douglas фирмой Phantom Works. Готовый прототип с двигателями Williams Research F112 взлетел в воздух в 1997 году. Отсутствие хвоста должно было дать такие преимущества, как снижение массы самолета, уменьшение лобового сопротивления, увеличение дальности полета, а также маневренности.
Проведенные испытания показали хорошие результаты: по некоторым данным, они даже превзошли ожидаемые. Однако на сегодняшний момент никаких новостей о проекте Х-36 нет: закрыт он или работы продолжаются, неизвестно.
Пытливый человеческий ум идет дальше: что если крыло не трогать, а как-то изменить его? Да запросто! К вашим услугам – Ames AD-1, экспериментальная модель с крылом, «пристроенным» к фюзеляжу наискосок. Как и кому это пришло в голову? И зачем?
Еще во времена Второй мировой войны в Германии Рихард Фогт активно работал над самолетом с асимметричным крылом. Главная мысль заключалась в том, что придание особой формы плоскости снизит лобовое сопротивление. Взлетать самолет должен с обычным крылом, а после набора высоты его поворачивать. Однако немецкие идеи остались на бумаге, а воплотить их в металл удалось американцам. И здесь опять не обошлось без участия НАСА. Специалисты выяснили, что нестандартное крыло:
✅ уменьшает лобовое сопротивление до 20 %, волновое на сверхзвуке – до 26 %
✅ снижает вес самолета на 14 %
Даже этих достоинств было достаточно, чтобы задуматься о постройке сначала макета, а потом и действующей модели. Предполагалось, что изменение положения крыла при совершении дальних рейсов обеспечит лучшую скорость и экономию топлива.
После успешных полетов беспилотника, приступили к постройке полноценного аппарата. Его крыло способно было поворачиваться на 60° по отношению к фюзеляжу, что обеспечивал специальный электродвигатель. Чтобы уложиться в бюджет, основные силовые агрегаты поставили маломощные.
В небо самолет поднялся в 1979 году. Взлет происходил с крыльями, расположенными перпендикулярно по отношению к фюзеляжу. Потом они поворачивались на нужный угол. Всего до 1982 года провели 79 полетов. Летчики-испытатели положительно оценили машину. Однако, достигнув требуемых результатов и получив нужные данные, аппарат отправили в музей. NASA – исследовательская организация, а компании, занимающиеся постройкой самолетов, идеей воспользоваться не рискнули: одно дело дешевая маленькая модель и другое – огромный дорогущий лайнер.
Это самолет, разработанный согласно концепции «летающее» или «смешанное» крыло (BWB). Идею пытались реализовать с 90-х годов. Сначала этим занималась McDonnell Douglas, потом – Boeing, поглотившая компанию. Также к работам присоединилась НАСА, а позже и Пентагон. «Судьба проекта» была нелегкой. Несмотря на некоторые успехи, военные отказались от дальнейшего финансирования. В итоге проект тянет более 20 лет один «Боинг».
Последняя модификация носит название X-48C. Главная проблема самолетов подобной конструкции – плохая устойчивость на малых скоростях и высотах. На ликвидацию этого недостатка и были направлены усилия экспериментаторов. Результат получился вполне удовлетворительным.
Беспилотный образец Х-48С устойчиво летает на скоростях менее 200 км/ч, для взлета и посадки ему нужна сравнительно небольшая полоса. Плюс, аппарат имеет модульную конструкцию и может быть приспособлен для любых целей.
В чем же дело? Как всегда, в деньгах и желании рискнуть. Военные, отказавшиеся финансировать проект, время от времени бросают на него взгляды: в Пентагоне никак не могут прийти к единому мнению насчет Х-48С. Однако в июне этого года промелькнуло сообщение (Aerospace Daily & Defense Report), что ВВС США снова начали испытательные запуски экспериментального беспилотника. Значит, дело сдвинулось с мертвой точки и есть шанс увидеть интересную машину в воздухе уже в полномасштабном размере.
«Летающая ванна» М2-F1
Традиционно принято считать: подъемную силу создают крылья или винты. А что если вместо них использовать фюзеляж летательного аппарата, придав конструкции особую форму? Чтобы проверить идею на практике, несколько десятилетий назад американцы разработали NASA M2-F1. Реализацию проекта инициировало само время: в 50-е годы бурно развивалась космонавтика и ракетостроение. К началу 60-х ученые «вычислили»: наиболее оптимальная форма, для, например, спускаемого с орбиты аппарата – конус с тупым концом. Такая конструкция позволяет пройти с наименьшими повреждениями через плотные слои атмосферы. Подобная форма стала наилучшей и для баллистических ракет.
Конус – лучшая форма для ракеты. Фото: YouTube.com
Если мыслить логически дальше, то и летательный аппарат в виде конуса должен летать. Специалисты НАСА уточнили: у машины такой формы верхняя часть должна быть плоской.
Суть проекта
Его рабочее название – М2. Речь идет о спускаемом пилотируемом аппарате, который, сойдя с орбиты, смог бы преодолеть атмосферный слой на протяжении 5400 км и уйти при необходимости в сторону на 1400-1450 км. Проект представили NASA и ВВС США, которые идею отвергли. Однако ученые-энтузиасты из американского космического ведомства на свой страх и риск продолжили исследования.
Готовый аппарат
На конструкцию нашли деньги, хоть и немного (в нынешнем виде примерно 240 тыс. долларов). Поэтому аппарат отличался крайней простотой (некоторые плоскости позаимствовали у «Сессна-150»). Из-за характерной формы его назвали «летающей ванной», на которую он действительно был похож.
Аппарат к испытаниям готов! Фото: YouTube.com
Сначала опытный образец продули в аэродинамической трубе и получили удовлетворительные результаты. Потом таскали по ВПП на тросу за автомобилем Pontiac Bonneville со скоростью 190-195 км/ч, немного приподнимая в воздух. Однако для получения более полных выводов аппарат требовалось испытать на высоте. Первый полет («ванну»-планер буксировал самолет С-47) состоялся в 1963 году. NASA M2-F1 отцепили, и он без проблем спланировал на землю.
На тросу за С-47. Фото: YouTube.com
О проекте высшее руководство НАСА не знало: когда испытания вылезли наружу, проект по дисциплинарным соображениям могли закрыть. Однако полученные результаты и ничтожный бюджет заставили агентство сменить гнев на милость.
«Летающая ванна» доказала: аппарат, имеющий соответствующий фюзеляж, может летать и без крыльев. На высоте машина хорошо управлялась, а подъемная сила была достаточной. В результате получили данные, на основе которых стало возможным создавать летательные аппараты с учетом формы фюзеляжа, что упрощало конструкцию, не уменьшая при этом подъемной силы.
McDonell Douglas X-36
То, что летать можно и без крыльев, выяснилось. А как насчет хвоста? Оказалось, что перемещаться по воздуху можно и без него, что успешно доказал самолет-«бесхвостка» Х-36. Он интересен еще и тем, что у него не только отсутствовал киль, но и …пилот. Модель управлялась с земли.
Хвост у БЛА отсутствует. Фото: YouTube.com
Это был уменьшенный прототип (28 %) самолета без хвостового оперения с соплами, позволяющими менять вектор тяги. Разработка велась в 90-х годах компанией Boeing при участии NASA, а также филиалом McDonnell Douglas фирмой Phantom Works. Готовый прототип с двигателями Williams Research F112 взлетел в воздух в 1997 году. Отсутствие хвоста должно было дать такие преимущества, как снижение массы самолета, уменьшение лобового сопротивления, увеличение дальности полета, а также маневренности.
Все полеты признаны удачными. Фото: YouTube.com
Проведенные испытания показали хорошие результаты: по некоторым данным, они даже превзошли ожидаемые. Однако на сегодняшний момент никаких новостей о проекте Х-36 нет: закрыт он или работы продолжаются, неизвестно.
«Косокрылка» Ames AD-1
Пытливый человеческий ум идет дальше: что если крыло не трогать, а как-то изменить его? Да запросто! К вашим услугам – Ames AD-1, экспериментальная модель с крылом, «пристроенным» к фюзеляжу наискосок. Как и кому это пришло в голову? И зачем?
В полете крыло поворачивается на нужный угол. Фото: YouTube.com
Еще во времена Второй мировой войны в Германии Рихард Фогт активно работал над самолетом с асимметричным крылом. Главная мысль заключалась в том, что придание особой формы плоскости снизит лобовое сопротивление. Взлетать самолет должен с обычным крылом, а после набора высоты его поворачивать. Однако немецкие идеи остались на бумаге, а воплотить их в металл удалось американцам. И здесь опять не обошлось без участия НАСА. Специалисты выяснили, что нестандартное крыло:
✅ уменьшает лобовое сопротивление до 20 %, волновое на сверхзвуке – до 26 %
✅ снижает вес самолета на 14 %
Даже этих достоинств было достаточно, чтобы задуматься о постройке сначала макета, а потом и действующей модели. Предполагалось, что изменение положения крыла при совершении дальних рейсов обеспечит лучшую скорость и экономию топлива.
Испытания
После успешных полетов беспилотника, приступили к постройке полноценного аппарата. Его крыло способно было поворачиваться на 60° по отношению к фюзеляжу, что обеспечивал специальный электродвигатель. Чтобы уложиться в бюджет, основные силовые агрегаты поставили маломощные.
Внутри аппарат сделали максимально упрощенным. Фото: YouTube.com
В небо самолет поднялся в 1979 году. Взлет происходил с крыльями, расположенными перпендикулярно по отношению к фюзеляжу. Потом они поворачивались на нужный угол. Всего до 1982 года провели 79 полетов. Летчики-испытатели положительно оценили машину. Однако, достигнув требуемых результатов и получив нужные данные, аппарат отправили в музей. NASA – исследовательская организация, а компании, занимающиеся постройкой самолетов, идеей воспользоваться не рискнули: одно дело дешевая маленькая модель и другое – огромный дорогущий лайнер.
Проект X-48
Это самолет, разработанный согласно концепции «летающее» или «смешанное» крыло (BWB). Идею пытались реализовать с 90-х годов. Сначала этим занималась McDonnell Douglas, потом – Boeing, поглотившая компанию. Также к работам присоединилась НАСА, а позже и Пентагон. «Судьба проекта» была нелегкой. Несмотря на некоторые успехи, военные отказались от дальнейшего финансирования. В итоге проект тянет более 20 лет один «Боинг».
Изначально на Х-48 было три двигателя (один потом убрали из-за шумности). Фото: YouTube.com
Последняя модификация носит название X-48C. Главная проблема самолетов подобной конструкции – плохая устойчивость на малых скоростях и высотах. На ликвидацию этого недостатка и были направлены усилия экспериментаторов. Результат получился вполне удовлетворительным.
Х-48 с двумя двигателями (изначально их было 3) идет на взлет. Фото: YouTube.com
Беспилотный образец Х-48С устойчиво летает на скоростях менее 200 км/ч, для взлета и посадки ему нужна сравнительно небольшая полоса. Плюс, аппарат имеет модульную конструкцию и может быть приспособлен для любых целей.
Что в итоге
В чем же дело? Как всегда, в деньгах и желании рискнуть. Военные, отказавшиеся финансировать проект, время от времени бросают на него взгляды: в Пентагоне никак не могут прийти к единому мнению насчет Х-48С. Однако в июне этого года промелькнуло сообщение (Aerospace Daily & Defense Report), что ВВС США снова начали испытательные запуски экспериментального беспилотника. Значит, дело сдвинулось с мертвой точки и есть шанс увидеть интересную машину в воздухе уже в полномасштабном размере.
- Сергей М.
- https://youtube.com
Рекомендуем для вас
Иркутский авиазавод назвал ежегодный тираж самолетов МС-21
На заводе сейчас проводят серьезную модернизацию. Она поможет ускорить процесс производства МС-21 в ожидаемом количестве экземпляров....
«Туполев» серьезно увеличит объем выпускаемых Ту-214
Завод модернизируют. Расширение производственных мощностей, в свою очередь, позволит увеличить тираж самолета....
Ждем на самолетах – ПД-14 успешно прошел сертификацию
Также стала известна дата первой поставки российского авиадвигателя ПД-8. Все подробности читайте в нашем материале....
Вертолет с российским двигателем ВК-650В впервые подняли в воздух
Первые испытания пройдены успешно. Отечественный вертолет смог опередить «Ансат» и Ка-226....
Новый двигатель ЯМЗ-770 выдает 620 л. с. и интересен не только этим
Выставка «Агросалон 2024» удивила посетителей новинками, среди которых особенно выделился турбодизель ЯМЗ-770. Этот новый двигатель от Ярославского моторного...
Lada Vesta в 2025 году станет не хуже иномарок – готовится глобальное обновление
Наконец дождемся? Или АвтоВАЗ просто вынужден модернизировать автомобили под напором китайских брендов?...
«Атлант 50» и «Атлант 65» – КАМАЗ собирается конкурировать с БЕЛАЗом
Выпускаемые Камским заводом новые карьерники отличаются большой грузоподъемностью и габаритами, не позволяющими ездить по ДОП. Модели все больше напоминают...
«Ленскому мосту» быть!
Запущено строительство моста через реку Лену. По предварительным подсчетам уникальный проект обойдется в 130 млрд рублей. Подробнее обо всем читайте в нашем...
ОДК покажет прорывные технологии на примере авиадвигателей ПД-14 и ПД-35
Выставка пройдет в Москве с 23 по 25 декабря. Покажут лучшие достижения в авиастроении....
Самосвалы БЕЛАЗ стали оснащаться российскими двигателями
Это проект в рамках тесного сотрудничества двух государств. Его цель – сделать БЕЛАЗы полностью импортозамещенными....
АвтоВАЗ сделает автомобили Lada еще быстрее
Для достижения этой цели проводятся работы по увеличению мощности 1,8-литрового двигателя....
В России появятся новые отечественные минивэн и легковой фургон – они будут полноразмерными
Выпускать новинки планирует компания «Соллерс». Уже примерно известно, когда автомобили поступят в продажу....
Автомобили для покорения Севера – на Чукотке такие можно найти даже бесплатно
Это только кажется, что чукчи до сих пор передвигаются на собачьих и оленьих упряжках, как и большинство жителей Чукотки. На самом деле, тут многие куда более...
Новый комбайн от Ростсельмаш – революционное решение для полей
На выставке «Агросалон 2024» в подробностях продемонстрировали долгожданную новинку от завода Ростсельмаш. Ею стал кормоуборочный комбайн F-1500 с двигателем...
XB-1: возвращение к гражданской сверхзвуковой авиации идет по плану
В октябре этого года прототип-демонстратор Boom XB-1 установил для себя новый рекорд скорости в 791 км/ч. Эта машина – платформа для создания полномасштабного...
Запущено серийное производство универсального минивэна Zeekr Mix, которого так долго ждали
«Прогрев» публики длился больше полугода, и удивить производителю на самом деле есть чем. Продажи автомобиля в Поднебесной стартуют уже завтра. Подробности в...