Евгений Ружицкий - Американские самолеты вертикального взлета

• Название: Американские самолеты вертикального взлета
• Автор: Евгений Ружицкий
• Жанр: Техническая литература
• Год: 2000

В данном издании собраны все (во всяком случае доведенные до экспериментальных аппаратов) "вертикалки", разрабатывавшиеся в США.Вообще складывается впечатление, что реализация вертикально взлетающего самолета была в США чем то вроде навязчивой идеи. Пожалуй, количество доведенных до "железа" аппаратов составляет половину таковых во всем мире. Хотя первую успешную и производимую серийно "вертикалку" пришлось брать у англичан (Харриер).

Перевод не всегда точен в терминах. Например, общепринятый термин "авторотация" переведен как "самовращение". Невысокое качество скана - лучшее из найденных в сети.

---

Шасси убирающееся, трехопорное, с хвостовой опорой. Главные опоры имеют по два колеса и убираются в крыло. Шасси экспериментального самолета тоже трехопорное, но неубирающееся и закрыто обтекателями. База шасси 5,7 м, колея 6,3 м.

Система трансмиссии с муфтами свободного хода обеспечивала привод во вращение обоих винтов от двух или одного (в случае необходимости) двигателя. Двухступенчатые редукторы обеспечивали уменьшение скорости вращения винтов до 540 об/мин (o)R= 128 м/с).

Система трансмиссии была изготовлена фирмой «Пратт-Уитни».

Управление. На самолетных режимах полета продольное и поперечное управление осуществляется при помощи элевонов, расположенных с обеих сторон крыла. Вертикальное оперение сделано двухкилевым, чтобы оно располагалось в струе от винтов и обеспечивало путевое управление. На вертикальных режимах полета самолет управляется с помощью циклического управления шагом винтов, как вертолет двухвинтовой поперечной схемы.

Вооружение должно было состоять из 6 пулеметов калибром 12,7 мм фирмы «Кольт-Браунинг» с боезапасом но 200 патронов, установленных в корневой части крыла по бокам кабины. На серийных самолетах предполагалось 4 пулемета заменить пушками М-39 калибром 20 мм фирмы «Форд Понтиак». Под крылом были размещены два держателя для авиационных бомб или ПТБ.

Характеристики СВВП XV5U-1

Размеры:

размах крыла 7,11 м

длина 8,13 м

высота 4,4 м

площадь крыла 39,67 м2

Двигатели 2 ПД Пратт-Уитни R-2000-7

взлетная мощность 2х 1350 л.с.

максимальная мощность 2x1100 л.с.

Массы и нагрузки (расчетные):

взлетная масса 8435 кг Летные данные (расчетные):

максимальная скорость 675 км/ч

минимальная 65 км/ч

Экспериментальный СВВП Доук VZ-4DA с поворотными винтами в кольцевых каналах

Доук VZ-4DA

Экспериментальный СВВП с поворотными винтами в кольцевых каналах

Одновременно с фирмой «Белл Аэросистемз» в США исследованиями СВВП с поворотными винтами в кольцевых каналах занималась фирма «Доук Эркрафт». производящая авиационное оборудование. В 1955 г. фирма получила контракт от управления исследованиями и разработками армии США на разработку экспериментального СВВП с поворотными винтами в кольцевых каналах на концах крыла. Предполагалось, что СВВП сможет использоваться для разведки и связи, а также для доставки раненых с поля боя. Разработкой СВВП заинтересовалась и NASA, которая собиралась использовать его в своих исследованиях.

Постройка экспериментального СВВП, получившего обозначение VZ-4DA (фирменное обозначение Доук 16), была завершена в 1957 г., 25 февраля 1958 г. СВВП совершил первый полет на режиме висения и вскоре был передан на базу ВВС им. Эдвардса для дальнейших летных испытаний, где был совершен ряд переходов от вертикального взлета к горизонтальному полету на высотах от 915 до 1830 м, а затем к вертикальной посадке.

Позже СВВП был передан в исследовательский центр им. Эймса NASA для проведения испытаний в аэродинамической трубе. Была продемонстрирована также возможность взлета с разбегом с увеличенной взлетной нагрузкой.

Программа летных испытаний СВВП VZ-4DA была успешно завершена в октябре 1959 г., и он был передан для последующей оценки командованию армии, которое вскоре решило прекратить его разработку, предпочтя ему СВВП с поворотными винтами вертолетного типа. Отмечалось, что основным недостатком СВВП такого типа является большая скорость отбрасываемого винтами потока, затрудняющая их использование для поисково-спасательных и других операций, требующих длительного полета на режиме висения.

Конструкция

СВВП выполнен по схеме моноплана с поворотными винтами в кольцевых каналах, одним ГТД и трехопорным шасси.

Фюзеляж ферменный, сварной конструкции, с формованной пластмассовой обшивкой. В носовой части размещается двухместная кабина экипажа.

Крыло цельнометаллической конструкции, прямое, снабжено элеронами и закрылками.

Хвостовое оперение обычное, с прямым килом и стабилизатором трапециевидной формы в плане с рулями направления и высоты. В процессе испытаний был установлен небольшой под-фюзеляжный киль, используемый также как предохранительная хвостовая опора.

Шасси трехопорное, неубирающееся, с носовой опорой с самоориентирующимся колесом.

СВВП Доук VZ-4DA в горизонтальном полете

Силовая установка состоит из одного турбовального ГТД Лайкоминг Т-53 с передним выводом вала, приводящим через систему трансмиссии поворотные воздушные винты. Воздухозаборник ГТД расположен за кабиной сверху фюзеляжа. Сопло ГТД снабжено удлинительной трубой, на конце которой установлены газовые рули, обеспечивающие путевое и продольное управление на режимах вертикального взлета и посадки и висения.

Винты диаметром 1,2 м установлены в кольцевых каналах на концах крыла. Каждый винт имеет восемь лопастей трапециевидной формы в плане с большой круткой, как у вентилятора, и с изменяемым шагом. Кольцевые каналы отличаются небольшой длиной -0,6 м и снабжены внутри жесткими ребрами, к которым крепится заостренный хвостовой обтекатель винта, имеющего спереди кок. В обтекателе установлен редуктор винта, связанный валом трансмиссии, проходящим в крыле, с главным редуктором, приводимым от ГТД Кольцевые каналы вместе с винтами могут поворачиваться на 100° с помощью электроприводов.

СВВП VZ-4DA в полете на режиме висения

Характеристики СВВП VZ-4DA

Размеры:

размах крыла (с кольцевыми каналами) 7,8 м

длина самолета 9,6 м

площадь крыла 8Г9 м2

Двигатель 1 ГТД Лайкоминг YT-53-L-1

взлетная мощность 825 л.с.

Массы и нагрузки:

максимальная взлетная 1350 кг

нормальная взлетная 1180 кг

пустого 907 кг

Летные данные не были опубликованы

Система управления.

При вертикальном взлете и посадке и на режиме висения продольное и путевое управление обеспечивается с помощью газовых рулей, установленных в хвостовой части СВВП, а поперечное управление - дифференциальным изменением шага винтов. В горизонтальном полете управление обеспечивается с помощью аэродинамических рулей: руля направления и руля высоты и элеронов, одновременно сохраняется действие газовых рулей.

Кертисс-Райт Х-19

Экспериментальный СВВП с поворотными винтами

Известная автомобильная фирма «Кертисс-Райт» в конце 50-х годов стала проявлять интерес к исследованиям скоростных транспортных средств, начав заниматься разработкой автомобилей на воздушной подушке и скоростных винтокрылых аппаратов с поворотными воздушными винтами. Используя возможность воздушных винтов создавать радиальную силу тяги при соответствующем циклическом управлении шагом винтов, фирма «Кертисс-Райт» разработала новый тип СВВП с поворотными воздушными винтами, создающими радиальную силу тяги в горизонтальном полете, что позволяло использовать небольшое по размерам и площади крыло, являющееся не столько несущей поверхностью, сколько опорой для поворотных гондол с винтами.

Для оценки в полете новой схемы СВВП с поворотными винтами, создающими радиальную силу тяги, фирма «Кертисс-Райт» на свои средства разработала и построила в 1959 г. небольшой экспериментальный СВВП с двумя поворотными винтами Х-100, который совершил первый полет с коротким разбегом в марте 1960 г. После этого СВВП Х-100 был передан в НИЦ им. Лэнгли NASA, где успешно проходил оценочные испытания до октября 1961 г.

Экспериментальный СВВП Кертисс-Райт Х-100 в полете

Проведя испытания экспериментального СВВП Х-100 с двумя поворотными винтами, создающими радиальную силу тяги, фирма «Кертисс-Райт» решила использовать такую несущую систему для более тяжелых транспортных СВВПГ разработав проект четырехвинтового СВВП, получившего обозначение Х-200. На нем предлагалось использовать такие винты, как па СВВП Х-100, но большего диаметра и установленные на концах тандемом расположенных крыльев. С силовой установкой из двух ГТД мощностью по 2200 л.с. СВВП Х-200 с расчетной взлетной массой 5580 кг должен был иметь крейсерскую скорость 555 км/ч и дальность 1360 км с четырьмя пассажирами. При разработке СВВП были проведены испытания моделей самолета и винтов в аэродинамических трубах NASA общим объемом 2000 ч.

В 1962 г. фирма «Кертисс-Райт» получила от ВВС США первый контракт па 3 млн. долл. на разработку и постройку двух экспери ментальных СВВП X-19, являющихся развитием разработанного фирмой проекта СВВП Х-200. Финансирование разработки должно было осуществляться по совместной программе армии и флота и ВВС США, начавшейся в 1958 г. и предусматривавшей создание многоцелевых тактических СВВП, которые смогут использоваться как транспортные, разведывательные, противолодочные и для непосредственной поддержки.