Дмитрий Соболев - Столетняя история “летающего крыла”

• Название: Столетняя история “летающего крыла”
• Автор: Дмитрий Соболев
• Издательство: РУСАВИА
• Жанр: Транспорт, военная техника
• Год: 1998
• ISBN: 5-900078-01-9

В книге подробно прослежена история создания и развития самолетов таких нетрадиционных схем, как «бесхвостка» и «летающее крыло». Рассмотрен вклад различных конструкторов и конструкторских школ в эволюцию летательных аппаратов указанных типов.

Для широкого круга читателей, интересующихся историей мировой авиации.

---

Испытания опытного и пяти предсерийных бомбардировщиков В-2 на авиабазе Эдвардс прошли успешно. По словам руководителя отдела испытаний Министерства обороны США Р. Данкана, "не было каких-либо существенных аэродинамических или эксплуатационных проблем, для преодоления которых потребовалось бы пересмотреть тактико-технические требования к самолету. Двигатели и вспомогательные системы работали отлично. Простота выполнения дозаправки в воздухе свидетельствует об отличных летных качествах В-2".[7]

Размах крыла В-2 равняется 52,4 м — точно, как у YB-49. Несмотря на значительно большие, чем у YB-49, взлетный вес и площадь крыла, конструкция В-2 весит почти столько же — 56700 кг. Этого удалось добиться благодаря широкому применению композиционных материалов. Так, консоли крыла длиной около 20 м каждая, изготовленные фирмой Боинг, были сделаны целиком из углепластика. Из композиционного материала выполнена и задняя центральная часть корпуса длиной 15,2 м. В местах, где происходит нагрев конструкции самолета от двигателей, использованы титановые сплавы.

Один из первых снимков бомбардировщика В-2.

Крыло имеет один мощный титановый лонжерон. Значительную долю нагрузки воспринимает обшивка центральной части крыла, толщина которой местами достигает 23 мм.

Стреловидность крыла по передней кромке составляет 33°. Задняя кромка — зигзагообразная, угол ее наклона повсюду равен углу стреловидности передней кромки. Как на F-117A, профиль крыла спереди заострен, но его контуры имеют плавные очертания, что, наряду с большим удлинением крыла, способствует увеличению аэродинамического качества В-2. Оно почти такое же, как у YB-49 и примерно в полтора раза выше, чем у современного американского бомбардировщика В-1В.

В-2 продольно неустойчив, путевая устойчивость — нейтральная. Искусственная устойчивость и автоматическое ограничение угла атаки обеспечиваются четырьмя независимо действующими вычислительными устройствами и электродистанционной системой управления. Автоматика позволила устранить боковую динамическую неустойчивость "летающего крыла", бывшей одной из причин отказа от принятия на вооружение бомбардировщика YB-49.

Органы управления В-2 — это трехсекционные элевоны и расщепляющиеся щитки-рули направления на концах крыла. Кроме того, сзади по центру расположен треугольный горизонтальный руль, служащий для продольной балансировки самолета и для автоматического демпфирования порывов ветра при полете на небольшой высоте. Из трех секций элевонов обычно используется внешняя, две внутренние подключаются к работе только при малых скоростях. В качестве дополнительного средства продольного управления предусмотрено отклонение реактивных струй двигателей с помощью специальных пластин-дефлекторов на задней кромке крыла.

Вид на кабину и центральную часть крыла.

Взлетно-посадочная механизация отсутствует, но это компенсируется сравнительно небольшой нагрузкой на крыло. Уменьшению посадочной скорости (а она составляет около 260 км/ч) способствует также мощная воздушная подушка, образующаяся под самолетом при приземлении.

На самолете установлены четыре турбореактивных двигателя Дженерал Электрик F118-GE-110. Общие для каждой пары двигателей воздухозаборники расположены над крылом. Их каналы изогнуты вниз таким образом, чтобы луч радиолокатора не мог отразиться от агрегатов компрессора. Сопла — плоские, как на F-117A. Перед выходом из сопла газы охлаждаются воздухом, поступающим через щель под воздухозаборником. Для устранения конденсационного следа — хорошо заметной белой полосы пара, образующейся за двигателями на большой высоте, в струю газов распыляется специальный химический состав, содержащий хлор, фтор и серную кислоту.

В-2 в вечернем небе.

Таким образом, конструкторы позаботились не только о радиолокационной и инфракрасной малозаметности бомбардировщика, но и постарались по возможности снизить его визуальную заметность.

Обычно экипаж состоит из двух человек: первого и второго пилота. Их кресла расположены рядом. Каждое место оборудовано полным комплектом приборов и органов управления, что позволяет поочередно пилотировать самолет. Сзади в кабине имеется еще одно, резервное, кресло — для оператора бортовых электронных систем, которого берут на борт в случае выполнения особо сложных заданий, например для нанесения бомбардировочного удара и одновременного ведения стратегической разведки. Вооружение (управляемые ракеты "воздух-поверхность" и бомбы с ядерными и обычными боевыми частями) находится в двух бомбоотсеках за кабиной. Чтобы члены экипажа не ослепли при вспышке ядерной бомбы, остекление кабины покрыто специальным слоем, который становится непрозрачным при яркости, превышающей определенный предел.

Самолет может брать на борт более 70 т топлива. Этот запас обеспечивает ему дальность 11670 км с 16900 кг боевой нагрузки при полете на большой высоте и 8150 км — при полете по профилю болыпая-малая (на участке длиной 1850 км)-большая высота. С одной дозаправкой в воздухе максимальная дальность увеличивается до 18530 км. Максимальная скорость — около 1000 км/ч, практический потолок — 15240 м.

Величина эффективной поверхности рассеяния В-2 с передней полусферы равна 0,01 м². Это в 100 раз меньше, чем у бомбардировщика В-1В и в 4000 раз меньше, чем у В-52! ЭПР В-2 и F-117A примерно одинаковы, но так как В-2 намного больше по размерам, то, значит, примененный в его конструкции принцип изотропного рассеяния электромагнитных волн явно совершеннее, чем концепция "плоскостей-отражателей", воплощенная в F-117A.

Бомбардировщик-"невидимка" создавался, прежде всего, для действий против Советского Союза. В конце 1989 г. я присутствовал на лекции в Аэрокосмическом музее в Вашингтоне, на которой представитель Пентагона доказывал достоинства В-2. Доклад сопровождался фильмом, где с помощью средств мультипликации было показано, как группа бомбардировщиков незамеченной преодолевает все советские линии ПВО, достигает Москвы и в целости и сохранности возвращается к месту базирования. Выступающий очень старался — требовалось убедить налогоплательщиков и Конгресс в необходимости раскошелиться на производство нового самолета.

Однако большинство американского населения в то время уже не считало СССР "империей зла" и "врагом США № 1". "Холодной войне" наступал конец, и это не могло не сказаться на судьбе "абсолютного оружия" — В-2. Вместо 132 намеченных к производству бомбардировщиков-"невидимок" в 1990 г. их число решили сократить до 74, а в конце 1991 г. — до 20. Весной 1997 г. первые 6 самолетов поступили на вооружение ВВС США.

Выполненные к 1990 г. работы по самолету В-2 обошлись в 24 млрд, долларов. С учетом серийного выпуска 20 бомбардировщиков стоимость программы составит 44,4 млрд, долларов. Таким образом, В-2 стал самым дорогим самолетом в истории авиации — цена одного экземпляра превышает 2 млрд, долларов.

Военные и авиационные специалисты утверждают, что в любом случае огромные деньги потрачены не зря — появление В-2 означает скачок в развитии технологии самолетостроения. Это первый серийный-реактивный самолет, в конструкции которого очень широко использованы композиционные материалы. Кроме того, в процессе проектирования и постройки В-2 фирма

Нортроп применила компьютерную трехмерную базу данных по всем деталям будущей машины, позволившую провести подготовку к производству без обычных чертежей, шаблонов и макетов и обеспечившую недостижимую раньше точность обводов самолета. Были внедрены в практику около 900 новых материалов и технологических процессов.

Безусловно, все эти нововведения могут быть использованы при создании невоенной авиационной техники. Так было и в прошлом: щедро финансируемая военная авиация "делилась" потом своими достижениями с гражданской. К сожалению, однако, это далеко не оптимальный метод развития технического прогресса.

* * *

С момента постройки первого самолета-"бесхвостки" Адера до полета В-2 прошло 99 лет — без одного года век. Для стремительно развивающейся авиации век — это целая эпоха, вобравшая в себя рождение, первые робкие шаги, возмужание и зрелость самолетостроения. Поэтому между этими самолетами нет почти ничего общего. Кроме схемы "бесхвостка" их роднит только одно — оба они предназначались для военных целей. Сейчас, когда безумство двух мировых войн и многолетнего политического противостояния осталось позади, я смею надеяться, что будущее самолетов, которым я посвятил эту книгу, связано не с созданием "идеального" оружия, а с появлением нового поколения транспортных летательных аппаратов — аэродинамически совершенных, экономичных, экологичных и безопасных.

Эта надежда не безосновательна. В последние несколько лет и за рубежом, и в нашей стране ведутся проектные работы по пассажирским самолета типа "летающее крыло". Эти летательные аппараты будут отличаться очень большой пассажировместимостью и иметь огромную дальность полета. В частности, в проекте специалистов Московского авиационного института предусматривается создание шестидвигательного самолета, рассчитанного на перевозку 600 пассажиров на расстояние 13000 км. Для того, чтобы ограничить габаритные размеры машины, пришлось отказаться от концепции "стопроцентного" "летающего крыла": пассажиров предполагается разместить в центральной части крыла и на двух палубах укороченного фюзеляжа. Тем не менее, как показывают расчеты, максимальное аэродинамическое качество и весовое совершенство проектируемой машины все равно будут заметно выше, чем у самолета обычной схемы.