Сергей Георгиев - Экспериментальные самолёты СССР

Но это всё им не «с неба упало». Своё производство все они сами и создавали, а доверие для получения финансирования заслуживали результатами своего труда — прежде всего, серийными машинами, нужными вооружённым силам и народному хозяйству. И, как правило, это были совершенно «обычные», «традиционные», привычные взгляду самолёты. Почему привычные? Да потому, что их было достаточно много, и они много лет работали везде во всей нашей самой большой на планете стране, а то и по всему миру.

Так что же, труд остальных пропал без всякой пользы? Чей-то — да, но иные идеи, отброшенные поначалу, вернулись уже на качественно ином, соответствующем новому времени уровне. И вот здесь действительно проверяется талант человека. Ведь не зря существует выражение: «идея, которая опередила своё время», — и если эта идея действительно стоящая, то время её обязательно когда-то «догонит» и она станет востребована. Так было со многими ключевыми техническими решениями, заложенными в самолёты, о которых мы собираемся рассказать в предстоящей «Исторической серии». Со многими, да не со всеми, и мы попытаемся разобраться — почему. Конструктор, отходя от сложившихся канонов, всегда рискует потерпеть неудачу, мало того, он рискует жизнями лётчиков, которые сядут в его самолёт. Что заставляет его делать это?

Развитие техники вообще и авиации в частности — процесс непрерывный, но если бы его можно было бы представить в виде некоего графика, то мы бы явно увидели в нём участки уверенного, стабильного подъёма, области «застоя» и резкие скачки. Именно они переводили авиацию на качественно новый уровень и связаны они были, как правило, не с простым увеличением мощности и количества моторов, размерности, вместимости и запаса топлива самолётов, не с улучшением их оснащённости, хотя это тоже важно, а со значительным изменением их облика. То есть на новый уровень выводит именно отход от канона! И талант конструктора как раз заключается в том, чтобы пойти в правильном направлении и на нужное расстояние. Иначе новая идея окажется или никому не нужной, или невозможной технически.

Какие же методы использовали конструкторы самолётов при поиске их нового облика? Что они меняли в их устоявшемся виде? Во-первых, это компоновка, аэродинамическая схема. В конечном итоге именно она определяет обтекаемость отдельных агрегатов и всего летательного аппарата в целом, его устойчивость и управляемость, а зачастую и лётные данные — скорость, высотность, маневренность, потребные размеры аэродрома и многое другое. Но только ли компоновка здесь важна? Конечно, нет — играют свою роль и форма, и пропорции агрегатов, и возможность самолёта менять свою форму.

Строго говоря, уже первый аэроплан братьев Райт имел изменяемую геометрию — отклоняемые рули высоты и направления, а также перекашиваемые концы крыльев. Это обеспечивало поддержание устойчивости в полёте и требуемое изменение траектории.

Затем появилась механизация крыла — отклонение и выдвижение закрылков и предкрылков изменяло его несущие свойства, что сокращало разбег и пробег, улучшало манёвренность и повышало безопасность пилотирования. Даже раньше механизации крыла были изобретены тормозные щитки для резкого сброса скорости. Но внедрены они были много позже — когда появились пикирующие бомбардировщики, и в этом возникла крайняя необходимость. А потом тормозные щитки перешли на многие реактивные самолёты, динамика которых не позволяла резко сбрасывать скорость путём уменьшения оборотов двигателей и увеличения угла атаки.

В тридцатые годы, когда вес аэропланов вырос, а взлётные качества и скороподъёмность стали ухудшаться, возникла идея менять площадь крыла — это позволяло сочетать высокую скорость с манёвренностью и хорошими взлётно-посадочными данными. Тогда было построено несколько самолётов с изменяемой площадью крыла, и ни один из них не стал серийным, но «время догнало идею» в век реактивной авиации, и появилось крыло изменяемой стреловидности, площадь которого тоже при этом меняется — и, представьте, в нужную сторону! Немаловажен вопрос расположения и типов поверхностей управления, от чего напрямую зависят устойчивость и пилотажные свойства самолёта. Естественно они не висят в воздухе, а крепятся к крылу, фюзеляжу, оперению, а иногда даже к гондолам двигателя и шасси! Вот где простор для фантазии конструктора! Но вместе с тем необходима и осторожность — ведь от решения этого вопроса зависят не только лётные качества самолёта, но и его безопасность.

Мы привыкли, что самолёт состоит из крыла, фюзеляжа и оперения. Но все ли они так уж нужны? Нельзя ли вычеркнуть что-то из этого списка, выиграв в весе и аэродинамическом сопротивлении? Многие конструкторы пытались сделать это, совмещая функции разных агрегатов в одном. Классический пример — самолёты-бесхвостки или летающие крылья, крыло которых создаёт не только подъёмную силу, но и уравновешивающие и управляющие аэродинамические моменты, благодаря которым самолёт устойчиво выдерживает заданную траекторию по воле пилота. А во многих случаях крыло служило ещё и для размещения грузов и даже пассажиров! Одной из самых интересных попыток отказаться от фюзеляжа в классическом понимании этого слова стал бомбардировщик ДБ-ЛК конструктора Беляева. Хотя сам он его считал «летающим крылом», у него были и оперение, и целых два фюзеляжа, пусть и маленьких, но крыло стало самым объёмным агрегатом планера. Увы, надежда превратить превосходство в аэродинамическом качестве в выигрыш в дальности и скорости не сбылась…

Немаловажно, к какому месту самолёта приложена тяга, которая заставляет двигаться его вперёд, и вообще компоновка силовой установки. Это очень многовариантная система и по способу создания тяги, и по расположению её агрегатов — двигателей, воздушных винтов, баков и многого другого. Очевидна связь её работы и с устойчивостью и управляемостью летательного аппарата. Переход на реактивную тягу, ставший величайшей революцией в истории авиации, не только не прекратил эксперименты с составом и компоновкой силовой установки, но и позволил конструкторам пойти в совершенно новых направлениях. Например, газотурбинная силовая установка оказалась способной создавать не только тягу, но и подъёмную силу или влиять на её величину путём обдува крыла. Но для этого снова потребовался отход от канонов.

Только в полёте живут самолёты! Эта строка из популярной некогда песни, конечно, верна, но чтобы подняться, надо сначала разбежаться, да и оканчивается полёт обычно пробегом по земле. И даже летательные аппараты с вертикальным взлётом и посадкой не обходятся без взлётно-посадочных устройств. Здесь проектировщику тоже есть к чему «приложить голову», недаром в начале прошлого века был популярен такой анекдот: когда конструктор спросил у лётчика, отделавшегося после не совсем удачного полёта лёгким испугом, как тому его новый самолёт, тот ответил: так себе, но большое спасибо за шасси!