Дмитрий Соболев - Столетняя история “летающего крыла”

N-1M перед началом программы испытаний.

Испытания проходили на одном из высохших озер в Калифорнии. Чаще всего полеты выполнял летчик фирмы Мой Стивенз. Вообще говоря, полетами это назвать трудно, так как из-за неадекватной весу мощности двигателей самолет мог оторваться от земли всего на один-полтора метра — на этой высоте еще сказывалось влияние поддерживающей машину "воздушной подушки".

Стивенз вспоминал: "В первых полетах с двигателями Лайкоминг аппарат поднимался примерно на 5 футов, а при попытке летчика подняться выше возрастающее аэродинамическое сопротивление приводило к потере высоты. Чтобы продолжать полет, надо было очень точно выдерживать угол атаки. Малейшее его увеличение — и аппарат шел на посадку. Любое уменьшение угла атаки вело к тому же результату. Положение усугублялось наличием "мертвой зоны" в работе рулей высоты. Перемещение штурвала от себя вначале не оказывало никакого влияния, затем элевоны резко "схватывали". Во избежание удара о землю приходилось тянуть штурвал на себя, причем реакция самолета опять таки следовала далеко не сразу. Это очень усложняло пилотирование, особенно если учесть, что до земли было только пять футов." [3]

В конце концов на самолете установили новые двигатели "Франклин". По мощности они почти вдвое превосходили "Лайкоминги". Однако возникла новая проблема — перегрев. В связи с этим полеты проходили обычно на пониженных оборотах двигателей, приходилось избегать продолжительного набора высоты. Но, как бы то ни было, N-1M стал летать.

Из-за недостаточной мощности двигателей "Лайкоминг" N-1M мог летать только у самой земли.

N-1M после модификации.

К концу 1941 г. на самолете выполнили несколько десятков полетов, некоторые — продолжительностью более часа. [4]Кроме отмеченной выше нестабильности работы элевонов (вызванной, как выяснилось, влиянием образующихся за крылом вихрей) у летчиков вначале были претензии к продольной и, особенно, к боковой устойчивости машины. В частности, сообщалось о заметных колебаниях типа "голландский шаг" — явлении, с которым, как, наверное, помнит читатель, столкнулись в 30-е годы при испытаниях "Стрелы".

Благодаря предусмотренной Нортропом "конвертируемости" конструкции N-1M создателям самолета в процессе испытаний удалось устранить большинство указанных недостатков. Для этого увеличили стреловидность крыла, уменьшили его V-образность, отказались от отгиба законцовок вниз (для путевой устойчивости оказалось достаточно стреловидности). По рекомендации известного аэродинамика Теодора фон Кармана была увеличена хорда элевонов, после чего продольное управление заметно улучшилось.

Все это дало Джеку Нортропу основания заявить об успешном завершении испытаний экспериментальной машины и о готовности приступить к разработке самолета практического предназначения. В сентябре 1941 г. на совещании представителей Технического управления военно-воздушных сил было принято решение поручить фирме Нортроп создание тяжелого бомбардировщика схемы "летающее крыло". Планировалось, что он будет иметь дальность полета 16000 км, крейсерскую скорость 480 км/ч, практический потолок 12000 м и при этом сможет нести 4500 кг бомб. Такие характеристики должны были быть достигнуты благодаря высокому аэродинамическому качеству "летающего крыла" и снижению веса конструкции из-за отсутствия фюзеляжа и распределения полезной нагрузки вдоль размаха крыла. Необычно большая дальность полета позволила бы самолету наносить бомбовые удары по Германии с территории США или Канады. Это имело большое стратегическое значение, так как в случае захвата Британских островов Германией американцы лишилась бы своей единственной базы в Европе. Поэтому идею создания "супербомбардировщика" горячо поддержал командующий военно- воздушными силами армии США генерал Г.Арнольд.

Экспериментальные N-9M в анагаре около строящегося бомбардировщика ХВ-35.

Работы по бомбардировщику начались с постройки и испытаний его прототипов, сделанных в масштабе 1:3. Всего было изготовлено четыре таких самолета. Они имели обозначение N-9M.

По схеме N-9M был, в общем, идентичен экспериментальному N-1M (в его конечной конфигурации), но имел более мощные двигатели и был больше по размерам. Основные изменения в конструкции коснулись механизации крыла. Помимо элевонов N-9M имел посадочные закрылки и специальные балансировочные рули на концах крыла, отклоняемые вверх для уравновешивания аэродинамических сил, возникающих при выпуске закрылков. Органы путевого управления представляли собой раскрывающиеся наподобие раковины моллюска скругленные законцовки крыла.

Первый экземпляр N-9M-1 поднялся в воздух 27 декабря 1942 г. с аэродрома военно-воздушной базы в Мюроке. Самолет имел двухместную кабину, но обычно летчик-испытатель летал один. Через пять месяцев после первого полета, налетав 22,5 часа, N-9M-1 попал в штопор и разбился. Пилот, Макс Констант, до последнего момента пытался спасти машину и не успел воспользоваться парашютом.

N-9M продемонстрировал хорошие летные качества.

Летом 1943 г. начались испытания N-9M-2 с одноместной кабиной и увеличенным запасом топлива. Самолет продемонстрировал удовлетворительную устойчивость и управляемость, за исключением полета на очень больших углах атаки, когда срыв потока с верхней поверхности крыла нарушал работу элевонов. Испытания продолжались до апреля 1944 г., за это время N-9M-2 совершил 33 полета общей продолжительностью 23 часа.

Чтобы улучшить управляемость на больших углах атаки, на следующей модели, N-9MA, на крыле вдоль передней кромки сделали щели. Они действовали как предкрылки: протекающий через них воздух препятствовал срыву потока с верхней поверхности крыла. Вместо раковиноподобных аэродинамических тормозов конструкторы применили расщепляющиеся поверхности, уже опробованные на N-1M. Они выполняли сразу три функции: рулей направления (при одностороннем действии), обычных воздушных тормозов (при одновременном раскрытии) и балансировочных поверхностей, нейтрализующих пикирующий момент от посадочных закрылков. Управление элевонами было снабжено гидроусилителем.