Дмитрий Соболев - Столетняя история “летающего крыла”

В качестве первого шага Хортены построили экспериментальный планер Но.XIII. При этом использовалось крыло от Но.III, но угол стреловидности увеличили до 60°, поэтому размах Но.XIII был только 12 м. Гондолу пилота разместили снизу под крылом, в месте излома задней кромки. Обзор получался неважный, зато в аварийной ситуации покинуть аппарат было очень просто: задняя часть яйцевидной гондолы отсоединялась и вместе с человеком отделялась от планера. Вес планера с пилотом равнялся 400 кг.

Планер Хортен Но.XIII отличался необычно большой стреловидностью крыла.

Но.XIII испытывали в полете дважды. Первый раз это произошло 27 ноября 1944 г., управлял планером военный летчик Г.Штребель. Второй полет состоялся 18 декабря. Из-за невысокого аэродинамического качества скорость снижения была довольно велика и продолжительность полетов после отцепления от самолета-буксировщика не превышала 10 минут. Летчик отмечал, что при увеличении скорости до 150 км/ч и более планер плохо слушался элевонов. По всей вероятности, виной тому было интенсивное перетекание потока по размаху, вызванное большой стреловидностью. Приземляться было трудно из-за плохого обзора; во втором полете летчик не смог правильно рассчитать посадку и планер выскочил за пределы аэродрома. На этом эксперименты прекратили. [6]

В 1945 г. Но.XIII был уничтожен бывшими заключенными расположенного поблизости концентрационного лагеря. Планеру Липпиша повезло больше: по рекомендации авторитетного американского ученого-аэродинамика Теодора фон Кармана, посетившего Германию для знакомства с трофейными образцами немецкой авиационной техники, DM-1 достроили и переправили в США для дальнейших исследований. Туда же перевезли А.Липпиша и других немецких авиационных специалистов.

В начале 1946 г. DM-1 поместили для испытаний в большую аэродинамическую трубу НАКА. Результаты продувок разочаровали ученых: подъемная сила оказалась вдвое меньше расчетной, лобовое сопротивление — слишком большим, путевая устойчивость — низкой. После того, как профиль модифицировали, придав ему спереди заостренную форму, аэродинамические характеристики несколько улучшились, однако из-за предполагаемых плохих посадочных свойств от полетов на планере решили отказаться. [7]Аппарат передали на хранение в Смитсонианский институт в Вашингтоне, где он находится и в наши дни.

Несмотря на то, что результаты аэродинамических исследований DM-1 не внушали особого оптимизма, сама концепция применения треугольного крыла малого удлинения на скоростном самолете запала в умы ряда американских авиаконструкторов. Свою роль сыграли и многочисленные лекции Липпиша для авиационных специалистов в Америке, в которых он рассказывал о потенциальных преимуществах дельта-крыла, и публикация трофейных материалов о результатах продувок модели такого крыла в сверхзвуковой аэродинамической трубе в Геттингене. [8]

Пионерами в разработке реактивных "бесхвосток" с треугольным крылом в США стали фирмы Конвэр и Дуглас. Исследования в этом направлении там начали одновременно, в 1946 г., однако подходы к проектированию самолетов существенно отличались.

Конструкторы фирмы Конвэр Ф.Дэвис, А.Бурштейн и Р.Шик занимались созданием сверхзвукового истребителя-перехватчика ХР-92. Требования к такому самолету были сформулированы руководством ВВС США в сентябре 1945 г. ХР-92 должен был иметь комбинированную силовую установку (ЖРД + ВРД) и был рассчитан на полет со скоростью 1325 км/ч на высоте 15200 м (М= 1,25). Взлет должен был происходить с отделяемой тележки, как на Ме-163.

DM-1 в аэродинамической трубе в НАКА.

После изучения нескольких компоновок остановились на "бесхвостке" с треугольным крылом со стреловидностью 60°. Свою роль в выборе схемы сыграла встреча с А.Липпишем. "Летом 1946 г., когда я был в Райт-Филде (испытательный центр ВВС США — Д.С.), — вспоминает Липпиш, — приехал мистер Шик из фирмы Конвэр. Он намеревался обсудить схему нового истребителя, разрабатываемого для ВВС. Сотрудники "Конвэра" провели исследование большого числа различных конфигураций. Они подготовили длинный перечень альтернативных вариантов, сопроводив их чертежами. Мистер Шик хотел обсудить со мной эти проекты и узнать, какой я считаю лучшим. Среди различных схем была схема с дельта-крылом и, в конце концов, я заверил Шика, что эта конфигурация лучше других. Я показал ему наши расчеты и изложил теоретические взгляды на дельта-крыло, как решение проблемы создания сверхзвукового самолета." [9]

Поддержка Липпиша придала уверенности конструкторам. Однако, в отличие от DM-1, на истребителе решили установить тонкое крыло, с относительной толщиной всего 6,5%; форма треугольника с небольшим размахом обеспечивала необходимую жесткость конструкции крыла. [10]

После того, как в августе 1947 г. ВВС отказались от идеи создания "полуракетного" истребителя-перехватчика, накопленный технический задел решили использовать для постройки экспериментального самолета с турбореактивным двигателем. Эта машина должна была помочь в изучении пилотажных свойств бесхвостого самолета с треугольным крылом малого удлинения на до- и околозвуковых скоростях. Самолету дали обозначение XF-92A.

XF-92A имел крыло, спроектированное для ХР-92, а вот фюзеляж пришлось сделать другим. В нем разместили ТРД Аллисон J-33-A-21 с тягой 1820 кгс.

Как все послевоенные реактивные самолеты, XF-92A имел цельнометаллическую конструкцию. Крыло — треугольное, с заостренной передней кромкой. Его размах был равен 9,5 м, удлинение — 2,3. Всю заднюю кромку крыла занимали элевоны. Для продольной балансировки в горизонтальном полете они должны были отклоняться вверх на угол примерно 3°. Большой киль треугольной формы был снабжен рулем направления. Система управления — бустерная. Но если на других самолетах бустеры, включенные в привод к аэродинамическим рулям, выполняли роль помощника, частично снимающего нагрузку с педалей и ручки управления, то на XF-92A систему управления выполнили по так называемой необратимой бустерной схеме: отклоняя ручку, летчик управлял только золотниками, регулирующими подачу гидросмеси в цилиндры, отклоняющие рули.

18 сентября 1948 г. Э.Шаннон поднял машину в воздух. Полет продолжался 18 минут. Это был первый в мире полет реактивного самолета с треугольным крылом малого удлинения. Как и при испытаниях "Стрелы" А.С.Москалева, отмечался непривычно большой угол атаки в горизонтальном полете и, особенно, на взлетно-посадочном режиме. При этом наблюдались боковые колебания типа "голландский шаг". Продольная устойчивость претензий не вызывала. [11]