Авиация и время 2004 01

Окончание следует

Алексангдр Чечин, Николай Околелов/Харьков

Фото предоставлены авторами

Сегодня, во времена «Харриеров», Су-35 и JSF, публику трудно удивить изменяемым вектором тяги, газовыми рулями или вертикальным взлетом. Но мало кто знает, что все эти технические решения впервые были реализованы на маленьком экспериментальном самолете Х-13 Vertijet, созданном американской компанией Ryan в начале 1950-х гг.

Имя Клода Райена, владельца компании Ryan Aeronautical, приобрело мировую известность еще в 1927 г., благодаря самолету NYP «Spirit of St. Louis», на котором Чарльз Линд- берг перелетел Атлантический океан. Другой известной машиной его компании стал палубный истребитель FR-1 Fireball, который, кроме поршневого двигателя, был оснащен вспомогательным турбореактивным. В ноябре 1945 г. серийный FR-1 из эскадрильи VF-66 вошел в историю морской авиации как первый самолет, совершивший посадку на авианосец с использованием только реактивного двигателя. Истребитель отличался еще и тем, что после выработки некоторого количества топлива суммарная тяга воздушного винта и ТРД превышала его вес. Эта уникальная для того времени особенность позволила инженерам «Райен» предположить, что «Файерболл» способен вертикально висеть в воздухе. До проведения летного эксперимента дело не дошло, но возникшая между специалистами фирмы дискуссия натолкнула ее владельца на мысль о возможности создания реактивного самолета с вертикальным взлетом и посадкой. Особенностью такого летательного аппарата должны были стать минимальные размеры и вес в сочетании с высокой тяговооруженностью.

Райен поделился своей идеей с главой Бюро аэронавтики ВМФ Р.Стивенсом. Этот дальновидный государственный чиновник высказал крайнюю заинтересованность в таком самолете. Дело в том, что в те годы значительные ресурсы Америки были брошены на производство атомных бомб и гигантских бомбардировщиков, о ведущей роли флота в завоевании победы на Тихом океане в высших эшелонах власти старались не вспоминать, его финансирование сократили, а мнение о бесполезности авианосцев становилось все более твердым. Над палубной авиацией нависла угроза ликвидации, что неизбежно привело бы к радикальному ослаблению ПВО корабельных соединений. Моряки искали способы смягчить последствия предстоявших реформ и были крайне заинтересованы в истребителе, способном действовать с грузовых судов, танкеров, эсминцев или крейсеров. Рассматривались два различных варианта такой машины: легкий самолет с турбовинтовым двигателем, который выполняет взлетает-по- садку в вертикальном положении, и маленькая реактивная летающая лодка, сгружаемая и поднимаемая краном на корабль. Теперь Райен предложил третий вариант – реактивный мини-истребитель, который, как и самолеты с ТВД, занимает на взлете-посадке вертикальное положение. Учитывая его небольшие размеры и массу, моряки поначалу хотели вооружить им подводные лодки.

В декабре 1946 г. фирма «Райен» приступила к эскизному проектированию такого летательного аппарата с рабочим обозначением «Модель 38». Ведущим конструктором назначили главного инженера компании Бена Сал- мона (Ben Salmon), который начал свою работу с поиска наиболее подходящего двигателя. Основным критерием оценки ТРД стала его удельная масса, т.е. отношение массы двигателя к максимальной тяге. Чем меньше это число, тем лучше. Этот показатель у английского двигателя Nene фирмы Rolls-Royse составлял около 0,31 кг/кгс тяги, но его в распоряжении «Райен» не было. Продолжив поиски и рассмотрев еще около восьми моделей ТРД, выпускаемых в США Салмон остановился на J33 фирмы General Electric с удельной массой 0,39 кг/кгс.

10 января 1947 г. группа проектировщиков закончила первые прикидки характеристик «Модели 38». Они показали, что снаряженный самолет будет весить целых 3405 кг, а значит, один J33, развивавший тягу 2090 кгс, не сможет вертикально поднять аппарат в воздух. Тогда Салмон решил использовать на старте четыре пороховых ускорителя JATO. После взлета летчик должен был их сбросить и перейти в горизонтальный полет. Когда, выполнив задание, самолет вернется к месту старта, его масса уменьшится за счет истраченного топлива, и он сможет выполнить вертикальную посадку. Этот вариант машины получил обозначение «38-1». Опасаясь, что он морякам не понравится, Салмон разработал еще две версии – «38-2» и «38-3» под гипотетический ТРД с тягой более 3500 кгс.

В марте 1947 г. все три проекта были представлены ВМФ. Во время доклада Салмон затронул основные проблемы, которые еще только предстояло решить в ходе работ над «Моделью 38». Наиболее сложной выглядела проблема управления аппаратом на висении. Если на СВВП с турбовинтовыми двигателями на таком режиме использовались обычные аэродинамические рули, которые обдувались мощным потоком воздуха от винтов и почти не теряли эффективности, то на реактивном самолете они становились бесполезными, и для управления следовало применить изменение направления тяги двигателя. Райен и Салмон смогли убедить военных, что все трудности вполне преодолимы. Это позволило подписать 24 апреля контракт на 50000 USD, предусматривавший проведение исследований и постройку летающего макета самолета.

Теоретические изыскания продлились более года. За это время группа разработчиков рассмотрела около 80 вариантов различных систем управления. В итоге 24 июня 1948 г. Салмон представил проект летающего дистанционно управляемого стенда. Он представлял собой трубчатую раму с двигателем J33, к удлинительной трубе которого присоединялось с помощью шарнирного соединения отклоняемое сопло. Часть горячих газов отводилась по жаропрочным трубопроводам к двум небольшим поворотным рулевым соплам, дифференциальное отклонение которых позволяло поворачивать аппарат вокруг продольной оси. Стенд построили на заводе в Сан-Диего. Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала его подвесили на тросе, а испытательную площадку огородили стальными листами. Управление осуществлялось по кабелю. Первые включения двигателя провели 20 октября 1950 г., а первый «полет» с работающей системой управления состоялся 31 мая 1951 г. Наконец мечта инженеров «Райен» стала обретать реальные формы. Но с момента подписания контракта прошло более 4-х лет, выделенные деньги закончились, да и самолет «38» морально устарел. Следовало разработать новый истребитель и заново начинать переговоры с военными.

Клод Райен с моделью самолета «Spirit of St. Louis»