Авиация и время 2010 04

Проект фирмы Рауеп разрабатывал ее основатель и главный конструктор Роланд Пайен (Roland Рауеп). В начале 1930-х гг. он запатентовал дельтавидное крыло и построил несколько самолетов с его использованием. Свою «вертикалку» Пайен назвал Ра.59 Aldebaran. Самолет имел интегральную компоновку с дельтавидным крылом. Вертикальное положение фюзеляжа обеспечивали три стойки шасси, прикрепленные к крылу и к законцовке большого треугольного киля. Кроме этого, на Ра.59 имелось еще и простенькое лыжное шасси, позволявшее ему совершать аварийную посадку традиционным способом. Пайен рассчитывал поднять Aldebaran в воздух при помощи ТРД Gabizo, а недостаток тяги компенсировал небольшим ракетным двигателем. Последняя особенность несколько ограничивала тактические возможности и не очень понравилась заказчику.

Инженер фирмы Moran-Saulnier Жорж-Эдмон Кайллетт (Georges-Edmond Caillette) разработал совершенно необычный проект MS. 1001 Statodyne. Этот летательный аппарат имел крыло сердцевидной формы и два двигателя, установленных в близи центра тяжести машины. ТРД стояли друг против друга и «дули» в разные стороны. Реактивная струя нижнего двигателя беспрепятственно выходила из сопла в хвостовой части фюзеляжа, а струя верхнего, пройдя по раздвоенному газоводу в направлении носовой части, разворачивалась на 180° и выбрасывалась через два сопла за кабиной пилота. По мнению изобретателя, такое расположение ТРД должно было облегчить переход от вертикального полета к горизонтальному. Statodyne вызвал не совсем адекватную реакцию со стороны Технического бюро ВВС и был отвергнут.

Фирмы SNECMA и BTZ выдвинули на рассмотрение совместный проект СВВП с кольцевым крылом и комбинированным турбопрямоточным двигателем. По расчетам, максимальная скорость полета такого «Колеоптера» могла составить более 2500 км/ч. Проект также выглядел экзотично, но заложенные в нем характеристики и потенциальные возможности опережали конкурентов. Благодаря этому «Колеоптеру» дали зеленый свет.

Продолжая развитие темы, SNECMA начала работу над специальной модификацией двигателя ATAR, предназначенной для вертикальной установки на СВВП. Требовалось изменить систему смазки, питания топливом и модифицировать систему регулирования. Первое успешное испытание модифицированного ATAR 101DV (V – от слова вертикальный) провели в 1955 г.

Далее исследовалась интерференция газовой струи и горизонтальной поверхности, имевшей различные покрытия. Выяснилось, что расстояние от поверхности до среза сопла должно быть не меньше его диаметра, тогда реактивная струя плавно «растекается» по земле и не создает опасных завихрений. Засасывания горячих газов в компрессор и помпажа при этом не наблюдалось.

Весной 1955 г. началось строительство беспилотного летающего стенда с обозначением С.400 Р. 1 для отработки системы реактивного управления. Важной ее частью являлся гироскоп, выдающий электрические сигналы, пропорциональные угловому положению стенда.

Управление по крену и компенсация крутящего момента от ТРД осуществлялись двумя парами струйных рулей. Для увеличения плеча управляющей силы их сопла были вынесены на опоры шасси. Горизонтальное перемещение стенда во всех направлениях, а впоследствии и изменение угла тангажа «Колеоптера» при переходе к горизонтальному полету производилось устройством отклонения вектора тяги ТРД. Оно представляло собой цилиндрический насадок на сопло с четырьмя щелями, через которые поперек реактивной струи выдувался сжатый воздух. Такая необычная для авиационных двигателей система давала выигрыш в весе и обладала лучшими динамическими характеристиками, чем применение механических устройств. Воздух для работы сопел стабилизации и устройства отклонения вектора тяги отбирался от компрессора ТРД. Всего на нужды системы управления затрачивалось около 4% сжатого воздуха, производимого компрессором.

Стенд представлял собой цилиндр, внутри которого закреплялся ATAR 101DV. В верхней части цилиндра находились профилированный воздухозаборник, закрытый защитной сеткой, и силовая рама для подвески стенда. В полостях между внутренней и внешней стенками цилиндра устанавливался топливный бак кольцевой формы, охватывающий компрессор двигателя. Над баком закреплялись блоки системы радиоуправления.

В конце декабря 1955 г. С.400 Р.1 подготовили к летным испытаниям. Участники программы назвали его Atar Volant – «Летающий Атар». Но начало испытаний все время откладывали. Потребовалось еще много времени на сооружение 35-метрового козлового крана, тросовой системы подвески, страховки от падения и аппаратуры для измерения сил.

13 июля 1956 г. на С.400 Р. 1 совершили первые газовки двигателя и испытания системы управления. Наконец, 22 сентября привязанный к крану стенд поднялся в воздух. При взлетной массе «Летающего Атара» 2542,4 кг и тяге двигателя 2900 кгс тяговооруженность составляла 1,14.

С.450 на транспортировочной тележке

Установка С.450 в вертикальное положение при помощи гидроподъемника (слева). Испытания системы отклонения вектора тяги

С земли аппаратом управляли летчик-испытатель Огюст Морель (Auguste Morel) и ведущий инженер Пьер Сервант (Pierre Servant). Испытания подтвердили правильность выбранного подхода. Отклонение струи ТРД на 6° приводило к появлению горизонтального ускорения в 0,1д, при этом высота полета не изменялась. Для сложного движения, например, с ускорением 0,1 g вбок и вверх одновременно, нужно было вместе с отклонением струи увеличивать вертикальную составляющую тяги на 10%. Всего на С.400 Р1 совершили 205 привязных полетов в различных условиях, в том числе и при сильном боковом ветре.

Следующим экспериментальным аппаратом стал пилотируемый «Летающий Атар» С.400 Р.2. Он предназначался для выполнения свободных полетов и тренировки летчика будущего «Колеоптера». Катапультируемое кресло пилота фирмы Sud- Aviation SE.120B, позволяющее покидать машину при нулевых скорости и высоте, закрепили прямо над воздухозаборником, в 6,7 м от земли, а перед ним установили небольшую панель с приборами контроля двигателя. Взлетная масса аппарата увеличилась до 2640 кг, и на него установили новый ATAR 101EV с тягой 3500 кгс.

Полеты беспилотного варианта показали, что благодаря автоматической системе стабилизации взлет и пилотирование С.400 Р.2 не должны вызывать затруднений, а вот посадка становилась серьезной проблемой. Радиоуправляемый стенд посадить было гораздо легче. Пилот видел его со стороны и легко оценивал запас высоты. Если скорость снижения была слишком большой, то в дело вступали тросы подвесной системы, замедляя падение. В любом случае подстрахованный аппарат мягко «становился на ноги».