Евгений Ружицкий - Американские самолеты вертикального взлета

При полете с горизонтальной скоростью самолет управляется с помощью рулей направления и высоты и элеронов. Это управление жестко связано с управлением реактивными соплами.

Для поперечного управления на вертикальных режимах используются два реактивных сопла на концах крыла, которые имеют щелевые отверстия по длине и могут поворачиваться, так как связаны коленчатыми рычагами и жесткими тягами с элеронами. Когда элероны стоят в нейтральном положении, то сопла, поворачиваясь, устанавливаются так, что их отверстия обращены назад: при отклонении элеронов сопла поворачиваются в разные стороны.

Для путевого и продольного управления на самолете установлен хвостовой узел с двумя реактивными соплами, к которым подается воздух по каналу, проходящему сверху фюзеляжа. Для продольного управления используется сопло, расположенное в горизонтальной плоскости. С помощью жесткой тяги, соединенной одним концом с рулем высоты и другим с рычагом на насадке, сопло может поворачиваться. Для путевого управления используется сопло, установленное в вертикальном положении и связанное с рулем направления; при повороте руля сопло поворачивается.

Размеры:

размах крыла 7,93 м

длина самолета 6,4 м

площадь крыла 12 м2

Двигатели 2 ТРД Фэрчайлд J-44

статическая тяга 2x450 кгс

Массы и нагрузки:

взлетная масса 90 кг

нагрузка на крыло 75 кг/м

Летные данные:

максимальная расчетная скорость 240 км/ч

Макет истребителя Белл D-188A

Проект сверхзвукового вертикально взлетающего истребителя-бомбардировщика D-188A разрабатывался фирмой «Белл Аэросистемз» по заказу ВВС и флота США с 1955 г. В 1959 г. работы над проектом истребителя-бомбардировщика Белл D-188A были доведены до стадии постройки макета, однако в дальнейшем они были приостановлены в связи с прекращением их финансирования. Общая сумма расходов ВВС и флота США, а также фирмы «Белл» на научно-исследовательскую работу, связанную с проектированием самолета, составила 17 млн. долл., а общий объем НИОКР но проекту D-188A превысил 500 000 ч работы инженерно-технического персонала.

По расчетам фирмы «Белл», истребитель-бомбардировщик D-188A c силовой установкой из восьми ТРД Дженерал Электрик J85-5 с суммарной взлетной тягой 11 600 кг должен был обладать следующими характеристиками:

- совершать вертикальный взлет и набор высоты со скороподъемностью 30 м/с;

- совершать полет с крейсерской скоростью, соответствующей числу

М = 0,9, на высоте около 10 700 м на дальность 1100 км;

- разгоняться на высоте 10 700 м от скорости, соответствующей числу М = 1, до скорости, соответствующей числу М = 2, менее чем за две минуты;

- иметь перегоночную дальность 3700 км при скорости, соответствующей числу М = 0›9;

- при перехвате пролетать 630 км со скоростью, соответствующей числу М = 2, и возвращаться на базу с высоты 18 000 м с оптимальной крейсерской скоростью;

- при взлете с разбегом пролетать с крейсерской скоростью расстояние 1050 км, а затем 250 км со скоростью, соответствующей числу М=2, с последующим бомбометанием с больших высот.

Разрабатывавшийся истребитель-бомбардировщик Белл D-188A имел комбинированную силовую установку из восьми ТРД. фюзеляж был выполнен по правилу площадей и отличался большим удлинением. Крыло высокорасположенное, прямое, тонкое, с малым удлинением, Л, = 2,42, снабжено элеронами и не имело закрылок.

Силовая установка состояла из восьми ТРД Дженерал Электрик vI85-GE-5; два подъемно-маршевых двигателя расположены в хвостовой части фюзеляжа, четыре - в поворачивающихся гондолах на концах крыла, и два подъемных двигателя установлены вертикально в носовой части фюзеляжа непосредственно за кабиной летчика. Все шесть подъемно-маршевых двигателей снабжены форсажными камерами и развивают суммарную тягу 10 970 кгс, подъемные ТРД развивают тягу 2360 кгс.

Гондолы на концах крыльев поворачиваются на 100° от горизонтального положения до вертикального, и установленные в них двигатели создают горизонтальную и вертикальную тягу и обеспечивают торможение. На режиме вертикального взлета, когда гондолы находятся в вертикальном положении, обтекатели воздухозаборников смещаются вверх на 0Г25 м, увеличивая площадь воздухозаборников.

Управление самолетом на режимах вертикального взлета и посадки и перехода обеспечивается струйной системой управления с помощью сжатого воздуха, отбираемого от компрессоров, установленных в фюзеляже двигателей. Воздух подается к четырем соплам на концах фюзеляжа и крыльев и затем вытекает через них, обеспечивая управление. Управление по тангажу может осуществляться также изменением тяги передних и задних пар двигателей в фюзеляже.

В кабине установлены обычные органы управления. На центральной панели расположены приборы управления огнем и навигационные приборы, а также экран радиолокатора. Предусмотрена установка прибора, показывающего расположение центра тяжести самолета, к которому подключены датчики ТРД, создающие вертикальную тягу.

Схема силовой установки СВВП Белл D-188A и дефлекторов для отклонения струи газов

Для вертикального взлета гондолы на концах крыла должны устанавливаться в вертикальное положение, а у размещенных в них четырех двигателях включаются форсажные камеры. Затем запускаются подъемные ТРД в передней части фюзеляжа, а двигатели в хвостовой части фюзеляжа, имеющие дефлекторы для отклонения выхлопной струи, переводятся на режим форсажа для вертикального взлета. Самолет должен отрываться от земли, когда все двигатели развивают общую тягу 12 840 кгс. При этом тяговооружеп-ность самолета составляет 1,14, а вертикальная скороподъемность 0,9- 1,5 м/с.

Предусматривалась система аварийного выключения двигателей, связывающая попарно противоположно расположенные двигатели. Если во время вертикального полета тяга одного из двигателей уменьшится до величины ниже установленной, эта система должна выключить не только вышедший из строя двигатель, но и противоположный двигатель.

При использовании взлета с разбегом дальность и платная нагрузка СВВП D-188A могут быть значительно увеличены. При разбеге гондолы занимают горизонтальное положение, а дефлекторы полностью открываются для обеспечения максимального ускорения. Непосредственно перед отрывом от земли гондолы на концах крыла должны отклоняться, а дефлекторы поворачиваться, обеспечивая отклонение струи газов вниз. При этом вертикальная составляющая тяги складывается с аэродинамической подъемной силой, обеспечивая взлет с укороченным разбегом.