Авиация и космонавтика 1999 11

К. Кросс был опытным пилотом с общим налетом более 8500 ч, но на "Валькирии" он совершал первый вылет, который для него оказался и последним. Вероятная причина того, что он не смог катапультироваться, попадание ХВ-70 в плоский штопор. Дело в том, что закрытие створок капсулы и ее катапультирование происходили только после предварительного смещения кресла назад давлением сжатого газа. Центробежная сила, возникающая при вращении самолета в плоском штопоре, оказалась на "Валькирии" весьма значительной из-за большого выноса кабины экипажа относительно центра масс самолета и воспрепятствовала перемещению кресла назад. Аварийная ручная система перемещения кресла также не могла преодолеть действия центробежных сил.

Потеря второй "Валькирии" стала большим ударом по программе скоростных испытаний, так как этот образец самолета был оборудован автоматической системой управления воздухозаборником и летчики предпочитали выходить на числа М»2,5 именно на этом образце ХВ-70. Именно на втором самолете была выполнена оговоренная контрактом задача - продемонстрировать установившийся полет при М=3 продолжительностью не менее 30 мин. Полет с М=3, проходивший 19 мая 1966 г. на высоте около 21 км, длился 32 мин. Тем самым фирма заработала 275 тыс. долл. - вознаграждение, предусмотренное контрактом с ВВС. Испытания оставшегося первого самолета продолжались еще два с половиной года: последний испытательный полет самолет совершил 17 декабря 1968 г., а 4 февраля 1969 г. был передан в музей ВВС. Налет обоих самолетов составил 249 ч 22 мин в 128 полетах, из них 106 ч 48 мин на сверхзвуковых скоростях и 51 ч 34 мин при М»2.

На ХВ-70 предполагали достичь сверхзвукового аэродинамического качества 8-8,5, дозвукового - около 12-13. Достаточно высокое крейсерское качество "Конкорда" и Ту-144 - "бес-хвосток" без ПГО, было получено благодаря совершенствованию методов аэродинамического расчета, что позволило применить крыло оживальной формы.

В отличие от В-58, который одно время предлагалось модифицировать в маловысотный бомбардировщик, по "Валькирии" подобных предложений не было. Одна из причин этого - ее чрезмерная чувствительность к турбулентности атмосферы. "Валькирия" обладала таким недостатком несмотря на то, что удлинение крыла у нее было несколько меньше, чем у других самолетов, рассчитанных на длительный сверхзвуковой полет. Вызывалось это, главным образом, сравнительно малой жесткостью длинного фюзеляжа, хотя играла роль и достаточно низкая удельная нагрузка на крыло.

Самолет ХВ-70 стал первой за рубежом крупной сверхзвуковой аэроупругой конструкцией. Его большие размеры, применение тонкого треугольного крыла и длинного гибкого фюзеляжа обусловили необходимость масштабных расчетов на аэроупругость. Эти расчеты выполнялись с применением новейшего по тому времени инструментария - цифровых и аналоговых ЭВМ, но все же не дали хороших характеристик самолета при полете в турбулентной атмосфере. Поэтому важной экспериментальной работой стали исследования на ХВ-70 системы GASDSAS, предназначенной для парирования нагрузок от воздушных порывов и подавления аэроупругих колебаний конструкции. Эта программа являлась продолжением работы, проводившейся на самолете Боинг В-52 (системы SAS и LA.MS). Система GASDSAS предусматривала отклонение элевонов по тангажу и крену, а также рулей направления по сигналам датчиков перегрузок. Исследования показали, что для уменьшения интенсивности изгибных колебаний фюзеляжа целесообразно использовать небольшие горизонтальные и вертикальные поверхности, расположенные по схеме "утка". В дальнейшем подобная система была применена на бомбардировщике В-1.

Летные исследования с участием NASA проводились также в области аэродинамики (флаттер панелей обшивки, сопротивление трения обшивки, донное сопротивление фюзеляжа и т.д.), конструкции (аэродинамический нагрев, полетные нагрузки) и эксплуатации (шум на местности).

Пилотажные характеристики самолета оценивались летчиками в целом как очень хорошие в полете как на малых, так и на больших скоростях, особенно отмечалась легкость и мягкость посадки, как у пассажирских самолетов. Большое треугольное крыло создавало у земли воздушную подушку, увеличивавшую подъемную силу на 15%. В результате вертикальная скорость в момент приземления составляла всего 0,3…1,2 м/с.

Создание самолета ХВ-70 было крупным техническим достижением. Но хотя он и оставил глубокий след в авиации, его роль в основном свелась к освоению авиационной промышленностью новых технологических процессов производства конструкций из высокопрочных сталей и титана, которые были впоследствии применены на бомбардировщике Дженерал Дайнэмикс Р-111, военно-транспортных самолетах Локхид С-5 и С-141, истребителе Макдоннелл Дуглас F-4 и на других самолетах. В то же время компоновка ХВ-70 не стала образцом для последующих сверхзвуковых самолетов, хотя на нем и были предприняты масштабные исследования в рамках изучения сверхзвуковых пассажирских самолетов. Крупный недостаток пакетного размещения двигателей - увеличение массы конструкции из-за большой длины воздушных каналов. Поэтому, например, на англо-французском сверхзвуковом пассажирском самолете "Конкорд" было решено применить более короткие разнесенные гондолы двигателей, установленные под консолями крыла. На российском Ту-144 было применено промежуточное решение - отдельные гондолы, но со сравнительно небольшим разносом и размещением под фюзеляжем.

ХАРАКТЕРИСТИКИ САМОЛЕТА ХВ-70 "ВАЛЬКИРИЯ":

РАЗМЕРЫ. Размах крыла 32,00 м; длина самолета 57,61 м; высота самолета 9,14 м; площадь крыла 585,07 м2; угол стреловидности крыла: по передней кромке 65,57°, по линии 1 /4 хорд 58,79°.

ДВИГАТЕЛИ. ТРД Дженерал Электрик YJ93-GE-3 (тяга форсированная/ нефорсированная 6x14060/11350 кгс).

МАССЫ И НАГРУЗКИ, кг: взлетная масса: максимальная расчетная при полном запасе топлива и боевой нагрузки более 251500; типовая фактическая во время испытательных полетов 236000…240000; нормальная посадочная масса около 143000; масса пустого самолета около 58000; полный запас топлива более 138000.

ЛЕТНЫЕ ДАННЫЕ. Максимальное число М=3,08; расчетная максимальная скорость на большой высоте 3220 км/ч; взлетная скорость 350 км/ч; нормальная посадочная скорость около 335 км/ ч; практический потолок более 21000 м; расчетная максимальная дальность 12000 км; радиус виража при М=3 не менее 160 км; время выполнения разворота на 180° с креном 20° - 13 мин.

Владимир РИГМАНТ

Материал подготовлен при содействии АООТ АНТК им.А.Н.Туполева

Межконтинентальная стратегическая система, проект

31 июня 1958 года вышло Постановление Совета Министров СССР № 867-408 по созданию авиационно-ракетной стратегической системы на базе самолета-носителя Ту-95. Проект по КБ получил обозначение самолет "135" (Ту-135) и рассматривался как комбинация самолета-носителя Ту-95 (первоначально система также имела обозначение Ту-95С) с крылатым управляемым снарядом большой дальности. В качестве управляемого снаряда предполагалось использовать беспилотный вариант подвесного ударного самолета "CP" КБ П.В.Цыбина, пролучивший проектное обозначение С-30 (система Ту-95С-30) или с использованием в качестве подвески одного из проектов КБ "100" или "113". Дальность действия ударной системы оговаривалась 8500-9000 км, рубеж пуска самолета-снаряда - 3500-4000 км, крейсерская скорость самолета-носителя 700-800 км/ч и практический потолок - 11000-12000 м. Самолет-снаряд должен был иметь крейсерскую скорость, соответствующую М=2,5-2,7, и высоту полета - 18000-24000 м. Эскизный проект системы необходимо было представить на утверждение в ВВС и в ГКАТ во втором квартале 1959 года, летные испытания системы должны были начаться в первом полугодии 1961 года.