Сегодня существует много типов самолетов с изменяемой геометрией и стреловидностью крыла, но все они принадлежат к разряду самолетов с изменяемой площадью крыла. И разработка этих самолетов началась почти одновременно и во Франции, и в СССР, причем началась она с создания так называемых «моно-бипланов». Первопроходцем в этой теме стал француз Жак Жерен, но после катастрофы его детища эту эстафету подхватил наш летчик-конструктор Владимир Васильевич Шевченко. Правда, эпоха «моно-бипланов» закончилась во время войны, но идея эта не была забыта, и позже воплотилась в реактивных самолетах с изменяемой геометрией и стреловидностью крыла. В публикации представлен очерк из советского журнала «Наука и жизнь» за 1937 год, в котором рассказывается о первом подобном самолете Жака Жерена и о революционной для авиации схеме, по которой он был спроектирован.
КРАТКОЕ ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА КАНАЛА
Считается, что первый самолет с изменяемой геометрией крыла был впервые разработан в СССР и успешно испытан в 1940 году. Звали этот самолет ИС-1, и представлял он из себя истребитель с укороченными взлетом и посадкой и очень высокой на тот момент скоростью – до 600 км/ч. Автором этого самолета был летчик-испытатель В. В. Шевченко, которому для разработки ИС-1 было доверено целое конструкторское бюро.
Через несколько месяцев начал летать усовершенствованный вариант ИС-1 – ИС-2 с более мощным двигателем, а в проекте уже был ИС-4 со скоростью более 700 км/ч.
Это всё были так называемые «моно-бипланы», которые осуществляли устойчивый взлет как бипланы, потом нижнее крыло складывалось в фюзеляж, и летали самолеты уже как монопланы. Основное крыло малой площади и обеспечивало истребителям ИС такую высокую скорость.
ИС-2 успешно дорабатывался, подготавливаясь к серийному производству, и на его разработку было выделено более 1 миллиона рублей – неслыханные по тем временам деньги. А еще и на ИС-1 было затрачено полтора миллиона, а общий кредит на разработку всей концепции определялся в 76 млн. руб. Это говорило о том, насколько перспективными были такие самолеты.
Но всё спутала война. ИС-2 был полностью готов и даже начал летать, однако очень сложный механизм уборки нижнего крыла так и не был доведен до идеала. А в сложившихся условиях на его доработку уже не было ни времени, ни средств – весь кредит ушел на строительство других, уже полностью проверенных самолетов, так нужных фронту.
Правда, идея изменяемой площади крыла не сгинула бесследно, и даже когда после войны ВВС всех главных стран стали переходить на реактивную авиацию, В. В. Шевченко предложил проект первого в мире реактивного самолёта с изменяемой стреловидностью крыла. Впрочем, на практике в СССР подобный проект был реализован серийно только в 1969 году в истребителе-бомбардировщике Су-17, но тут нас опередили американцы, запустив в серию на два года раньше подобный бомбардировщик F-111.
Но если возвратиться назад, то можно увидеть, что начиналось всё не с изменяемой стреловидности крыла, а с принципиально изменяемой его площади. И первыми в этом деле был вовсе не В. В. Шевченко, а французский авиаконструктор Жак Жерен (или Жери). Француз еще в 1936 году построил первый в мире самолет с изменяемой площадью крыла «Gerin Varivol», который прошел успешные испытания в большой аэродинамической трубе и более полугода совершал успешные полеты.
Правда, профессиональная биография Жерена окончилась практически ничем – его «Gerin Varivol» разбился в ноябре того же, 1936 года, и вместе с самолетом погиб пилот-испытатель. Но проведенное расследование показало, что механизм изменения площади крыла не являлся причиной катастрофы, тем не менее, французы до войны официально к идее самолетов с изменяемой площадью крыла не возвращались. Впрочем, Жерен через два года начал на свои собственные средства строить новый самолет с изменяемой площадью крыла – «Gerin V-6», но до войны он полетать не успел, а после войны о нем все забыли, и случайно обнаружили в каком-то сарае только полвека спустя. Сегодня самолет стоит в музее.
В общем, совершенно очевидно, что в этой теме первыми оказались французы. Интересно, что французы в области воздухоплавания никогда не отставали от других ведущих авиационных держав – Великобритании, Германии и США. Французы первыми подняли в воздух «монгольфьер» с людьми на борту, первыми в мире построили самолет, которых хоть и не летал, но позволил французам изучать теорию самолетостроения. Также именно французы первыми запустили в небо первый управляемый дирижабль и подняли в воздух первый планер – аппарат тяжелее воздуха, который совершил вполне успешный полет в несколько сотен метров.
Много еще чего французы придумали и внедрили в воздухоплавании, потому совершенно не удивительно, что именно француз первым придумал и успешно реализовал концепцию революционной для того времени изменяемой площади крыла. И в СССР прекрасно были осведомлены об основных особенностях этого изобретения, думается, что именно на его основе и предпринял попытку создания ИС-1 советский авиаконструктор В. В. Шевченко, хотя и подошел к реализации своего проекта несколько с другой стороны.
Буквально через несколько месяцев после катастрофы первого детища Жака Жерена в советском научно-популярном журнале «Наука и жизнь» появился очерк о его самолете «Gerin Varivol» и о концепции самолета с изменяемой площадью крыла. Правда, обнародована была только основная информация без всяких подробностей, даже сведения о катастрофе самолета не нашли в ней отражения. Впрочем, это была перепечатка из французского авиационного журнала «Les Ailes», поэтому гибель самолета, возможно, скрыли именно французы, а не редакция «Науки и Жизни».
А может и нет. Кто там знает, что было в этом очерке на французском языке, и как его препарировала советская редакция. В любом случае, когда у В. В. Шевченко возникла идея постройки моно-биплана, вряд ли он не знал о самолете Жака Жерена – он же был еще и довольно информированным летчиком-испытателем, и мог получать самую подробную информацию обо всех зарубежных самолетах, и даже новинках. И, может быть, катастрофа специально была скрыта от мнительной советской общественности, чтобы ее не нервировала идея построить в СССР аналогичный самолет, на котором кто-то когда-то разбился.
Короче, представляю своим читателям этот раритетный очерк 1937 года, и пусть каждый из них сам определит – чей проект был круче. Хотя, конечно же, самым крутым всегда является первопроходец, а катастрофы на новых типах самолетов – дело вообще не редкое, и даже скорее привычное, хотя на советских аналогах во время испытаний за два года разбиться никто не успел.
Журнал «Наука и жизнь», №№8-9, 1937 г.
СКЛАДЫВАЮЩИЙСЯ В ПОЛЕТЕ САМОЛЕТ
«Ailes», № 775, стр. 11
Борьба за наибольшую максимальную скорость полета и наряду с этим за наименьшую посадочную (т. е. безопасную) скорость ведется непрерывно с самого зарождения авиации.
Здесь имеется техническое противоречие, заключающееся в невозможности создать такой тип самолета или другого вида летательного аппарата, который совмещал бы в себе два качества: очень большую максимальную и очень малую посадочную скорость. Если самолет имеет максимальную скорость 450-500 км/час, то его посадочная скорость будет 110-120 км/час и, наоборот, при посадочной скорости в 60-70 км/час максимальная не будет больше 180-220 км/час.
Это противоречие разрешил Французский конструктор Жерен, сконструировавший недавно исключительно смелый по замыслу проекта самолет Varivol («Вариволь»). Самолет уже прошел испытания в аэродинамической трубе, а также в полете и оправдал расчеты конструктора. Это - самолет, который развивает максимальную скорость в 530 км/час и имеет посадочную скорость 40-50 км/час. Достигнут, таким образом, невиданный по величине диапазон скоростей.
Такой результат обусловлен применением развертывающегося в полете крыла самолета. Самолет во время полета, в воздухе меняет площадь своих крыльев, увеличивая и уменьшая ее. Другими словами, самолет в воздухе складывается и развертывается. Фантастика образца этой машины превращена в действительность.
В законах аэродинамики и конструирования самолетов существует практически проверенное правило: чем больше площадь крыльев самолета, тем он грузоподъемнее, но в то же время и тихоходнее; значит, посадка на нем легче, безопаснее и происходит на меньшей скорости. Но чем меньше площадь крыльев, тем меньше его подъемная сила, соответственно и меньше площадь опоры о слои воздуха, зато тем больше скорость как максимальная, так и посадочная.
Жерен сконструировал самолет с крыльями, которые могут в полете убираться и развертываться. Этим он добился совмещения противоречивых скоростных качеств самолета. На рис. 1 изображено положение, когда самолет убрал всю добавочную площадь крыльев и находится в полете на максимальной скорости. Даже не верится, что изображенные на рисунке крылья-палки могут поддерживать самолет в полете. Эти тонкие крылья-палки и служат опорой для выдвижных крыльев, изготовленных из гибких нервюр (нервюры – часть конструкции крыла, располагаются поперек длины его), обшитых очень прочным прорезиненным полотном.
Добавочные крылья наматываются на особый барабан, помещенный в фюзеляже впереди сидения пилота. Сворачиваются и развертываются крылья электромотором. Перед взлетом крылья выпускаются, и самолет взлетает. Набрав нужную высоту, пилот убирает крылья, и самолет развивает громадную скорость. Перед посадкой крылья выпускаются.
Прорезы в фюзеляже после уборки крыльев внутрь закрываются, что придает самолету плавность и обтекаемость.
На рис. 2 изображен самолет «Вариволь» в полете: А - с распущенными крыльями, Б - со сложенным нижним крылом. Сбоку, позади сидения пилота, устроены для устойчивости особые выдвигающиеся закрылки.
КОНЕЦ ОЧЕРКА.
НЕКОТОРЫЕ ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ:
Советский летающий танк А-40 «КТ» в 1942 году успешно полетел, но в бой так и не пошёл