Самолёты схемы "Утка".
Продолжение ...
SS-4 «АМБРОЗИНИ»
Цельнометаллический самолет SS-4 был создан в 1939 г. в результате попытки построить самолет схемы «утка» итальянской фирмой «Пассиньяно-Амброзини». Первый аппарат — небольшой спортивный самолет SS-3 с двигателем мощностью 38 л. с. (28 кВт)-назывался «Анитра» (в переводе с итальянского — «утка»).
На основе отработанной при создании SS-3 аэродинамической схемы был создан наиболее тяжелый самолет схемы «утка» того времени-SS-4 с двигателем «Изетта-Фраскини» мощностью 960 л. с. (705,6 кВт). По своему назначению это был самолет-истребитель с убирающимся трехопорным шасси и мощным стрелково-пушечным вооружением, состоящим из одной пушки калибра 30-мм и двух пушек 20-мм калибра (рис. 10). В свое время этот самолет обладал более высокими (из двух «уток») летно-техническими характеристиками (его максимальная скорость составляла около 570 км/ч). Успешно пройдя через два года интенсивных испытаний, он разбился из-за отказа двигателя.
Горизонтальное оперение самолета состояло из неподвижного стабилизатора и традиционных рулей высоты. Проблема малого плеча вертикального оперения и рулей направления была разрешена путем применения на самолете двухкилевого вертикального оперения (кили расположены на середине размаха каждой из консолей крыла небольшой стреловидности). Подобная аэродинамическая компоновка впоследствии была использована на некоторых самолетах схем «утка» и «бесхвостка».
Условия военного времени не позволили провести полный цикл летно-конструкторских испытаний, поэтому второй опытный образец SS-4 не был окончательно построен, а фирма сосредоточила свои усилия на совершенствовании традиционных моделей, находившихся в серийном производстве.
Общие летно-технические характеристики SS-4 так и не были превзойдены другими винтовыми самолетами схемы «утка».
ЛЕТАЮЩАЯ МОДЕЛЬ CW-24B ФИРМЫ «КЕРТИСС»
В 1940 г. Вооруженные Силы США предложили авиастроительным фирмам
разработать серию новых самолетов-истребителей с существенно лучшими, чем достигнутые к тому времени, летно-техническими характеристиками путем использования нетрадиционных аэродинамических и компоновочных схем. Крупная авиастроительная фирма из Буффало (шт. Нью-Йорк) «Кертисс-Райт корпорейшн» ответила на призыв Вооруженных Сил созданием самолета CW-24. При разработке самолета специалисты фирмы избрали довольно осторожный, но в то же время уникальный подход к решению проблемы. Самолет был спроектирован и построен в отделении фирмы «Кертисс-Райт» в Сент-Луисе (шт. Миссури).
Вместо того чтобы сразу приступить к созданию летного образца самолета, фирма «Кертисс» построила легкую натурную летающую модель (основные материалы CW-24B-древесина и ткань). Модель (рис. 11) была отправлена в летно-испытательный центр ВВС США Мьюрок-Драй-Лейк (шт. Калифорния) для проведения летных испытаний. В ходе проектирования и заводских испытаний удалось узнать слишком мало о самолете столь необычной схемы: именно этим и объясняется принятый фирмой план разработки.
CW-24B оснащался двигателем воздушного охлаждения мощностью 275 л. с. (202 кВт) фирмы «Менаско». Шасси самолета трехколесное с носовой опорой. ПГО не создавало сколь-нибудь существенного вклада в суммарную подъёмную силу, а использовалось исключительно как балансировочная поверхность. В принципе, стреловидное крыло CW-24B позволяет рассматривать этот самолет как бесхвостку со стреловидным крылом и рулями высоты на носовой части фюзеляжа (вместо используемых обычно элевонов.
После успешного завершения программы летных испытаний, в ходе которой было выполнено 169 полетов, в конструкцию самолета были внесены различные изменения (в частности, несколько раз менялась геометрия вертикального оперения и крыла в зоне его установки). Затем CW-24B был отправлен в экспериментальный центр Национального консультативного комитета США по аэронавтике (NACA) с целью проведения экспериментов в крупногабаритной аэродинамической трубе (Лэнгли-Филд, шт. Виргиния).
ХР-55 «АСЕНДЕР» ФИРМЫ «КЕРТИСС»
После успешного завершения испытаний летающей модели CW-24B Вооруженные Силы США приняли решение о том, что принятая аэродинамическая схема пригодна для создания на ее основе нового истребителя, после чего с фирмой «Кертисс» был подписан контракт на постройку трех самолетов CW-24, получивших войсковое обозначение ХР-55 (буква X означает «экспериментальный», Р — самолет-преследователь, модель № 55).
ХР-55 (рис. 12) был рассчитан на новый двигатель фирмы «Пратт-Уитни» Х-1800 мощностью 2200 л. с. (1600 кВт). Так как сроки поставки нового двигателя были сорваны, все три ХР-55 были перепроектированы под установку более старого и хорошо зарекомендовавшего себя в эксплуатации двигателя V-1710 мощностью 1275 л. с. (937 кВт) фирмы «Эллисон», который использовался на предвоенных истребителях Р-38 фирмы «Локхид» и Р-40 фирмы «Кертисс». Срыв сроков разработки Х-1800 и других новых двигателей существенно осложнил работы по созданию нескольких новых самолетов-истребителей, в том числе самолетов нетрадиционных схем.
Первый образец ХР-55 впервые летал 19 июня 1943 г., но в ноябре того же года этот самолет разбился, попав в перевернутый плоский штопор после сваливания. Летчик сумел покинуть машину и спустился на землю на парашюте после того, как самолет потерял около 5 км высоты. Успешному покиданию самолета способствовала специальная система отстрела лопастей воздушного винта (на самолетах подобных схем с толкающим винтом покидание самолета осложняется опасностью попадания летчика в ометаемое винтом пространство).
Постройка второго летного экземпляра ХР-55 зашла слишком далеко для того, чтобы в него можно было легко внести изменения, потребовавшиеся на основании опыта летно-конструкторских испытаний ХР-55 № 1; поэтому второй экземпляр самолета выполнял полеты с ограничениями (включая запрет вводить самолет в сваливание на высоте менее 6 100 м). В конструкцию третьего экземпляра ХР-55 были внесены требуемые изменения: размах крыла был увеличен, так же, как и диапазон отклонения рулей высоты. На третьей летной машине впервые было установлено вооружение (четыре пулемета калибра 12,7 мм). Летные испытания ХР-55 № 3 начались в апреле 1944 г. Этот самолет стал самым тяжелым для своего времени самолетом схемы «утка». Хотя скорость ХР-55 была на 56 км/ч выше, чем у итальянского SS-4, в целом его характеристики были хуже.
Третий экземпляр ХР-55 разбился 7 мая 1945 года, выполняя медленную бочку на военно-воздушном параде. Второй экземпляр самолета в настоящее время находится в Национальном музее авиации и космонавтики США.
Основные данные: силовая установка — двигатель V-1710-95 мощностью 1275 л. с. (937 кВт) фирмы «Эллисон»; размах крыла 12,64 м; площадь крыла 19,44 м2; взлетная масса 3497 кг; максимальная скорость 628 км/ч на высоте 5880 м.
ЛЕТАЮЩИЕ МОДЕЛИ МАЙЛЗА
Экстренные требования войны открыли новые возможности проведения авиационных разработок, которые в условиях мира, вероятно, никогда не были бы осуществлены. Было необходимо существенно улучшить летно-технические характеристики боевых самолетов. В 1940 г. перед авиацией военно-морских сил Великобритании встала проблема использования боевых истребителей, базирующихся на авианосцах. Несколько авиационных фирм получили контракты на проведение соответствующих работ. «Майлз эркрафт» — небольшая фирма, специализирующаяся на постройке учебных самолетов, — сформулировала несколько предложений по созданию самолетов схемы «утка», которые были отвергнуты представителями авиации ВМС.
Несмотря на эту неудачу, фирма продолжила собственные работы по созданию дешевой пилотируемой летающей модели, предназначенной для проверки правильности выбранных принципов решения поставленной задачи. Несмотря на то, что фирме не удалось решить задачу полностью, созданные ею летающие модели показали довольно успешные результаты. Впоследствии правительство приобрело у фирмы эти макеты и провело дополнительные испытания, однако разрешения на разработку настоящего истребителя так и не последовало.
Летающая модель М.35 представляет собой одноместный самолет с фиксированным передним горизонтальным стабилизатором, оснащенным рулями высоты (рис. 13). На крыле, имеющем размах 6,1 м, установлены элероны. В хвостовой части размещается двигатель «Джипси Мейджер» мощностью 130 л. с. (95,55 кВт). Площадь крыла 12,56 м2. Снизу в хвостовой части фюзеляжа установлен неподвижный киль с предохранительным хвостовым колесом для предотвращения касания земли воздушным винтом. Вертикальное двухкилевое оперение на законцовках крыла, в виде концевых шайб, аналогично используемому на многих самолетах схемы «бесхвостка». Для упрощения конструкции трехопорное шасси в полете не убирается.
Взлетная масса летающей модели 840 кг. Особенностью этого самолета, если сравнивать его с рассмотренными ранее «утками», является размещение летчика в носовой части самолета, что обеспечивало ему великолепный обзор для выполнения технически сложной посадки на авианосец.
Рис. 14. Самолет «Майлз М.39В», снабженный двумя двигателями с тянущими винтами и убирающимся трехопорным шасси с носовым колесом.
Фирма «Майлз» построила и более совершенную, двухдвигательную модель — М.39 (рис. 14), аэродинамическая схема которой близка к М.35. М.39 оснащалась двумя двигателями «Джипси Мейджер-2С» мощностью 140 л. с. (103 кВт). В целом самолет несколько напоминал FW-19a, однако отличался использованием более совершенных технических и аэродинамических решений. Так же, как и его предшественник М.39, самолет прошел государственные испытания, но решение о серийном производстве принято не было.
Основные данные: размах крыла 11,4 м; максимальная скорость 264 км/ч.
J7W-1 «ШИНДЕН» ФИРМЫ «КЮСЮ»
Японские авиастроительные фирмы приступили к созданию самолетов схемы «утка» в конце второй мировой войны. Конструктором описываемого самолета был капитан военно-морских сил Японии Митинори Цурума, который задумывал свой самолет как реактивный. Однако этот самолет пришлось оснастить радиальным поршневым двигателем типа НА 43-42 мощностью 2130 л. с. (1565,5 кВт) фирмы «Мицубиси», приводящим в движение уникальный шестилопастный толкающий винт (рис. 15). Проект выглядел столь привлекательно, что еще до того, как совершил полет первый опытный образец «Шинден» (в переводе с японского «волшебная молния»), ВМС Японии заказали 1800 таких самолетов фирме «Кюсю Хикоки». На самолет предполагалось устанавливать стрелково-пушечное вооружение, в частности, четыре пушки калибра 30 мм.
Первый полет этого самолета состоялся 3 августа 1945 года незадолго до окончания войны. Единственный уцелевший образец опытного самолета впоследствии был изучен специалистами и в настоящее время находится на хранении в Национальном музее авиации и космонавтики США.
Основные данные: размах крыла 11,1 м; взлетная масса 4923 кг; максимальная скорость 750,3 км/ч.
Х-10 ФИРМЫ «НОРТ АМЕРИКЕН»
После окончания второй мировой войны ВВС США приступили к созданию серии исследовательских самолетов (как пилотируемых, так и беспилотных), получившей обозначение X. Один из этих экспериментальных самолетов-Х-1 с ракетным двигателем — был первым самолетом, превысившим скорость звука. Некоторые самолеты серии X стали опытными, а впоследствии и серийными образцами авиационной техники, другие так и остались в разряде экспериментальных.
Один из таких самолетов, построенный главным образом в качестве летающей лаборатории для отработки бортовых систем более совершенных самолетов, беспилотный экспериментальный самолет Х-10 фирмы «Норт Америкен» (рис. 16) — был разработан и испытан в период с 1953 по 1959 гг. Самолет оснащен большим крылом, близким по форме к треугольному, и цельноповоротным передним горизонтальным оперением, которое использовалось исключительно для балансировки машины, аналогично тому, как это делалось на CW-24B и ХР-55. Силовая установка самолета состояла из двух реактивных двигателей J-40 фирмы «Вестингауз». Новым в конструкции этого самолета было использование разваленных во внешние стороны килей двухкилевого вертикального оперения (как у современного F-14). Самолет Х-10 оснащен трехколесным убирающимся шасси и способен осуществлять автономный взлет.
Всего было построено 11 экземпляров Х-10; по крайней мере, 4 из них прошли летные испытания в качестве управляемых ракет-перехватчиков.
После принятия решения о нецелесообразности дальнейшей разработки самолета оставшиеся экземпляры Х-10 были использованы как высотные цели для ракет-перехватчиков «Бомарк» IM-99 фирмы «Боинг». Следует отметить, что характерная для Х-10 аэродинамическая компоновка несколько лет спустя снова появилась в авиации — на этот раз в бомбардировщиках ХВ-70 (два таких самолета были построены по заказу ВВС США).
«ВИГГЕН» ФИРМЫ «СААБ»
Появление реактивных двигателей существенно повысило интерес разработчиков боевой техники к самолетам с треугольным крылом. После того, как самолеты такой схемы стали общепринятыми, авиационные конструкторы начали исследовать более необычные варианты. Так, к самолету с треугольным крылом было добавлено ПГО, аналогичное установленному на Х-10.
Весьма характерным в этом смысле является созданный в 1967 году фирмой «СААБ» сверхзвуковой истребитель «Вигген» («Гром»), в котором объединены схемные решения, характерные для «уток» и самолетов с треугольным крылом.
«Вигген» в отличие от Х-10 имеет несущее ПГО, которое состоит из фиксированного стабилизатора и рулей высоты. Принятие этого самолета на вооружение сделало его самым массовым самолетом схемы «утка» вплоть до всплеска небывалого интереса к самолетам этой схемы применительно к ультралегким летательным аппаратам в конце 1970-х гг.
На рис. 17, где показан этот самолет, видна интересная деталь. Так как рули высоты находятся впереди центра масс самолета и соединены с горизонтальным стабилизатором, отклонение рулей высоты вниз используется для отрыва носового колеса и подъёма носа самолета при взлете. В случае расположенных в носовой части рулей высоты, которые не соединены со стабилизатором (как это сделано на Х-10 или на «Флайере» братьев Райт), для подъема носовой части самолета вся аэродинамическая поверхность поворачивается вверх. В действительности вверх поворачивается только часть аэродинамической поверхности, расположенная впереди шарнира; большая же часть руля высоты, расположенная за шарниром, опускается так же, как это происходит с рулями высоты, конструктивно связанными со стабилизатором.
Основные, данные: силовая установка ТРД RM8B фирмы «Вольво» тягой 7350 даН; размах крыла 10,6 м; площадь крыла 46 м2; взлетная масса 17000 кг; максимальная скорость на высоте соответствует М = 2,0.
... продолжение следует ...