Столетняя история «летающего крыла»

N-9M продемонстрировал хорошие летные качества.

Летом 1943 г. начались испытания N-9M-2 с одноместной кабиной и увеличенным запасом топлива. Самолет продемонстрировал удовлетворительную устойчивость и управляемость, за исключением полета на очень больших углах атаки, когда срыв потока с верхней поверхности крыла нарушал работу элевонов. Испытания продолжались до апреля 1944 г., за это время N-9M-2 совершил 33 полета общей продолжительностью 23 часа.

Чтобы улучшить управляемость на больших углах атаки, на следующей модели, N-9MA, на крыле вдоль передней кромки сделали щели. Они действовали как предкрылки: протекающий через них воздух препятствовал срыву потока с верхней поверхности крыла. Вместо раковиноподобных аэродинамических тормозов конструкторы применили расщепляющиеся поверхности, уже опробованные на N-1M. Они выполняли сразу три функции: рулей направления (при одностороннем действии), обычных воздушных тормозов (при одновременном раскрытии) и балансировочных поверхностей, нейтрализующих пикирующий момент от посадочных закрылков. Управление элевонами было снабжено гидроусилителем.

С июня по октябрь 1944 г. на N-9MA произвели 50 полетов. На этот раз никаких претензий к летным качествам машины не возникало. Самолет легко выходил из штопора, летчик мог выполнять на нем фигуры высшего пилотажа, даже мертвые петли.

Последним из серии N-9 стал двухместный N-9MB. На самолете стояли двигатели Франклин 0-540-7, имеющие мощность 300 л.с. В мае 1946 г. на нем совершил полет капитан ВВС Глен Эдвардс. По его словам, "самолет летал на удивление хорошо, был устойчивее и значительно легче в управлении, чем можно было бы предположить".^[5]

Этот полет стал последним в четырехлетней программе летных исследований прототипа тяжелого бомбардировщика. Весной 1946 г. начались испытания самолета Нортроп ХВ-35 — первого в мире четырехмоторного "летающего крыла".

ХВ-35 отличался поистине гигантскими размерами: крыло имело размах 52,4 м, его удлинение равнялось 7,4, стреловидность по передней кромке — 27°, относительная толщина профиля — 19%. Вес пустого самолета был 43244 кг, взлетный вес со стандартной нагрузкой — 76340 кг, максимальный взлетный вес — 102290 кг. В момент своего появления это был самый тяжелый самолет в мире. По площади крыла и весу он почти втрое превосходил знаменитый бомбардировщик-'летающую крепость" Боинг В-17.

Самолет имел цельнометаллическую конструкцию из нового алюминиевого сплава 75S. В центральной части крыла высотой 2,13 м находилась кабина экипажа. Первый пилот сидел на возвышении, под каплевидным прозрачным обтекателем. Остальные члены команды — второй пилот, штурман, бортинженер, радист, бомбардир и три стрелка — располагались в отсеке в передней части крыла. Обзор вперед обеспечивали толстые плексигласовые панели длиной 1,5 и высотой 0,6 м. Позади кабины экипажа имелось отдельное помещение для отдыха, оборудованное спальными местами на 6 человек, туалет и даже небольшая кухня. Это было необходимо, так как согласно расчетам самолет мог лететь без посадки более 30 часов. Общая площадь жилых помещений составляла 27,9 м². Они были герметичны и имели систему кондиционирования воздуха.

За "обитаемой зоной" находилось восемь бомбоотсеков, внутри которых можно было разместить 4500 кг бомб. Вместо обычных створок бомболюки закрывались шторками из тонких листов нержавеющей стали. При открытии шторки сдвигались в горизонтальной плоскости и наматывались на барабан.

Бензобаки вмещали 38 тысяч литров топлива. Они имели мягкую конструкцию из самозатягивающегося прорезиненного материала. Баки располагались как в центральной, так и в концевых частях крыла. В случае особо дальних полетов предусматривалась установка в бомбоотсеках дополнительных бензобаков. Общий запас горючего при этом составлял 68 тысяч литров.

Самолет был хорошо вооружен для защиты от истребителей: на борту имелось 20 крупнокалиберных пулеметов. Они стояли попарно или по четыре на 7 дистанционно управляемых турелях. Четыре турели находились на консолях крыла (по две сверху и снизу), две — в районе кабины экипажа и одна — в конусообразном обтекателе за крылом.

В "машинном отделении" крыла располагались четыре 28-цилиндровых звездообразных двигателя Пратт-Уитни R-4360, каждый из которых развивал мощность 3000 л.с. Для сохранения мощности на большой высоте они были снабжены турбокомпрессорами. Воздух, необходимый для питания двигателей и для их охлаждения, поступал через большие вырезы в передней кромке крыла.

Посредством длинного вала и трансмиссии каждый двигатель приводил в движение два установленных на одной оси четырехлопастных винта, вращающихся в противоположных направлениях. Винты фирмы Гамильтон Стандарт имели диаметр 4,67 м, их лопасти могли автоматически менять угол установки в зависимости от режима полета. Обтекатели валов двигателей выступали из крыла и этим улучшали путевую устойчивость, играя роль своеобразных вертикальных килей.

Кабина экипажа ХВ-35.

Система управления самолетом была полностью идентична системе управления N-9MA. Посадочные закрылки могли отклоняться на 50° вниз, элевоны — на 35° вверх и на 25° вниз, балансировочные закрылки на концах крыла — на 30° вверх. Такое распределение углов поворота, впервые примененное братьями Хортен в 1938 г., уменьшало вероятность нарушения продольной балансировки крыла в полете.^[6] Щели вдоль передней кромки, выполняющие роль предкрылков, автоматически открывались когда скорость уменьшалась до 224 км/ч, на остальных режимах они были плотно закрыты металлическими шторками и не увеличивали аэродинамическое сопротивление крыла.

В связи с большими размерами органов управления все они приводились в действие через гидроусилители (бустеры). Это позволяло полностью снять нагрузку со штурвала и педалей. Но для того, чтобы летчик все же "чувствовал" самолет, органы управления в кабине соединили с бустерами через так называемые "загрузочные механизмы" пружинного или пневматического типа.

В отношении аэродинамического совершенства "летающее крыло" Нортропа не имело равных. Сопротивление выступающих за обводы крыла частей (фонарь кабины летчика, астронавигационный купол штурмана, обтекатели стрелковых турелей и удлинительных валов двигателей) не превышало 10% от общего сопротивления самолета. Таким образом, ХВ-35 являлся наибольшим приближением к "идеальному самолету" (т.е. к 100-процентному "летающему крылу") среди всех летательных аппаратов. По материалам фирмы, минимальный коэффициент лобового сопротивления ХВ-35 составлял всего 0,011 — вдвое меньше, чем у лучшего американского серийного бомбардировщика В-29.^[7]

Первый экземпляр бомбардировщика ХВ-35 перед наземными испытаниями.

Вместе с тем, по другому важному параметру — коэффициенту максимальной подъемной силы — бомбардировщик Нортропа уступал В-29, так как отклонение вверх балансировочных поверхностей на концах крыла, необходимое для уравновешивания самолета при выпуске посадочных закрылков, вело к уменьшению С_умакс. У ХВ-35 этот параметр составлял 1,5, тогда как у В-29 — 2,3. В результате для сохранения той же посадочной скорости Нортроп был вынужден увеличить площадь крыла. Это несколько снижало эффект рекордно малого коэффициента лобового сопротивления самолета.

Контракт на постройку бомбардировщика-'летающее крыло" был подписан 22 ноября 1941 г. Согласно планам ВВС, программа выпуска предусматривала изготовление двух опытных самолетов ХВ-35, тринадцати предсерийных машин YB-35 и 200 серийных бомбардировщиков В-35, с началом их поставок на вооружение в июне 1945 г. Однако, как известно, первый опытный экземпляр увидел свет только весной 1946 г.