Столетняя история «летающего крыла»

Но триумф вскоре обернулся трагедией. 27 сентября Д. де Хевилленд решил узнать, какую максимальную скорость сможет развить самолет при пикировании. Поднявшись на высоту 3000 м, летчик разогнал машину и направил ее к земле. Через несколько минут на глазах многочисленных свидетелей самолет развалился на части, будто натолкнувшись на невидимое препятствие. Это был "звуковой барьер" — физическое явление, связанное с резким ростом сопротивления на околозвуковой скорости из-за возникновения на крыле и других частях самолета скачков уплотнения. Катастрофа произошла при М = 0,9.

Третий экземпляр самолета DH-108, на котором в 1948 г. был установлен мировой рекорд скорости.

Гибель де Хевилленда-младшего явилась тяжелой потерей не только для его отца, но и для всей английской авиации. На протяжении многих лет он был старшим летчиком-испытателем фирмы, давшим "путевку в жизнь" знаменитому "Москито" и еще многим самолетам. "Он был отличный летчик, очень крупный специалист в области летных испытаний и весьма колоритная фигура с точки зрения характера," — писал о нем другой известный английский пилот Г.Пауэлл.^[16]

Несмотря на случившееся, программа развития реактивной "бесхвостки" продолжалась. 24 июли 1947 г. начались полеты третьего DH-108. Он имел заостренную носовую часть фюзеляжа, более обтекаемый фонарь кабины и двигатель "Гоблин"4 с тягой 1700 кгс. Испытания проводил Джон Каннингем, новый шеф-пилот фирмы Де Хевилленд. Они продолжались почти год и дали много полезной информации об особенностях обтекания стреловидного крыла на околозвуковых скоростях.

Затем настало время для новых рекордных достижений. 12 апреля 1948 г. Джон Дерри установил на DH-108 рекорд скорости полета по замкнутому 100-километровому маршруту — 974 км/ч, а 9 сентября того же года он впервые в Англии превысил на самолете скорость звука. Поднявшись на высоту 12000 м, Дерри перевел DH-108 в пикирование под углом 30° и разгонял машину до тех пор, пока стрелка махометра не пересекла риску с цифрой "1". В этот момент самолет почти перестал слушаться рулей, но на высоте 9000 м летчик сумел погасить скорость и восстановил контроль над машиной. Расшифровка показаний приборов на земле показала, что самолет достиг скорости М=1,02 (около 1100 км/ч).^[17] Так как на этот раз полет происходил на большой высоте, в разреженной атмосфере, конструкция выдержала аэродинамические нагрузки.

Всего через два дня после своего рискованного эксперимента Дерри принял участие в ежегодном аэрошоу в Фарнборо, продемонстрировав на "бесхвостке" головокружительный каскад фигур высшего пилотажа. Пошатнувшаяся после катастрофы 1946 г. репутация DH-108 была полностью восстановлена. Никто не ожидал, что впереди гибель еще двух пилотов: Маллер-Роланда и Джендерса. Катастрофы произошли почти одновременно. 15 февраля 1950 г. в летном центре ВВС в Фарнборо, куда после окончания основной программы испытаний передали оба самолета, разбился третий экземпляр DH-108. На большой высоте произошел отказ в системе подачи кислорода, летчик Д.Маллер-Роланд утратил способность управлять самолетом и погиб вместе с ним. 1 мая того же года настала очередь первого DH-108: самолет, пилотируемый Д.Джендерсом, попал в штопор и рухнул на землю во время испытательного полета на минимально возможную скорость.

Итак, в ходе испытаний разбились все три DH-108. И хотя в первых двух случаях катастрофы никак не связаны со схемой самолета, больше "бесхвостками" фирма Де Хевилленд не занималась.^[18]

Планер GAL.56 предназначался для изучения свойств стреловидного крыла.

Экспериментальный самолет Нортроп Х-4 .

Другая английская фирма, Дженерал Эркрафт, выбрала более экономичный способ изучения стреловидного крыла: с помощью планеров-"бесхвосток". В период с 1944 г. по 1947 г. там построили и испытали четыре экспериментальных планера. Первые три имели обозначение GAL.56 и отличались только углом стреловидности крыла. Четвертый, GAL.61, по схеме был ближе к "летающему крылу". Он не имел вертикального оперения, шасси могло убираться в полете.

Пилотажные свойства планеров были плохими — сказалось отсутствие у фирмы опыта проектирования "бесхвосток". По воспоминаниям капитана Эрика Брауна, принимавшего участие в испытаниях GAL.56, аппарат, буксируемый самолетом, с трудом отрывался от земли, а в свободном полете часто попадал в срыв и переставал слушаться рулей.^[19] Однажды это закончилось катастрофой, погиб известный летчик-планерист Роберт Кренфельд.

Более удачным был американский экспериментальный самолет Нортроп Х-4. Его построили с той же целью, что и DH-108: для исследования пилотажных свойств бесхвостого реактивного самолета со стреловидным крылом и заключения о целесообразности применения такой конфигурации на скоростном истребителе. Заказчиками Х-4 являлись ВВС США и НАКА.

Решение о постройке двух Х-4 было принято в 1946 г., а их изготовление завершилось в 1948 г. Подчиняясь требованиям заказчиков, Д.Нортроп отошел от культивируемой им в течение многих лет схемы "летающее крыло". Как DH-108, Х-4 имел обычный фюзеляж с расположенным сзади килем. Крыло — со сравнительно тонким профилем (10%) и со стреловидностью 42°. Сверху стояли аэродинамические гребни. Два турбореактивных двигателя J-30 находились по бокам фюзеляжа. Органы управления — элевоны и расположенный на киле руль направления.

Для того, чтобы в случае потери эффективности рулей под воздействием скачков уплотнения летчик мог быстро погасить скорость и восстановить управляемость самолета, посадочные закрылки сделали расщепляющимися. Раскрываясь вверх и вниз, они превращались в мощные аэродинамические тормоза.

По размерам Х-4 был меньше, чем DH-108. Видимо из-за миниатюрности самолету присвоили название "Бэнтам", что можно перевести примерно как "мал да удал".

В ноябре 1948 г. первый Х-4 доставили на базу ВВС в Мюроке, а 16 декабря Чарльз Таккер совершил на нем первый полет. Начавшиеся вскоре сильные дожди покрыли поверхность земли водой, и испытания пришлось прервать до весны следующего года. Из-за многочисленных неполадок в топливной системе полеты чередовались с ремонтами, поэтому за год удалось выполнить только 9 вылетов. В конце концов испытания самолета решили прекратить, сконцентрировав усилия на втором экземпляре Х-4 с более надежной системой питания двигателей.

Нортроп Х-4 № 2 впервые поднялся в воздух 7 июня 1949 г. До 1953 г. на нем было осуществлено 102 полета. Самолет испытывался по программе ВВС, затем его передали в распоряжение НАКА. На Х-4 летали такие известные испытатели, как Чарльз Егер и Фрэнк Эверест.

В отличие от своего английского "коллеги" Х-4 не стал самолетом-рекордсменом. Зато вся программа испытаний прошла без единой аварии и даже без сколь-либо серьезных летных происшествий. Были достигнуты максимальная скорость 1006 км/ч (М = 0,92), скороподъемность 39 м/с, потолок 12900 м.

Вместе с тем полеты Х-4 показали, что отсутствие горизонтального оперения не является панацеей от опасных явлений, возникающих на околозвуковых скоростях. При достижении М = 0,76 самолет начинал "рыскать" по курсу, эффективность элевонов снижалась, а на М = 0,88 возникали неконтролируемые колебания относительно всех трех осей.^[20]

На основании результатов испытаний специалисты пришли к выводу о нецелесообразности применения схемы "бесхвостка" на реактивных самолетах, рассчитанных на околозвуковую скорость полета.