Столетняя история «летающего крыла»

Американская фирма Дженерал Дайнемикс также построила многоцелевой истребитель-"бесхвостку". Он имеет обозначение F-16XL и создан на основе серийного F-16. Модификация заключалась в замене обычного крыла и горизонального оперения треугольным крылом малого удлинения. При этом конструкторы рассчитывали "убить сразу двух зайцев": обеспечить возможность крейсерского полета на сверхзвуковой скорости благодаря меньшему аэродинамическому сопротивлению "бесхвостки" при М>1 и увеличить дальность полета — внутренний объем дельта-крыла позволял сделать крыльевые топливные баки более емкими. Для того, чтобы самолет обладал удовлетворительной подъемной силой на дозвуковых скоростях, внешние части крыла сделали с уменьшенным углом стреловидности, как на шведском "Дракене", а в месте излома установили аэродинамические перегородки. Длина фюзеляжа по сравнению с прототипом увеличилась на 1,4 м, площадь крыла возросла более, чем в два раза: с 27,9 м² до 61,6 м². Для управления самолетом служили элевоны, выполняющие также функции закрылков, элероны и обычный руль направления на киле. Так же, как F-16, F-16XL оборудован системой искусственной устойчивости.

Аэродинамические исследования моделей самолета начались в 1977 г. Они показали, что выбранная схема при М = 2 позволяет увеличить аэродинамическое качество по сравнению с обычным F-16 с 4,5 до 5,8, т.е. более, чем на 20%. Правда на дозвуке наблюдалась обратная картина: сказывалось вдвое меньшее удлинение крыла F-16XL.

Для исследований в полете "Дженерал Дайнемикс" в 1982 г. изготовила два экземпляра "бесхвостки": один — одноместный, со "штатным" ТРДДФ F100 с тягой 6655 кгс (на форсаже — 10810 кгс), другой — двухместный, с более мощным двигателем F110 (7700/13150 кгс). Самолеты должны были участвовать в конкурсе на многоцелевой истребитель, предназначенный для замены устаревшего F-4 "Фантом". Поэтому они летали с вооружением, в том числе с подвесным. Благодаря полуконформной ("поджатой" к крылу) подвеске ракет и бомб, дополнительное сопротивление было меньше, чем в случае установки вооружения на обычных пилонах. Максимальный взлетный вес самолета равнялся 21770 кг (у F-16A — 16060 кг), но из-за большой площади крыла нагрузка на квадратный метр была ниже, чем на серийных F-16.

Испытания F-16XL начались в летном центре фирмы Дженерал Дайнемикс в Форт-Уэрте (штат Техас), затем самолеты перегнали на базу ВВС Эдвардс в Калифорнии. К сентябрю 1983 г. обе машины совершили 418 полетов. С шестью ракетами под крылом они развивали скорость М= 1,95 без включения форсажа. По сообщениям в печати, при маневрировании F-16XL мог выходить на очень большие углы атаки (до 106°), после чего возвращался к нормальному полету без вмешательства летчика в управление.^[46]

Тем не менее, в серию F-16XL не пошел. Военные отдали предпочтение двух двигательной машине, и в качестве нового многоцелевого истребителя был принят самолет Макдонелл-Дуглас F-15E с двумя ТРДДФ F100. Невостребованные F-16XL в 1989 г. передали в НАСА для исследований системы ламинаризации обтекания крыла.

В настоящее время сверхзвуковые "бесхвостки" вновь "вышли из моды". Им на смену пришли боевые самолеты других схем, в частности — с поворотным горизонтальным оперением перед крылом. Такая схема в сочетании с электронной системой управления и обеспечения устойчивости открывает новые возможности для улучшения маневренности. Так, например, при совместном действии переднего руля и закрылков самолет может набирать высоту, не меняя при этом угол атаки.

Не следует, однако, считать, что дельтавидная "бесхвостка" окончательно и бесповоротно выброшена из творческого багажа конструкторов. Сейчас в Индии готовится к испытаниям недорогой многоцелевой истребитель LCA. Он имеет бесхвостую схему и треугольное крыло. Самолет предназначен для замены советских МиГ-21, строившихся в Индии по лицензии.

В разработке LCA индийским инженерам оказала помощь фирма Дассо- Бреге. В отличие от "Миражей" он имеет верхнее расположение крыла и другую форму воздухозаборников. На серийных истребителях планируется устанавливать двигатели индийского производства. Расчетный взлетный вес самолета — 8500 кг, максимальная скорость — 1700 км/ч.

Так что дело, начатое Москалевым и Липпишем, если не побеждает, то живет...

1. Архив Научно-мемориального музея Н.Е.Жуковского. Фонд Р.Л.Бартини. Оп. 5267. Д. 198, 199.

2. Архив РАН. Разряд IV. Оп.17. Д.101.

3. Архив Научно-мемориального музея Н.Е.Жуковского. Фонд Б.И.Черановского. Оп. 5320. Д. 9, 10.

4. РГАЭ. Ф. 8044. Он. 1. Д. 1321. Л. 248-249.

5. A.Lippisch. The delta wings. Ames, 1981. P. 80. Как следует из сказанного, концепция сверхзвукового самолета Липпиша была, в целом, аналогична проекту истребителя Бартини 1942 г.

6. R.Horten, P.Selinger. Nurfliigel. Die Geschichte der Horten-Flugzeuge 1933—1960. Graz, 1983. S. 150-153, 158-161.

7. H.A.Wilson, J.C.Lovell. Full-scale investigation of the maximum lift and flow characteristics of an airplane having approximately triangular plan form // NACA RM № L6K20. Washington, 1947.

8. R.Smelt. A critical review of German research on high-speed airflow // RAS Journal. 1946. № 432. P. 899—934. Модель Липпиша, подвергнутая исследованиям в Германии, имела более тонкий профиль крыла, поэтому ее аэродинамические характеристики были намного лучше, чем у DM-1.

9. J.Miller. Convair В-58. Arlington, 1985. Р. 13.

10. А.Бурштейн в письме историку авиации Р.Халлиону (1972 г.) по этому поводу пишет: "Мы слышали о работах Липпиша и это давало нам определенную моральную поддержку, но не более... Мы отказались следовать многим его идеям, таким, например, как применение очень толстого профиля". (R.Hallion. Lippisch, Gluhareff and Jones: the emergence of the delta planform and the origins of the sweptwing in the United States // Aerospace Historian. 1979. № 1. P .7).

11. XF-92A — the flying triangle // Flying. 1949. № 3. P. 24, 63—64.

12. Ф.К.Эверест. Человек, который летал быстрее всех. М., 1960. С. 134.

13. Miller. Р. 16.

14. Эвер ест. С. 135-136.

15. L.Loftin. Quest for performance. The evolution of modern aircraft. Washington, 1985. P. 262.

16. Там же. С. 491.

17. В.Long. Seadart // AAHS Journal. 1979. № 1. P. 6.

18. При переходе на сверхзвук равнодействующая аэродинамических сил крыла смещается назад, расстояние от фокуса крыла до центра тяжести самолета увеличивается и, чтобы парировать возросший продольный момент от действия подъемной силы, горизонтальные рули (элевоны) приходится отклонять вверх на больший угол. У "бесхвостки" перемещение фокуса меньше, чем у самолета нормальной схемы.

19. Loftin. Р. 381.

20. N.Williams. The X-Rays: Douglas' XF4D-1 Skyrays // American Aviation Histirical Society Journal. 1977. № 4. P. 247. В других зарубежных источниках (например, Jane's Encyclopedia of Aviation. New York, 1989) первый полет датируется 23 января.

21. Williams. Р. 249.

22. И.Кудишин. Перехватчик по прозвищу "Форд" // Крылья Родины. 1995. № 2. С.19.

23. S.Davies. The history of the Avro Vulcan // Aeronautical Journal. 1970. Vol. 74. P. 350.

24. J.Northrop. The development of all-wing aircraft // RAS Journal. 1947. June.

25. Davies. P. 354.

26. В 1952 г. фирма Боултон-Пол выпустила на испытания экспериментальный самолет Р.120. По форме он повторял Р.111, но на киле было установлено цельноповоротное горизонтальное оперение. Через несколько недель после начала полетов Р.120 разбился из-за бафтинга хвостового оперения.

27. Lickley R., Twiss L. The Fairy Delta 2 // RAS Journal. 1957. Vol. 61. № 559. P. 439—440.

28. Там же. С. 447.

29. Там же. С. 448.

30. М.А.Левин, В.Е.Ильин. Современные истребители. М., 1994. С. 227, 229—230.