"Самолеты мира 1997 01-02" - читать интересную книгу автора

ФАНТАСТИЧЕСКИЕ «ЛЕТАЮЩИЕ КРЫЛЬЯ» НОРТРОПА


Сергей КОЛОВ

I лавным союзником США всегда считалась Великобритания. Английские острова с авиационными базами американские политики рассматривали в качестве «непотопляемого авианосца», на котором в случае военной необходимости могли разместиться бомбардировщики с белыми звездами на борту. Когда гитлеровская Германия к 1940 г. оккупировала практически всю Европу, эти планы оказались под угрозой. Высадка немецкого десанта через Ла-Манш стала почти реальностью, и американцам пришлось задуматся о создании бомбардировщика с огромной дальностью. Боясь остаться без британских авиабаз, ВВС США пожелали иметь на вооружении «стратег», который мог достичь целей в Германии, взлетев с американской или канадской территории.

Задание казалось невыполнимым - даже проект новейшей «суперкрепости» ХВ-29 с дальностью в 5000 км не подходил для межконтинентального бомбардировщика. В идею поверил лишь один человек - конструктор Джон Нортроп, любимой поговоркой которого была фраза, что на самолете все кроме крыла является лишним.

Работы в этом направлении Нортроп начал в 1939 г. После многочисленных опытов с моделями (включая продувки в аэродинамической трубе) для отработки вопросов устойчивости и управляемости в 1940 г. построили экспериментальный самолет смешанной конструкции № 1М, выполненный по схеме «летающее крыло». Он имел два поршневых двигателя «Франклин» (65 л.с), вращавших пару толкающих винтов через удлиненные валы в обтекателях. Кабина летчика с каплевидным фонарем размещалась довольно далеко от передней кромки толстого крыла. Само крыло (размах 11,6 м, площадь 27, 9 мг) с симметричным профилем имело геометрическую крутку по размаху, а отклоненные вниз законцовки играли роль вертикального оперения. Органами управления по тангажу и крену служили элевоны, а вместо рулей направления применялись расщепляемые тормозные щитки на задней кромке крыла.

Джон Нортроп у самолета ХВ-35

Самолет № 9М фирмы «Нортроп» использовался как летающая масштабная модель для бомбардировщиков

Первый вылет № 1М совершил 3 июня 1940 г., а вся летная программа составляла более 200 взлетов. Заменив моторы на более мощные (120 л. с), достигли максимальной скорости в 322 км/ч (со взлетным весом 1769 кг). Схема «летающее крыло» казалось очень перспективной. Самолет получался идеальным с точки зрения аэродинамики и, соответственно, увеличивались скоростные характеристики. Во вместительном крыле с большой подъемной силой можно было разместить огромное количество топливных баков. Неудивительно, что создание межконтинентального бомбардировщика, способного доставить смертоносный груз из Америки в Германию и вернуться обратно, ВВС США заказали в 1941 г. именно Джону Нортропу.

Выкатка первого ХВ-35 в Хоуторне. На крайний левый двигатель временно установлен шестилопастный соосный винт

Задача перед конструкторами стояла очень непростая. По предварительным расчетам, «стратег», получивший опытный индекс ХВ-35, должен был иметь размах крыла более 50 метров и взлетный вес около 75 тонн. Его постройка сулила трудности во всех областях: в управлении, аэродинамике, прочности, да и просто в конструкции силовых элементов. Ведь до сих пор машин столь необычного вида не существовало.

Сначала решили построить уменьшеные (масштаб 1:3) летающие модели будущего бомбардировщика. 27 декабря 1942 г. поднялся в воздух первый из выпущенных четырех самолетов № 9М, близкий по схеме к № 1М. Он был также одноместным и двухмоторным, а размах увеличили до 18,3 м (площадь 45,57 м2). На первых трех самолетах № 9М стояли поршневые двигатели «Менаско» (275 л. с), а четвертый получил более мощные «Франклин» (300 л. с). Размещенные внутри крыла двигатели вращали винты, а управление машины было такое же, как на № Ш.

Первый самолет разбился после 50 полетов, а оставшиеся три прошли интенсивную программу летных испытаний, продолжавшуюся 3 года. Исследовали разные типы управления, поведение самолета в воздухе при различных центровках, а также штопорные характеристики.

Одновременно с полетами самолетов-моделей №9М проектировался боевой ХВ-35. В июле 1942 г. был готов полномасштабный макет бомбардировщика. Финансирование программы проходило довольно активно, поскольку положение союзных войск на фронтах оставалось напряженным, и военные очень нуждались в новейшем «стратеге» с многообещающими характеристиками.

Фирма «Нортроп» представляла собой небольшую авиастроительную компанию. Ее единственный завод в Хоуторне готовился к выпуску ночного истребителя Р-61 «Черная вдова», поэтому к программе подключили фирму «Мартин», отвечающую за проработку конструкции и сборку крыла, а также за винтомоторные установки. Это не на много облегчило жизнь конструкторов «Нортропа», которые проводили все аэродинамические и прочностные расчеты, разрабатывали систему управления и размещали оборудование, шасси, экипаж и вооружение. Окончательная сборка прототипа ХВ-35 проходила на заводе в Хоуторне.

Создание цельнометаллического ХВ-35 стало выдающимся достижением американской авиационной науки и промышленности. В самолете поражало все: необычная схема, размеры и ожидаемые характеристики. С размахом крыла в 52,5 метра ХВ-35 почти не имел выступающих частей, за исключением удлинительных валов привода четырех толкающих винтов и фонаря кабины летчиков. Винты приводились в движение от четырех двигателей воздушного охлаждения Пратт-Уитни R-4360 (3000 л. с), расположенных в толстом крыле вместе с топливными баками. Само крыло с небольшой стреловидностью имело симметричный профиль и крутку по всему размаху. В центральной его части располагалась кабина экипажа с окнами в носке крыла и немного выступающем фонарем кабины пилотов.

В основной экипаж входило 9 человек: два летчика, бомбардир, штурман, бортинженер, радист и три стрелка. В случае необходмости в полет могли отправиться еще шесть человек, разместившись на откидных сидениях. Стрелки отвечали за работу семи дистанционно управляемых турелей со спаренными пулеметами калибра 12, 7 мм. Турели планировали разместить на нижней и верхней поверхности крыла, а также в заднем обтекателе, которым заканчивалась кабина. Забегая вперед, скажу, что оборонительное вооружение так и не устанавливали ни на прототипах, ни на последующих машинах.

Выпуклый фонарь кабины пилотов ХВ-35. Спереди хорошо видны окна в носке крыла для обзора штурману и бомбардиру

Трехопорное шасси с носовым колесом (основные стойки были двухколесными) убирались электромоторами. Путевая устойчивость самолета обеспечивалась стреловидностью крыла, стабилизирующими характеристики толкающих винтов и обтекателем валов их привода. Лучшей устойчивости ХВ-35 на больших углах атаки способствовали щели на концах крыла, автоматически открывающиеся при скорости менее 225 км/ч и обтекатели валов, уменьшавшие перетекание пограничного слоя по размаху. В систему управления бомбардировщика входили элевоны и расщепляемые щитки на концах крыла, выполнявшие функции рулей направления. Из посадочной механизации имелись щитки на задней части центроплана. Чтобы избежать пикирующего момента, возникавшего при отклонении посадочных щитков, закрылки должны были одновременно отклоняться вверх. Все рулевые поверхности для облегчения управления имели привод от гидробустеров.

Самолет получился очень чистым с точки зрения аэродинамики - суммарное сопротивление его выступающих частей (валы винтов, фонарь кабины и обтекатели турелей) не превышало 10% от общего сопротивления. Таким образом, ХВ-35 наиболее приближался к схеме идеального «летающего крыла» из всех построенных ранее машин. С приличной бомбовой нагрузкой в 4,5 тонны «тридцать пятый» опережал классические бомбовозы того времени по дальности и скорости. Максимальная скорость ХВ-35 ожидалась более 600 км/ч, а планируемая дальность и по сегодняшним меркам выглядит фантастической - 10000 миль (16100 км).

Программа строительства ХВ-35 продолжала оставаться одной из самых приоритетных в ВВС США. В середине 1945 г. командующий ВВС генерал Генри Арнольд, не дожидаясь полета прототипа ХВ-35, объявляет о выпуске 15 предсерий-ных YB-35. А серийную сборку бомбардировщика намечали развернуть на заводах фирмы «Мартин», и даже называлась численность заказа - 200 гигантских «летающих крыльев».

Работы шли полным ходом, и к лету 1946 г. на заводе в Хоуторне был готов первый ХВ-35. Тем временем у «крыла» Нортропа появился конкурент, выполненный по классической схеме - бомбардировщик Конвэр ХВ-36 с шестью такими же двигателями R-4360 и толкающими винтами. ХВ-35 опережал проект «Конвэра» не только по характеристикам, но и по времени, впервые взлетев на полтора месяца раньше ХВ-36. 25 июня 1946 г. экипаж в составе командира Макса Стэнли, второго пилота Фреда Бретчера и бортинженера Дугласа отрывает от полосы в Хоуторне необычный самолет и совершает полет продолжительностью 44 минуты.

Сверхсекретную машину для выполнения полетной программы отправили на испытательную базу ВВС Мюрок, летный и технический состав которой удивить какой-либо новинкой было довольно трудно. Но когда «летающее крыло» село в калифорнийской пустыне на дно высохшего озера Роджерс Драй Лейк (служившего ВПП), мнение авиационной братии оказалось единодушным - «этого не может быть». «Тридцать пятый» больше походил на корабль инопланетян, чем на боевой самолет. А то, что эта необычная штука еще может неплохо летать, казалось просто невероятным. Начались летные испытания, и все постепенно привыкли к взлетам и посадкам ХВ-35, не переставая удивляться, его неординарному внешнему виду.

Конструкторы во главе с Джоном Нортропом ожидали, что главные проблемы возникнут с системой управления. Но самолет вел себя в воздухе устойчиво, а неприятности доставили другие агрегаты - винтомоторные установки.

ХВ-35 после замены соосных винтов на одинарные четырехлопастные


Изменив поток охлаждающего вохдуха, избавились от перегрева. А вот работа пропеллеров и их редукторов постоянно вызывала нарекания. Список дефектов получился очень длинным: разрушение редукторов, отказ винтов флюгиро-ваться после отключения двигателей, неконтролируемая раскрутка пропеллеров и множество более мелких недостатков. Так, в одном из полетов отказало управление двух винтов на одной стороне крыла, и двигатели пришлось отключить. Тем не менее, ХВ-35 спокойно совершил посадку на оставшейся паре моторов, доказав высокую эффективность путевого управления при нессиметричной тяге.

Первоначально на ХВ-35 стояли сосновые винты (по два четырехлопастных пропеллера с противовращением на каждом двигателе). Неразрешимые проблемы с их конструктивными недостатками привели к замене на новые одинарные четырехлопастные винты большего диаметра с лопастями прямоугольной формы. Но хлопот от этого не убавилось. Увеличились шум и вибрации, к тому же число Маха на законцовках бешено вращающихся лопастей приближалось к критическому. Необходимо отметить еще одну особенность ХВ-35, из-за которой возникли сомнения в боевом использовании самолета. Отсутствие вертикального оперения затруднило демпирование колебаний рыскания. И при таких режимах, как полет в сомкнутом строю или выдерживание машины на боевом курсе при бомбометании ХВ-35 не отвечал требованиям военных.

Для решения последней проблемы Джон Нортроп собирался использовать автопилот, улучшавший управление и облегчавший жизнь летчикам. Конструктора не покидала вера в будущее своего детища, и кроме бомбардировочного он предложил построить транспортный и пассажирский варианты самолета. Казалось, пройдет немного времени, и небо над Атлантикой заполнят гигантские «летающие крылья».

Однако в конце 40-х годов уже вовсю летали серийные реактивные самолеты - эра поршневых машин заканчивалась. Не желая отставать от новых веяний, Нортроп прекращает работы по доводке ХВ-35 и все усилия своего КБ направляет на создание реактивного варианта «летающего крыла», попутно избавляясь от надоевших ненадежных пропеллеров. С таким решением согласились и военные, прекрасно понимая, что с ТРД скоростные характеристики самолета значительно вырастут.

Сборка предсерийных YB-49 на заводе в Хоуторне


Новый фюзеляж строить не стали, а взяли готовый из заложенной партии в пятнадцать В-35. Самолет получил индекс YB-49 и имел восемь ТРД фирмы Дженерал Электрик TG-180. Двигатели разделили на две равные группы и разместили с двух сторон у задней кромки крыла. Поскольку теперь отсутствовали удлинительные валы винтов, игравшие роль вертикального оперения, YB-49 получил дополнительные плоскости для путевого управления. Пакеты двигателей (по четыре ТРД) с двух сторон подпирали кили (сверху и снизу крыла), переходящие спереди в аэродинамические гребни. Гребни шли практически до носка крыла и снижали перетекание пограничного слоя по размаху. Скорость реактивной машины ожидалась достаточно высокой, поэтому частично отказались от защитного вооружения, сократив количество турелей до четырех (впрочем, так и не установленных). А освободившееся место отдали под дополнительные баки, так как расход топлива у ТРД значительно выше, чем на поршневых двигателях.

Первый YB-49 сразу перелетел из Хоуторна в Мюрок 21 октября 1947 г. Его поднял в воздух тот же экипаж, что и на ХВ-35. Реактивное «летающее крыло» внушало всем большие надежды. Восемь ТРД J35-A-11 (так стал называться серийный TG-180) с тягой 1814 кг должны были обеспечить YB-49 характеристики, превышающие данные остальных реактивных бомбардировщиков США на то время. При взлетном весе почти в 97 тонн YB-49 брал 40 тонн керосина и при крейсерской скорости 650 км/ч (максимальная скорость ожидалась выше 800 км/ч) мог доставить 13, 5 тонн бомб на дальность 8700 км.

К сожалению, не обошлось без катастрофы. 5 июня 1948 г. самолет YB-49 выполнял полет по определению ограничений скорости при пикировании. Неожиданно потеряв управление, машина рухнула на землю, похоронив под обломками весь экипаж из пяти человек во главе с летчиком-испытателем ВВС Гленом Эдвардсом. В память о погибшем пилоте базу Мюрок переименовали в базу Эдварде.

Трагические события не повлияли на ход дальнейших испытаний, которые закончили на втором YB-49. Обстановка в послевоенном мире оставалась напряженной, началась эпоха «холодной войны», в которой гонка вооружений стала основной козырной картой. Главным средством доставки атомных бомб пока оставались самолеты, и в начале 1948 г. Стратегическое командование ВВС США заказывает Норт-ропу 30 первых серийных «крыльев» В-49, а общее число основного заказа обсуждается в размере от 100 до 500 машин. К выпуску В-49 собираются привлечь заводы фирмы «Конвэр», чей шестимоторный В-36 также должен был поступить на вооружение вместе с «летающими крыльями».

Внезапно в январе 1949 г. руководство ВВС США отказывается от программы строительства В-49, а все деньги передает фирме «Конвэр» для выпуска дополнительного количества В-36. Трудно сказать, что послужило причиной такого решения: некомпетентность авиационных специалистов ВВС, боязнь принятия на вооружение необычной схемы или активное лоббирование фирмы «Конвэр» в верхних эшелонах власти. Во всяком случае, руководство компании стремилось доказать американским налогоплательщикам, что отказ от серийного выпуска В-49 в пользу В-36 является единственно правильным решением. Чиновники «Конвэра» разослали во все центральные газеты США официальную телеграмму на пяти страницах, где подробно доказывали преимущества своего самолета перед «летающим крылом» Нортропа. Но почему-то в сравнительных таблицах фигурировали характеристики поршневого ХВ-35, а не реактивного YB-49. Теперь уже не установить, случайный или намеренной оказалась ошибка. Да и спор уже ни на что не влиял - военные от своего решения не отказались.

Джон Нортроп на неудачу отреагировал по-бойцовски. Конструктор не собирался сдаваться и предложил ВВС разведывательный вариант «крыла» - YRB-9A. К тому времени со стапелей в Хоуторне сошло 15 фюзеляжей гигантских самолетов. Один летал как ХВ-35, два выпустили в варианте YB-49 (один разбился) и оставалось без двигателей еще 12 невостребованных машин. Нотроп добился небольшого заказа не переоборудование десяти из них в стратегический разведчик. Но и эту программу военные после недолгих раздумий закрыли, и лишь один YBR-49A сумел подняться в воздух.

Этот единственный YRB-49A впервые оторвал от взлетной полосы 4 мая 1950 г. экипаж в составе: Фред Бретчер (командир), Дэйл Джонсон (второй пилот), Фред Шредер (бортинженер). Разведчик имели шесть ТРД Аллисон J35-A-21 (тяга 2540 кг), причем схема их размещения отличалась от YB-49A. По паре двигателей стояло на старом месте у задней кромки крыла, а еще два ТРД на пилонах размещались снизу несущей плоскости. Это сделали с одной целью - освободить объем в крыле для многочисленного оборудования, радаров и топливных баков. Бомбы разведчику не нужны, поэтому почти вся полезная нагрузка приходилась на керосин, и дальность YRB-49A по расчетам составляла почти 15000 км, а максимальная скорость более 800 км/ч. Правда, проверить эти цифры в реальном полете так и не удалось.

Еще до вылетов разведывательного варианта на дальних маршрутах испытали YB-49. В феврале 1949 г. бомбардировщик пролетел с базы Эндрюс до Вашингтона расстояние в 3635 км, показав максимальную скорость 823 км/ч. Таким образом, «сорок девятый», от которого официально отказались ВВС, наглядно продемонстрировал свое преимущество в скорости - почти на 160 км/ч - перед принятым на вооружение В-36. Позднее YB-49 совершил еще один перелет с грузом болванок, имитирующим полную бомбовую нагрузку, на расстояние 5600 км со средней скоростью 615 км/ч. Но руководство ВВС США не обращало внимания на перелеты «летающих крыльев», ведь основным «стратегом» считали В-36.

Восемь двигателей Аллисон J35 размещались по четыре с каждой стороны. Лучшую путевую устойчивость самолету придавали кили


Проигрыш Нортпора означал не только окончание летной жизни YB-49 и YRB-49A, но практически закрывал все работы по «летающим крыльям». Однако история все расставила по своим местам. Суперсекретный бомбардировщик В-2 впервые поднялся в воздух 17 июля 1989 г. и лишь через несколько лет был показан широкой публике. В этом самолете, выполненном по технологии «стеле», без труда угадываются фамильные черты «летающих крыльев» Джона Нортропа. А обтекаемая форма без выступающих частей и резких переходов идеально подошла бомбардировщику-невидимке. Таким образом, идеи гениального авиаконструктора доказали свою жизнеспособность, возродившись через 40 лет. И теперь необычные самолеты, гордо носящие имя Нортропа, называют летательными аппратами XXI века.