Страница 13 из 86
Испытания AV-2 показали, что самолет может летать. Его максимальная скорость составляла 140 км/ч, посадочная — 40 км/ч. Однако изменение тяги воздушного винта, расположенного из конструктивных соображений на высоте более метра от крыла, существенно нарушало продольное равновесие аппарата. Поэтому в скором времени двигатель сняли, и AV-2 испытывали дальше как планер.[8]
Лучшая французская довоенная "бесхвостка " AV-10.
На основе AV-2 Фовель в том же году построил планер AV-3. Он оказался очень "летучим", мог не только отлично планировать, но и парил в восходящих потоках воздуха. Конструктор и другие планеристы много летали на нем в 1933—1936 гг. над песчаными дюнами у побережья юго-западной части Франции. По их отзывам, по устойчивости и управляемости AV-3 практически не отличался от обычных планеров.
Убедившись в результативности своих конструкторских решений, Фовель решил начать промышленное производство легкомоторных самолетов-"бесхвосток". Он основал фирму и в 1935 г. выпустил двухместный самолет AV-10 с двигателем "Побджой" мощностью 75 л.с. Как и первые аппараты Фовеля, AV-10 имел деревянную конструкцию с полотняной обшивкой крыла и вертикального оперения. По форме крыло напоминало крылья AV-2 и AV-3, только размах был на 3 м меньше. Фюзеляж — как у обычных самолетов: впереди — двигатель, за ним — закрытая кабина, сзади — киль с рулем направления. Шасси — стандартного типа, с хвостовым колесом.
Напоминая при виде сбоку "нормальный" самолет, AV-10 и летал не хуже. Об этом свидетельствует сертификат о пригодности к полетам, выданный французским летно-испытательным центром.[9] В июне 1936 г. на AV-10 был установлен мировой рекорд высоты для двухместных самолетов с двигателями объемом от 2 до 4 литров — 7162 м. Максимальная скорость полета равнялась 185 км/ч, крейсерская — 164 км/ч, посадочная — 60 км/ч, длина разбега составляла всего 55 м. Отличным высотным и взлетно-посадочным характеристикам самолета способствовала очень небольшая нагрузка на крыло — 29 кг/м².
Тем не менее, покупателей на самолет не нашлось. Единственный построенный AV-10 эксплуатировался до 1940 г.
После окончания второй мировой войны Ш.Фовель продолжил конструирование "бесхвосток". Наибольший успех выпал на долю планера AV-36 "Моноблок", повторявший по схеме довоенный AV-3. Созданный в 1951 г., он производился во Франции, Германии и Англии. Всего было изготовлено более 100 машин: 82 — заводской сборки и около 30 — любительской постройки. Наибольшее аэродинамическое качество планера равнялось 24, что при благоприятных условиях позволяло совершать на нем полеты дальностью до 500 км.
В чем же причины относительного успеха "бесхвосток" Шарля Фовеля? Их, как минимум, три. О двух уже говорилось: это хороший обзор и меньшая, чем на самолетах Арну, чувствительность к изменению центровки. Третья заключается в более совершенной форме профиля. К концу 20-х годов благодаря работам научного сотрудника НАКА[10]Макса Мунка в распоряжении конструкторов "бесхвосток" появились S-образные профили с улучшенными аэродинамическими и моментными характеристиками. Так, использование нового профиля М-6 давало возможность на треть увеличить максимальную подъемную силу крыла и на столько же уменьшить его сопротивление по сравнению с профилями, применяемыми на самолете "Арну-Симплекс".[11]
Планер AV-36 — одна из немногих спортивных серийных ‘‘бесхвосток'.
1. A.Penaud, P.Gauchot. Brevet d'aeroplane // L'Aeronaute. 1877. № 10. P. 284.
2. B.B.Котов. Устройство самолетов-аэропланов // Записки Императорского Русского технического общества. 1896. № 10. С. 53.
3. A.Dumas. Le "Stablavion" R.Arnoux // LAerophile. 1913. № 2. P. 35—37.
4. L'avion sans queue // LAerophile. 1922. № 7—8. P. 98.
5. Абсолютный рекорд скорости в то время составлял 309 км/ч.
6. Бесхвостые самолеты (сборник переводов). М., 1946. С. 13.
7. Поясню это на примере. При ширине крыла 2 м изменение положения центра тяжести всего на 10 см создает относительное перемещение центровки на 5% (что вполне может привести к потере продольной устойчивости), а если длина хорды 4 м, то перебалансировка составляет только 2,5%.
8. C.Fauvel. L'avion а "aile pure" Fauvel // L'Aerophile. 1933. № 10. P. 310—312.
9. Les Ailes. 1936. № 773. P. 11.
10. HAKA (NACA, c 1958 r. NASA) — Национальный консультативный комитет по аэронавтике, аналог нашего ЦАГИ.
11. Д.А.Соболев. Анализ развития самолетов особых схем. Дисс. канд. техн. наук. М" 1981. С. 51.
4
"Параболы" и "Трапеции" Бориса Черановского
Начало работ по самолетам-"бесхвосткам" в нашей стране связано с именем Бориса Ивановича Черановского. Черановский не имел инженерного образования, по профессии он был скульптор, но, обладая врожденными конструкторскими способностями, создал немало оригинальных летательных аппаратов, в том числе — первые в мире планеры и самолеты типа "летающее крыло". Возможно, именно художественное образование и обусловило интерес Черановского к "летающему крылу" — наиболее совершенному в аэродинамическом отношении и красивому по форме летательному аппарату.
Одним из теоретических достоинств схемы "бесхвостка" является меньшее сопротивление в полете из-за отсутствия горизонтального хвостового оперения. Если устранить фюзеляж, аэродинамическое совершенство аппарата станет еще выше, он приблизится к идеальной с точки зрения аэродинамики форме, в которой нет частей, не участвующих в образовании подъемной силы. Это и есть "летающее крыло".
Борис Иванович Черановский.
Первым, кто предложил разместить основные агрегаты самолета внутри крыла, был уже знакомый читателю С.С.Неждановский. Он высказал эту идею еще в 1883 г., занимаясь теоретическими изысканиями такой формы летательного аппарата, которая при наименьшем сопротивлении давала бы наибольшую подъемную силу (или, выражаясь современным языком, имела бы максимальное аэродинамическое качество). На страницах его рукописи есть рисунок крыла с расположенным внутри двигателем и запись: "Ясно, что удовлетворительное устройство летательной машины зависит от ее легкости и формы (наклонная плоскость (крыло — Д.С.) должна быть гладкой) и от силы двигателя".[1]
Для того, чтобы "спрятать" в крыле летчика, двигатель и грузы, оно должно быть достаточно толстым. Между тем, первые самолеты и планеры имели крылья с тонким изогнутым профилем, как у птицы. Прочность таких крыльев обеспечивали внешние силовые элементы — стойки, подкосы, растяжки. Только с появлением монопланов со свободнонесущим крылом толстого профиля идея "летающего крыла" обрела реальные перспективы.
Пионером в развитии свободнонесущих монопланов был немецкий конструктор Гуго Юнкерc. Ему же принадлежит первый в мире патент на "аппарат, не имеющий частей, не создающих подъемной силы".[2] Летчик, двигатели, горючее — все должно было находиться внутри крыла. Вместе с тем, Юнкерc не планировал устранить вместе с фюзеляжем и горизонтальное оперение, поэтому называть его проект "летающим крылом", как это часто делают зарубежные историки авиации, не вполне корректно. Скорее, его можно назвать проектом бесфюзеляжного самолета.