Страница 14 из 86
Проект самолета "Виталия". Рисунок из рабочей тетради Черановского.
Это предыстория. Практические работы по самолетам типа "летающее крыло" начались в 20-е годы в СССР по инициативе убежденного сторонника этой схемы Б.И.Черановского.
Б.И.Черановский родился в 1896 г. на Западной Украиние в селе Павловичи. Его отец был школьным учителем. В возрасте 14 лет в Киеве Борис наблюдал полеты одного из первых русских летчиков С.И.Уточкина. Скорее всего эти юношеские впечатления и зародили в нем интерес к авиации. После окончания Киевского художественного училища Черановский вместе с братом переехал в Москву и там в 1920 г. сделал первый эскиз самолета-"летающее крыло", который назвал латинским словом "Виталия".[3]
Предложенный Черановским самолет резко отличался от других "бесхвосток". Крыло, из которого, собственно, и состоял самолет, имело форму параболы, основание которой было примерно равно высоте. Выбор крыла параболической формы с малым удлинением был продиктован стремлением увеличить хорду и этим обеспечить такую высоту центральной части крыла, чтобы там уместились экипаж и пассажиры. Для продольной балансировки задняя часть крыла была отогнута вверх, как на французских "бесхвостках".
Свою идею Б.И.Черановский заявил в форме патента. В нем предлагался самолет, который "...с целью уменьшения общего веса и лобового сопротивления имеет несущую поверхность, образованную лишь из одного крыла, т.е. самолет является "бесхвостым", летающим крылом... Толщина крыла берется достаточной для того, чтобы вместить в нем моторы, баки с горючим, груз, людей и механизмы управления".[4]
В 1921 г. при Академии воздушного флота (теперь это Военно-воздушная инженерная академия им.проф.Н.Е.Жуковского) был организован планерный кружок "Парящий полет". Б.И.Черановский стал одним из его активных членов. В январе 1923 г. он начал строить там планер-"летающие крыло" БИЧ-1, уменьшенный вариант "Виталии". Крыло размахом 5,7 м представляло собой пространственную ферму из сосновых нервюр и планок, обтянутую полотном.
Каркас планера БИЧ-1. Человек почти целиком находился внутри толстого крыла.
Параболическая форма, малое удлинение и толстый, 20-процентный профиль позволяли при небольших размерах аппарата так расположить внутри крыла человека, что за обводы выступала только голова. Летчик как бы надевал планер на себя: он влезал в крыло сверху через специальное отверстие, которое потом зашнуровывалось. Единственными органами управления были элевоны, идущие вдоль всей задней кромки. Они имели перевернутый профиль (выпуклой стороной вниз), чем и достигалась S-образная форма продольного сечения крыла. Из-за довольно высокого колесного шасси аппарат стоял на земле под большим углом к горизонту. Это было сделано специально, так как эксперименты с моделями, проведенные Черановским в аэродинамической лаборатории Московского высшего технического училища в 1921 — 1922 гг., показали, что при малом удлинении крыла для создания той же подъемной силы оно должно иметь больший угол атаки, чем обычно.[5]
Построили БИЧ-1 весной 1923 г. и 16 апреля провели первые наземные испытания, протащив его на буксире за аэросанями по аэродрому Московской школы авиации.[6] Осенью необычную машину привезли в Коктебель, где проходили Всесоюзные планерные состязания (их тогда называли "планерные испытания"). Из-за очень малого удлинения крыла летчику В.Ф.Денисову не удалось поднять аппарат в воздух.
В 1924 г. Б.И. Черановский построил новый планер — БИЧ-2. Чтобы повысить его "летучесть", конструктор почти вдвое увеличил размах крыла и применил более привычный профиль — "Геттинген-436" с относительной толщиной 11%. Сзади установили вертикальный руль, двухколесное шасси заменили оригинальным одноколесным, с дополнительными опорами на концах крыла. Для уменьшения сопротивления колесо закрыли обтекателем.
Машина получилась на удивление легкой — при размахе крыла 10 м вес конструкции оказался всего 46 кг. Это объяснялось не только отсутствием фюзеляжа и горизонтального оперения, но и параболической формой крыла. При этой форме распределение аэродинамических сил таково, что их равнодействующая находится близко к основанию, изгибающий момент меньше, чем на обычном крыле, и, следовательно, конструкцию можно сделать более легкой. Как показали расчеты, при одинаковом запасе прочности вес 1 м² параболического крыла вдвое меньше, чем у обычного, прямоугольного.[7]
БИЧ-1 в лагере планеристов в Коктебеле.
Планер БИЧ-2 имел увеличенный размах крыла и вертикальное оперение.
На вторых Всесоюзных планерных испытаниях в сентябре 1924 г. БИЧ-2 успешно прошел "воздушное крещение". Б.Н.Кудрин поднимал его в воздух 27 раз. Очевидец полетов, летчик Г.А.Шмелев, писал: "Выдающимся событием на испытаниях были успешные полеты с пологих склонов летчика Кудрина на оригинальном планере "БИЧ И-Парабола" ("АВФ-15"). Несмотря на все сомнения этот планер, имеющий оригинальную форму параболического толстого крыла без хвостовой части, совершил с летчиком Кудриным на Кара-Оба и на пологом нижнем северном склоне горы Клементьева ряд весьма удачных и чрезвычайно эффектных, благодаря оригинальной форме планера, полетов. В ряду полетов минутной продолжительности наибольший продолжался 1 м. 20 сек., причем планер, планируя весьма полого, неоднократно проходил расстояние до 570 м и временами парил. Наблюдение над полетами "параболы" дало ряд ценнейших заключений о качестве крыла подобной формы и управляемости и устойчивости бесхвостого планера. Положительные стороны "параболы" вытекают хотя бы из того, что отсутствие фюзеляжа и хвостового оперения уменьшают вредное лобовое сопротивление; кроме того, в конструктивном отношении получается уменьшение внешних размеров и веса по сравнению с обычными аппаратами той же площади. Удачные полеты "параболы" дают возможность фантазировать на тему постройки самолета-крыла, в пустотелом пространстве коего помещались бы и моторы, и команда."[8]
Полет первого в мире ‘‘летающего крыла".
Как показали полеты, вертикальный руль из-за невысокой скорости и малого расстояния от центра тяжести аппарата оказался малоэффективным. Да он был и не очень нужен, планер неплохо управлялся одними элевонами. Поэтому следующий планер Б.И.Черановского, БИЧ-4, не имел вертикального руля. В остальном же он почти не отличался от БИЧ-2. Летал он не хуже своего предшественника. На третьих Всесоюзных планерных состязаниях (1925 г.) летчик П.А.Вержбицкий совершал на БИЧ-4 полеты продолжительностью более минуты, осуществлял виражи в обе стороны.
5 октября ход состязаний был нарушен внезапно налетевшим ночью шквалом. Ветер снес брезентовые ангары и сломал находившиеся в них планеры. Но БИЧ-4 уцелел, так как его для отправки в Москву уже разобрали и запаковали в ящик.
На состязаниях 1925 г. был еще один бесхвостый планер. Его построил брат Б.И.Черановского, Г.И.Черановский. Он работал в Москве в Народном комиссариате путей сообщения, и, так же, как брат, интересовался планеризмом. Планер Г.И.Черановского отличался от "параболы" прямолинейными очертаниями крыла, имеющего вид трапеции. Он так и назывался — "Трапеция". Отборочная комиссия состязаний после проверки сочла планер недостаточно прочным и не допустила его к полетам.[9]