Исключения
Некоторые из летательных аппаратов, способных подниматься вертикально, а затем совершать горизонтальный полет, находятся, тем не менее, в коммерческой эксплуатации. Но эти аппараты относятся к классу аппаратов на воздушной подушке или экранопланам, а не к конвертопланам: они движутся над поверхностью земли или воды на воздушной прослойке, создаваемой собственным двигателем. Эги машины едва ли можно отнести к летательным аппаратам, поэтому в данной книге они не рассматриваются.
Ниже описаны наиболее интересные с технической точки зрения конвертопланы; описания сгруппированы но схемному признаку, а внутри трупп по хронологии. Описанию каждой из групп летательных аппаратов предшествует небольшой вводный текст.
До того, как для создания подъемной силы на конвертопланах стали использоваться мощные газотурбинные двигатели, простейший подход к созданию конвертоплана состоял в наклоне оси несущего винта при переходе от вертикального взлета к горизонтальному полету. Значительная часть подъемной силы для обеспечения скоростного горизонтального полета при этом создавалась традиционным крылом. Рассмотрим два примера аппаратов такого типа.
• XV-1 фирмы «Макдоннел-Дуглас»
В 1952 г. Армия и ВВС США установили недолго просуществовавшую категорию летательных аппаратов - класс V для аппаратов. способных совершать вертикальные взлет и посадку и в то же время не являющихся вертолетами (которые до 1948 г. обозначались буквой R от английского слова Rotorcraft, а после 1948 г. буквой Н от английского слова Helicopter). В 1956 г. класс V был расширен путем включения в него летательных аппаратов, способных выполнять укороченные взлет и посадку (КВП STOL), а также вертикальные взлет и посадку (ВВП-VTOL). Первым летательным аппаратом в новом классе стал четырехместный аппарат XV-1 «Макдоннел-Дуглас» (рис. 11.1).
Рис. 11.1. Конвертоплан XV-1 фирмы «Макдоннел», успешно объединяющий функции вертолета и самолета с неподвижным крылом.
Были построены две опытные машины этого типа, предназначавшиеся для выполнения особых заданий (а не в качестве экспериментальных самолетов). Эти аппараты были способны нести летчика и трех пассажиров или двух больных и сопровождающего медицинского работника.
XV-1 выполнил первый полет 29 апреля 1955 г. Этот аппарат объединял в себе свойства вертолета и самолета, так как он имел вертолетный винт, крыло и толкающий воздушный винт. Последний приводился в движение обычным поршневым двигателем с воздушным охлаждением R-975-19 мощностью 550 л.с. (404 кВт) фирмы «Континенталь». Ротор, однако, не имел механического привода, как это обычно делается на вертолетах. Воздух высокого давления, поступающий от компрессора двигателя, направлялся к небольшим реактивным соплам, установленным на законцовках ротора относительно малого диаметра.
Для осуществления скоростного горизонтального полета подача воздуха в реактивные сопла отключалась, и ротор устанавливался в режим авторотации. После завершения первого этапа летных испытаний на кили были установлены дополнительно два маленьких хвостовых ротора вертолетного типа е целью повышения управляемости аппарата на режиме висения. Даже в тех случаях, когда толкающий воздушный винт не использовался для создания горизонтальной тяги, скорость полета XV-1 в вертолетном режиме достигала 322 км/ч. Размах крыла этого аппарата составлял 7,93 м.
• «Ротодайн» фирмы «Фэйри»
Этот аппарат представляет собой один из наиболее тяжелых аппаратов рассматриваемого класса (рис. 11.2). Он действительно является комбинированным вертолетом, а не конвертопланом. Аппарат оснащается вертолетным ротором диаметром 27,45 м и крылом площадью 53,94 м2.
Рис. 11.2. Британский комбинированный вертолет «Ротодайн» фирмы «Фэйри» — самый тяжелый из конвертопланов (взлетная масса 14 970 кг).
Первый полет аппарата состоялся 6 ноября 1957 г. Это 40-местный пассажирский аппарат (пригодный и для выполнения транспортных операций) с двумя турбовинтовыми двигателями «Нэпьер Эланд» мощностью 3000 л.с. (2205 кВт). Двигатели, приводящие в движение воздушные винты, используются также для привода компрессора, подающего воздух высокого давления к реактивным соплам, установленным на законцовках лопастей ротора. При горизонтальном полете реактивные сопла лопастей отключаются и ротор функционирует аналогично тому, как это происходит на автожирах.