Наша сеть партнеров Banwar
Практично будь-який винахід людина насамперед прагне застосувати для знищення собі подібних. Тому не дивно, що всього через півтора десятка років після першого польоту братів Райт небо заполонила військова авіація - повітряні мисливці-винищувачі і бомбардувальники. Ось тут і виникла проблема, до ладу не вирішена досі: як захистити важкі бомбардувальники від винищувачів супротивника?
Втім, проблема легко вирішувалася, якщо мета бомбардування розташовувалася неподалік: при такому розкладі відряджають конвой винищувачів, які не повинні були підпустити ворога до неповоротким Бомбовоз. Але що робити, якщо виліт відбувається в глиб території противника? У винищувачів в цьому випадку просто не вистачало пального, щоб супроводжувати бомбардувальники на всьому протязі шляху.
Первинне рішення даного завдання підказали, мабуть, конструктори кораблів-авіаносців. І справді: бомбардувальник може взяти ескорт з собою, якщо останній буде якимось чином прикріплений до фюзеляжу. У разі небезпеки винищувачі відчіплюються, ведуть бій, а по його закінченні пристиковуються назад! Але не все так просто і сонячно.
Авіаносець дядька «Том-Тома»
Численні досліди в цьому напрямку показали, що дане рішення, незважаючи на уявну простоту, загрожує аваріями і технічно надзвичайно складно, а отже, ненадійно. Тому в спробі подолати проблему американські інженери вирішили «зчепити» разом ... звичайні серійні літаки.
Винищувач F-84E Thunderjet відділяється від трапецієподібного кріплення, встановленого на серійний бомбардувальник RB-36F-1 Peacemaker (який отримав після модифікації найменування GRB-36D) в рамках програми FICON. Передбачалося, що літак-паразит буде цілком поміщатися всередину носія, але через надмірну вартість розробки обмежилися підвісом.
Перший проект під позначенням MX-1018 передбачав зчеплення з використанням гнучких кріплень між законцовками крил бомбардувальника B-29 і двох винищувачів F-84D, проте випробування почали в дещо іншому варіанті: EB-29A плюс два EF-84B. Тестові польоти, проведені 15 вересня 1950 року спочатку з одним «паразитних» літаком, а потім і з двома (двигуни останніх були вимкнені аж до відстиковки), показали, що ідея має право на подальший розвиток. Перевага системи полягала в простоті від'єднання, яке було доступно навіть пілотам середньої кваліфікації. Недолік - в сильну турбулентність, що створюється крилами бомбардувальника, яка викликала крен винищувачів і вимагала невсипущої уваги їх пілотів. А їм і так доводилося несолодко: вони були змушені перебувати в кабінах з відключеним через непрацюючий двигуна обігрівом протягом багатьох годин польоту.
Система «Ланка»
Клас разделяющихся літаків дуже близький і часом перетинається з класом літаючих авіаносців. Звичайно, останні - це тема для окремого матеріалу, але одну відому конструкцію подібного плану ми не згадати не можемо.
У 1931 році радянський авіаконструктор Володимир Вахмістрів спроектував систему «Ланка»: потужний бомбардувальник-носій плюс кілька легких «підвісних» винищувачів. Зокрема, система «Ланка-1» була ТБ-1 з двома винищувачами І-4, розміщеними зверху на крилі великого літака. Перший політ 31 грудня 1931 року пройшов не без шорсткостей, але, в загальному, успішно: винищувачі «знялися» з крила прямо в повітрі. Згодом було розроблено ще сім типів таких зчленувань. Найпотужнішим стало «Ланка-7»: «матка» ТБ-3, два І-16 типу 4 під крилом, два І-5 на крилі плюс ще І-Z під фюзеляжем. Найбільш вдало себе показала остання зчіпка - «Ланка-СПБ» ( «складовою пікіруючий бомбардувальник») з ТБ-3 М-34 і двох І-16 - вона і була в 1939 році прийнята на озброєння ВПС і Морської авіації РСЧА. Підвісні системи Вахмістрова використовувалися в бойових діях в 1941-1942 роках (близько 30 вильотів) і були цілком успішні. Правда, в січні 1941 року військове командування дало директиву згорнути вахмістровскіе розробки: лише раптовий напад німців повернуло конструктору високе розташування, і вже 26 липня 1941 мав місце перший бойовий виліт. Зникнення «Ланки» з поля бою було обумовлено стрімким прогресом і появою нових бомбардувальників і винищувачів, а також з найскладнішою ситуацією на фронтах: командуванню стало просто не до експериментів.
Тим часом випробування (в тому числі нічні польоти і перевірка систем автоматичного, без участі пілота, управління винищувачем) продовжилися, поки 24 квітня 1953 роки не сталася катастрофа. У лівого EF-84B раптово спрацювала система автоматичного управління, винищувач вдарився об крило EB-29A, і обидва літаки впали на землю. Загинув весь екіпаж повітряного авіаносця.
Наземні випробування однієї з гілок проекту FICON (крильевой зчіпки літаків Republic F-84F Thunderflash і носія GRF-84F).
Паралельно з проектом MX-1018 стартував аналогічний проект під назвою «Том-Том», в якому бомбардувальник RB-36F, раніше використовувався на початку випробувань за програмою FICON ( «транспортер винищувачів»), повинен був на кінчиках крил нести два винищувачі RF-84F . Однак «Том-Том» переслідували ті ж проблеми, що і MX-1018: в Наприкінці 1953 року через турбулентності винищувач, приєднаний за допомогою шарнірних важелів і замків, буквально відірвало від носія. Побоюючись повторення трагедії з MX-1018, командування ВПС незабаром закрило і цей проект, тим більше що система дозаправки в повітрі багаторазово збільшила дальність дії винищувальної авіації.
Проект MX-1018 Tip Tow: бомбардувальник EB-29A, до закінцівки крил якого «прішварторвани» два винищувачі EF-84Bs. Перші польоти це дивною системи пройшли успішно і продемонстрували її життєздатність. Найдовший виліт відбувся 20 жовтня 1950 року і тривав 2 години 40 хвилин - досить для досягнення будь-якої мети в глибокому тилу противника. Власне, аварія 1953 го року, що поклала кінець випробувань MX-1018, була обумовлена збоєм системи автоматичного управління, тобто електронікою, а не механікою. Два основних напрямки американських проектів - зчіпка крилами і підвіс винищувача-паразита на трапеції - показали, що система в цілому життєздатна, але не має економічного сенсу.
Загалом, слід було вигадувати щось інше. І американські винахідники знову запропонували чергове рішення - літаки, здатні в буквальному сенсі роздвоюватися в польоті.
період патентів
Перший літальний апарат з роздільними фюзеляжами з'явився трохи раніше: ним став пасажирський (!) Літак, запатентований в 1949 році американцем Дейвом Вайсом. Пасажирський лайнер мав два корпуси, чомусь квадратних в поперечному перерізі, скріплених з крилом-планером і між собою (пліч-о-пліч або один над іншим). За задумом винахідника, в разі аварії пасажири з екіпажем перейдуть в неушкоджену частину літака, а зламана частина відкинути. Таке елегантне рішення, правда, авіафірми не зацікавило.
Ілюстрація з патенту Джорджа Циммера 1976 року. Циммер припускав, що для евакуації пілота може бути недостатньо крісла-катапульти. Кабіна літака, розробленого їм на базі бомбардувальника General Dynamics F-111, повинна була являти собою окремий маленький літачок з двигунами, крилами, хвостовим оперенням.
Ідею творчо розвинув в 1961 році інший американець - Джеймс Ді Перна. Для підвищення безпеки повітряних польотів він жорстко скріпив ... два звичайних двомоторних пасажирські літаки. У разі поломки одного з них пасажири по сходах повинні були перебратися в другій лайнер, відчепити несправний і продовжити безтурботний політ.
Аналогічним шляхом пішов ще один американець, Енох Елійя, який отримав патент на винахід «літака, що має дві поділені літаючі частини», все в тому ж 1961-му. Правда, одна з «літаючих частин» (верхня) виконувала суто рятувальні функції, тоді як нижня була повноцінним пасажирським літаком. Цікаво, до речі, що рятувальна капсула, виконана за схемою «літаюче крило», на ілюстрації до патенту має чотири двигуни, тоді як пасажирський лайнер - всього два.
У 1967 році патент на розділяється літальний апарат отримав гурт винахідників (Джозеф Дастолі, Вільям Денел, Леон Хелепес) з Коннектикуту. На відміну від колег, вони дивилися в майбутнє і пропонували не просто пару зчеплених один з одним планерів, а важкий військово-транспортний літак вантажопідйомністю 50 т з вертикальним зльотом і посадкою!
Сіамські близнюки
На противагу «розділяти» літакам існували і намертво з'єднані машини. Їх історія почалася з того, що в 1940-му у люфтваффе не знайшлося буксировщика для гігантського транспортного планера Me.321. Махину довжиною 28 і висотою 10 метрів намагалися буксирувати різними способами, але ризик аварії «упряжки» був дуже великий. І тоді генерал-полковнику Ернст Удет прийшла в голову думка поєднати крила «тягачів». Так на світ з'явився He.111Z на прізвисько Zwilling - «Близнюки».
Крім He.111Z, німці спроектували ще один літак-сіамец - важкий винищувач Messerschmitt Bf.109Z. Правда, «в залізі» його так і не добудували: прототип загинув під час повітряного нальоту. Відомий також американський проект ХР-82 Twin Mustang: з 1946 по 1953 рр. було виготовлено 272 подібних літака, і вони цілком успішно брали участь в бойових діях.
Літальний апарат, як випливає з опису, повинен був складатися з двох секцій: верхньої (половина фюзеляжу по подовжньому розтину, крила з двигунами і хвостове оперення) і нижньої, оснащеної другою половиною фюзеляжу і чотирма двигунами на поворотних пілонах. Верхня частина брала на себе роль засобу доставки, а нижня, в якій був вилучений вантаж, забезпечувала вертикальне приземлення після відстиковки. Дальність дії «подвійного літака» - від 16 000 до 19 000 км - давала можливість злітати з баз на американському континенті і не турбуватися про наявність в точці призначення аеродрому, оскільки посадку можна зробити на будь-яку, навіть непідготовлений, майданчик.
1943 рік. Messerschmitt Bf.109Z - досвідчений проект в рамках держзамовлення по розробці важкого винищувача. Чи не літав.
Крім цього, винахідники вказували на подвоїти безпеку перельоту (в разі аварії екіпаж залишиться живий), а також на можливість десантування важкої військової техніки без застосування громіздких парашутних систем.
Нарешті, в 1976 році хтось Джордж Циммер з Каліфорнії отримав патент на кабіну винищувача, в разі аварії повністю відділяється і здатну літати самостійно. Для цього кабіна мала власні двигуни, крила і хвостове оперення.
1948 рік. Серійні американські F-82 Twin Mustang, тільки що зійшли з конвеєра - останні поршневі винищувачі ВПС США.
Так чи інакше, всі ці проекти об'єднує одне: вони так і не вийшли зі стадії патентів, в основному через технічні складнощі і збільшення експлуатаційної вартості. Здавалося б, тема вичерпана. Проте сьогодні військові знову повернулися до старої доброї ідеї зчеплених літальних апаратів.
політ Одіссея
Мова, зокрема, йде про концепт від Aurora Flight Sciences - трьох безпілотники з електродвигунами, з'єднаних законцовками крил. Модульна система, на думку розробників, дозволяє швидко замінювати пошкоджені апарати новими шляхом елементарної перестиковки.
Кожен модуль з розмахом крил в 50 м і вагою 1350 кг буде підніматися в повітря окремо і зчіплюватися з «побратимами» вже на висоті - така схема простіше, ніж зліт заздалегідь зібраного апарата. Навіщо взагалі потрібно зчеплення? Все просто: «зчеплений» дизайн з трьох модулів дає потрійний виграш в вантажопідйомності при тому ж лобовому опорі повітря, що і у одиночного модуля.
Проект Odysseus, розроблений в рамках однієї з численних програм DAPRA, являє собою безпілотний «паззл», здатний літати в стратосфері. Кожна секція дрона обладнана трьома електродвигунами та відповідними пропелерами. Odysseus здатний літати зі швидкістю 63 м / ч, несучи при цьому 450-500 кілограмів корисного вантажу. Сонячні батареї дозволяють постійно заряджати модулі, розряджений модуль може «підмінятися» зарядженим прямо в повітрі.
У польоті літак може міняти форму, домагаючись найефективнішого кута повороту сонячних батарей по відношенню до Сонця. За словами головного конструктора Aurora Flight Sciences Боба Паркса, за рахунок цього Odysseus зможе отримувати енергію навіть в екстремальних умовах на кшталт високих широт в місяць зимового сонцестояння. Вночі ж апарат може розкладатися «в стрічку» і планувати, майже не витрачаючи енергію акумуляторів.
Проект Odysseus був створений в рамках програми DARPA (Агентства по перспективних оборонних науково-дослідних розробок США) зі створення апарату, що поєднує можливості літака і низькоорбітального супутника. Завданнями такого літального апарату стане спостереження за противником, його розпізнавання і цілевказування, телекомунікаційне забезпечення, картографування, а також атмосферні дослідження і моніторинг навколишнього середовища.
Машина від Aurora Flight Sciences відповідає поставленим військовими умовами: безпосадочний політ протягом п'яти років і корисне навантаження в 450 кг на кожен модуль. У число корисного навантаження входить радіолокаційна система, мультиспектрального камера, електронно-оптична і / або інфрачервона камера, лазерний цілевказівник, лазерний далекомір, а також інше необхідне для виконання завдань обладнання.
В якійсь мірі напрямом «разделяющихся літаків» не пощастило. Коли воно було дійсно затребуване, технології не дозволяли створити адекватну конструкцію. Сьогодні ж, коли наука і техніка досягли значних висот, потрібно спочатку довести необхідність створення «розділяється» машини, а потім вже її будувати. Чи буде втілено в життя проект Odysseus, чи з'являться інші подібні - покаже час і стан світової економіки. Останній фактор - в першу чергу.
Стаття «Небесний конструктор» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №6, червень 2012 ).
Ось тут і виникла проблема, до ладу не вирішена досі: як захистити важкі бомбардувальники від винищувачів супротивника?Але що робити, якщо виліт відбувається в глиб території противника?
Навіщо взагалі потрібно зчеплення?