РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Как устроены самолеты-авианосцы: небесные колоссы

Практически любое изобретение человек первым делом стремится применить для уничтожения себе подобных. Поэтому неудивительно, что всего через полтора десятка лет после первого полета братьев Райт небо заполонила военная авиация – воздушные охотники-истребители и бомбардировщики. Вот тут и возникла проблема, толком не решенная до сих пор: как защитить тяжелые бомбардировщики от истребителей противника?
Тэги:
Как устроены самолеты-авианосцы: небесные колоссы

Впрочем, проблема легко решалась, если цель бомбардировки располагалась неподалеку: при таком раскладе отряжался конвой истребителей, которые не должны были подпустить врага к неповоротливым бомбовозам. Но что делать, если вылет совершается в глубь территории противника? У истребителей в этом случае просто не хватало горючего, чтобы сопровождать бомбардировщики на всем протяжении пути.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Первичное решение данной задачи подсказали, видимо, конструкторы кораблей-авианосцев. И в самом деле: бомбардировщик может взять эскорт с собой, если последний будет каким-либо образом прикреплен к фюзеляжу. В случае опасности истребители отцепляются, ведут бой, а по его окончании пристыковываются обратно! Но не все так просто и солнечно.

Авианосец дяди «Том-Тома»

Многочисленные опыты в этом направлении показали, что данное решение, несмотря на кажущуюся простоту, чревато авариями и технически чрезвычайно сложно, а следовательно, ненадежно. Поэтому в попытке преодолеть проблему американские инженеры решили «сцепить» вместе... обычные серийные самолеты.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Истребитель F-84E Thunderjet отделяется от трапециевидного крепления, установленного на серийный бомбардировщик RB-36F-1 Peacemaker (получивший после модификации наименование GRB-36D) в рамках программы FICON. Предполагалось, что самолёт-паразит будет целиком помещаться внутрь носителя, но из-за чрезмерной стоимости разработки ограничились подвесом.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Первый проект под обозначением MX-1018 предусматривал сцепку с использованием гибких креплений между законцовками крыльев бомбардировщика B-29 и двух истребителей F-84D, однако испытания начали в несколько другом варианте: EB-29A плюс два EF-84B. Тестовые полеты, проведенные 15 сентября 1950 года сначала с одним «паразитным» самолетом, а затем и с двумя (двигатели последних были выключены вплоть до отстыковки), показали, что идея имеет право на дальнейшее развитие. Преимущество системы заключалось в простоте отсоединения, которое было доступно даже пилотам средней квалификации. Недостаток — в сильной турбулентности, создаваемой крыльями бомбардировщика, которая вызывала крены истребителей и требовала неусыпного внимания их пилотов. А им и так приходилось несладко: они были вынуждены находиться в кабинах с отключенным из-за неработающего двигателя обогревом в течение многих часов полета.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Система «Звено»
widget-interest

Класс разделяющихся самолётов очень близок и порой пересекается с классом летающих авианосцев.  Конечно, последние – это тема для отдельного материала, но одну известную конструкцию подобного плана мы не упомянуть не можем. 
В 1931 году советский авиаконструктор Владимир Вахмистров спроектировал систему «Звено»: мощный бомбардировщик-носитель плюс несколько лёгких «подвесных» истребителей. В частности, система «Звено-1» представляла собой ТБ-1 с двумя истребителями И-4, размещёнными сверху на крыле большого самолёта. Первый полёт 31 декабря 1931 года прошёл не без шероховатостей, но, в общем, успешно: истребители «снялись» с крыла прямо в воздухе. Впоследствии было разработано ещё семь типов таких сочленений. Самым массивным стало «Звено-7»: «матка»  ТБ-3, два И-16 типа 4 под крылом, два И-5 на крыле плюс ещё И-Z под фюзеляжем. Наиболее удачно себя показала последняя сцепка – «Звено-СПБ» ( «составной пикирующий бомбардировщик») из ТБ-3 М-34 и двух И-16 – она и была в 1939 году принята на вооружение ВВС и Морской авиации РККА.  Подвесные системы Вахмистрова использовались в боевых действиях в 1941-1942 годах (около 30 вылетов) и были вполне успешны. Правда, в январе 1941 года военное командование дало директиву свернуть вахмистровские разработки: лишь внезапное нападение немцев вернуло конструктору высокое расположение, и уже 26 июля 1941 имел место первый боевой вылет. Исчезновение «Звена» с поля боя было обусловлено стремительным прогрессом и появлением новых бомбардировщиков и истребителей, а также со сложнейшей ситуацией на фронтах: командованию стало просто не до экспериментов.

Тем временем испытания (в том числе ночные полеты и проверка систем автоматического, без участия пилота, управления истребителем) продолжились, пока 24 апреля 1953 года не произошла катастрофа. У левого EF-84B внезапно сработала система автоматического управления, истребитель ударился о крыло EB-29A, и оба самолета рухнули на землю. Погиб весь экипаж воздушного авианосца.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Наземные испытания одной из ветвей проекта FICON (крыльевой сцепки самолётов Republic F-84F Thunderflash и носителя GRF-84F).

Параллельно с проектом MX-1018 стартовал аналогичный проект под названием «Том-Том», в котором бомбардировщик RB-36F, ранее использовавшийся в начале испытаний по программе FICON («транспортер истребителей»), должен был на кончиках крыльев нести два истребителя RF-84F. Однако «Том-Том» преследовали те же проблемы, что и MX-1018: в конце 1953 года из-за турбулентности истребитель, присоединенный с помощью шарнирных рычагов и замков, буквально оторвало от носителя. Опасаясь повторения трагедии с MX-1018, командование ВВС вскоре закрыло и этот проект, тем более что система дозаправки в воздухе многократно увеличила дальность действия истребительной авиации.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Проект MX-1018 Tip Tow: бомбардировщик EB-29A, к законцовкам крыльев которого «пришварторваны» два истребителя EF-84Bs. Первые полёты это странной системы прошли успешно и продемонстрировали её жизнеспособность. Самый длинный вылет произошёл 20 октября 1950 года и длился 2 часа 40 минут – достаточно для достижения любой цели в глубоком тылу противника. Собственно, авария 1953-го года, положившая конец испытаниям MX-1018, была обусловлена сбоем системы автоматического управления, то есть электроникой, а не механикой. Два основных направления американских проектов – сцепка крыльями и подвес истребителя-паразита на трапеции – показали, что система в целом жизнеспособна, но не имеет экономического смысла.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В общем, следовало придумывать что-то другое. И американские изобретатели вновь предложили очередное решение — самолеты, способные в буквальном смысле раздваиваться в полете.

Период патентов

Первый летательный аппарат с разделяющимися фюзеляжами появился чуть раньше: им стал пассажирский (!) самолет, запатентованный в 1949 году американцем Дэйвом Вайсом. Пассажирский лайнер имел два корпуса, почему-то квадратных в поперечном сечении, скрепленных с крылом-планером и между собой (бок о бок либо один над другим). По замыслу изобретателя, в случае аварии пассажиры с экипажем перейдут в неповрежденную часть самолета, а сломанная часть отбросится. Такое элегантное решение, правда, авиафирмы не заинтересовало.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Иллюстрация из патента Джорджа Циммера 1976 года. Циммер предполагал, что для эвакуации пилота может быть недостаточно кресла-катапульты. Кабина самолёта, разработанного им на базе бомбардировщика General Dynamics F-111, должна была представлять собой отдельный маленький самолётик с двигателями, крыльями, хвостовым оперением.

Идею творчески развил в 1961 году другой американец — Джеймс Ди Перна. Для повышения безопасности воздушных полетов он жестко скрепил... два обычных двухмоторных пассажирских самолета. В случае поломки одного из них пассажиры по лестнице должны были перебраться во второй лайнер, отцепить неисправный и продолжить беззаботный полет.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

По аналогичному пути пошел еще один американец, Енох Элийя, получивший патент на изобретение «самолета, имеющего две разделяющиеся летающие части», все в том же 1961-м. Правда, одна из «летающих частей» (верхняя) выполняла сугубо спасательные функции, тогда как нижняя являлась полноценным пассажирским самолетом. Любопытно, кстати, что спасательная капсула, выполненная по схеме «летающее крыло», на иллюстрации к патенту имеет четыре двигателя, тогда как пассажирский лайнер — всего два.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В 1967 году патент на разделяющийся летательный аппарат получила группа изобретателей (Джозеф Дастоли, Уильям Денел, Леон Хэлепэс) из Коннектикута. В отличие от коллег, они глядели в будущее и предлагали не просто пару сцепленных друг с другом планеров, а тяжелый военно-транспортный самолет грузоподъемностью 50 т с вертикальным взлетом и посадкой!

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Сиамские близнецы
widget-interest

В противоположность «разделяющимся» самолетам существовали и намертво соединенные машины. Их история началась с того, что в 1940-м у люфтваффе не нашлось буксировщика для гигантского транспортного планера Me.321. Махину длиной 28 и высотой 10 метров пытались буксировать разными способами, но риск аварии «упряжки» был весьма велик. И тогда генерал-полковнику Эрнсту Удету пришла в голову мысль соединить крылья «тягачей». Так на свет появился He.111Z по прозвищу Zwilling – «Близнецы». 
Помимо He.111Z, немцы спроектировали еще один самолет-сиамец – тяжёлый истребитель Messerschmitt Bf.109Z. Правда, «в железе» его так и не достроили: прототип погиб во время воздушного налёта. Известен также американский проект ХР-82 Twin Mustang: с 1946 по 1953 гг. было изготовлено 272 подобных самолета, и они вполне успешно принимали участие в боевых действиях.

Летательный аппарат, как следует из описания, должен был состоять из двух секций: верхней (половина фюзеляжа по продольному сечению, крылья с двигателями и хвостовое оперение) и нижней, оснащенной второй половиной фюзеляжа и четырьмя двигателями на поворотных пилонах. Верхняя часть брала на себя роль средства доставки, а нижняя, в которой находился груз, обеспечивала вертикальное приземление после отстыковки. Дальность действия «двойного самолета» — от 16 000 до 19 000 км — давала возможность взлетать с баз на американском континенте и не беспокоиться о наличии в точке назначения аэродрома, поскольку посадку можно произвести на любую, даже неподготовленную, площадку.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
1943 год. Messerschmitt Bf.109Z – опытный проект в рамках госзаказа по разработке тяжёлого истребителя. Не летал.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Помимо этого, изобретатели указывали на удвоившуюся безопасность перелета (в случае аварии экипаж останется жив), а также на возможность десантирования тяжелой военной техники без применения громоздких парашютных систем.

Наконец, в 1976 году некто Джордж Циммер из Калифорнии получил патент на кабину истребителя, в случае аварии полностью отделяющуюся и способную летать самостоятельно. Для этого кабина имела собственные двигатели, крылья и хвостовое оперение.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
1948 год. Серийные американские F-82 Twin Mustang, только что сошедшие с конвейера – последние поршневые истребители ВВС США.

Так или иначе, все эти проекты объединяет одно: они так и не вышли из стадии патентов, в основном из-за технических сложностей и увеличения эксплуатационной стоимости. Казалось бы, тема исчерпана. Тем не менее сегодня военные снова вернулись к старой доброй идее сцепленных летательных аппаратов.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Полет Одиссея

Речь, в частности, идет о концепте от Aurora Flight Sciences — трех беспилотниках с электродвигателями, соединенных законцовками крыльев. Модульная система, по мнению разработчиков, позволяет быстро заменять поврежденные аппараты новыми путем элементарной перестыковки.

Каждый модуль с размахом крыльев в 50 м и весом 1350 кг будет подниматься в воздух по отдельности и сцепляться с «собратьями» уже на высоте — такая схема проще, нежели взлет заранее собранного аппарата. Зачем вообще нужно сцепление? Все просто: «сцепленный» дизайн из трех модулей дает тройной выигрыш в грузоподъемности при том же лобовом сопротивлении воздуха, что и у одиночного модуля.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Проект Odysseus, разработанный в рамках одной из многочисленных программ DAPRA, представляет собой беспилотный «паззл», способный летать в стратосфере. Каждая секция дрона оборудована тремя электродвигателями и соответствующими пропеллерами. Odysseus способен летать со скоростью 63 м/ч, неся при этом 450-500 килограммов полезного груза. Солнечные батареи позволяют постоянно подзаряжать модули, разряженный модуль может «подменяться» заряженным прямо в воздухе.

В полете самолет может менять форму, добиваясь наиболее эффективного угла поворота солнечных батарей по отношению к Солнцу. По словам главного конструктора Aurora Flight Sciences Боба Паркса, за счет этого Odysseus сможет получать энергию даже в экстремальных условиях вроде высоких широт в месяц зимнего солнцестояния. Ночью же аппарат может раскладываться «в ленту» и планировать, почти не расходуя энергию аккумуляторов.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Проект Odysseus был создан в рамках программы DARPA (Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США) по созданию аппарата, сочетающего возможности самолета и низкоорбитального спутника. Задачами такого летательного аппарата станет наблюдение за противником, его распознавание и целеуказание, телекоммуникационное обеспечение, картографирование, а также атмосферные исследования и мониторинг окружающей среды.

Машина от Aurora Flight Sciences соответствует поставленным военными условиям: беспосадочный полет на протяжении пяти лет и полезная нагрузка в 450 кг на каждый модуль. В число полезной нагрузки входит радиолокационная система, мультиспектральная камера, электронно-оптическая и/или инфракрасная камера, лазерный целеуказатель, лазерный дальномер, а также другое необходимое для выполнения задач оборудование.

В какой-то мере направлению «разделяющихся самолетов» не повезло. Когда оно было действительно востребовано, технологии не позволяли создать адекватную конструкцию. Сегодня же, когда наука и техника достигли значительных высот, нужно сначала доказать необходимость создания «разделяющейся» машины, а потом уже ее строить. Будет ли претворен в жизнь проект Odysseus, появятся ли другие подобные — покажет время и состояние мировой экономики. Последний фактор — в первую очередь.

Загрузка статьи...