© CC0 / Public Domain, NASA / Larry Sammons | Перейти в фотобанкВ истории авиации было создано немного самолетов с обратной стреловидностью крыла. Один из них — еще советский Су-47, появившейся на авиасалоне МАКС-2019. Но эта статья про американский самолет, созданный объединением компаний-гигантов. Это была попытка построить непревзойденный и идеальный истребитель.
Такого самолета как X-29 больше нет. Его удивительные, вывернутые вперед крылья стали лишь одним из многих смелых новшеств.
Этот самолет был создан на пике холодной войны объединением гигантов, в которое вошли НАСА, ВВС США, «люди в черном» из Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны и авиакосмическая компания «Грумман». Свой первый полет он совершил в 1984 году. Это была попытка построить непревзойденный и идеальный истребитель.
Но из-за экспериментальной конструкции это был самый неустойчивый самолет из всех когда-либо построенных.
«Без бортового навигационного компьютера летать на нем было невозможно в буквальном смысле этого слова. Этот компьютер вносил поправки в маршрут полета 40 раз в секунду», — рассказал в телефонном интервью главный историк летного исследовательского центра НАСА им. Армстронга Кристиан Гельцер (Christian Gelzer). Этот центр расположен в южной Калифорнии, где проходили испытания самолета. «Инженеры пришли к выводу, что если все три навигационных компьютера откажут одновременно, самолет развалится в воздухе еще до того, как летчик успеет катапультироваться», — добавил Гельцер.
Резкие маневры
Самолеты с обратной стреловидностью крыла, которое расположено под углом, противоположным традиционному крылу, встречаются редко, но Х-29 был не первой машиной, на которой его применили. Немецкий бомбардировщик «Юнкерс» Ju 287, ставший успешным прототипом с такой конструкцией, совершил свой первый полет в 1944 году. Его конструктор Ганс Вокке (Hans Wocke) позже применил полученные знания для создания маленького самолета бизнес-класса «Ханса HBF 320», который поднялся в небо в 1964 году. Всего было построено несколько десятков таких машин, и некоторые летают до сих пор. Это единственный коммерческий самолет с обратной стреловидностью крыла.
Но у «Хансы» крылья повернуты вперед для того, чтобы максимально использовать маленький фюзеляж и создать в этом тесном самолете больше пространства для пассажиров. Дело в том, что такая конфигурация позволяет сдвинуть крылья назад вдоль корпуса самолета.
Кроме того, у «Хансы» крылья вывернуты вперед всего на несколько градусов, в отличие от Х-29, у которого обратная стреловидность составляет 33 градуса. Столь радикальное изменение означает, что устойчивостью еще больше пожертвовали ради маневренности, так как самолет изначально неустойчив.
«У истребителя F-18 коэффициент нестабильности составляет всего 5%. А у Х-29 статическая неустойчивость равна 35%», — сказал Гельцер.
Но размещение крыльев сзади имеет другое важное следствие. Небольшие выступающие элементы оперения под названием элероны (в переводе с французского «маленькие крылья»), которые играют важнейшую роль в управлении самолетом, расположены близко к законцовкам крыла. Когда обычный самолет сваливается на крыло (потеря вертикальной тяги может привести к падению), в первую очередь обычно перестают работать элероны, потому что срыв потока начинается с концевой части крыла из-за того, как воздух его обтекает. Это означает потерю управления в и без того опасной ситуации.
Однако крыло обратной стреловидности вызывает поток воздуха в противоположном направлении, то есть, воздушный поток смещается к его корневой части. По этой причине срыв потока начинается ближе к фюзеляжу, и элероны работают дольше, давая летчику возможность управлять машиной.
«После сваливания и потери скорости при срыве потока некоторые военные самолеты могут продолжать полет вопреки логике аэродинамики благодаря огромной силе тяги двигателей. Но вопрос в том, можно ли в такой ситуации управлять самолетом. Пока не появился Х-29, это было невозможно. Это был единственный самолет с обратной стреловидностью крыла, и он сохранял управляемость после сваливания», — рассказал Гельцер.
«В то время такая маневренность считалась исключительно важной для обеспечения истребителю превосходства в воздухе. Если самолет противника свалится на крыло раньше моего, я смогу подстрелить его в мгновение ока», — сказал Гельцер.
И вот появились технологии «стелс»
Необычная компоновка крыла создала для конструкторов Х-29 другую проблему: вес. Повернутое вперед крыло подвергается воздействию мощной скручивающей силы и может сломаться, из-за чего его нужно усиливать. Но если бы крылья Х-29 делали из металла, вес у них был бы слишком большой. Поэтому при изготовлении крыла для Х-29 использовали новые композиционные материалы, которые сегодня применяются повсюду, как в гражданском, так и в военном самолетостроении.
У самолета также была футуристическая электродистанционная система компьютерного управления полетом. В ней вместо традиционного ручного управления в полете применялся электронный интерфейс. Это еще одно новшество того времени, которое сегодня широко применяется в авиации.
Строительством Х-29 занималась компания «Грумман». Этот оборонный подрядчик участвовал в создании успешного самолета F-14 и исторического лунного модуля «Аполлона». Компания получила контракт на 87 миллионов долларов (около 245 миллионов долларов в сегодняшних деньгах) благодаря мерам по оптимизации затрат. В частности, она использовала детали с уже созданных самолетов, таких как F-5A и F-16 «Фалькон». Заказ и задание компания получила от Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны и лаборатории летной динамики ВВС, расположенной на авиабазе Райт-Паттерсон в Огайо. Испытательными полетами занималась НАСА.
В период с 1984 по 1992 годы Х-29 совершили 422 испытательных полета. Но в итоге его самые радикальные особенности оказались на свалке истории.
«Преимущества не перевесили недостатки. Но в то время также появились технологии «стелс», которые стали широко использоваться в истребителях», — сказал Гельцер.
Такая технология обеспечивает самолету малозаметность и делает его практически невидимым для радаров. Она дает такие серьезные преимущества, что многие современные истребители даже не готовят к ведению традиционного воздушного боя, который стал редкостью.
Крыло обратной стреловидности устарело еще и из-за того, что появился отклоняемый вектор тяги, как называют возможность физически изменять направления двигателя и тяги, что обеспечивает маневренность самолету даже в случае сваливания. «Почти все то, что мог делать Х-29, в F-22 обеспечивается за счет современной аэродинамики и отклонения вектора тяги», — объяснил Гельцер.
Тем не менее, об этом самолете остались самые добрые воспоминания. «Участники той программы оценивают ее очень высоко. Люди были просто очарованы этим странным самолетом. Очень важную роль в этой программе сыграла НАСА. Она предоставила летчиков, инженеров, возможности для обслуживания самолета и место для его хранения. Она была неотъемлемой участницей с самого начала».
Русский клон?
Но Х-29 был не последним в своем роде самолетом. 25 сентября 1997 года, спустя пять лет после завершающего полета Х-29, российские ВВС выпустили в небо свою собственную версию истребителя с обратной стреловидностью крыла — самолет компании «Сухой» Су-47. Его назвали «Беркут», и это был итоговый результат проекта, начатого в 1983 году, но отложенного из-за распада СССР.
Схожесть конструкции и время появления этого самолета позволяют предположить, что на его создание конструкторов вдохновил Х-29. «Не сделать такой вывод трудно. Они наверняка увидели его и решили: «Надо и нам выяснить, работает ли эта штука»», — сказал Гельцер.
Но Су-47 был почти в два раза больше Х-29, и создавали его в большей степени как полноправный истребитель, а не как опытный образец. Несмотря на это, до серийного производства дело не дошло, и был построен всего один Су-47.
В 2015 году одна российская фирма приступила к испытаниям маленького истребителя с обратной стреловидностью крыла СР-10, намереваясь предложить его российским ВВС. Это говорит о том, что такая конструкция все же может оказаться жизнеспособной.
Но увидим ли мы еще один самолет с обратной стреловидностью крыла, сделанный НАСА или ВВС США? Не стоит возлагать на это большие надежды, говорит Гельцер.
«Маленькие фирмы могут этим заняться, а вот крупные военные подрядчики и конструкторы вряд ли. Думаю, должно произойти нечто экстраординарное, чтобы они вернулись к такой концепции».
© CC0 / Public Domain, NASA / Larry Sammons | Перейти в фотобанкВ истории авиации было создано немного самолетов с обратной стреловидностью крыла. Один из них — еще советский Су-47, появившейся на авиасалоне МАКС-2019. Но эта статья про американский самолет, созданный объединением компаний-гигантов. Это была попытка построить непревзойденный и идеальный истребитель.Такого самолета как X-29 больше нет. Его удивительные, вывернутые вперед крылья стали лишь одним из многих смелых новшеств. Этот самолет был создан на пике холодной войны объединением гигантов, в которое вошли НАСА, ВВС США, «люди в черном» из Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны и авиакосмическая компания «Грумман». Свой первый полет он совершил в 1984 году. Это была попытка построить непревзойденный и идеальный истребитель. Но из-за экспериментальной конструкции это был самый неустойчивый самолет из всех когда-либо построенных. «Без бортового навигационного компьютера летать на нем было невозможно в буквальном смысле этого слова. Этот компьютер вносил поправки в маршрут полета 40 раз в секунду», — рассказал в телефонном интервью главный историк летного исследовательского центра НАСА им. Армстронга Кристиан Гельцер (Christian Gelzer). Этот центр расположен в южной Калифорнии, где проходили испытания самолета. «Инженеры пришли к выводу, что если все три навигационных компьютера откажут одновременно, самолет развалится в воздухе еще до того, как летчик успеет катапультироваться», — добавил Гельцер. Резкие маневры Самолеты с обратной стреловидностью крыла, которое расположено под углом, противоположным традиционному крылу, встречаются редко, но Х-29 был не первой машиной, на которой его применили. Немецкий бомбардировщик «Юнкерс» Ju 287, ставший успешным прототипом с такой конструкцией, совершил свой первый полет в 1944 году. Его конструктор Ганс Вокке (Hans Wocke) позже применил полученные знания для создания маленького самолета бизнес-класса «Ханса HBF 320», который поднялся в небо в 1964 году. Всего было построено несколько десятков таких машин, и некоторые летают до сих пор. Это единственный коммерческий самолет с обратной стреловидностью крыла. Но у «Хансы» крылья повернуты вперед для того, чтобы максимально использовать маленький фюзеляж и создать в этом тесном самолете больше пространства для пассажиров. Дело в том, что такая конфигурация позволяет сдвинуть крылья назад вдоль корпуса самолета. Кроме того, у «Хансы» крылья вывернуты вперед всего на несколько градусов, в отличие от Х-29, у которого обратная стреловидность составляет 33 градуса. Столь радикальное изменение означает, что устойчивостью еще больше пожертвовали ради маневренности, так как самолет изначально неустойчив. «У истребителя F-18 коэффициент нестабильности составляет всего 5%. А у Х-29 статическая неустойчивость равна 35%», — сказал Гельцер. Но размещение крыльев сзади имеет другое важное следствие. Небольшие выступающие элементы оперения под названием элероны (в переводе с французского «маленькие крылья»), которые играют важнейшую роль в управлении самолетом, расположены близко к законцовкам крыла. Когда обычный самолет сваливается на крыло (потеря вертикальной тяги может привести к падению), в первую очередь обычно перестают работать элероны, потому что срыв потока начинается с концевой части крыла из-за того, как воздух его обтекает. Это означает потерю управления в и без того опасной ситуации. Однако крыло обратной стреловидности вызывает поток воздуха в противоположном направлении, то есть, воздушный поток смещается к его корневой части. По этой причине срыв потока начинается ближе к фюзеляжу, и элероны работают дольше, давая летчику возможность управлять машиной. «После сваливания и потери скорости при срыве потока некоторые военные самолеты могут продолжать полет вопреки логике аэродинамики благодаря огромной силе тяги двигателей. Но вопрос в том, можно ли в такой ситуации управлять самолетом. Пока не появился Х-29, это было невозможно. Это был единственный самолет с обратной стреловидностью крыла, и он сохранял управляемость после сваливания», — рассказал Гельцер. «В то время такая маневренность считалась исключительно важной для обеспечения истребителю превосходства в воздухе. Если самолет противника свалится на крыло раньше моего, я смогу подстрелить его в мгновение ока», — сказал Гельцер. И вот появились технологии «стелс» Необычная компоновка крыла создала для конструкторов Х-29 другую проблему: вес. Повернутое вперед крыло подвергается воздействию мощной скручивающей силы и может сломаться, из-за чего его нужно усиливать. Но если бы крылья Х-29 делали из металла, вес у них был бы слишком большой. Поэтому при изготовлении крыла для Х-29 использовали новые композиционные материалы, которые сегодня применяются повсюду, как в гражданском, так и в военном самолетостроении. У самолета также была футуристическая электродистанционная система компьютерного управления полетом. В ней вместо традиционного ручного управления в полете применялся электронный интерфейс. Это еще одно новшество того времени, которое сегодня широко применяется в авиации. Строительством Х-29 занималась компания «Грумман». Этот оборонный подрядчик участвовал в создании успешного самолета F-14 и исторического лунного модуля «Аполлона». Компания получила контракт на 87 миллионов долларов (около 245 миллионов долларов в сегодняшних деньгах) благодаря мерам по оптимизации затрат. В частности, она использовала детали с уже созданных самолетов, таких как F-5A и F-16 «Фалькон». Заказ и задание компания получила от Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны и лаборатории летной динамики ВВС, расположенной на авиабазе Райт-Паттерсон в Огайо. Испытательными полетами занималась НАСА. В период с 1984 по 1992 годы Х-29 совершили 422 испытательных полета. Но в итоге его самые радикальные особенности оказались на свалке истории. «Преимущества не перевесили недостатки. Но в то время также появились технологии «стелс», которые стали широко использоваться в истребителях», — сказал Гельцер. Такая технология обеспечивает самолету малозаметность и делает его практически невидимым для радаров. Она дает такие серьезные преимущества, что многие современные истребители даже не готовят к ведению традиционного воздушного боя, который стал редкостью. Крыло обратной стреловидности устарело еще и из-за того, что появился отклоняемый вектор тяги, как называют возможность физически изменять направления двигателя и тяги, что обеспечивает маневренность самолету даже в случае сваливания. «Почти все то, что мог делать Х-29, в F-22 обеспечивается за счет современной аэродинамики и отклонения вектора тяги», — объяснил Гельцер. Тем не менее, об этом самолете остались самые добрые воспоминания. «Участники той программы оценивают ее очень высоко. Люди были просто очарованы этим странным самолетом. Очень важную роль в этой программе сыграла НАСА. Она предоставила летчиков, инженеров, возможности для обслуживания самолета и место для его хранения. Она была неотъемлемой участницей с самого начала». Русский клон? Но Х-29 был не последним в своем роде самолетом. 25 сентября 1997 года, спустя пять лет после завершающего полета Х-29, российские ВВС выпустили в небо свою собственную версию истребителя с обратной стреловидностью крыла — самолет компании «Сухой» Су-47. Его назвали «Беркут», и это был итоговый результат проекта, начатого в 1983 году, но отложенного из-за распада СССР. Схожесть конструкции и время появления этого самолета позволяют предположить, что на его создание конструкторов вдохновил Х-29. «Не сделать такой вывод трудно. Они наверняка увидели его и решили: «Надо и нам выяснить, работает ли эта штука»», — сказал Гельцер. Но Су-47 был почти в два раза больше Х-29, и создавали его в большей степени как полноправный истребитель, а не как опытный образец. Несмотря на это, до серийного производства дело не дошло, и был построен всего один Су-47. В 2015 году одна российская фирма приступила к испытаниям маленького истребителя с обратной стреловидностью крыла СР-10, намереваясь предложить его российским ВВС. Это говорит о том, что такая конструкция все же может оказаться жизнеспособной. Но увидим ли мы еще один самолет с обратной стреловидностью крыла, сделанный НАСА или ВВС США? Не стоит возлагать на это большие надежды, говорит Гельцер. «Маленькие фирмы могут этим заняться, а вот крупные военные подрядчики и конструкторы вряд ли. Думаю, должно произойти нечто экстраординарное, чтобы они вернулись к такой концепции».
Комментарии (0)