100 великих рекордов транспорта
Еще одно применение гибридов самолета и вертолета – доставка грузов в таежную глушь Сибири, в джунгли Бразилии или ледяные пустыни Антарктиды. Именно там, в самых потаенных уголках Земли, скрываются в недрах залежи редких металлов, месторождения нефти и природного газа. До сих пор эти богатства остаются нетронутыми только потому, что слишком дорого оказывается доставить к месту разработки оборудование и рабочую силу.
Однако уже в ближайшие десятилетия ситуация может радикально измениться, если в небо поднимутся флотилии летательных аппаратов нового типа – могучих, маневренных и стремительных. Причем для взлета и посадки им будут уж не нужны бетонные полосы аэродромов.
Основатель авиакомпании GBA Дэвид Гроен рассказал, что еще лет сорок назад британская компания FAIREY AVIATION разработала принципиально новый тип летательного аппарата и дала ему имя «ротодайн».
Он представлял собой автожир, у которого на кончиках лопастей крепились небольшие реактивные двигатели. Они раскручивали винт для вертикального взлета и посадки, а в крейсерском полете выключались, в действие вступал обычный двигатель с традиционным пропеллером, и 44-местный аппарат разгонялся до скорости в 300 км/ч.
Эта конструкция была успешно реализована, показала неплохие результаты на испытаниях. Однако ни военные, ни гражданские потребители не проявили к ней интереса, и про нее в конце концов забыли.
Теперь Гроен предлагает весьма простой путь создания гибридов: он предлагает брать готовые самолеты серийного производства и снабжать винтом вертикального взлета. Среди всего разнообразия самолетов ему уже удалось подобрать полдюжины наиболее подходящих для переделки.
Так, Гроен утверждает, что можно было бы без особых затрат из транспортного самолета «Локхид Мартин С-130» сделать большегрузный «жиролифтер». Установка на нем большого горизонтального пропеллера с реактивными двигателями не сулит каких-либо сложностей в технологическом или конструкторском плане.
Эта идея прошла обкатку на 6-местном самолетике «Сессна Скаймастер» с оригинальным расположением моторов – спереди и сзади. Передний заменили газотурбинным двигателем «Роллс-ройс», на месте заднего разместили широкий грузовой люк, крылья укоротили, а двухкилевое хвостовое оперение перевернули так, чтобы оно не мешало вращению большого вертолетного ротора. Этот пропеллер с системой подвески был взят с уже выпускаемого автожира «GBA Hawk 4» и закреплен в точках стыковки крыльев с фюзеляжем. Как утверждает Гроен, в полете гибрид вел себя не хуже специально сконструированного жироплана.
Транспортный самолет «Геркулес C-130J»
Еще один вариант подобного гибрида – «Гелиплан Картер-коптер» – по грузоподъемности и летным характеристикам будет сравним с транспортом «Геркулес C-130J». Во всяком случае, так полагает еще один изобретатель, основатель одноименной компании Джей Картер. А вот взлетать, зависать и садиться он сможет, как настоящий вертолет. При горизонтальном полете вращение ротора замедлится, а подъемную силу будут обеспечивать узкие длинные крылья.
Причем если Гроен для вертикального взлета использует энергию реактивных двигателей на кончиках лопастей, то Картер просто подвесил на конец каждой лопасти по стокилограммовому грузу. Перед взлетом горизонтальный пропеллер раскручивается до скорости 128 оборотов в минуту от постороннего мотора. По мнению Картера, грузы на концах лопастей при этом будут аккумулировать кинетическую энергию, подобно тяжелому маховику. И запасенной энергии вполне хватит для вертикального взлета. А к тому времени вращение подъемного винта замедлится и гелиоплан перейдет в крейсерский режим горизонтального полета. На скорости 650 км/ч винт будет делать всего 25 оборотов в минуту и добавлять 20 процентов к подъемной силе крыльев. А при большей скорости винт можно и вообще остановить…
«Птицы» высокого полета
«Сверху мне видно все» – эту мысль, воспетую в одной из песен, популярной в 30-е годы ХХ века, конструкторы авиационной техники использовали на полную катушку при конструировании высотных самолетов-разведчиков.
Одними из первых идею реализовали немецкие конструкторы, создав «раму» – самолет-разведчик FW-189. Летая на недосягаемой для зениток и истребителей высоте, он беспрепятственно вел разведку наземных целей.
Самолет-разведчик США U-2
После войны опыт германских конструкторов позаимствовали американские конструкторы, создавшие знаменитый самолет-шпион U-2. Самолеты этого типа совершили не один десяток полетов вдаль границ СССР и даже над его территорией, пока 1 мая 1963 года пилот Гарри Пауэрс и его самолет не были сбиты в районе Свердловска зенитной ракетой.
После этого американцы стали осторожнее, начав использовать вместо U-2 сверхзвуковой самолет-«призрак» SR-71 и беспилотные высотные аэростаты-шпионы. Чтобы противостоять им, свыше 30 лет назад на Экспериментальном машиностроительном заводе в подмосковном Жуковском под руководством В.М. Мясищева началась разработка высотного самолета М-17. Несколько позднее на его базе решили создать и разведчик, подобный U-2. Так стал создаваться М-55. Летные испытания показали, что аэродинамические качества М-55 и американского TR-1 (модификация U-2) почти сравнялись.
Но к тому времени обязанности разведки с успехом стали выполнять спутники-шпионы, и М-55, как и М-17, остались не у дел. В 1990 году самолет рассекретили, он получил название «Стратосфера». Вскоре на нем было установлено 20 мировых рекордов высоты, скорости полета и скороподъемности для самолетов этого класса.
Дальнейшим развитием этой конструкции стал М-55 «Геофизика». Единственная в нашей стране и одна из немногих в мире, машина позволяет проводить научные исследования в атмосфере и стратосфере на больших высотах. Одно из назначений «Геофизики» – противоградовая защита. Известно, что ежегодный мировой ущерб от градобития превышает 2 млрд долларов, причем большая часть градоопасных регионов земного шара в Африке, Азии, Южной и Северной Америке и даже некоторые регионы в Европе не имеют пока системы противоградовой защиты.
В 1996 году при участии летчика-испытателя ЭМЗ В.В. Васенкова началось изучение озонового слоя в западном секторе Арктики. Подготовка и испытания М-55 с исследовательской аппаратурой проводились на одной из баз итальянских ВВС вблизи Рима. Параллельно с испытательной программой исследовалось состояние атмосферы на больших высотах над итальянской столицей. Вслед за этим самолет перелетел в Финляндию. По пути туда М-55 пытались безуспешно «перехватить» пара МиГ-29, а над Швецией – пара «виггенов». Исследовательские полеты с финского аэродрома проводились ночью в сторону Гренландии, к островам Шпицберген и Новая Земля на высотах до 21 км.
К сожалению, полеты на М-55 не обошлись без жертв. Так, 29 мая 1995 года в испытательном полете погиб Э. Чельцов. Два года спустя потерпел аварию еще один самолет, сорвавшийся в штопор.
В 2003 году стратосферный самолет М-55 «Геофизика» предложили использовать еще в одной роли. Он должен поднять на высоту 17 км на своей «спине» ракетоплан С-XXI с экипажем в три человека. Для этого М-55 оснастят двумя дополнительными ракетными ускорителями. Далее С-XXI полетит самостоятельно. И, совершив суборбитальный полет, вернется на аэродром на своих крыльях.
По словам главного конструктора проекта Валерия Новикова, С-XXI позволит совершить своего рода революцию в астронавтике, поскольку приведет к появлению нового поколения космических носителей многоразового использования – куда более дешевых и надежных, чем нынешние. Однако пока готов лишь макетный образец нового космоплана.
Так что пока наши специалисты всерьез отстали от команд других стран. Дело в том, что в 1996 году Питером Диамандисом, предпринимателем из Сент-Луиса, штат Миссури, был учрежден приз в 10 млн долларов, который, по условиям конкурса, достанется тому, кто первый доставит космического туриста на высоту выше 100 км.
