ВЫСШИЙ ПИЛОТАЖ «ЛЕТАЮЩЕГО КРЫЛА»

К середине 30-х годов самолеты типе «летающее крыло» вполне оправдывали свое название — они летали. У нас в стране, в Германии, Англии, Швейцарии конструкторам-новаторам и летчикам-энтузиастам, удалось поднять эти диковинные машины в воздух и совершать на них уверенные полеты. Однако пока ни одна из них не летала лучше, чем самолет обычной схемы. Поэтому к ним относились как к экспериментальным и мирились с некоторыми пилотажными недостатками.

Но вот в 1936 году у нас в стране нашелся смелый авиаконструктор — В. Чижевский, который решил построить одноместный спортивный «самолет-крыло» для высшего пилотажа. Одноместная машина с мотором 100 л. с., по его идее, должна была стать также прототипом маневренного истребителя. Самолет, названный «БОК-5» («Бюро опытных конструкций», пятый образец), имел звездообразный мотор воздушного охлаждения «М-11» мощностью 100 л. с. Шасси и тянущий воздушный винт использовались от У-2 (По-2).

Фюзеляж был короткий. В середине располагалась кабина летчика. Крыло 5-образного профиля (ЦАГИ-890) имело узкую центральную часть постоянной ширины, а наибольшие по размаху консоли были стреловидной формы с прямой задней кромкой. Непосредственно под ней вдоль всего размаха крыла подвешивались (в центре) рулевые закрылки (рули высоты), а по концам — элероны. И те и другие выходили за контур основного профиля крыла и имели крыловой профиль, но только перевернутый спинкой книзу.

Рулевые закрылки отклонялись обычной ручкой управления, перемещаемой летчиком от себя (при этом задняя кромка руля высоты опускается) и на себя (задняя кромка руля высоты поднимается). Элероны отклонялись при перемещении ручки управления, как обычно, влево и вправо. При нейтральном же ее положении как элероны, так и рули высоты располагались под небольшим отрицательным углом — 4°.

«БОК-5» — спортивный самолет В. Чижевского

Для регулировки самолета в полете в продольном отношении вся хвостовая часть крыла была выполнена подвижной и могла отклоняться в пределах от +3 до —5° относительно его хорды. Это происходило при повороте специального штурвальчика, размещенного на левом борту кабины летчика. Такая система регулировки хорошо зарекомендовала себя в полете. Интересно отметить, что спустя десять лет, в 1946 году, английские самолетостроители независимо от работы советских конструкторов применили у «самолета-крыла» фирмы «Армстронг — Витворт» «АW-52» такую же систему регулировки, как у «БОК-5». Путевая устойчивость у «БОК-5» обеспечивалась килем; к нему подвешивался руль направления, отклоняя который летчик управлял курсом. Для этого он нажимал ногой на педаль.

Конструкция «БОК-5» в основном дюралюминиевая. Крыло обтягивалось полотном, центральная его часть около фюзеляжа обшивалась гофрированным листовым дюралюминием, а каркас поворотной части — гладким дюралюминием. Средняя часть крыла соединялась наглухо с фюзеляжем, имевшим овальное сечение. При этом лонжероны крыла проходили сквозь фюзеляж.

Обшивка фюзеляжа — листовой дюралюминий. В средней части, где располагалась кабина летчика, имелся вырез с откидными бортами. За кабиной фюзеляж сразу переходил в киль, оканчивавшийся лонжероном, к нему подвешивался руль направления, а снизу крепился управляемый костыль с резиновым амортизатором. На «башмаке» костыля был гребень, который помогал управлять самолетом при движении по земле.

Рис. 1. Проводка управления рулем высоты и элеронами самолета «БОК-5»

«БОК-5» испытывали опытные летчики М. Нюхтиков и П. Стефановский. Они выполняли на этом самолете сложные фигуры воздушной акробатики. Вот что писал в своих воспоминаниях А. Стефановский: «…Искренне восторгаюсь самолетом. Просто не могу нахвалиться… Летавшие вслед за мной испытатели тоже дали высокую оценку пилотажным качествам «БОК-5».

Так был создан отличный пилотажный самолет типа «летающее крыло». Однако у авиаторов в ту пору было очень много хлопот по совершенствование самолетов обычной схемы разных назначений, и у специалистов не хватало возможностей заниматься еще и доработкой экспериментальной машины, хотя и хорошей в пилотажном отношении. Работа над дальнейшим развитием «БОК-5» прекратилась…

В 1933 году в США инженеры города Саутбента — аэродинамик Р. Хоффман и конструктор С, Шнейдер — также задались целью создать самолет, превосходящий по своим летным данным машины, выполненные по обычной схеме. Они построили легкий одноместный самолет «Эруп» с двигателем 40 л. с., вращавшим тянущий винт. Характерной особенностью «Эрупа» было малое удлинение крыла — 1,4 против 6 при обычной схеме. Выбор удлинения в четыре раза меньшего общепринятого был неожиданным. Удивительной казалась и форма крыла в плане; передняя кромка вытянута в прямую, а задняя почти круглая. Эксперименты в аэродинамических трубах показали, что при малом удлинении из-за пространственного обтекания воздухом срыв потока с верхней поверхности крыла происходил на значительно больших углах атаки, чем при обычном удлинении. Так, например, у круглого крыла с удлинением 1,26 срыв потока затягивается до 45—50°, в то время как у крыла с удлинением 5—6 поток воздуха срывается с носка на углах атаки 14—18°. При этом, естественно, у круглого крыла продолжается рост подъемной силы с увеличением угла атаки, и она оказывается значительно большей по максимальному значению по сравнению с крылом обычного удлинения.

Американские конструкторы, выбрав удлинение крыла 1,4, поставили перед собой цель создать самолет с предельно большим диапазоном скоростей, то есть с наибольшим отношением максимальной скорости к посадочной. Это соотношение — главная характеристика летно-эксплуатационных качеств всякого самолета. В начале 30-х годов у большинства аэропланов обычной схемы оно было порядка 2, иногда доходило до 2,5. Хоффман и Шнейдер решили достигнуть на самолете «Эруп» диапазона скоростей порядка 4. Такие данные предполагалось получить главным образом за счет уменьшения посадочной скорости.

Рис. 2. Самолет «Эруп».

Крыло самолета было 5-образного профиля «М-6» с относительной толщиной 10%. Задняя кромка из трех подвижных частей — в центре рулевые закрылки, управляемые как рули высоты, по бокам с обеих сторон — закрылки, отклоняемые от специального рычага для изменения продольной балансировки в полете. Обшивка крыла полотняная. Элероны — концевые, поворотные. Вертикальное оперение размещалось в центре крыла, над его верхней поверхностью; оно состояло из киля и обычного руля направления. Элерон и вертикальное оперение, как и крыло, имели полотняную обшивку. Шасси обычной схемы — двухколесное, с увеличенной длиной стоек и с амортизированным хвостовым костылем. Колеса закрыты обтекателями. Двигатель, двухцилиндровый, воздушного охлаждения, вращал двухлопастный деревянный винт.

«Эруп» отлично летал, на нем совершили большое число демонстрационных полетов, привлекавших много зрителей. Устойчивость и управляемость его были вполне удовлетворительными. Подробные летные испытания показали, что самолет имеет высокий диапазон скоростей, равный 4,5: при наибольшей скорости полета—156 км/ч, наименьшая составляла 35,4 км/ч. В ту пору такой диапазон скоростей не был доступен даже рекордным самолетам с мощным двигателем в 400 л. с.

Хорошие летные данные самолета позволили его создателям основать фирму по постройке аппаратов такой схемы. В 1934—1935 годах они изготовили еще два, уже двухместных самолета. Однако финансовые трудности не дали возможности доработать эти машины. Так печально закончилось развитие весьма оригинальной схемы «самолета-крыла», показавшего хорошую устойчивость и управляемость в полете.

И. КОСТЕНКО, кандидат технических наук