Goodyear GA-447 в сложенном виде. Сверху мотор Nelson Н63-А

СЕКРЕТНО! НАДУВНЫЕ САМОЛЕТЫ

В наши дни надувные плавсредства стали не только основой маломерного флота во всем мире, но и незаменимым средством спасения на море. В арсенале спасательных средств авиации заняли прочное место надувные жилеты, лодки и плоты. Но была попытка, и довольно успешная, создать надувной спасательный самолет, предназначенный для эвакуации потерпевших аварию летчиков.

Идея принадлежит специалистам американской фирмы Goodyear. Эта компания тесно связана с военно-промышленным комплексом США. В 20-е годы прошлого века она основала филиал Goodyear-Zeppelin, монополизировавший в США производство дирижаблей, преимущественно военного назначения. В 1939 году Goodyear-Zeppelin была переименована в Goodyear Aircraft Company, а в 1941 году открылся новый авиазавод в Аризоне. Основной продукцией завода были истребители FG-1 Corsair, производившиеся по лицензии фирмы Chance Vought. За годы войны фирма Goodyear не только выпустила более 4000 «Корсаров», но и разработала собственную модификацию F2G «Супер-Корсар» с 28-цилиндровым мотором Pratt & Whitney R-4360-4 мощностью 3000 л.с.

1931 год. Испытания надувного планера Тэйлора Макдэниэла
1931 год. Испытания надувного планера Тэйлора Макдэниэла

После войны деятельность Goodyear в области авиации продолжалась. Одним из ее направлений, учитывающим специфику гиганта резинотехнической промышленности, были эксперименты с надувными самолетами. Начало работ относится к 1931-39 годам, когда Тэйлор Макдэниэл (Taylor McDaniel) с помощью Goodyear построил и испытал на буксире за самолетом надувной резиновый планер. Целью изобретателя было создать летательный аппарат, безопасный в случае аварии. И эта цель была достигнута. 11 января 1931 года буксируемый грузовиком планер поднялся на высоту 25 м, когда пилот потерял управление. Правое крыло ударилось о землю в почти вертикальном положении и согнулось. Когда произошел удар носом, крыло вернулось к своей первоначальной форме. В результате аварии была порвана только одна растяжка стоимостью около 50 центов, а летчик отделался небольшими ушибами. Всего с 1931 по 1939 годы надувной планер совершил около 30 полетов. Эксперименты Макдэниэла были прерваны из-за безденежья, вызванного Великой депрессией.

Примерно в те же годы эксперименты с надувными планерами проводились и в Советском Союзе. В ОКБ П.И. Гроховского было разработано и изготовлено три типа таких аппаратов: индивидуальное крыло для парашютиста-десантника, надувной планер самолетной схемы, переданный после окончания испытаний в МАИ, и надувной планер-амфибия «Имени X съезда ВЛКСМ» конструкции В.И. Малынича, испытывавшийся на базе Ленинградского аэроклуба. Масса конструкции планера «Имени X съезда ВЛКСМ» составляла всего 77 кг. Она включала надувной цилиндрический фюзеляж из 4-слойной прорезиненной ткани, надувное крыло размахом 9,4 м и жесткое складное хвостовое оперение. Каркас крыла был образован четырьмя круглыми надувными лонжеронами и семью воздушными конусами, поддерживающими обшивку задней кромки. Надувная конструкция крыла обтягивалась полотном. Летчик-планерист сидел открыто на надувном сиденье буквально верхом на надувном баллоне фюзеляжа. В сложенном виде планер умещался в пакет размером 1,0 х 1,0 х 0,5 м. К полету он мог быть готов через 20 минут при использовании ножного насоса. Испытания проводились в 1935 году на буксире за глиссером и за самолетом У-2.

Ленинград, 1935 год. Подготовка к полету надувного планера-амфибии «Имени X съезда ВЛКСМ»
Ленинград, 1935 год. Подготовка к полету надувного планера-амфибии «Имени X съезда ВЛКСМ»

Существовал проект, и даже началось изготовление на ленинградском опытном авиазаводе № 47 надувного самолета-разведчика для подводных лодок ПГ-69 («пневматический Гроховского») с чехословацким мотором Praha В2 мощностью 40 л.с. Все работы по надувным летательным аппаратам были прекращены после закрытия ОКБ П.И. Гроховского в ноябре 1936 года. Сохранились несколько фотографий надувных планеров и статья В.И. Малынича о планере «Имени X съезда ВЛКСМ» в журнале «Самолет» (1936, № 2). Документация завода № 47 по надувному самолету ПГ-69 погибла вместе с архивом завода при пожаре во время Ленинградской блокады. Сохранились только проектные характеристики самолета по техническому заданию.

Надувной планер «Имени X съезда ВЛКСМ» в полете
Надувной планер «Имени X съезда ВЛКСМ» в полете

Обратимся снова к фирме Goodyear. В 50-е годы руководство фирмы решило вернуться к идее надувного самолета, используя вновь изобретенный материал, названный Airmat («воздушный мат»). Стенки «воздушного мата» были трехслойными: два слоя прорезиненной синтетической ткани, а между ними -нейлоновая сетка. В наиболее нагруженных направлениях сетка усиливалась стальными тросиками. Кроме того, противоположные поверхности материала также соединялись переплетенными нейлоновыми нитями. Под давлением Airmat превосходил по удельной прочности стеклопластик, выдерживая при консольном нагружении вес человека. При этом избыточное давление воздуха было относительно небольшим — 0,5-0,7 атмосфер, значительно меньше, чем давление в автомобильных шинах.

Испытание экспериментального надувного самолета Goodyear GA-33
Испытание экспериментального надувного самолета Goodyear GA-33

Экспериментальный образец — «демонстратор технологии», получивший обозначение GA-ЗЗ Inflatoplane (в буквальном переводе — «надувной самолет») был спроектирован и построен всего за три месяца. 13 февраля 1956 года он совершил первый полет. Крыло, плоскости хвостового оперения, поверхности управления и сиденье пилота были изготовлены из материала Airmat. Фюзеляж конической формы сделан из дирижабельной синтетической ткани с высокопрочными веерообразными вставками из прорезиненного материала для крепления растяжек и опор для шасси и пилона мотоустановки. Управление — обычными рулями на хвостовом оперении и элеронами на крыле с тросовым приводом. Тросовая проводка управления частично размещалась внутри надувного фюзеляжа и плоскостей крыла. Самолет имел всего два жестких узла: пилон с двухтактным четырехцилиндровым двигателем Nelson Н63-А мощностью 40 л.с. с тянущим винтом и двухколесное шасси. Мотор был оборудован компрессором, который не только накачивал воздух при сборке самолета, но и поддерживал его давление в полете. Крыло, хвостовое оперение и пилон мотоустановки крепились на фюзеляже при помощи системы растяжек. Кресло пилота с органами управления пока устанавливалось открыто в носу надувного самолета.

НАДУВНОЙ ПЛАНЕР «ИМЕНИ X СЪЕЗДА ВЛКСМ»
НАДУВНОЙ ПЛАНЕР «ИМЕНИ X СЪЕЗДА ВЛКСМ»
1. Надувной фюзеляж
2. Надувные лонжероны
3. Металлический раструб с хвостовым оперением
4. Усилительная накладка фюзеляжа
5. Надувная кабина пилота
6. Кольцо отцепки буксировочного троса
7. Замок буксировочного троса
8. Надувные конуса 4-го лонжерона
9. Надувное сиденье пилота

Успешными полетами GA-33 заинтересовались военные. Основным заказчиком стало Исследовательское управление ВМС США (US Navy). Кроме того, в финансировании проекта участвовали сухопутные войска (US Army) и морская пехота (US Marine Corps). Интересно, что ВВС (US Air Force) никакого интереса к проекту не проявили. Летчики тогда готовились к ядерной войне, и надувной самолет с открытой кабиной был им не нужен. Моряки, напротив, по опыту войны в Корее предполагали, что такой самолет мог бы очень пригодиться для эвакуации сбитых летчиков с территории противника. Для этого он должен быть легким, компактным и приспособленным для сброса с парашютом в разобранном состоянии. Возможно, в проекте участвовали и спецслужбы, во всяком случае, после подписания контракта вся документация была немедленно засекречена.

Одноместный надувной самолет должен был отвечать следующим требованиям:

— масса пустого самолета без двигателя не более 76,5 кг (170 фунтов);

— полезная нагрузка, включая пилота, не менее 108 кг (240 фунтов);

— максимальная скорость не менее 111 км/ч (60 узлов);

— продолжительность полета на крейсерской скорости не менее 4 часов;

— добиваться максимального глушения звука мотора;

— использовать мотор Nelson мощностью 40 л.с. или эквивалентный ему.

Goodyear GA-447, вариант с трехколесным шасси
Goodyear GA-447, вариант с трехколесным шасси
Goodyear GA-447 в сложенном виде. Сверху мотор Nelson Н63-А
Goodyear GA-447 в сложенном виде. Сверху мотор Nelson Н63-А
Goodyear Ga-447, вариант с гидролыжей
Goodyear Ga-447, вариант с гидролыжей
Goodyear Ga-447 готовится к полету
Goodyear Ga-447 готовится к полету

По контракту с военными был разработан и построен второй опытный самолет — одноместный GA-447. Основным его отличием было новое более жесткое крыло размахом 6,7 м с профилем NACA 0015 меньшей толщины. Пилот размещался в настоящей, частично жесткой, частично надувной кабине со складными стенками. Сверху кабина могла закрываться прозрачным тентом, похожим на те, которые используются в наше время на надувных лодках. Двигатель был тот же — 40-сильный Nelson, но тяжелое батарейное зажигание было заменено на зажигание от магнето. Самолет GA-447 был подвергнут полноценным и всесторонним испытаниям, включая статические прочностные, летные с участием военных летчиков и продувки в аэродинамической трубе в Лэнгли. Испытывались различные типы шасси: трехколесное на общей жесткой раме, одноколесное, как у планеров, и выдвижная гидролыжа, позволяющая производить взлет с воды и посадку на воду. В целом летные испытания подтвердили расчетные характеристики, в частности были достигнуты максимальная скорость 113 км/ч и продолжительность полета 6 часов. Аэродинамическое качество составило 4,4 единицы — немного, но большего от «надувастика» и не ожидали.

Опытный образец надувного самолета Goodyear GA-447
Опытный образец надувного самолета Goodyear GA-447
Goodyear GA-447 в полете
Goodyear GA-447 в полете

Надувать аппарат при сборке можно было тремя способами: от баллона с углекислым газом, от компрессора, установленного на двигателе или от ручного насоса. Вручную самолет надувался за 15-20 минут, а при использовании баллона вся сборка, включая наддув, занимала от 5 до 7 минут. В Сети можно найти демонстрационный фильм, где летчик в одиночку прикатывает тележку с самолетом на лесную полянку, собирает, надувает его примерно за 5 минут и улетает. Длина разбега составляла не более 75-80 м.

GOODYEAR INFLATOPLANE (GA-468)

Испытания GA-447 были признаны успешными, и военные заказали серию из 10 самолетов: одноместных GА-468 (военное обозначение (ХАО-3-GI) и двухместных GА-466 (ХАО-2-GI). Одноместный самолет отличался от опытного GА-447 незначительно: отказались от тента на кабине, окончательно приняли универсальное одноколесное шасси, в котором колесо могло быть заменено на гидролыжу. Отличия двухместного GА-466, унифицированного с одноместным GA-468, были более значительными:

— установлен более мощный двигатель McCulloch 4318 мощностью 60 л.с.;

— размах крыла увеличен с 6,7 м до 8,53 м;

— установлена двухместная кабина с местами членов экипажа бок о бок.

Сколько самолетов из этой десятки были двухместными, неизвестно, возможно, всего один с номером 6537, который присутствует на всех фотографиях.

Доставка Goodyear GA-468 в багажнике автомобиля
Доставка Goodyear GA-468 в багажнике автомобиля
Goodyear GA-468. Предполетная подготовка
Goodyear GA-468. Предполетная подготовка
Goodyear GA-468 к полету готов
Goodyear GA-468 к полету готов
Взлет!
Взлет!
Двухместный надувной самолет Goodyear GA-466 (XAO-2-GI)
Двухместный надувной самолет Goodyear GA-466 (XAO-2-GI)

Фирма Goodyear представила еще два проекта многоместных надувных самолетов со 100-сильными моторами и закрытой кабиной. Однако, по мере развития служб спасения с использованием вертолетов, военные заказчики стали терять интерес к надувным летательным аппаратам. Сыграла свою отрицательную роль и катастрофа GA-468, произошедшая в июне 1959 года, в которой погиб военный летчик лейтенант Малкольм Уоллис. По одной версии он выполнил излишне крутой вираж и превысил допустимую перегрузку, по другой — тросик управления элероном соскочил с ролика, заклинил, и самолет затянуло в глубокую спираль. Так или иначе, крыло деформировалось и было разорвано пропеллером. Пилот выпрыгнул, но парашют не раскрылся…

В 1962 году военные отказались от дальнейшего финансирования проекта. Тем не менее, в 60-е годы фирма поддерживала изготовленные самолеты в летном состоянии. Разгоравшаяся война во Вьетнаме позволяла надеяться, что надувные самолеты еще пригодятся, но этого не произошло. Один из самолетов фирма подарила музею Смитсоновского института в Вашингтоне, второй — музею Франклина в Филадельфии. Самый первый опытный образец GA-33 оказался в музее авиации в аэропорту Колумбуса, штат Огайо.

Схема предсерийного надувного самолета Goodyear GA-468 (ХАО-3-GI). Размеры указаны в дюймах. Рисунок из итогового отчета фирмы Goodyear (1961 год)
Схема предсерийного надувного самолета Goodyear GA-468 (ХАО-3-GI). Размеры указаны в дюймах. Рисунок из итогового отчета фирмы Goodyear (1961 год)

Почему компания Goodyear не попыталась коммерциализировать свое изобретение? Во-первых, сыграли свою роль ограничения секретности. Гриф «Конфиденциально» был снят с отчетов по надувным самолетам в 1969 году, а разрешение на их публикацию получено только в 1979 году. Сейчас эти отчеты, а также рассекреченные фильмы — основной источник достоверной информации. Во-вторых, возможная небольшая серия из десятков «надувастиков» не заинтересовала такого гиганта шинной промышленности, как Goodyear.

Кабина GA-468
Кабина GA-468
Надувной самолет Goodyear GA-468 в музее
Надувной самолет Goodyear GA-468 в музее

Возможно ли сейчас возрождение этой интересной идеи? Масса пустого самолета в одноместном варианте меньше 115 кг, что выводит его из категории регистрируемого летательного аппарата, требующего от пилота удостоверения пилота-любителя. Материал Airmat фирма Goodyear уже давно не выпускает. Однако в наши дни получила широкое распространение почти идентичная технология Airdeck, которая используется в лодках с надувным дном высокого давления.

Надувной самолет Goodyear

Основные характеристики надувных летательных аппаратов

Самолет (планер)Планер «Имени X съезда ВЛКСМ»ПГ-69 (расчетные данные)Goodyear GA-468 (XAO-3-GI)Goodyear GA-466 (XAO-2-GI)
Год1935193619581958
Экипаж, чел.11-212
Двигатель, мощность, л.с.Praha В2, 40Nelson Н63-А, 40-42McCulloch 4318, 60
Размах крыла, м9,49,56,78,53
Длина, м7,57,756,75,84
Площадь крыла, м215,216,510,0нет данных
Масса пустого, кг77178102нет данных
Взлетная масса, кг160290250336
Весовая отдача52%39%59%нет данных
Нагрузка на крыло, кг/м210,517,625,0нет данных
Нагрузка на мощность, кг/л.с.7,256,255,6
Максимальная скорость у земли, км/ч116116113
Крейсерская скорость, км/ч9597нет данных
Посадочная скорость, км/ч5260нет данных
Скороподъемность у земли, м/с6,72,82,5
Потолок практический, м200030002000
Дальность полета, км230630440
Длина разбега, мнет данных75нет данных
Давление в надувных элементах, атм0,22-0,26нет данных0,50,5
Габаритные размеры в сложенном состоянии: длина х ширина х высота, м1,0 х 1,0 х 0,54,0 х 1,5 х 1,50,9 X 1,2 X 1,05нет данных

За рубежом развитию надувных летательных аппаратов, возможно, препятствуют патенты фирмы Goodyear. Но они имеют силу не во всех странах. В патентном праве существует так называемое «правило преждепользования», в соответствии с которым права патентообладателя не распространяются на те области, в которых тождественное изобретение использовалось ранее. Скажем спасибо Павлу Игнатьевичу Гроховскому, который запатентовал все свои изобретения за 20 лет до американской фирмы Goodyear.

Григорий ДЬЯКОНОВ, к.т.н., МАИ

Рекомендуем почитать

  • САМ СЕБЕ ФОКУСНИКСАМ СЕБЕ ФОКУСНИК
    Малышу на радость. Волчок — одна из любимых игрушек малышей. Некоторые его конструкции позволяют демонстрировать удивительные физические эффекты. На приведённых рисунках...
  • ОРУЖИЕ ВОЗМЕЗДИЯ, ПРОЛОЖИВШЕЕ ДОРОГУ В КОСМОСОРУЖИЕ ВОЗМЕЗДИЯ, ПРОЛОЖИВШЕЕ ДОРОГУ В КОСМОС
    В начале октября 1943 года сотрудники полигона Пенемюнде стали свидетелями рождения нового оружия, проложившего впоследствии дорогу в космос. 3 октября со стартового стола состоялся первый...
Тут можете оценить работу автора: