ВЗЛЕТАЮЩИЙ ВЕРТИКАЛЬНО

Истребитель Convair XFY-1 Pogo. Начало 50-х годов было непростым для палубной авиации флота США. Резкое сокращение бюджетных ассигнований, связанное с перераспределением средств в пользу стратегической авиации, привело к прекращению строительства новых авианосцев и самолетов для них. Суть возникших проблем легко прослеживается в высказываниях высших чинов американских ВВС, которые заявляли, что военноморские силы расходуют более половины средств на морскую авиацию и нация расточает свои богатства на содержание двух видов авиации. Переподчинение морской авиации военно-воздушным силам, по их мнению, позволило бы более эффективно расходовать бюджетные средства.

В 1949 году противоречия между ВВС и ВМС переросли в открытое противостояние. Чтобы разрешить его, потребовалось даже вмешательство конгресса США. Заседания специальной комиссии показали, что авианосцы утратили свою ведущую роль в стратегических силах США, уступив ее тяжелым бомбардировщикам. В итоге авиацию у флота хотя и не отобрали, но и ассигнования не увеличили.

Неизбежным следствием этих решений становилось ослабление авиационного прикрытия кораблей. Моряки были вынуждены искать нетрадиционные пути дальнейшего развития морской авиации. Целью новых разработок стал самолет-истребитель, способный действовать с таких неприспособленных кораблей, как грузовые суда, танкеры, эскадренные миноносцы и крейсеры. Машина должна была стать своеобразной альтернативой палубным истребителям и большой неожиданностью для противника. Благодаря ей любой корабль США мог ответить на атаку ударных самолетов.

Около двух лет работало Главное авиационно-техническое управление ВМС над требованиями к новому истребителю и в 1950 году провело конкурс эскизных проектов ряда авиационных фирм. Победителями объявили фирмы Convair (два проекта) и Lockheed (один проект).

Специалисты первой фирмы предложили флоту два принципиально различных проекта: турбовинтовой истребитель вертикального взлета и посадки XFY-1 POGO, который мог базироваться на кораблях со специальной площадкой, и реактивную летающую лодку-истребитель XF2Y SEA DART, которая могла использоваться с кораблей, оборудованных подъемным краном. Фирма же Lockheed разработала истребитель XFV-1 SALMON, аналогичный POGO, — он тоже садился и взлетал при вертикальном положении фюзеляжа. Для перехода к горизонтальному полету истребителю приходилось разворачиваться в воздухе на 90 градусов. Fla обоих самолетах планировалось установить турбовинтовые двигатели YT-40-A-14 фирмы Allison мощностью 5500 л.с. с двумя соосными трехлопастными винтами противоположного вращения. Нa такой силовой установке настаивали ВМС, утвердившие YT-40-A-14 в качестве стандартного ТВД для винтомоторных самолетов. Двадцать образцов этих двигателей проходили летные испытания и 300 ТРД были уже заказаны, хотя большей частью для штурмовиков SKYSHARK фирмы Douglas.

31 марта 1951 года с фирмами Convair и Lockheed заключили контракт на постройку опытных экземпляров истребителей. Первой справилась с заданием фирма Lockheed — в марте 1954 года она завершила сборку первого опытного образца своего XFV-1. Стараясь опередить конкурента, машину оборудовали временным четырехопорным шасси, благодаря которому XFV-1 SALMON мог осуществлять взлет и посадку как обычный самолет, при горизонтальном положении фюзеляжа.

Вертикально взлетающий истребитель Convair XFY-1 POGO:

1 — лопасти винта; 2 — козырек фонаря кабины; 3 — фонарь кабины пилота (сдвижная часть); 4 — грузы противофлаттерные; 5 — воздухозаборники; 6 — кресло пилота с изменяемым углом установки; 7 — рукоятка замка фонаря; 8 — подножка; 9 — кок винта; 10 — стойки шасси; 11 — элевоны; 12 — лючки доступа к гидроцилиндрам элеронов; 13 — руль направлення; 14 — обтекатель тяги качалки руля направления; 15 — обтекатель тяги элевона; 16 — сопла ТВД.

XFV-1 SALMON представлял собой моноплан с трапециевидным среднерасположенным крылом. Хвостовое оперение — крестообразное. Нa концах четырех килей находились обтекатели с основным шасси, на котором самолет стоял в вертикальном положении. Фюзеляж цилиндрического сечения, кабина летчика с каплевидным фонарем находилась прямо над компрессорами двигателя. При вертикальном положении фюзеляжа катапультируемое кресло летчика поворачивалось на 45° вперед. Воздухозаборники ТВД боковые, полуовального сечения. Выхлопная труба двигателя выходила под хвостовую часть фюзеляжа за воздухозаборником маслорадиатора. Ограниченный объем фюзеляжа заставил поместить часть топлива в баках, подвешенных на законцовках крыла.

16 июня 1954 года XFV-1 SALMON совершил первый успешный полет с заводского аэродрома. Во втором полете летчик попытался перевести машину в вертикальное положение и перейти в режим висения, однако ему это не удалось. SALMON начал вращаться вокруг продольной оси, эффективность рулей резко упала, пришлось сажать истребитель обычным способом. Всего ХР\/-1 совершил 22 полета. Но вертикально взлететь или посадить машину «на хвост» летчику так и не удалось.

Более успешно сложилась судьба истребителя XFY-1 POGO. Перед началом полетов решили провести цикл испытаний истребителя со страховкой, подвесив его за носовую часть. Для этого требовалась специальная конструкция высотой около 50 м, напоминающая подъемный кран. Подходящее место для нее отыскалось на авиабазе Моффет, где с конца 30-х годов сохранился эллинг от знаменитого дирижабля «Акрон». Максимальная высота эллинга составляла 59,5 м, под потолком закрепили электрическую кран-балку, к крюку которой и подцепили XFY-1.

Летчик ВМС Д.Колеман 4 июня 1954 года совершил первый взлет и посадку в эллинге. По заявлениям пилота, управлять самолетом было очень тяжело, а поведение XFY-1 POGO напоминало скорее прыжки, чем полеты. Самолет постоянно терял управление и закручивался, и тогда в действие вступал кран, поддерживавший беспомощный самолет. Для выяснения причин закручивания самолета его поверхность оклеили сотнями небольших ленточек, которые при плавном обтекании должны были «прилипать» к обшивке. Однако при подлетах XFY-1 в эллинге закрученные винтами потоки воздуха, многократно отражаясь от стен, создавали такой аэродинамический кавардак, что ни один летательный аппарат не смог бы вести себя устойчиво.

Специалисты Convair разрешили совершить на POGO свободный полет 1 августа 1954 года. После отрыва машина набрала высоту 12 метров, зависла и плавно опустилась на четыре стойки шасси. Во втором подлете Колеман достиг высоты 45 метров. Fla открытом воздухе XFY-1 POGO управлялся гораздо лучше. Обдуваемые потоком воздуха от винта рулевые поверхности почти не теряли своей эффективности, что хорошо подтвердила киносъемка, зафиксировавшая на пленке почти неподвижные красные ленточки. Только вблизи земли, попадая в отраженную струю воздуха, ленточки отрывались от обшивки, и летчик с трудом парировал колебания самолета.

Несмотря на все трудности, 2 ноября 1954 года XFY-1 POGO совершил первый полет с переходом в горизонтальное положение и последовавшую за этим вертикальную посадку. До этого момента POGO налетал 40 часов.

Успешные летные испытания продлились до конца лета 1956 года. Анализируя их результаты, военные пришли к выводу, что пилотирование летательного аппарата такой конструкции не под силу рядовому летчику. К тому же посадка XFY-1 на качающуюся палубу движущегося корабля оказалась просто невозможной даже при полном штиле.

Еще одной американской фирмой, работающей над вертикально взлетающими самолетами с 1947 года, была фирма Ryan. И хотя ее работа финансировалась ВВС, фирма планировала продавать созданный самолет и авиации ВМС. Ryan не была связана жесткими требованиями флота, и ее самолет оказался лучше. Стоит отметить, что ей фактически удалось решить проблему взлета и посадки самолетов при вертикальном положении фюзеляжа.

Построенный самолет Х-13 (фирменное обозначение Ryan 69) предназначался для исследования проблем устойчивости и управляемости реактивного истребителя при вертикальном взлете и посадке, а также в процессе перехода от вертикального взлета к горизонтальному полету и обратно. Летные испытания начались 10 декабря 1955 года. На первом этапе испытаний самолет с установленным на него временным традиционным шасси взлетал и садился как обычный. 26 мая 1956 года были совершены первые переходы от горизонтального полета к вертикальному, и, наконец, 11 апреля 1957 года самолет совершил первые вертикальные взлет и посадку.

Самолет Х-13 имел очень короткий фюзеляж и треугольное высокорасположенное крыло площадью 17 м2, размахом 6,4 м и стреловидностью по передней кромке около 60°. На концах крыла располагались небольшие вертикальные шайбы. Крыло оснащалось элевонами, сочетающими в себе функции руля высоты и элеронов. В носовой части фюзеляжа располагалась кабина летчика. При переходе от вертикального взлета к горизонтальному полету и обратно сиденье вместе с летчиком могло отклоняться на целых 70°, что, по сравнению с самолетами Convair и Lockheed, способствовало улучшению обзора, особенно в вертикальном положении машины.

Силовая установка аппарата — английский ТРД Rolls-Royce «Эвон» R.A.28 с тягой 4540 кг, что при взлетном весе самолета 3630 кг обеспечило тяговооруженность 1,25, достаточную для вертикального взлета.

На вертикальных режимах Х-13 управлялся с помощью отклонения вектора тяги двигателя специальными заслонками. Кроме того, на концах крыла располагались газовые рули — реактивные сопла, к которым подводился сжатый воздух, отбираемый от компрессора ТРД.

Особенностью конструкции Х-13 являлось полное отсутствие шасси. Для вертикального взлета и посадки самолета использовалась тележка с установленной на ней платформой; последняя могла подниматься гидравлическими цилиндрами и принимать вертикальное положение, а самолет прикреплялся к ней как насекомое, садящееся на вертикальную стену. При подготовке самолета к взлету платформа опускалась, на нее устанавливался самолет, а затем она поднималась. Самолет имел крюк в носовой части фюзеляжа, который зацеплялся за горизонтально натянутый трос в верхней части платформы. Кроме того, на экспериментальном самолете в центральной части фюзеляжа устанавливались вспомогательные ферменные стойки, опирающиеся на платформу. Когда платформа, поднимаясь, занимала вертикальное положение, самолет повисал на крюке и упирался опорами в платформу.

При взлете летчик увеличивал тягу двигателя, самолет немного перемещался вверх, выходил из зацепления с тросом и отделялся от платформы. Затем, набрав небольшую высоту, переходил в горизонтальный полет.

Перед посадкой летчик переводил самолет из горизонтального положения в вертикальное, в котором машина поддерживалась только тягой двигателя. При уменьшении тяги самолет снижался. Управляя тягой двигателя и газовыми рулями, летчик подводил машину к вертикальной платформе. Для оценки расстояния до платформы использовался длинный полосатый штырь, закрепленный горизонтально в верхней части платформы. После зацепления за трос платформа вместе с самолетом опускалась в горизонтальное положение.

Такой метод взлета и посадки вертикально взлетающих самолетов давал ряд преимуществ, позволяя упростить конструкцию машины и получить экономию в весе конструкции. Тележка с рампой могла использоваться также для транспортировки самолета и для технического обслуживания.

Фирмой Ryan было построено две экспериментальные машины Х-13. Испытания обеих продлились до 1959 года. Боевой самолет на базе Х-13 не строили. ВВС отказались от него из-за сильной эрозии аэродромного покрытия реактивной струей. Она же делала невозможной его эксплуатацию и с палуб кораблей.

Таким образом, ВМС окончательно отступили от вертикально взлетающих самолетов в пользу летающей лодки SEA DART XF2Y-1, заказав фирме Convair двенадцать предсерийных самолетов. «Си Дарт» («Морская Стрела») превосходила своих винтовых конкурентов по всем параметрам. В пологом пикировании она 3 августа 1954 года перешла звуковой барьер. В носовой части лодки намечалось установить РЛС. Таким образом, флот мог получить вполне современный трансзвуковой истребитель, управлять которым мог морской летчик средней квалификации.

Convair XFY-1 POGO

Самолет Convair XFY-1 POGO представлял собой моноплан с треугольным крылом размахом 7,8 м и стреловидностью 52° по передней кромке. Для повышения устойчивости в режиме висения в хвостовой части самолета устанавливались две вертикальные (верхняя и нижняя) хвостовые плоскости размахом 6,9 м, обладающие значительной площадью. Нижняя плоскость вертикального оперения прикреплялась взрывными болтами и могла быть сброшена в случае аварийной посадки в горизонтальном положении. Общая длина фюзеляжа составляла 9,4 м. Катапультируемое сиденье летчика было смонтировано на шарнирах и могло отклоняться вперед на 45° при повороте рукоятки в кабине пилота.

Шасси самолета состояло из четырех небольших самоустанавливающихся колес, при этом два колеса были смонтированы на концах крыла и два — на вертикальных хвостовых плоскостях. При взлете самолет XFY-1 опирался на эти колеса. Шасси обеспечивало устойчивое вертикальное положение самолет вплоть до угла отклонения аппарата от вертикали в 26°.

Радиооборудование состояло из связной УКВ радиостанции. В процессе испытаний на XFY-1 установили доплеровский измеритель скорости, используемый на посадке.

Летно-технические характеристики вертикально взлетающих истребителей

На самолете хотели устанавливать один турбовинтовой двигатель Allison YT-40-А-14 мощностью 5500 л.с., который был специально разработан для аппаратов вертикального взлета и был способен при взлете кратковременно развивать мощность до 7100 л.с. Но к моменту начала испытаний двигатель не был готов, поэтому воспользовались одним из моторов Т-40А-6 суммарной мощностью 5500 л.с. (5100 л.с. на валу и 700 кг дополнительной тяги за счет выброса отработавших газов). Редуктор привода винтов находился под кабиной летчика. Масса двигателя составляла около 1190 кг. На валу редуктора устанавливались два соосных винта изменяемого шага. Двигатель управлялся электромеханической системой. Управление шагом винтов и мощностью двигателей осуществлялось одним рычагом. Для остановки винта предусматривался гидравлический тормоз.

Вооружение на опытном образце самолета не устанавливалось. Серийные машины планировалось оснастить четырьмя 20-мм пушками.

А. ЧЕЧИН