Loading Posts...

Самолёты вертикального взлёта и посадки

Глядя, как взлетают эти самолеты, можно подумать, что законы физики на них не действуют…

Весной 1982 года весь мир следил за движением английской эскадры, пересекавший Атлантику с севера на юг, чтобы восстановить власть британской короны над Фолклендскими островами, захваченными аргентинской хунтой. Эскадра подошла к островам 30 апреля, а ранним утром следующего дня 12 британских самолетов, стартовав с двух авианосцев, обрушили на позиции аргентинцев ракеты и бомбы. Однако вскоре в небе появились аргентинские самолеты, вылетевшие с материковых аэродромов. Завязались воздушные бои, носившие какой-то необычный, даже странный характер. Аргентинцы имели ракеты, способные захватывать цель (то есть самолет) только с задней стороны, поэтому надо было зайти противнику в хвост.

Но как только аргентинский пилот пристраивался сзади, британский самолет резко тормозил и даже как бы подпрыгивал. Вражеский истребитель проскакивал мимо, и тут уже британец оказывался в выгодном положении для атаки. Чем сразу пользовался – в этот день британцы сбили четыре самолета, не потеряв ни одного своего. И такая картина повторялась вплоть до капитуляции аргентинских войск 14 июня. Столь необычный полет британских самолетов объясняется тем, что это были «Харриеры» – самолеты вертикального взлета и посадки, или, как их сокращенно называют, СВВП. Самолет такого типа способен взлетать и садиться при нулевой горизонтальной скорости, используя тягу двигателя, направленную вертикально вверх. А для того чтобы перейти в горизонтальный полет, пилот изменяет направление тяги на «обычное», и когда самолет разгоняется, подъемную силу создает крыло самолета. Пилот «Харриера» мог изменять направление тяги и в ходе боя. Отсюда этот победный маневр с торможением и «подпрыгиванием».

САМОЛЕТ-МЕЧТА

Со времен первого полета братьев Райт авиаконструкторы мечтали о летательном аппарате, способном взлетать и садиться вертикально, зависать и разворачиваться в воздухе, летать боком и даже задом наперед. Эти мечты осуществились в середине 1940-х годов, когда началось серийное производство вертолетов. Но вертолеты не могут летать с такой скоростью, которую развивают самолеты.

Между тем общее развитие военной авиации поставило перед конструкторами непростую задачу. В начале 1950-х годов на вооружение ведущих держав стали поступать скоростные реактивные самолеты. Они требовали длинных взлетно-посадочных полос с твердым покрытием. Понятно, что в случае масштабной войны противник постарается как можно быстрее вывести из строя аэродромы. Поэтому резко возросла нужда в самолетах, взлетающих и садящихся вертикально на любую небольшую площадку, то есть фактически независимых от аэродромов. А для адмиралов это вообще стало бы находкой: площадь палуб авианосцев можно было бы сильно уменьшить и разместить больше самолетов на борту. К тому же отпала бы необходимость в катапультах и аэрофинишерах.

«САДЯЩИЕСЯ НА ХВОСТ»

Проектировщики первых СВВП поступили довольно просто: они предложили поставить самолет вертикально, чтобы он взлетал с хвоста и приземлялся опять же на хвост. В 1947 году в США начались работы над проектами таких летательных аппаратов. При этом инженеры взяли за основу идею, запатентованную в 1939 году немецким конструктором Генрихом Фокке, создателем самолетов «Фокке-Вульф». Надо сказать, что в нацистской Германии велись разработки самых диковинных аппаратов. Вот и Фокке создал прототип своей модели СВВП и даже испытал ее в аэродинамической трубе. Самолет Фокке был похож, скорее, на ракету с огромным винтом в центре корпуса, лопасти которого оканчивались небольшими двигателями. Эти двигатели раскручивали винт, и самолет взлетал, подобно вертолету. А, набрав высоту, пилот должен был повернуть его в горизонтальное положение, и тогда винт тянул летательный аппарат вперед.

Читать:  Мужчины-гейши и женщины-самураи - гендерное равенство средневековой Японии

Над созданием садящихся на хвост самолетов американцы трудились вплоть до 1955-1957 годов, занимались этим и французы, ю все эти проекты в конце 1950-х годов были закрыты – маломощности двигателей, сложности управления взлетом-посадкой, конструктивных недостатков, катастроф с опытными образцами и, конечно же, дороговизны. В результате разработка подобных аппаратов осталась недолгим, но ярким периодом в истории авиации.

«ХАРРИЕР» ПРОТИВ ЯК-38

Но неудачи не убавили интереса к самолетам, взлетающим вертикально. Более того, в начале 1960-х годов начался самый настоящий «вертикальный бум», в результате которого были созданы десятки опытных самолетов самых разных систем, теперь уже с горизонтальным расположением фюзеляжа при взлете-посадке. Но в серийное производство попал лишь британский «Хоукер Сиддли Харриер». Это был первый «правильный» СВВП, положивший начало знаменитому семейству «Харриеров».

Самолеты «Харриер» были снабжены только одним двигателем, при этом взлет и посадка осуществлялись управлением поворотными соплами, которые направляли струю газов в нужную сторону, изменяя тем самым направление тяги. Что эффективно, поскольку не требуется дополнительных взлетных двигателей, которые становятся бесполезной нагрузкой в горизонтальном полете. Однако аэродинамика самолета была не идеальной, и поэтому «Харриер» не мог летать на сверхзвуковых скоростях. Создатели «Харриера» изначально предполагали размещать на нем разнообразные типы вооружения, причем в различных комбинациях. В зависимости от установленного арсенала самолет превращался в истребитель, истребитель-бомбардировщик, штурмовик, в том числе и в их палубных вариантах. Правда, из-за отсутствия у первых модификаций «Харриера» бортовых локаторов, служащих для обнаружения самолетов противника, он поначалу являлся лишь штурмовиком.

Единственным, помимо «Харриера», запущенным в серию «вертикальным» самолетом стал советский Як-36, созданный в КБ Яковлева. Через 9 лет, в 1977 году, появился его «наследник», Як-38, который поступил на вооружение в качестве палубного штурмовика для авианесущих крейсеров типа «Киев» – примерно по 20 СВПП на каждом. У этого самолета было три двигателя, два из них отвечали за вертикальный взлет.

Переход из вертикальной в горизонтальную плоскость производился через газовые рули: струя двигателя отклонялась с помощью плоских пластин, находящихся возле сопла. Взлетные двигатели вполне вписывались в стандартные для обычных самолетов размеры фюзеляжа, поэтому Як-38 имел более совершенные аэродинамические формы. Вместе с тем, опять же из-за отсутствия бортовых локаторов, Як-38 не годился в истребители и был только штурмовиком.

Однако в целом по своим характеристикам он не уступал «Харриеру» первых модификаций. Правда, при эксплуатации Як-38 выявились серьезные недостатки, связанные со сложностью управления, устойчивостью и балансировкой при смене режима полета. Самолет стал самым аварийным в истории советской авиации. Это, конечно, не значит, что советские «вертикалки» были как-то по-особенному плохи.

ПРОВЕРКА ФОЛКЛЕНДАМИ

К рубежу 70-80-х годов прошлого века уже сформировалась общая картина проблем, связанных с развитием СВВП. Так, «вертикалки» обладали меньшей, по сравнению с обычными самолетами, грузоподъемностью и дальностью полетов. Ими было сложно управлять при переходе из зависания в горизонтальный полет, существовала опасность отказа подъемных двигателей в эти моменты. Недостижимым оставалось преодоление скорости звука. Еще в 1971 году в США начались работы над сверхзвуковым самолетом ВВП, но в 1981 году из-за отсутствия хороших результатов проект был закрыт. Наконец, симпатий к самолетам с вертикальным взлетом сильно поубавили общая сложность и дороговизна конструкции, а главное – большой расход топлива.

Читать:  Кто к нам с мечом придет... Русский «меч-кладенец»

Тем не менее Великобритания, являвшаяся в то время единственной западной державой, использующей СВВП, упорно шла по пути глубокой модернизации своего «Харриера».

Принятый на вооружение в 1980 году палубный «Си Харриер» FRS.1 с радиолокаторами и радиоуправляемыми ракетами на борту стал вполне современной боевой машиной, способной выполнять функции как истребителя, так и штурмовика. Впрочем, столь настойчивые усилия по модернизации «Харриеров» были вызваны и финансовыми соображениями. Дело в том, что в Лондоне сочли ненужной роскошью наличие в составе королевского морского флота больших авианосцев, поскольку такие «дорогостоящие игрушки» уже имелись в большом количестве у США. Поэтому британцы отправили на металлолом свои крупные авианосцы, а на смену им построили три легких, типа «Инвинсибл», на каждом из которых по штату должно было базироваться по 5-8 «Си Харриеров» и по 9-12 вертолетов.

Но тут грянул гром – 2 апреля 1982 года аргентинцы захватили Фолклендские острова, под оккупацией оказались две тысячи местных британцев. Великобритания неожиданно получила совершенно не тот конфликт, к которому готовилась, причем за 14 тысяч километров от метрополии, в холодной, штормовой Южной Атлантике. Понятно, что десантироваться на острова без мощного воздушного прикрытия было невозможно – 240 самолетов ВВС Аргентины (из них, правда, только около 90 современных), стоявших на аэродромах всего в 600 милях от Фолклендов, могли разнести британцев в клочья. В то же время ближайшая британская суша – остров Вознесения между Африкой и Южной Америкой – находилась в 6000 км от Фолклендов, и долететь оттуда до островов могли лишь старые стратегические бомбардировщики «Вулкан». (Они и летали, совершив семь беспрецедентных, но не очень эффективных рейдов.)

Оставались лишь «Инвинсибл» и старый авианосец «Гермес» с «Харриерами», но на них можно было разместить максимум по 20 самолетов. Вот тогда-то в Лондоне и пожалели, что пустили на слом свои большие ударные авианосцы. Однако пришлось обходиться тем, что было, – в первом эшелоне к Фолклендам отправились 22 «Харриера» (12 на «Гермесе», 10 – на «Инвинсибле»). Затем к ним добавились еще 22, доставленные двумя контейнеровозами, которые британцы переделали в некое подобие авианосцев. Именно «Харриеры» нанесли аргентинцам наибольшие потери и сыграли ключевую роль в освобождении Фолклендов. Первое боевое применение этих самолетов показало, что они могут отлично сражаться даже со сверхзвуковыми машинами: «Харриеры» сбили 31 самолет без боевых потерь со своей стороны. «Харриеры» мощно поддержали морской десант, доказав, что самолеты подобного класса – важнейшее средство при десантных операциях.

Вместе с тем в ходе кампании проявились и слабые стороны СВВП, из-за которых не удалось создать достаточно эффективного воздушного прикрытия. Высокая маневренность «Харриеров» далеко не всегда компенсировала превосходство аргентинских самолетов в скорости, а небольшой радиус действия СВВП нередко позволял аргентинской авиации незаметно подлететь и быстро атаковать британские корабли (в итоге аргентинцы потопили семь кораблей).

«ХАРРИЕРЫ» НАБИРАЮТ ПОПУЛЯРНОСТЬ

После Фолклендов «Харриеры» стали весьма популярны. В 1986 году авианосец «Гермес» был передан Индии, где он получил имя «Вираат». А вместе с ним у индийского флота появились и «Си Харриеры» (около 30 машин), использовавшиеся вплоть до вывода «Вираата» из состава морских сил в 2017 году. Еще в 1970-е годы интерес к «Харриеру» проявил Корпус морской пехоты США. Результатом совместных разработок стал самолет AV-8B «Харриер» II, который применялся в Кувейте, Ираке, Афганистане и Ливии. Самолеты собирались списать еще к 2015 году, но затем срок их службы был продлен до 2030 года. Сейчас эти самолеты несут службу на восьми десантных кораблях США, кроме того, они состоят на вооружении двух итальянских, испанского и таиландского авианосцев.

Читать:  Антарктида - Неведомая Южная земля

А вот у британцев «Харриеров» больше нет. В 2014 году авианосцы «Инвинсибл» были списаны, соответственно, списали и «Харриеры».

ПЕРВАЯ УДАЧНАЯ СВЕРХЗВУКОВАЯ «ВЕРТИКАЛКА»

Между тем в СССР построили первую удачную сверхзвуковую «вертикалку». Это был Як-141, совершивший первый полет 1987 году. У самолета был один форсированный подъемно-маршевый двигатель в хвостовой части и два подъемных двигателя сразу за кабиной летчика. Радиус действия увеличился за счет повышения емкости топливных баков. Имелась многорежимная бортовая радиолокационная станция. В общем, получился многоцелевой сверхзвуковой истребитель ВВП, способный на равных сражаться с новейшим на тот момент истребителем-бомбардировщиком США F/A-18A. Однако распад СССР похоронил проект. Тогда же из состава флота были выведены почти все авианосцы, а вместе с ними и Як-38.

УКОРОЧЕННЫЙ F-35

Еще в конце 1980-х годов в США и Великобритании начались работы над программой создания «единого ударного истребителя XXI века». Одним из вариантов такого истребителя должен был стать палубный сверхзвуковой самолет с коротким (укороченным) взлетом и вертикальной посадкой (СКВВП). Лишь в 2001 году совместно работающие американские и британские компании определились с общей конструкцией целого семейства самолетов, получившего наименование F-35. Первые испытания палубного СКВВП F-35B состоялись в 2009-2011 годах, а в 2014 году самолет начали производить серийно. Для вертикального взлета на F-35B поставлен вентилятор вращение которого осуществляется за счет мощности, забираемой у единственного взлетно-маршевого двигателя. В крейсерском полете вентилятор останавливается и закрывается створками. Это резко улучшает аэродинамику и позволяет превысить скорость звука. Однако взлететь вертикально с серьезной полезной нагрузкой F-35B не способен, ему нужен небольшой разбег. Есть у этого самолета и еще один минус – постройка и содержание его обходится в баснословную сумму. Эксперты подсчитали, что создание и дальнейшее обслуживание F-35 стоит больше, чем гора золота того же веса, что и этот самолет!

Поэтому хотя F-35B и поступает на вооружение, конструкторы предлагают другой тип «вертикалок» – так называемые конвертопланы. По сути это самолет, на крыльях которого стоят поворотные винты. При взлете и посадке винты развернуты «по-вертолетному»: они вращаются в горизонтальной плоскости, то есть работают как подъемные, а на высоте поворачиваются и тянут летательный аппарат вперед, и тут уже подъемную силу создают крылья. Разумеется, конвертопланы уступают в скорости реактивным самолетам с вертикальным или укороченным взлетом, но зато они значительно дешевле и обладают большей грузоподъемностью.

Подписывайтесь на наши каналы в Яндекс Дзен и Телеграмм
Подписаться
Уведомление о
guest
7 Комментарий
старее
новее большинство голосов
Inline Feedbacks
View all comments
Борис
Борис
26 дней назад

Проблема решена. Изобретение: “Самолёт вертикального взлёта и вертикальной посадки”, Патент РФ № 2722517 обеспечивает всё за счёт новой конструкции крыла без подъёмных двигателей и винтов, отбрасывающих воздух вниз. Требует ОКР, испытаний и последующего признанья.

Николай
Николай
25 дней назад

Довелось как-то побеседовать с демобилизовавшемся уже бывшим военным летчиком. Он, между прочим, рассказывал об откровенно неудачной и провальной попытке внедрения “Яков” вертикального взлета и посадки. По его словам, летчики откровенно боялись летать на этих самолетах, они были неустойчивы как раз на режимах взлета и посадки, было много аварий с трагическими последствиями. Ну, вот и результат – от таких самолетов Россия отказалась.

Приглашаем
Приглашаем
16 дней назад

Вот взлетает грозный ЯК и об палубу – х.як!

Антон
Антон
12 дней назад

Самолет СКВВП оказался очень неустойчив на вертикальных режимах и крайне сложен в пилотировании. Поэтому управлять ими могли только очень опытные специально подготовленные летчики, что усложняло и удорожало весь процесс эксплуатации. Самолет не допускает даже минимального крена в 15 градусов! При возникновении такого крена летчик должен катапультироваться. Самолет очень капризен. Боится порывов ветра (и это в море!!!), жары, высокой влажности и т.д. Практически любая неполадка в двигателе на вертикальном режиме приводила к гибели самолета. По этим причинам от них и отказались.

Laplander
Laplander
10 дней назад

Тяга направленная вертикально вверх – дальше можно не читать. Як-36 никогда не производился серийно. Иди читай книжки, аффтор.

Андрей
Андрей
9 дней назад

СВВП не могут вести бой с остановками и зависаниями. Категорическое вранье. Во первых, тяга двигателей достаточна на высоте в считанные метры, над жёсткой поверхностью, никак не над водой. Во вторых для вертикального взлёта и посадки в реактивную струю впрыскивается большое количество воды, для увеличения её плотности, а запас этой воды, в целях снижения взлётной массы, рассчитан на один взлёт и посадку.

Андрей
Андрей
9 дней назад

Хрена с два Шварценеггер на Харриере, на высоте башенного крана минут десять прозависал.

Loading Posts...