Американская летающая тарелка 1959 года

    Сравнительно не так давно рассекреченные в Соединенных Штатах документы (последние из них заметили свет в 2012 году) говорят о том, как конструкторы заставляли летать диковинное порождение собственной фантазии. «Летающая тарелка» Avrocar так и не совершила ни одного успешного полета, но в самых идеальных летательных аппаратах, проносящихся сейчас над нами, реализованы многие из идей, каковые в первый раз обкатывались в 1950-е годы.
    Задолго до эры компьютерного моделирования инженеры надеялись на масштабные модели, каковые обдувались в аэродинамических трубах.
    Половинка от «летающей тарелки» претерпела более 500 часов опробования в дозвуковой аэродинамической трубе при Центре авиационных разработок Райта рядом от авиабазы в штате Огайо.
    В Онтарио на испытательных установках компании употреблялись жидкостные U-образные манометры. С их помощью измеряли давление воздуха, в то время, когда он протекал по внутренним каналам летающей тарелки.

Во второй половине 40-ых годов двадцатого века предприятие Avro Canada приняло в собственный штат Джона Фроста. Данный 32-летний инженер сходу подключился к разработке сверхзвукового летательного аппарата Avro Arrow. Действуя в рамках программы, Фрост проводил опыты на базе лабораторий Avro.Американская летающая тарелка 1959 года

Его интересовало, как воздушное пространство без отрыва от поверхности обтекает медлено искривленные формы. Это явление именуется эффектом Коанда.

Опыты продемонстрировали, что газовую струю, исходящую из двигателя, возможно направить на протяжении фюзеляжа в зону под брюхом аппарата типа «летающая тарелка». В том месте сформируется собственного рода воздушная подстилка, на которой будет парить летательный аппарат.

По стопам НЛО

В те годы американские армейские грезили о сверхзвуковом самолете, что имел возможность перехватывать советские дальние бомбардировщики, взлетая с не через чур оборудованных аэропортов. В 1955 году за пробные изучения в этом направлении американцы готовьсясходу выложить миллион долларов. Эксперты, занимающиеся историей авиации, вспоминают, что в ту эру армейские хватались за идеи, каковые на данный момент представляются чистой фантастикой.

«Компоновка типа летающей тарелки сулила определенные преимущества, — говорит Расселл Е. Ли, куратор Смитсоновского национального космических исследований и музея авиации (Вашингтон). — Такая конструкция владеет симметрией, разрешающей, по крайней мере в теории, лететь в любую сторону. Остается лишь продумать, как обучиться руководить вектором тяги, действенно и скоро меняя его направление. Поднимаясь на место исследователей, трудившихся в первой половине пятидесятых годов, я готов дать согласие, что подобная мысль в полной мере заслуживала бы предстоящей разработки».

Дунуть под себя

Конструкция Фроста, вошедшая в историю называющиеся Avrocar, была детально обрисована в недавно рассекреченном 117-страничном отчете. («ПМ» уже говорила о основных перипетиях проекта в статье «Нелетающая тарелка», июнь 2010 года.) В отличие от стреловидной предшественницы Avro Arrow, Avrocar имел форму хрестоматийного НЛО. Предложенная конструкция оснащалась центральной турбиной (ее назвали турборотором), которая питалась энергией от шести турбореактивных двигателей.

Турборотор всасывал воздушное пространство, что потом распределялся по внутренним каналам летательного аппарата. Реактивная струя вырывалась из сопел, размещенных по периферии алюминиевой «тарелки», а заслонки и специальные закрылки имели возможность направлять струи к почва, разрешая аппарату зависать на месте.

Инженеры обеспечивали, что 9 т тяги, снабжаемые этими реактивными струями, возможно будет направить вертикально вниз со всех сторон летающего диска. «Такая конфигурация с соплами, расположенными по кругу, должна была обеспечить надежную воздушную подушку, доводящую подъемную силу до 13,5 т и разрешающую вертикальный взлет, — утверждается в докладе. — Так, аппарат обязан подниматься на высоту 6 м над почвой».

Зависнув над аэропортом, пилот развернет тягу всех сопел в одном направлении и сможет двигаться по горизонтали. В этом документе виден как на ладошке целый ребяческий оптимизм, которым были одержимы разработчики. Фрост предвещал, что летающая тарелка сможет двигаться на скоростях в 4 М, «достигать высот в 30 км и иметь дальность полета 1000 морских миль (1800 км)».

Заманчивые формы

Фрост был не единственным инженером, кто в начале 1950-х экспериментировал с необыкновенными формами скоростных летательных аппаратов. В те же годы инженеры из Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA) проводили опробования разных форм, каковые возможно было бы реализовать для капсул, возвращающихся в воздух из космоса.

Аппарат, предназначенный для независимого приземления по окончании космического полета, обязан сохранять управляемость в широком диапазоне скоростей, замедляясь от гиперзвукового режима полета до полной остановки. Очевидно, летающая тарелка компании Avro не предназначалась для выхода в космос, но ее формы очень напоминали очертания капсул, разрабатывавшихся для возвращения из космоса.

И Фрост, и инженеры из NACA пришли к одному и тому же выводу: круглая форма обещает самые отличных показателей. Роберт Браун, доктор наук, преподающий космические разработки в Технологическом университете штата Джорджия (с 2010 по 2011 год он служил в NASA ведущим технологом), говорит, что круглая форма скоростного летательного аппарата сулит два серьёзных преимущества.

«Если вы желаете двигаться на сверхзвуковой скорости, вам так или иначе нужно будет иметь дело с большими температурами, — растолковывает он. — Чашеобразные формы очень действенно рассеивают тепло. Иначе, такие формы снабжают в полной мере предсказуемые аэродинамические параметры во всех нужных нам скоростных режимах». Наряду с этим Браун ссылается на блюдцеобразную форму, характерную для донной части космических капсул. «В случае если взглянуть снизу, — говорит он, — возвращаемая капсула космического корабля Apollo будет смотреться в точности как летающая тарелка».

Польский наездник

Итак, возвратимся в 1959 год. Пилот польского происхождения Владислав Потоцкий сражался в годы войны в составе Английских Королевских ВВС и был удостоен ордена British Distinguished Flying Cross (крест за летные боевые заслуги). Недавно он уже испытывал аппарат Avro Arrow.

на данный момент ему поручено управление аппаратом Avrocar — летающей тарелкой весом в 2,5 т. Это первый полет, в то время, когда аппарат свободен от трех страхующих растяжек.

Оторваться от почвы не такая уж и неприятность. А вот позже начинается то, что происходило неизменно: когда тарелка поднимается на высоту больше одного метра, другими словами взлетает над собственной воздушной подушкой, она начинает брыкаться, как бычок на родео.

Разработчики мрачно наблюдают на эту картину — такое бывало и раньше. Это явление стало называться «хабкеппинг», потому, что аппарат ведет себя совершенно верно так же, как колпак с автомобильного колеса («хабкеп»), если он отлетит и упадет на асфальт. Потоцкий прекращает полет и сажает Avrocar на землю.

Год за годом инженеры будут пробовать один прием за вторым, пробуя стабилизировать полет собственного аппарата. В дело отправятся разнообразные закрылки, юбки, насадки на сопла, стабилизаторы, разной формы переходные каналы. В какой-то момент по требованию армейских и вопреки сопротивлению Фроста к аппарату попытались кроме того приделать хвост.

Ничего не помогало. Avrocar так и не обучился устойчивому полету, и по большому счету он смог летать или не выше метра, или не стремительнее, чем на скорости 50 км/ч. То самое, что необходимо для перехвата бомбардировщиков.

Утомившийся газ

На аппарате стояло три громадных турбореактивных двигателя, и ему все равно не хватало мощности. Реактивная струя, блуждая во внутренних дебрях летающей тарелки, теряла изначальную тягу. «Парни не хорошо разбирались в газодинамике, — говорит Джефф Андервуд, историк из музейного штата на базе ВВС Райт-Паттерсон в штате Огайо. — Двигатели, Наверное, снабжали приличную тягу, но вся она разбазаривалась из-за внутреннего трения, и к тому моменту, в то время, когда приходило время реактивной струе вырваться наружу, никакой мощности уже не оставалось».

Несмотря на это поражение, компания Avro в целом была на верном пути. Покуда Фрост копался со своей тарелкой, французский авиаконструктор Мишель Вибо также занимался вопросами управления полетом за счет трансформации вектора тяги реактивной струи. Его концепт истребителя с неподвижным крылом (он был назван Gyropter) применял четыре турбовинтовых установки для вертикального взлета.

К концу 1950-х годов его работы легли в базу конструкции английского самолета Harrier Jump Jet. Инженеры, разрабатывавшие самолет вертикального взлета Harrier, заключили, что более действенным ответом будет поворот сопла, а не попытки как-то извне поменять направление реактивной струи.

Полетит кроме того кирпич

на данный момент обучились создавать весьма маневренные, но наряду с этим аэродинамически неустойчивые летательные аппараты, и, чтобы такие механизмы не падали, за их управлением следят компьютерные совокупности. Бортовой процессор, принимая команду пилота, снятую с перемещений ручки управления, вносит в нее подстройки и бесчисленные поправки, самостоятельно меняя и положение сопла, и наклоны аэродинамических поверхностей. «Все эти неприятности решены как раз за счет компьютерного управления.

Сейчас летать может все что угодно, — говорит Роберт Браун, доктор наук в Технологическом университете штата Джорджия, бывший ведущий технолог в NASA. — Поднимите с почвы кирпич, снабдите его бортовым процессором и двигателем, и он полетит как миленький».

Как ни необычно, первым в истории самолетом с применением электроники, управляющей аэродинамическими плоскостями (данный принцип был назван fly-by-wire), был как раз Avro Arrow, но команда, занимавшаяся разработкой Avrocar, так ни при каких обстоятельствах и не попыталась реализовать у себя эту идею.

Если бы возможно было как-то решить проблему мощности, такая электронная совокупность в полной мере имела возможность бы стабилизировать неустойчивый полет летающей тарелки. Но вместо этого Фрост искал чисто механические ответы, и они привели его к полному поражению.

Поучительный тупик

На проекте канадской компании американцы поставили крест в первой половине 60-ых годов XX века. В обмен на собственные многомиллионные инвестиции американские армейские взяли прототип Avrocar в двух экземплярах. Один из них, разобранный на отдельные агрегаты, хранится на объединенной базе Лэнгли-Юстис и находится в ведении Музея транспорта, организованного Вооруженными силами США.

Тот прототип, что отошел во владение ВВС, закончил было собственный путь в Смитсоновском музее, где десятилетиями забавлял публику, являясь образцом совсем несуразных фантазий. Но в 2007 году он по обмену перешел во владение Национального музея ВВС Соеденненых Штатов на авиабазе Райт-Паттерсон.

Новые хозяева перевезли собственный приобретение из Вашингтона (округ Колумбия) на базу Райт-Паттерсон, применяв для этого транспортный самолет C-5 Galaxy, а от аэропорта до музея его уже доставили на автоплатформе. Несколько реставраторов изготовила фонари над кокпитом, обновила сиденья и подчистила кое-где ржавчину. И вот наконец в 2008 году Avrocar был выставлен на обозрение публики.

Музейные сотрудники просматривают лекции о переменном векторе тяги, демонстрируя «летающую тарелку» как пример тупиковой ветви в развитии данной идеи. Но, от таких тупиков также имеется какая-то польза. Как говорит Дэйв Лаззарайн, начальник группы реставраторов, трудившийся над восстановлением Avrocar, инженеры приезжают в музей Райт-Паттерсон в отыскивании воодушевления. «Они переосмысливают то, чем занимались люди до них, — говорит он, — и пробуют придумать что-то такое, чего раньше никто не делал».

Люди творческие знают, что авиация — это непрекращающийся процесс развития, и наблюдать на тупиковые варианты этого развития бывает не менее поучительно, чем наслаждаться триумфальными победами.

Игра с реактивной струей

    Принципиальный элемент аппарата — воздухозаборники. К 1956 году были перепробованы самые разные их конфигурации в отыскивании оптимальной подачи воздуха как на низких, так и на высоких скоростях

Пилот руководит летающей тарелкой, направляя реактивные струи через заслонки по периметру летательного аппарата. В момент взлета заслонки с верхней стороны обода закрываются, а те, что снизу, раскрываются. Направленные вниз реактивные струи создавали тягу в 9 т. Отражение этих струй от почвы снабжало еще дополнительные 4,5 т подъемной силы.

Заслонки в разрезе

    Модели летающих тарелок сотнями часов продувались в сверхзвуковых аэродинамических трубах в Массачусетском технологическом университете

Минобороны США заключило сделку с компанией Avro Canada на разработку летающей тарелки с шестью двигателями. Аппарат должен был взлетать вертикально за счет воздушной подушки, по окончании чего переходить к горизонтальному полету. Программа была остановлена в первой половине 60-ых годов XX века, но до этого компания успела выстроить два трехдвигательных прототипа.

В конце 2012 года руководство США сняло гриф секретности с доклада об данной программе, написанного в 1956-м. Так публика определила о новых подробностях касательно американской попытки создать собственную летающую тарелку. Приведенные тут фотографии позаимствованы из этого документа.

Сумма разработок

Эффект флотации (эффект Коанда)

В начале ХХ века румынский исследователь Анри Коанда продемонстрировал, что воздушный поток имеет свойство прилипать к обтекаемой поверхности, в случае если ее изгибы достаточно плавны. Данный несложный принцип лежит в базе всей современной гидро- и аэродинамики.Avrocar: Инженеры из компании Avro поняли, что, направляя реактивную струю на протяжении нижней поверхности аппарата, возможно создать некую воздушную подложку под его брюхом, которая разрешает ему парить в воздухе. Действительно, наряду с этим они промахнулись в оценке толщины данной подложки и ее подъемной силы.В других аппаратах: В некоторых самолетах, к примеру в C-17 Globemaster III (см. вверху), эффект Коанда употребляется чтобы направить реактивную струю на обтекание верхней части крыльев. Это повышает скорость набегающего воздушного потока и подъемную силу, в то время, когда самолет движется на малой скорости.Изменение вектора тяги

В некоторых самолетах для более действенного управления предусмотрен поворот сопел реактивных двигателей. Имеется конструкции, в которых все сопло поворачивается в любом направлении, снабжая необыкновенную маневренность.Avrocar: Американская летающая тарелка для полёта и парения применяла такую же совокупность с поворотом реактивной струи. Воздушное пространство засасывался через впускное окно и распределялся по периметру тарелки.

Заслонки или направляли струи прямо вниз, и тогда реализовывался режим парения, или в сторону, и тогда аппарат летел в горизонтальном направлении.В других аппаратах: Кое-какие реактивные боеприпасы управляются благодаря тому, что у них поворачиваются сопла реактивных двигателей. Двигатель F-22 Raptor меняет направление реактивной струи, благодаря чему аппарат может выполнять крутые маневры. F-35B Lightning II, созданный специально для базирования на авианосцах, способен направлять реактивную струю вертикально вниз и именно поэтому зависать на месте.Дискообразный фюзеляж

Такая форма очень благоприятна для полетов в широком диапазоне скоростей. На высоких скоростях она разрешает рассеивать тепло, появляющееся из-за трения о воздушную струю, а на низких — снабжает хорошую подъемную силу, но не дает значительного лобового сопротивления.Avrocar: Компания Avro заинтересовала США самой идеей сверхзвукового самолета, что имел возможность бы взлетать с места и перехватывать советские бомбардировщики.

Фюзеляж в форме диска снабжал предсказуемую аэродинамику и на высоких, и на низких скоростях. Помимо этого, подобный аппарат имел возможность бы лететь в любом направлении.В других аппаратах: Круглые обводы употребляются в доньях возвращаемых капсул космических аппаратов. Так же будет устроен космический самолет Dream Chaser.

Нарочито затупленный шнобель фюзеляжа будет совершенным для возвращаемого аппарата, что проходит через целый диапазон скоростей — от гиперзвуковых до полной остановки.

Статья «Инопланетная аэродинамика» размещена в издании «Популярная механика» (№125, март 2013).

Похожие статьи, которые вам понравятся:

  • Советские ироссийские крылатые ракеты: история

    ФАУ-1 V-1 (Фау-1, от нем.оружие возмездия) — самолет-боеприпас, состоявший на вооружении армии Германии в конце Второй мировой. Ракета Фау-1…

  • О веселящем газе

    В ушах звенит дикий дабстеп: «бо-бо-бо-бо-бо». С каждым ударом сердце почему-то сжимается от страха, но одновременно с этим хочется смеяться. Глаза у…

  • Бесславный крестовый поход

    Крестовых походов в Святую почву известно много. Среди них имеется известные, к примеру первый и третий (в котором принимал участие Ричард Львиное…

Категория: Про военное  Теги:
Вы можете следить за комментариями с помощью RSS 2.0 ленты. Комментарии и трекбеки закрыты.

Comments are closed.