«Летательные аппараты нетрадиционных схем»

Бауэрс П.

«ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ НЕТРАДИЦИОННЫХ СХЕМ»

Предисловие к русскому изданию

Книга «Летательные аппараты нетрадиционных схем», предлагаемая советскому читателю, написана видным специалистом фирмы «Боинг» Питером М. Бауэрсом, посвятившим почти 40 лет жизни делу изучения, развития и популяризации авиационной техники. Как конструкторские работы П. Бауэрса, так и его публикации хорошо известны за рубежом, однако у нас в стране с ними практически не знакомы.

Эту книгу отличает от многих других необычный и весьма плодотворный подход. Проведенный автором и дополненный в отечественном издании хронологический обзор летательных аппаратов нетрадиционных схем — от первых неуклюжих аппаратов братьев Райт, Вуазена, Сьервы, Сикорского и др, вплоть до самых современных самолетов, разработанных крупными конструкторскими коллективами разных стран, — выстроился в историю развития авиационной конструкторской мысли со всеми ее озарениями и иллюзиями, достижениями и неудачами. Эта история лишний раз показывает, на какие свершения способны талантливые люди, увлеченные своим делом.

Каждый из летательных аппаратов, описанных в книге, имеет свою техническую «изюминку». Все они сгруппированы по типам летательных аппаратов и основным чертам их конструктивного облика. Книга обильно иллюстрирована и содержит немало фотографий и описаний конструкций, ранее не знакомых широкому читателю.

Следует отметить, что «традиционным» автор считает самолет с прямым крылом, двигателем, расположенным в носовой части фюзеляжа, и обычным трехплоскостным хвостовым оперением. Эта концепция, сформировавшаяся в первые десятилетия нашего века, позволяет автору отнести к нетрадиционным многие современные летательные аппараты типов «утка», «бесхвостка», самолеты со стреловидным и треугольным крыльями и т. п., которые нашли довольно полное отражение в книге. Наряду с ними в книге рассматриваются и такие летательные аппараты, как двухфюзеляжные самолеты, конвертопланы, летающие автомобили, диско- и полипланы, которые с полным правом можно считать нетрадиционными.

К сожалению, в книге практически отсутствуют материалы по отечественным летательным аппаратам, многие из которых, безусловно, могут быть отнесены к разряду необычных. Советский читатель может восполнить этот пробел, познакомившись с оригинальными летательными аппаратами В. Д. Беляева, К. А. Калинина, А. С. Москалева, Б. И. Черановского и других отечественных конструкторов, а также ведущих авиационных конструкторских коллективов нашей страны, описанными в книге В. Б. Шаврова «История конструкций самолетов в СССР».

С учетом того, что американское издание книги вышло в 1984 г., в русское, с любезного согласия издательства TAB Books и автора, включены описания и фотоснимки новых зарубежных летательных аппаратов «Рафаль», «Лави», «Гриппен», ЕАР, Х-29, В-2, «Вояджер», V-22 «Оспри» и с Х-образным крылом.

Таким образом, книгу П. Бауэрса следует рассматривать как обзор зарубежных конструкций летательных аппаратов нетрадиционных схем. Как таковая, она, несомненно, будет встречена с большим интересом многочисленными энтузиастами авиации как специалистами, так и любителями.

Москва, январь 1990 г. Е.В. Зябрев

Определить, что такое «необычный» летательный аппарат, так же сложно, как, например, указать, высоко ли вы взлетели. Это зависит главным образом от индивидуального восприятия, и что для одного человека кажется обычным, для другого полно оригинальности.

На заре авиации - примерно до 1914 года, когда выдвинутые первой мировой войной требования к летно-техническим характеристикам привели к относительной стандартизации основных схем летательных аппаратов, — критерии, с помощью которых можно было определить, что тот или иной аппарат является обычным или, наоборот, необычным, полностью отсутствовали. Разные исследователи использовали самые различные подходы для решения поставленной задачи. В свете опыта и практики авиации сегодняшних дней многие из этих первых летательных аппаратов кажутся весьма необычными. Некоторые разработки оказались плодотворными и широко известными; другие — неудачными и, как следствие, забытыми на долгие годы или навсегда. Однако развитие техники часто приводит к возрождению и использованию некоторых изобретений, не реализованных с первого раза.

«Стандартный» самолет, который мы знаем сегодня, — это летательный аппарат, основные несущие поверхности которого расположены впереди, хвостовое оперение — сзади, а экипаж, пассажиры и полезная нагрузка размещаются в фюзеляже. Такая схема самолета достаточно четко заявила о себе уже к началу 1909 года. Сравнительно небольшие изменения этой базовой схемы вводились на протяжении всей истории авиации; вводятся они и сейчас для более полного удовлетворения тем или иным тактико-техническим требованиям.

Ряд других схем, например, «бесхвостка», «утка», летательные аппараты с непосредственным созданием подъемной силы[1], а также различные схемы силовых установок и вспомогательных элементов конструкции, обладают достоинствами, позволяющими более успешно решать конкретные проектные задачи. Некоторые из такого рода схем ушли из авиационной техники насовсем, когда стало ясно, что присущие им недостатки существеннее их достоинств. Тем не менее, некоторые необычные идеи в новых ситуациях переживают вторую молодость. Иногда это кончается новой неудачей, но в некоторых случаях удается добиться успеха. Это происходит из-за того, что либо неудачное в прошлом техническое решение становится совместимым с новыми техническими разработками, либо новый технический уровень позволяет более эффективно реализовать старую идею.

Данная книга не задумывалась как каталог необычных летательных аппаратов. Скорее, в ней представлены в виде взаимосвязанных групп те летательные аппараты, которые по стандартам сегодняшних дней могут считаться летательными аппаратами необычных схем - «утки», «бесхвостки», «бесхвостки с треугольным крылом» и т. д. В книге приведено краткое описание побудительных причин к созданию летательных аппаратов той или иной схемы. Некоторые из описанных в книге летательных аппаратов легко могут быть включены в две или даже большее число категории, но находятся они обычно в главе, соответствующей их наиболее характерным особенностям. Исходя из этого, например, планеры и самолеты часто описываются в одной главе. Некоторые летательные аппараты вошли в историю авиации благодаря наиболее выдающимся конструктивным особенностям, а не из-за необычности общей схемы. Например, самолет «Мессершмитт» Ме-163 более известен как первый в истории авиации перехватчик с ракетным двигателем, а не как первая «бесхвостка», строительство которой осуществлялось достаточно крупной серией.

Самолеты некоторых основных схем (таких, как «утка» и «бесхвостка») представлены в хронологическом порядке, который не обязательно отражает техническое развитие идеи или логику конструктивно-компоновочных решений.

В книге описаны также самолеты, хотя и не очень оригинальные по конструкции, но весьма необычные с точки зрения эксплуатации. Некоторые летательные аппараты, которые лишь с большим трудом могут быть включены в классификацию схем, сгруппированы в отдельную главу под названием «Что бы это значило?».

Я заранее приношу свои извинения тем читателям, которые будут расстроены, не найдя в книге своего «возлюбленного урода» (простите, «нетрадиционный» летательный аппарат). Включить в книгу подобного объема все самолеты и летательные аппараты необычных схем практически невозможно.

Кроме того, следует отметить, что при описании каждого летательного аппарата сведен к минимуму набор основных характеристик. Это произошло потому, что по многим из описанных летательных аппаратов имеется очень ограниченный объем данных: зачастую уцелели лишь фотоснимки. Главная цель книги - рассмотреть схемы и общий вид летательных аппаратов и те причины, которые привели к их созданию. Основные данные приводятся лишь для самой общей характеристики летательного аппарата, а не для проведения детального анализа проекта, который, по правде говоря, часто невозможно и воспроизвести.

Глава 1

Самолеты схемы «утка»

Так как первый взлетевший летательный аппарат тяжелее воздуха - самолет братьев Райт «Флайер» (1903 год) — построен по схеме, которая сегодня известна под названием «утка», представляется логичным начать нашу книгу о летательных аппаратах нетрадиционных схем с самолетов этого класса.

ОШИБОЧНЫЙ ТЕРМИН

Во-первых, термин «утка» — ошибочный. Под «уткой» в авиации общепринято понимать самолет, горизонтальное оперение которого - стабилизатор и рули высоты - расположено перед крылом, а не позади него. Этот термин может быть с таким же успехом применен и к дирижаблям, и к планерам. В частности, первые модели жестких дирижаблей Цеппелина оснащались расположенными впереди горизонтальными поверхностями управления в дополнение к традиционным хвостовым. Обычно термин «утка» подразумевает расположение в передней части летательного аппарата основных, а не вспомогательных средств аэродинамического управления. Этот термин появился впервые во Франции; его происхождение, вероятно, связано с тем, что крыло летящей утки находится ближе к ее хвосту, чем к голове, а вовсе не потому, что эта птица управляет своим полетом с помощью специального органа, расположенного перед крылом. Летательные аппараты этой схемы получили довольно широкое распространение.

Многие самолеты схемы «утка» можно рассматривать как самолеты с тандемными крыльями, переднее крыло которых относительно мало. В этом случае переднее горизонтальное оперение (ПГО), состоящее обычно из неподвижных (стабилизаторы) и подвижных (рули высоты) поверхностей, несет значительную часть аэродинамической нагрузки.