Реактивный конвертоплан. Авиация, техника и история

Конвертоплан

Самым первым детально разработанным проектом конвертоплана являлся P.1003 фирмы Вессерфлюг, разработанный в Германии в 1938 году, конструкторами Рорбахом и Симоном. Согласно проекту предполагалось создать двукрылый конвертоплан с поворотным крылом (точнее должны были поворачиваться только концы крыла, при неподвижной середине). Однако в связи с начавшейся на следующий год войной, проект так и не был осуществлён. Второй детально разработанный проект конвертоплана в той же Германии, не был осуществлён уже по причине окончания войны. Так как фирмы Фокке и Ахгелис, намеревались построить свой Fa-269 в качестве вундерваффе . Согласно этому проекту конвертоплан должен был иметь «толкающие (а не тянущие, как в классических проектах конвертоплана) трёхлопастные винты, которые благодаря очень высокому шасси могли бы поворачиваться вниз при взлёте. Что любопытно, предполагалось наличие только одного (но очень мощного) двигателя, который должен был располагаться в фюзеляже, а внутри каждого крыла должна была проходить трансмиссия, ведущая к поворотному винту».

Другие нереализованные проекты вундерваффе с вертолётным взлётом от Хейнкель - Wespe и Lerche не имели ни поворотных винтов, ни поворотных крыльев, а должны были взлетать и садиться по-вертолётному благодаря вертикальному положению фюзеляжа при взлёте. Оба проекта отличались лишь массой и габаритами, и имели аналогичную конструкцию из разрезанного пополам корпуса в середине которого должна была находится пара винтов, заключённых во внутрь одного кольцевого крыла. С вертикальным фюзеляжем должен был взлетать и садиться, также и крайне оригинальный нереализованный проект вундерваффе - Tribfluegel от Фокке-Вульфа, имеющий вращающееся крыло Y-образной формы, одновременно являющееся и трёхлопастным воздушным винтом, вращающимся не от поршневого, а … реактивного двигателя, подобно бенгальскому колесу. Что любопытно, у Хейнкеля, имелся аналогичный проект вундерваффе - Ypsilon, отличавшийся от Фокке-Вульф Tribfluegel лишь тем, что его крыло не вращалось (то есть в отличие от Фокке-Вульфа - это должен был быть не винтокрыл, в буквальном смысле этого слова, а просто реактивный самолёт с вертикальным взлётом).

Конвертоплан с поворотными винтами

Конвертоплан с поворотными винтами (тилтротор, (tiltrotor) - летательный аппарат , совмещающий вертикальный взлёт/посадку по вертолётному принципу с перемещением со скоростью турбовинтового самолёта.

Обычно поворотными являются не сами винты, а гондолы с винтами и двигателями (как у Bell V-22 Osprey), но встречаются также и конструкции, у которых поворачиваются только винты, а двигатели (например, расположенные в фюзеляже) остаются неподвижными. Примером винтокрыла, у которого поворачиваются только винты, является Bell XV-3 .

Нужно отметить, что термин тилтротор не является эквивалентом конвертоплану, поскольку является конкретной схемой реализации конвертоплана.

Конвертоплан с поворотным крылом

Тилтвинг X-18 поворачивает крыло

Четырёхмоторный экспериментальный тилтвинг XC-142A

Существует вариант конвертоплана, называемый конвертоплан с поворотным крылом (тилтвинг; Tiltwing , от tilt - поворачивать и wing - крыло), когда поворачивается всё крыло, а не только законцовки, как у тилтротора.

Недостатком поворотного крыла является большая сложность, достоинством же то, что при вертикальном взлёте крылья не затеняют воздушный поток от винтов (увеличивая тем самым эффективность работы винтов).

Конвертоплан с винтами в кольцевых каналах

Самолёты с вертикальной (или укороченной) взлёт-посадкой с винтами в кольцевых каналах могут относиться как к имеющим поворотные винты, так и к имеющим поворотное крыло.

Особенностью же их является то что винты расположены внутри особого кольца, которое иногда называется «кольцевым» крылом, в авиа моделировании же такой винт в кольцевом канале, часто называется термином «вентиляторным» движителем (в авиа моделировании такой винт обычно прячут внутри макета реактивного двигателя). Данный тип движителя обладает очень высокой скоростью отбрасываемого винтом воздушного потока, что позволяет обойтись очень маленькими крылышками, обеспечивая высокую компактность конвертоплана. Это же достоинство оборачивается серьёзным недостатком при выполнении функций вертолёта, вследствие чего финансирование разработок подобных конвертопланов прекращалось, как только речь заходила об их способности полностью заменить вертолёт.

Примерами подобных конвертопланов являются Bell X-22 A, Доук VZ-4DA и Nord 500.

СВВП с вертикальным положением

Самолёт вертикального взлёта и посадки с вертикальным положением корпуса (тэйлситтер, tailsitter () , от tail - хвост и sitter - сидящий) - вариант компоновки СВВП . Такой самолёт осуществляет взлёт и посадку на свой хвост подобно взлёту и посадке вертолёта, а затем переходит в горизонтальный «самолётный» полёт. Несмотря на невозможность посадки «по самолётному», конвертопланом не является, так как при переходе в горизонтальный режим полёта не происходит поворота винтов относительно крыла и фюзеляжа летательного аппарата. Сложность схемы состоит в организации управления на режимах вертикального и горизонтального полетов, а также переходных - летчику сложно сориентироваться, потому как одни и те же органы управления выполняют разные функции на разных режимах, кроме того затруднен обзор при вертикальных режимах. Тем не менее отсутствие больших поворотных частей, а также единая силовая установка для режимов вертикального и горизонтального полёта позволяли упростить конструкцию аппарата и эта схема долгое время была популярна у конструкторов. Данную схему использовали как реактивные, так и винтовые СВВП. Немногие построенные по этой схеме СВВП так и остались экспериментальными прототипами.

В 1972 году при КБ имени Миля возник проект винтоплана Ми-30 , имеющим классическую схему с парой поворотных винтов (гондолами с винтами и двигателями). В рамках этого проекта, проводились аналитическо-конструкторские исследования, состоявшие как из теоретические работ, так из испытаний моделей поворотного винта на аэродинамическом стенде. По результатам этих работ в проект винтоплана вносились соответствующие исследования, так например, взлётная масса увеличилась с 10,6 до 30 т, с одновременным увеличением как мощности двигателей, так и полезной нагрузки. Постройка первых летающих образцов была запланирована на 1986-1995, однако в связи с наступившей перестройкой , винтоплан не был построен.

Примечания

Ссылки

• Американские инженеры разрабатывают тяжёлый конвертоплан. // «Мембрана»
• Испытан беспилотный разведывательный конвертоплан. // «Мембрана»
• Владимир Спицын . Что такое конвертоплан? // «Город Воркута»

См. также

• Bell V-22 Osprey - единственный конвертоплан, стоящий на вооружении
• Nord 500 (en:Aérospatiale N 500) - очень компактный конвертоплан футуристического вида

СВВП с реактивными двигателями в поворотных гондолах

• Бёльков-Хейнкель -Мессершмидт EWR VJ 101
• Bell D-188A (en:Bell D-188A)

Конвертоплан, который способен выполнять горизонтальный полет, подобно самолету и при этом может зависать, взлетать и садиться в вертикальном режиме, как вертолет. Давно смущал конструкторов свой привлекательной перспективой, увеличить скорость по сравнению с вертолётом и в тоже время, не зависеть от наличия аэродромов как самолет.
И вот к концу 1920-х годов прошлого века конструкторская мысль закипела.
Работы развернулись по двум направлениям - создания аппаратов с поворотными воздушными винтами и аппаратов с поворотным крылом.
В частности, в 1922 году американский изобретатель Генри Берлинер на базе планера истребителя «Ньюпор 23» построил летательный аппарат, оснащенный двумя воздушными винтами противоположного вращения и одним винтом изменяемого шага диаметром 30 см. Винты приводились во вращение при помощи ротативного двигателя «Бентли» BR-2 мощностью 220 л. с., установленного в носовой части фюзеляжа. Большие винты обеспечивали полет по-вертолетному, а малый позволял пилоту несколько наклонить нос машины - в результате этого большие винты также наклонялись несколько вперед и обеспечивали полет по-самолетному. Позже конструктор переоборудовал биплан в триплан (данный аппарат известен под обозначением «Модель 1924 года» и отличается также расположением наклоняющихся воздушных винтов в средней части трипланной коробки), но ему так и не удалось обеспечить приемлемую подъемную силу - аппарат поднимался максимум на 15 футов (4,6 метра).

Биплан конструкции американца Генри Берлинера

Основываясь на полученном опыте, Г. Берлинер в 1925 году построил аппарат, в целом напоминавший биплан, но оснащенный двумя воздушными винтами большого диаметра, установленными в концевых частях крыла и частично наклонявшихся вперед, позволяя, таким образом, выполнять полет как по-вертолетному, так и по-самолетному. Берлинеру удалось развить на своем аппарате скорость полета порядка 40 миль в час (около 70 км/час), но существенно увеличить высоту полета ему не удалось. Впрочем, по свидетельству очевидцев, воздушные винты наклонялись вперед не полностью - лишь на некоторый угол, позволявший аппарату совершать движение вперед, а потому данный аппарат историки авиации называют «вертолетом с поворотными винтами». В целом же концепция летательного аппарата Г. Берлинера схожа с современными конвертопланами.
16 сентября 1930 года Джордж Лебергер, проживавший в графстве Каунти, штат Нью-Джерси, получил патент США за № 1775861 на проект летательного аппарата, который и можно считать первым вариантом конвертоплана, родоначальником данного семейства. Аппарат, названный в патенте просто и незамысловато «летающая машина» («Flying Maсhine»), оснащался двумя установленными над фюзеляжем в носовой части соосными воздушными винтами разного диаметра, которые могли устанавливаться в вертикальной (по-вертолетному) или горизонтальной (по-самолетному) плоскости.
Впрочем, дальше патента у него дело не пошло. Равно как и у британского авиаконструктора Лесли Бейнса, известного конструктора планеров, спроектировавшего в 1920-е годы по заказу компании «Шорт» летающие лодки «Сингапур» и «Калькутта» и являющегося автором первого патента на самолет с крылом изменяемой стреловидности (1949 год). В 1938 году он получил патент на так называемый «вертоплан», который представлял собой летательный аппарат самолетного типа, на концевых частях крыла которого располагались мотогондолы, способные устанавливаться вертикально - для полета по-вертолетному или горизонтально винтами вперед - для полета по-самолетному. Для практической реализации своей идеи Бейнсу не хватило денег.

«Вертоплан» Лесли Бейнса

Более успешно дело обстояло у германских авиаконструкторов. С 1942 года здесь усилиями специалистов компании «Фокке-Ахгелис» разрабатывался истребитель смешанной конструкции Fa 269 - конвертоплан с поворотными винтами. Компания была образована 27 апреля 1937 года известным немецким авиаконструктором Генрихом Фокке и не менее известным в те годы немецким летчиком Гердом Ахгелисом с целью разработки и постройки вертолетов и автожиров. Наиболее известным из них стал Fw 61, совершивший первый полет 26 июня 1936 года и в последующие годы установивший ряд рекордов высоты, скорости и дальности полета для машин своего класса.
Fa 269 разрабатывался под руководством инженера Пауля Клаге с целью максимальной возможности интегрировать в одном аппарате достоинства вертолета, способного взлетать и садиться вертикально, и самолета, обладающего более высокой скоростью и лучшей топливной экономичностью. При этом работы по данной теме были начаты не на пустом месте. Еще в 1938 году инженер Симон по указанию Адольфа Рорбаха, технического директора завода авиастроительной компании «Везер Флюгцугбау Г. м. б.Х.» в Лемвердере, недалеко от Бремена, приступил к проектированию одноместного летательного аппарата с поворотным крылом, получившего обозначение WP 1003/1. Рорбах - инженер по образованию - с 1933 года самостоятельно изучал возможности создания конвертоплана, а получив в свое распоряжение завод и его КБ, решил попытаться реализовать данную идею на практике.
WP 1003/1 представлял собой моноплан со средним расположением трапециевидного поворотного крыла - поворачивались внешние половины его консолей с расположенными в их концевых частях тянущими воздушными винтами диаметром 4 метра. Винты могли поворачиваться вниз на угол почти 90 градусов. Размещенный в фюзеляже двигатель мощностью 900 л. с. должен был обеспечить конвертоплану максимальную скорость горизонтального полета порядка 650 км/час. Пилотская кабина была смещена вперед и имела остекление достаточно большой площади, что обеспечивало хороший обзор пилоту.
Что касается Fa 269, то конструктивно он представлял собой моноплан со средним расположением крыла небольшой стреловидности по передней кромке, в средней части которого были расположены два толкающих трехлопастных воздушных винта очень большого диаметра. При необходимости перейти из режима по-самолетному в режим по-вертолетному воздушные винты разворачивались вниз на угол до 85 градусов, в основном это предполагалось делать при взлете и посадке. Звездообразный двигатель воздушного охлаждения BMW 801 мощностью 1800 л. с. располагался в фюзеляже, позади пилотской кабины, и работал на воздушные винты при помощи специальной трансмиссии. Причем от разработчиков потребовалось применить на машине основные опоры шасси с длинными стойками, а также убиравшуюся в фюзеляж хвостовую опору шасси с достаточно высокой стойкой - во избежание повреждения винтов о землю (ВПП). Экипаж - один, по другим данным, два человека, располагался в достаточно просторной кабине, смещенной вперед и имевшей большую площадь остекления, в том числе для лучшего обзора вниз-вперед. Вооружение - две 30-мм пушки MK 103 или MK 108 - располагались по бокам кабины. Предусматривалась также возможность размещения 20-мм пушки MG 151/20 в специальной гондоле под фюзеляжем. В состав авионики входили радиостанции FuG 17 и FuG 25 a, изучалась возможность установки радиовысотомера - для выполнения «слепого» полета.
Техническое задание на новое «чудо-оружие» германское министерство авиации выдало компании «Фокке-Ахгелис» еще в 1941 году. Военным требовался одноместный «истребитель местной обороны». Впрочем, по другим данным, работа носила сугубо инициативный характер, но была благосклонно встречена военными. Разработка конвертоплана была завершена в 1942 году, были проведены продувки масштабной модели в аэродинамической трубе, а вскоре был построен и полноразмерный макет. Главным достоинством истребителя-конвертоплана считалась неприхотливость по базированию и оперативность действий против бомбардировочной авиации союзников, уже порядком доставшей германское военно-политическое руководство. Однако после того как во время очередного налета союзной авиации в ночь с 3 на 4 июня 1942 года макет и вся документация по проекту были уничтожены, работы по программе стали затухать, а в 1944 году проект был и вовсе закрыт. Основные причины неудачи - нехватка средств и времени (по расчетам специалистов компании-разработчика, прототип такими темпами можно было построить не ранее 1947 года), а также отсутствие требуемых для машины особых редукторов, приводов, различных механизмов и оборудования. Остается добавить, что в 1955 году в британском журнале «Флайт» вышла заметка, в которой сообщалось: в Соединенных Штатах профессор Фокке получил патент на проект конвертоплана, «разработанного в интересах правительства Бразилии». Более подробной информации по данному проекту не содержалось.

В дело вступают Соединенные Штаты

Работы в области преобразуемых летательных аппаратов не прошли незамеченными для противников Третьего рейха, тем более что основная масса документов по германским разработкам и оставшихся в живых инженеров и конструкторов попала в руки американцев и британцев - сдаваться русским бывшие создатели оружия не стремились. Причем перенимать опыт немецких инженеров на Западе начали еще в начале 1940-х годов.
Одними из тех, кто решил воспользоваться опытом немецких вертолетостроителей, стали доктор Винн Лоуренс Ле Пейдж и Хэвиленд Халл Платт, основатели компании «Платт - Ле Пейдж Эркрафт Кампани» из Эддистоуна, штат Пенсильвания. Взяв за основу проект германского вертолета Fw-61, американцы в 1941 году спроектировали двухвинтовой вертолет XR-1 A. Последний, в свою очередь, послужил опорной точкой для создания почти схожего с ним внешне конвертоплана взлетной массой 24 тонны. Принципиальное отличие состояло в том, что его воздушные винты могли поворачиваться, наклоняясь вперед, и обеспечивать машине полет по-самолетному. Причем, несмотря на то, что в железе или хотя бы в полноразмерном макете данный конвертоплан реализован не был (у него даже не появилось собственного названия), работа не пропала даром - 15 декабря 1955 года Х. Х. Платт получил патент США за № 2702168.

Конвертоплан Ле Пейджа - Платта

Следующая попытка успешно «скрестить» вертолет и самолет была предпринята в начале 1947 года специалистами компании «Трансцендентал Эркрафт Корпорейшн» из Ньюкасла, штат Делавер. На этот раз авиаконструкторам удалось создать действительно работоспособный летательный аппарат, который сумел подняться в воздух и в целом подтвердил правильность выбранных технических решений.
Инициаторами и движущей силой этого проекта стали основатели компании «Трансцендентал» Марио А. Гуэрьери и Роберт Л. Лихтен, ранее работавшие вместе в компании «Келлетт Эркрафт Кампани». Причем Лихтен ранее имел опыт работы с американскими конструкторами вертолетной техники - упомянутыми выше Ле Пейджем и Платтом - и стал активным сторонником концепции конвертопланов, а во время работы в «Келлетт» к нему присоединился Гуэрьери. Вместе они провели значительный объем исследований с целью выяснить, насколько эффективно применяемый на вертолетах несущий винт может быть использован в варианте «самолетного» воздушного винта.
Результаты, полученные в ходе данных работ, добавили Лихтену и Гуэрьери уверенности в том, что они идут правильным путем и их идея не так уж и фантастична. Единомышленники решили, что теперь им необходимо самостоятельно разработать, построить и поднять в воздух, доказав его способность летать, небольшой одноместный экспериментальный конвертоплан, получивший обозначение «Модель 1-G».

Первый в мире летающий конвертоплан «Модель 1-G»

Отличительной особенностью машины, имевшей максимальную длину 7,93 метра и взлетную массу около 800 кг, было наличие только одного поршневого двигателя - он располагался внутри фюзеляжа и работал на оба трехлопастных воздушных винта противоположного вращения (диаметр винта - 5,18 м), расположенных в концевых частях крыла размахом 6,4 метра.
Максимальная мощность четырехцилиндрового двигателя Lycoming O-290-A, размещавшегося в фюзеляже непосредственно за пилотской кабиной, достигала 160 л. с., при 3000 об./мин. Максимальная скорость полета в режиме по-самолетному - 256 км/час (винты - не более 633 об./мин.), в режиме по-вертолетному - 196 км/час (не более 240 об./мин.). Переход из одного режима в другой занимал не более 3 минут, при этом винты могли поворачиваться в пределах 82 градусов. Запас топлива позволял находиться в воздухе до 1,5 часа.
Первый построенный компанией конвертоплан разрушился во время наземных статических испытаний в 1950 году, а вот второй, который и известен под обозначением «Модель 1-G», вначале рассматривался разработчиком только как машина для наземных испытаний и лишь после получения правительственного контракта был модифицирован для проведения программы летных испытаний.
В первый полет первый в мире конвертоплан отправился 15 июня 1954 года, но только пять месяцев спустя его создатели рискнули выполнить переход из одного режима полета в другой. К тому времени оба основателя компании уже покинули ее. Лихтен - в 1948 году, а Гуэрьери - в сентябре 1952 года продал свою долю Уильяму Э. Коби, работавшему специалистом по диагностике в компании «Келлетт Эркрафт Корпорейшн». Причем Коби удалось заручиться финансовой поддержкой - пусть и небольшой - со стороны министерства обороны США. В 1952 финансовом году министерства армии и ВВС подписали с компанией контракт, согласно которому заказчики должны были получить все результаты летных испытаний новой машины. Аналогичный контракт был подписан с ВВС США в следующем, 1953 году.
Впрочем, совершив немногим более 100 полетов общей продолжительностью 60 часов, за время которых, правда, так ни разу и не был выполнен полный переход в режим по-самолетному, 20 июля 1955 года конвертоплан во время полета в режиме по-самолетному потерял управляемость и рухнул в воды Чесапикского залива. Авария произошла вблизи берега, на мелководье, и пилоту удалось спастись. Аппарат, конечно, пришлось списать.
Тем не менее возможность создания летательного аппарата нового класса была подтверждена на практике, и компания приступила к постройке второго опытного конвертоплана - «Модель 2». Он был уже двухместным, с посадкой летчиков рядом, имел взлетную массу 1020 кг, более короткий - на 1,2 метра - фюзеляж и крыло меньшего на 0,3 метра размаха. На нем был установлен шестицилиндровый двигатель One Lycoming O-435–23 мощностью 250 л. с., а полезная нагрузка достигала 304 кг.

Конвертоплан «Модель 2»

Однако министерство ВВС США вышло из проекта. Предпочтение военными было отдано альтернативному аппарату XV-3, разрабатывавшемуся компанией «Белл», а на собственные средства реализовать полностью программу испытаний было невозможно. В итоге конвертоплан «Модель 2» сумел совершить лишь несколько кратковременных полетов в режиме по-вертолетному. Программа была окончательно закрыта в 1957 году.

Знаменитые «пятидесятники»

В течение 1950-х годов ряд проектов конвертопланов был разработан и в некоторых других компаниях, но подавляющее их большинство даже не поднялось в воздух. Однако были среди этого сонма разработок и достаточно примечательные проекты, на которых стоит коротко остановиться.
В 1940–50-е годы американские военные проявляли активный интерес к летательным аппаратам с вертикальным или укороченным взлетом и посадкой, в том числе благодаря сведениям о не менее активных работах, проводившихся в Третьем рейхе. Одной из компаний, занявшихся работами в данной области, стала «Вертол Эркрафт» (бывшая «Пясецки»), которая разработала в инициативном порядке летательный аппарат «Модель 76». В 1960 году данная компания была приобретена концерном «Боинг» и стала его вертолетостроительным подразделением «Боинг Вертол».
Отличительной особенностью новой машины стало то, что в ней впервые в мире была успешно реализована техническая идея поворотного крыла. Ранее такие машины называли винтокрылами, но их тоже можно отнести к классу «конвертопланы». Конструктивно аппарат, получивший затем название VZ-2, представлял собой моноплан с установленным в центральной его части высоко расположенным крылом, с открытым ферменным фюзеляжем и с трехопорным шасси с носовой стойкой и хвостовым колесом. Он имел пилотскую кабину со сферическим фонарем от вертолета «Белл 47», за которой располагались газотурбинный двигатель Avco Lycoming YT53-L-1 и трансмиссия.

Конвертоплан VZ-2

Прямоугольное в плане крыло имело цельнометаллическую конструкцию и крепилось к фюзеляжу на шарнирах и под действием гидравлических силовых цилиндров могло поворачиваться на 90 градусов. Взлет по-вертолетному осуществлялся за счет поворота крыла и трехлопастных воздушных винтов вертикально вверх, а после достижения безопасной высоты пилот возвращал его в нормальное положение - аппарат переходил в режим по-самолетному. Хвостовое оперение - Т-образной формы, с килем большой площади. При этом для более эффективного управления при полете на малых скоростях в хвостовой части VZ-2 размещались дополнительные воздушные винты малого диаметра.
Опытную машину, сер. № 56–6943, облетали в апреле 1957 года. Первый успешный переход с одного режима на другой - в горизонтальный полет - был выполнен 23 июля 1958 года. Еще до этого компания-разработчик подписала контракт с министерствами армии и ВМС США, которые выделяли на доработку аппарата, получившего новое обозначение VZ-2 A, 850 тысяч долларов. Летные испытания вначале осуществлялись компанией-разработчиком совместно со специалистами армии США и аэрокосмическим агентством НАСА, но в 1960-х годах проект полностью передали в ведение последнего. Исследовательский центр имени С. П. Лэнгли работал с VZ-2 A до 1965 года. За время эксплуатации на аппарате было выполнено около 450 полетов и 34 полных перехода из одного режима в другой. В настоящее время аппарат находится в экспозиции Смитсоновского института.

Конвертоплан VZ-2

Другим интересным проектом стал конвертоплан, разработанный в 1959 году в кооперации специалистами компании «Вертол» и агентством НАСА. Он не получил какого-то собственного наименования и именуется просто аппарат с поворотным крылом разработки «Вертол» - НАСА (Vertol-NASA Tilt-Wing). Отличительной особенностью его было поворотное крыло, на котором располагались шесть воздушных винтов, которые должны были приводиться во вращение при помощи мотора мощностью 1000 л. с., а также двухщелевые элероны, занимавшие до 60% длины задней кромки крыла. Работы по проекту, впрочем, дальше продувок масштабной модели в аэродинамической трубе не пошли.
Совершенно другая концепция «сращивания самолета и вертолета» была отработана американскими авиаконструкторами на конвертоплане VZ-4. Его разработка осуществлялась во второй половине 1950-х годов компанией «Доак Эркрафт Кампани» из Торренса, штат Калифорния. У данного аппарата имелись поворотные воздушные винты в кольцевых насадках (каналах). Причина выбора такого варианта конструкции была проста - президент компании-разработчика, Эдмонд Р. Доак, занимался работами в области воздушных винтов, расположенных в кольцевых каналах.

VZ-4 в музее Армии США, Форт-Эстис

Свое предложение Э. Р. Доак впервые направил военным в 1950 году, но только 10 апреля 1956 года министерство армии США в лице инженерно-исследовательского командования транспортной службы подписало с ним контракт. В следующем году компания начала активные работы над аппаратом, получившим вначале внутрифирменное обозначение «Доак 16». Первый его полет состоялся 25 февраля 1958 года (зав. № 56–9642). Впоследствии конвертоплан был переименован в VZ-4 DA, конструктивно он представлял собой небольшой экспериментальный среднеплан с пилотской кабиной с тандемной посадкой двух человек (пилот и наблюдатель), с традиционным хвостовым оперением и неубирающимся трехопорным шасси с носовой стойкой. Фюзеляж конвертоплана был выполнен из сварных труб, обшивка от носа до пилотской кабины - композитная (формованный стеклопластик), а от кабины в хвост - алюминиевая. Свободнонесущее крыло и хвостовое оперение - цельнометаллические.
Главной отличительной особенностью «Доак 16», оснащенного одним турбовальным двигателем Lycoming T53-L-1 мощностью 825 л. с., было наличие поворотных воздушных винтов в кольцевых каналах (насадках), размещенных в концевых частях плоскостей крыла. Винты могли поворачиваться вперед на 90 градусов для выполнения горизонтального полета, а также отклоняться назад на 2 градуса от вертикали - при работе в режиме «по-вертолетному».
В целях максимального снижения стоимости проектирования и постройки конвертоплана Доак решил по максимуму использовать наработки других авиастроителей и конструктивные элементы с других ЛА. В частности, шасси было заимствовано с «Цессна-182», сиденья экипажа - с F-51 «Мустанг», приводы поворота винтов в кольцевых каналах - от электромоторов привода закрылков учебно-тренировочного Т-33, а руль направления - с более раннего самолета разработки «Доак».
Конвертоплан «Доак 16» был построен в единственном экземпляре (зав. № 56–9642). Его расчетная масса в пустом виде составляла 900 кг, а максимальная взлетная при вертикальном взлете - 1170 кг, однако в процессе доработки машины данные показатели выросли - до 1037 кг и 1443 кг соответственно. Максимальная скорость, согласно расчетам, должна была составить в горизонтальном полете не менее 370 км/час, скороподъемность на уровне моря - 30 м/с, практический потолок - 1830 м, продолжительность полета - около 1 часа, а дальность полета максимальная - 370 км.
Наземные испытания «Доак 16» проходили на территории муниципального аэропорта Торранс в феврале 1958 года 32 часа на стенде и 18 часов «подлетов на привязи» и рулежные испытания. 25 февраля был выполнен первый свободный полет. В июне испытания в Торрансе были закончены, и конвертоплан подвергся тщательному изучению, после чего в октябре был передан на военно-воздушную базу ВВС США Эдвардс, где прошел 50-часовые испытания, в рамках которых неоднократно выполнялся переход из одного режима в другой - в том числе на высоте 1830 метров.
После завершения испытаний армия США в сентябре 1959 года приняла конвертоплан, присвоив ему обозначение VZ-4, и передала в Исследовательский центр имени Лэнгли, принадлежащий НАСА, для проведения новых испытаний. В ходе последних выявились не только достоинства, но и ряд недостатков данной схемы. Одним из наиболее существенных была склонность аппарата задирать нос во время перехода между вертолетным и самолетным режимами. Оказались хуже ожидания и взлетно-посадочные характеристики. В ходе испытаний конвертоплан смог развить скорость 370 км/час, максимальная скороподъемность составила 20 м/с, а дальность полета - 370 км.
В конце 1960-х годов компания-разработчик вошла в период финансовых неудач и продала права и всю техдокументацию на конвертоплан VZ-4 компании «Дуглас Эркрафт», находившейся недалеко, в Лонг Бич. Но и это не помогло - в 1961 году компания «Доак» прекратила существование. «Дуглас» тем временем выполнила предварительную проработку модернизации неожиданно полученного конвертоплана, включая установку более мощного двигателя, и в 1961 году направила предложение командованию армии США. Однако ответа не последовало. Сам же конвертоплан эксплуатировался в Центре имени Лэнгли до августа 1972 года и затем был передан в Музей транспортной службы армии США в Форт-Эстисе, около Ньюпорт-Ньюс, где он и находится сегодня.
Еще одним американским экспериментальным конвертопланом с поворотным крылом стал Х-18, разработанный компанией «Хиллер» по контракту с ВВС США от февраля 1957 года. Контракт стоимостью 4 млн. долларов, предусматривал разработку, испытания конвертоплана, а также постройку 10 машин. Компания также сумела получить контракт на подобные работы и от ВМС США - адмиралам нужен был конвертоплан, способный брать груз массой до 4 тонн. В процессе постройки были активно использованы отдельные конструктивные элементы с других летательных аппаратов. В частности, фюзеляж был немного модифицированным фюзеляжем от XC-122 C компании «Чейз», а другие элементы - от военной летающей лодки R3 Y «Трейдвинд» компании «Конвэр».

Конвертопланы Х-18

Х-18 имел прямоугольный фюзеляж с высоко расположенным крылом небольшого размаха, в средней части которого были установлены два мощных, по 5500 л. с. турбовинтовых двигателя Allison Т40-А-14 с турбоэлектрическими трехлопастными воздушными винтами противоположного вращения марки «Кертис-Райт» (диаметр 4,8 метра). Причем во время взлета по-вертолетному все крыло поворачивалось вместе с двигателями (вокруг своей продольной оси на угол до 90 градусов), хотя для взлета с максимальной полезной нагрузкой применялся взлет по-самолетному. Кроме того, в хвостовой части машины находился дополнительный турбореактивный двигатель Westinghouse J-34-WE тягой 1530 кгс (15,1 кН), реактивная струя которого могла отклоняться в вертикальной плоскости, что улучшало управляемость машиной на малых скоростях.
В 1958 году был построен первый, и как оказалось - единственный, опытный аппарат, который прошел интенсивный цикл наземных испытаний и в 1959 году был передан в Исследовательский центр имени Лэнгли, где 24 ноября 1959 года выполнил свой первый свободный полет. До завершения летных испытаний в июле 1961 года конвертоплан успел совершить 20 полетов. Главной причиной завершения испытаний и последующего закрытия программы послужили неисправность в механизме изменения шага воздушного винта, возникшая в последнем полете, и тот факт, что двигатели «не были взаимосвязаны». Впрочем, он все же позволил собрать достаточный объем данных, необходимых для постройки более тяжелого конвертоплана - четырехдвигательного ХС-142. Во время одного из наземных испытаний - уже после завершения полетов, конвертоплан Х-18 был разрушен и закончил свои дни на свалке.

XC-142 A в Национальном музее ВВС США

Что касается ХС-142, то он был разработан совместно с компаниями «Воут» и «Райан» в первой половине 1960-х годов. Он оснащался четырьмя двигателями T64-GE-1 компании «Дженерал Электрик» мощностью по 2850 л. с., приводившими во вращение стеклопластиковые воздушные винты марки «Хэмилтон Стандарт» диаметром 4,7 метра. Конвертоплан, после модификации получивший обозначение ХС-142 А, предназначался для перевозки до 3500 кг грузов или подразделений десантников. В общей сложности было построено 5 аппаратов, первый был облетан 29 сентября 1964 года, а 11 января 1965 года в полете был впервые выполнен переход между режимами: взлет вертикально, полет горизонтально и посадка вертикально.
Первый XC-142 A был передан ВВС США в июле 1965 года. В ходе последующих летных испытаний пять построенных опытных машин налетали 420 часов (488 полетов, привлекалось 39 военных и гражданских летчиков), включая взлеты/посадки на палубу кораблей, участие в поисково-спасательных учениях, выброске парашютистов и сброс грузов на малой высоте. Конвертоплан имел максимальную взлетную массу 20227 кг, масса пустого - 10270 кг, и мог брать полезную нагрузку массой 3336 кг (32 десантника в полной экипировке или 24 носилочных раненых при 4 сопровождающих).
В ходе испытаний и опытной эксплуатации четыре конвертоплана были разбиты. Министерство ВВС США в 1966 году предварительно заявило о намерении закупить партию серийных конвертопланов С-142 В, но до контракта дело не дошло, и оставшийся экземпляр (зав. № 65–5924) был передан НАСА, где эксплуатировался с мая 1966 по май 1970 года. Предлагался гражданский вариант, «Даунтаунер», рассчитанный на перевозку 40–50 пассажиров на скорости 470 км/час при работе только двух двигателей. Однако эта идея также реализована не была.
Одновременно с работами по ХС-142 А другая компания, «Кертис-Райт», осуществляла работы по конвертоплану Х-100, отличительной особенностью которого было наличие двух несущих винтов. Одноместный Х-100, равно как и ряд других конвертопланов, представлял собой относительно недорогой экспериментальный аппарат, разработанный для оценки технической реализуемости создания и эффективной эксплуатации летательного аппарата с поворотными винтами.

Конвертоплан Х-100

Х-100 имел один турбовинтовой двигатель Lycoming YT53-L-1 мощностью 825 л. с., который размещался в фюзеляже и приводил в движение оба поворотных винта, тогда как балансировка в режиме висения и при полете на малых скоростях обеспечивалась при помощи управляемого реактивного сопла, расположенного в хвостовой части машины. Главной задачей в рамках программы Х-100 была отработка схемы конвертоплана с поворотными винтами, что было необходимо для разработки и постройки более важного аппарата данного типа, вначале получившего обозначение М-100, а затем - Х-19. Также предстояло отработать вопросы создания стеклопластиковых лопастей винтов.
Работы по Х-100 были начаты в феврале 1958 года, в октябре того же года были начаты интенсивные продувки в аэродинамической трубе. 12 сентября 1959 года он совершил первое висение, а 13 апреля 1960 года - выполнен первый переход из одного режима в другой. Однако в последующих испытаниях выяснилось, что летные характеристики конвертоплана не вполне удовлетворительные, а система балансировки и управления на малых скоростях полета не отвечает предъявленным требованиям.
С другой стороны, реализуемость концепции Х-100 была вполне доказана, что побудило разработчиков перейти к работам по более тяжелому конвертоплану Х-19. 21 июля 1960 года испытания Х-100 были завершены, и аппарат был перевезен в Исследовательский центр НАСА имени Лэнгли, а затем был подарен Национальному музею авиации и космонавтики при Смитсоновском институте.

Конвертоплан Х-19

Конвертоплан М-200 (от Model 200) имел фюзеляж «самолетного» типа и два тандемных крыла малого размаха, на законцовках которых находились поворотные воздушные винты диаметром 3,96 метра каждый, приводившиеся во вращение двумя турбовальными двигателями Lycoming T55-L-5 мощностью по 2620 л. с. На случай выхода из строя одного двигателя перекрестная трансмиссия обеспечивала привод всех четырех воздушных винтов от другого. Министерство обороны США рассматривало возможность использования данного конвертоплана в роли разведывательного и транспортного. Машина была облетана 26 июня 1964 года, после чего ее передали для дальнейших испытаний в ВВС США. Ей присвоили новое обозначение X-19. Впрочем, как и в случае с X-100, полученные характеристики оказались хуже ожидаемых. 25 августа 1965 года X-19 разбился в очередном полете.

«Великолепная «Тройка» от компании «Белл»

Одним из решающих, поворотных проектов в истории конвертопланостроения стал аппарат XV-3, разработанный компанией «Белл Эркрафт». Первым ее опытом в данной области стал разработанный в инициативном порядке конвертоплан «Модель 50» Конверт-О-Плейн, за которым последовала целая серия проектов, большая часть из которых, впрочем, далее чертежной доски так и не продвинулась.
Однако затем настал и ее звездный час - компания стала фаворитом в тендере, объявленном в 1950 году командованиями армии и ВВС США в рамках программы создания транспортного конвертоплана (Convertible Aircraft Program). В следующем году компания получила контракт на постройку и проведение всесторонних испытаний двух машин типа XV-3 «Конвертиплэйн».

Восстановленный конвертоплан XV-3

XV-3 представлял собой небольшой конвертоплан со взлетной массой 2177 кг, длиной 9,25 метра и размахом крыла 9,55 метра. Экипаж состоял из двух пилотов, располагавшихся по схеме «тандем». Мощность расположенного в фюзеляже двигателя составляла 450 л. с. Машина имела два трехлопастных винта, которые устанавливались в расположенных на концах крыла гондолах - на особых поворотных устройствах. Перевод винтов из вертикального положения в горизонтальное осуществлялся механически и занимал не более 10 секунд.
Наземные испытания машины стартовали в начале 1955 года на заводе компании в городе Херст, штат Техас. Затем дошла очередь и до летных испытаний - первая машина (Ship 1) поднялась в воздух 11 августа 1955 года, но во время 18-го полета она потерпела небольшую аварию. К счастью, тогда обошлось без жертв. Первый раз смена режимов была выполнена 11 июля 1956 года, но уже 25 октября во время очередной попытки произошла авария - машина разбилась, а пилот получил серьезные травмы.
Во время испытаний очень быстро выяснилось, что машина имеет массу недоработок. Частично они были устранены на втором экземпляре (Ship 2). 18 декабря 1958 года на нем был успешно осуществлен переход из одного режима полета в другой, после чего машину передали для испытаний ВВС и НАСА, за время которых 11 пилотов налетали на XV-3 в общей сложности 125 часов в 250 полетах, выполнив 110 «полных переходов». Кроме того, были отработаны различные варианты взлета и посадки. Так, например, при взлете с укороченным разбегом машина на скорости около 57 км/ч поднималась в воздух при пробеге всего 61 метра (винты устанавливались под углом 80 градусов к горизонту). Летчикам-испытателям удалось достичь на XV-3 высоты 3750 м и развить скорость 213 км/ч, а также отработать посадку на режиме авторотации.
В конечном итоге постройка и испытания двух XV-3 явились важным этапом в мировом авиастроении. Однако успех был только частичным: была доказана сама возможность постройки конвертоплана, но практическую ценность он представлять, по сути, не мог.

Конвертоплан XV-3 во время испытательного полета

Дальнейшая судьба конвертоплана весьма занимательна. В конце 1966 года оставшийся XV-3, зав. № 54–148, был перевезен на площадку хранения летательных аппаратов на военно-воздушной базе ВВС США Дэвис-Монтан в Таксоне, штат Аризона, и почти на два десятка лет о нем забыли. Лишь в 1984 году специалисты из группы проектирования конвертоплана XV-15, разработкой которого занималась компания «Белл», разыскали его в Авиационном музее армии США в Форт-Рукере, штат Алабама. Аппарат восстановили в декабре 1986 года, после чего разобрали и законсервировали в крытом ангаре, где он оставался еще два десятилетия. Наконец 22 января 2004 года XV-3 был перевезен на завод № 6 компании «Белл» в Арлингтоне, штат Техас, и специалисты предприятия приступили к его восстановлению под руководством бывшего инженера программы XV-3 Чарльза Дэвиса. Еще через два года XV-3 занял свое место в экспозиции Национального музея ВВС США в Дейтоне, штат Огайо, где и находится поныне.

Конвертопланы в СССР

Конвертоплан Ми-30 в горизонтальном полете

Советские конструкторы, реально оценивая большое количество сложностей, связанных с разработкой преобразуемого аппарата, достаточно длительное время относились к разнообразным «сомнительным» проектам скептически, но тем не менее работы по проектам конвертопланов были и в СССР.
В частности в КБ Миля. Ми-30 – это советский проект многоцелевого конвертоплана, разработка которого началась в 1972 году в МВЗ им. М. Л. Миля, руководителем проекта был М. Н. Тищенко. Внутри КБ у данной конструкционной схемы было собственное обозначение «винтоплан». Главной задачей при создании Ми-30 было обеспечение таких параметров, как дальность и скорость полета, которые превзошли бы показатели вертолётов аналогичного класса.

Конвертоплан Ми-30 рассматривался создателями в качестве перспективной замены многоцелевому вертолету Ми-8. В изначальном проекте Ми-30 был рассчитан на перевозку 2 тонн груза и 19 пассажиров, но в дальнейшем грузоподъемность машины была увеличена до 3-5 тонн, а пассажировместимость доведена до 32 человек.

В 1972 году конструкторы МВЗ им. М. Л. Миля в инициативном порядке создали проект-предложение транспортно-пассажирского конвертоплана, получившего название Ми-30. По имеющейся в СССР терминологии он первоначально назывался вертолетом-самолетом, но позднее милевцы придумали ему свое собственное обозначение – винтоплан. Главной задачей при проектировании Ми-30 было обеспечение летно-технических параметров, в первую очередь дальности и скорости полета. Первоначально он должен был перевозить до 2 тонн груза и 19 человек десанта.

В качестве силовой установки для новой машины планировалось использовать 2 двигателя ТВ3-117, размещенных над грузовой кабиной, двигатели должны были приводить в действие с помощью трансмиссии 2 несуще-тянущих винта, имеющих диаметр в 11 м. каждый. Винты были расположены по концам консолей крыла. Расчетная скорость полета Ми-30 оценивалась в 500-600 км/ч, а дальность полета должна была составить 800 км. Взлетная масса машины – 10,6 т. К исследованиям в рамках реализации данной программы милевцы смогли подключить ЦАГИ. Вскоре совместными усилиями была начата постройка аэродинамического стенда для проведения испытаний модели винта. В то же время конструкторы ОКБ Миля создали экспериментальную летающую радиоуправляемую модель винтоплана, чтобы в полете изучить переходные режимы, управляемость и устойчивость аппарата.

В процессе разработки заказчик захотел увеличить грузоподъемность Ми-30 до 3-5 тонн, а пассажировместимость довести до 32 человек. В результате этого проект винтоплана был переделан под использование 3-х форсированных двигателей ТВ3-117Ф. При этом диаметр несуще-тянущих винтов вырос до 12,5 м., а взлетная масса Ми-30 до 15,5 т. К началу 1980-х годов конструкторы и ученые из МВЗ успели проработать ряд возможных схем, компоновок и конструкций агрегатов машины, провели основательные аналитические исследования проблем динамики конструкции, аэроупругости, динамики полета и аэродинамики, характерной для преобразуемых аппаратов.

Учитывая глубину проработки проекта, имеющийся многолетний заводской опыт решения трудных задач, Комиссия Президиума Совмина СССР по вопросам вооружения в августе 1981 года издала постановление о создании вертолета Ми-30 с преобразуемой несущей системой (винтоплана). Созданное техническое предложение было представлено на рассмотрение заказчика и институтов МАП. Военные одобрили создание машины, но потребовали поставить на винтоплан более мощные двигатели – 2 двигателя Д-136, расчетная масса конвертоплана возросла до 30 т.


В итоге создание Ми-30 было включено в госпрограмму вооружения на 1986-1995 годы. Но распад СССР и возникшими экономическими трудностями, поставили крест на винтоплане Ми-30 и он так и не выбрался из стадии проведения аналитическо-конструкторских исследований. В последний год существования СССР специалисты ОКБ проектировали 3 различных винтоплана: Ми-30С, Ми-30Д и Ми-30Л, обладавших грузоподъемностью в 3,2, 2,5 и 0,95 тонн соответственно и пассажировместимостью в 21, 11 и 7 человек. Первые 2 конвертоплана имели максимальную взлетную массу в 13 т. их планировалось оснастить силовыми установками из 2-х двигателей ТВ7-117, а третий Ми-30Л (массой 3,75 т.) силовой установкой из 2-х АЛ-34. Велись работы и над созданием боевых вариантов.

В начале 1990-х годов изучалась возможность участия МВЗ им. М. Л. Миля в европейских проектах и программах, в том числе «Еврофар» и «Эврика», которые были направлены на создание конвертопланов аналогичных Ми-30. Но в то время в России еще не было условий для организации такого рода совместных проектов.

Конвертоплан Колибри в отличие от других конвертопланов имеет инновационный реактивный привод роторов в сочетании с авторским автоматом перекоса лопастей, что позволило избежать конструктивных ошибок допущенных в уже существующих моделях конвертопланов, высокая стоимость и исключительная сложность которых, не позволяет массово производить их.

Технология ожидает финансирования!

Описание:

Конвертоплан Колибри в отличие от других конвертопланов имеет реактивный привод роторов. При этом в разработке конвертоплана применяются отечественные серийные узлы и агрегаты, проверенные временем. Фюзеляж выполнен из композитных материалов. Несущий каркас – из авиационных марок стали .

В конструкции используется инновационный реактивный привод роторов в сочетании с авторским автоматом перекоса лопастей, что позволило избежать конструктивных ошибок допущенных в уже существующих моделях конвертопланов, таких как Bell V-22 «Osprey» – высокая стоимость и исключительная сложность которого, не позволяют массово производить его.

Сложности в конструкции конвертоплана Bell V-22 «Osprey»:
– трансмиссия и силовая установка. Традиционная силовая установка, синхронизирующие вращение роторов валы, редукторы, угловые передачи значительно утяжеляют и усложняют конструкцию. Все это отрицательно сказывается на полезной нагрузке летательного аппарата,
– гидравлическое управление. Дублировано троекратно,
– система электроуправления и обеспечения бортового оборудования электричеством Дублировано троекратно.

Сложная гидравлика, электрика и электроника делает это воздушное судно – конвертоплан Bell V-22 «Osprey» необычайно дорогим и сложным в управлении и повседневной эксплуатации.

У конвертоплана Колибри с реактивным приводом роторов нет традиционной силовой установки, трансмиссии и различных редукторов как на Bell V-22 «Osprey» или AW-609.

Летает, конвертируется и управляется в полёте конвертоплан Колибри за счёт реактивного движителя и изменения вектора тяги роторов, посредством автомата перекоса, который изменяет общий и циклический шаг лопастей.

Ротор или винт конвертоплана Колибри вращается за счёт реактивного двигателя на конце лопасти.

Конвертоплан Колибри не имеет аналогов в мире и работает на сжиженном углеводородном газе (пропан-бутан), а не на стандартно принятом авиационном топливе, что в разы удешевляет эксплуатацию. Например, РТ (ГОСТ 10227-86) стоит от 50 рублей за литр, а литр сжиженного углеводородного газа – 14 рублей. Экономические показатели при эксплуатации конвертоплана Колибри в 7 раз дешевле вертолёта. Расход топлива в пределах 5 литров газа на 100 км. полёта. Стандартная комплектация позволяет иметь дальность полёта до 3500 км. По желанию заказчика дальность полёта может быть увеличена на несколько тысяч километров.

Срок службы данного конвертоплана равен сроку службы всех узлов и агрегатов, который составляет 20 лет. Единственный “расходный материал” в данной конструкции, – это подшипники, использующиеся в несущей системе, рассчитанные на 40 000 часов. Замена такого подшипника может быть произведена одним квалифицированным сотрудником в течении 5 часов.

Конвертоплан Колибри производится в 2 модификациях: 4 местная и 8 местная модификации.

Преимущества:

– простота конструкции,

– надежность технического оборудования. Используются отечественные серийные узлы и агрегаты, проверенные временем,

– безопасность. Простота конструкции и использование проверенных временем серийных узлов и агрегатов делает Колибри одним из самых надежных летательных аппаратов. На конвертоплане устанавливается четыре автоматизированных варианта защиты при аварийной посадке. Первые три варианта дают пилоту возможность в том или ином режиме посадить аппарат самостоятельно, или же система защиты самостоятельно автоматически выпускает специальный аварийный парашют,

– срок службы конвертоплана Колибри 20 лет,

– экономичность. Работает на сжиженном углеводороднодном газе – пропан-бутан. В 7 раз экономичнее обычного вертолета,

– прост в управлении,

– высокая скорость полета до 800 км/ч,

– высокая скорость набора высоты до 90 м/с в динамике,

– взлетает и приземляется с любой неподготовленной площадки размером 3х5 метров, на болотистую и поросшую кустарником высотой до 2,5 метров, на водную поверхность при волнении до 3-х баллов,

– возможность эксплуатации в условиях Крайнего Севера без дополнительных средств и систем антиобледенения,

– низкая цена по сравнению с аналогичными летательными аппаратами. Один из самых продаваемых вертолетов в своем классе Robinson R-44 стоит от 30 000 000 рублей. Минимальная цена 4-х местного варианта конвертоплана Колибри составляет 15 000 000 рублей, 8-ми местного варианта – 20 000 000 рублей,

– комфорт. Низкая вибронагруженность и незначительный по авиационным меркам уровень шума позволяют довольно комфортно осуществлять полеты на любые расстояния.

Технические характеристики:

Характеристики:	Значение:
Длина, м	6,5
Ширина, м	5,5
Высота, м	3,25
Размах, м	10,6
Экипаж / пассажиры, чел.	1 + 3 (1 + 7)
Масса пустого, кг	не более 200
550 (до 900)
Полный взлетный вес, кг	800 (до 1 200)
Максимальная скорость, км/ч	до 800
Крейсерская скорость, км/ч	570
Скороподъемность, м/сек	30
Дальность полета, км	3500
Длительность полета, час	6,5
Рабочая высота, м	до 7 000
Максимальная высота, м	8 000
Максимальная мощность силовой установки, л.с.	174
Топливо	пропан/бутан – смесь
Расход топлива, л/час	30
Расход топлива на 100 км, л	5
Межремонтный интервал, часов	40 000

Примечание: описание технологии на примере конвертоплана Колибри.

Фабрика-краулер развернулась и начала опускаться. Вот она сползла по сухой полосе у подножия хребта. Её гусеницы коснулись песка. Гурни открыл колпак конуса и приладил на себе предохранительные ремни. Едва фабрика приземлилась, как он выпрыгнул на песок и захлопнул за собой конусообразный колпак. К нему присоединились пять человек его личной охраны, выпрыгнувшие из носового отсека. Остальные освободили транспортные крепления фабрики. Её крылья дрогнули, разошлись и описали первый полукруг, после чего огромная фабрика-краулер взмыла в воздух и полетела в сторону тёмной полосы. На то место, где она стояла, приземлился топтер, потом ещё и ещё. Высадив людей, они снова поднимались в воздух.

Фрэнк Герберт, «Дюна»

Летательный аппарат тяжелее воздуха с вертикальными взлётом и посадкой, который может неподвижно «зависать» на месте и при этом быстро передвигаться в горизонтальном направлении, всегда был лакомым кусочком для военных. Ещё бы - с помощью такой машины упрощаются высадка десанта и эвакуация раненых с поля боя, доставка груза и боеприпасов солдатам; аппарат можно использовать для уничтожения отдельно стоящих целей, для разведки и корректировки артиллерийского огня.

МАШИНА-ПРООБРАЗ

Первой попыткой использовать необычные винтовые аппараты на войне было применение автожиров (от греческого аutos - сам и gyros - вращение). Автожир - это странная штука: внешне он похож на самолёт без крыльев, но с винтом, подобным вертолётному. Но, в отличие от последнего, винт автожира вращается свободно, в режиме авторотации, создавая подъёмную силу; от двигателя приводится только пропеллер, тянущий машину вперёд.

Впервые идея соорудить аппарат такого типа пришла в голову испанскому авиаконструктору Хуану де ля Сиерве. Наблюдая в 1919 году, как падает спроектированный им трёхмоторный биплан, он заметил, что винты под воздействием набегающего потока воздуха начали авторотировать, то есть самопроизвольно вращаться. Дальнейшие рассуждения были просты: если бы у биплана имелся большой несущий винт-авторотатор, то летчик-испытатель мог бы выжить!

После ряда неудач Хуану удалось сконструировать вполне прилично летающий автожир (модель С-4, 1923 год), а чуть позже - демонстрационную модель С-8, которая произвела фурор в Европе. На С-8 конструктор совершил перелёт Париж-Лондон. Вскоре после этого автожиры появились и в СССР (1929 год, конструкция инженеров Камова и Скржинского), затем - в Великобритании, а позже подобные машины стали конструировать все остальные ведущие страны мира.

ПЕРВЫЕ ШАГИ КОНВЕРТОПЛАНОВ

Шли годы. Автожиры на боевом посту сменились вертолётами, но последние обладали одним серьёзным недостатком - сравнительно небольшой горизонтальной скоростью. Несимметричная обдувка лопастей несущего винта (они двигались то по встречному воздушному потоку, то против него) приводила к тому, что «потолок» скорости вертолёта к концу 50-х годов составлял примерно 300 км/ч - и это при том, что самолёты уже могли летать с трёхкратной скоростью звука! Специалисты по аэродинамике предостерегали: бесконечно увеличивать число оборотов несущего винта нельзя, так как при этом может возникнуть флаттер (самовозбуждающиеся колебания частей летательного аппарата), что приведёт к потере устойчивости и управляемости, а то и вовсе к разрушению конструкции. Что же делать? Может быть, стоит оснастить вертолёт самолётными крыльями? Эврика!

Впрочем, новое - это всего лишь хорошо забытое старое, ведь первые опыты с летательными аппаратами комбинированной схемы были предприняты ещё в 1930-х годах. И вот спустя два десятка лет попытки создать гибриды вновь предприняли США, Великобритания, Франция, Канада и ряд других стран - почти одновременно.

В попытке достичь высоких скоростей на преобразуемых летательных аппаратах конструкторы пошли двумя путями. В первом случае машина (винтокрыл) имела несущий винт, как у вертолёта, плюс ещё винт (или несколько винтов) в вертикальной плоскости, как у самолёта. Вторая схема оказалась намного интересней: геликоптер оснащался поворотными моторными группами на крыльях, то есть прямо в полёте можно было превращать вертолёт в самолёт и наоборот. Последняя конструкция получила наименование «конвертоплан».

ГИБРИД ДЛЯ СПЕЦНАЗА

Ещё в октябре 1936 года в Московском авиационном институте состоялась защита проекта «Сокол» - летательного аппарата с поворотным крылом. Студенту Курочкину удалось предвосхитить развитие конвертопланов на три десятилетия вперёд - лишь в 1964 году после долгих исследований, после напряжённой работы конструкторов, аэродинамиков и инженеров американских компаний Vouht, Ryan и Hiller был создан военно-транспортный винтокрыл ХС-142А. Он был оснащён поворотным крылом размахом 20,6 м с закрылками и предкрылками, прикреплённым к фюзеляжу на шарнирах.

Синхронный механизм поворачивал крыло на угол до 106°. На плоскости крепились четыре турбовинтовых двигателя, которые выдавали при взлёте мощность 2850 л.с. и обеспечивали конвертоплану максимальную скорость 604 км/ч. В носу размещалась двухместная кабина пилотов с катапультируемыми креслами. Поднимать в воздух и сажать ХС-142А можно было как по-вертолётному (с места/на место), так и по-самолётному, с разбегом или пробегом.

ВИНТОКРЫЛЫ: В ПОГОНЕ ЗА ПРИБЫЛЬЮ

Идея скрестить вертолёт с самолётом пришла в голову многим конструкторам сразу после Второй мировой войны - инженеры США, Франции, Великобритании, Канады и ряда других стран в погоне за сверхприбылью от эксплуатации скоростного коммерческого вертолёта включились в гонку конструкторов. Суммы на это дело тратились соответствующие: например, американская авиакомпания «Макдонелл» направила на разработку прототипа более 50 миллионов долларов плюс ещё 75 миллионов заплатила за его модификацию. Первыми подобный аппарат, получивший наименование «винтокрыл», подняли в воздух советские пилоты - это был ЦАГИ-11ЭА (1936 год). Но война остановила экспериментальные разработки, да и известно про ЦАГИ довольно мало, поэтому американские авиационные историки считают «первенцем» своё детище - конвертоплан McDonnell XV-1 1955 года постройки. Не так давно, кстати, американский журнал Aviation Week перепечатал репринтным методом передовицу старой газеты, по которой лихо пролетал этот «новый, небывалый доселе вид авиационной техники». Как и любой вертолёт, XV-1 оснащался несущим винтом, а от самолёта ему достались крылья и толкающий пропеллер. В горизонтальном полёте тяга создавалась поворотным несущим винтом и пропеллером. В случае отключения винта от трансмиссии подъёмную силу машине создавало крыло. Шасси были заменены на стальные лыжи, что было неудивительно, ведь взлёт McDonnell происходил по-вертолётному. Двигатель «Континенталь» при этом отдавал всю мощность несущему винту мотора, который одновременно работал и на воздушный компрессор. К концам лопастей подавался сжатый воздух и топливо - то есть американцы фактически применили реактивный привод.

Канадские конструкторы, в свою очередь, для обеспечения устойчивости и управляемости конвертоплана в режиме зависания снабдили свое детище СL-84 двумя хвостовыми соосными винтами, располагающимися за килем и стабилизатором. После вертикального взлёта они останавливались, несущие винты разворачивались, крыло фиксировалось, и спустя 10 секунд СL-84 уже нёсся вперёд, набирая скорость в 500 км/ч.

В то же время появился ещё ряд конвертопланов различных американских компаний: тема была модная, ВВС США обещали купить всё, что пройдёт хотя бы первичные испытания, и инженеры с радостью окунулись в работу. Одной из наиболее оригинальных конструкций был Bell Х-22А не с двумя, а аж с четырьмя двигателями YT58-GE-8D общей мощностью 1250 л.с. На этом конвертоплане винты впервые за короткую историю подобных машин были помещены в круговые кожухи, что значительно повышало эффективность и при вертикальном движении, и при горизонтальном полёте. Первый из двух изготовленных «Беллов» разбился (пилот выжил) при посадке на ранней стадии испытаний, но второй успешно летал с 1966 по 1988 год, хотя в серийное производство модель так и не пошла.

Европа в этом вопросе немного отставала, но оригинальные разработки также иногда появлялись. Пожалуй, самым известным европейским конвертопланом 1960-х был французский Nord 500 Cadet - маленький, юркий, лёгкий (всего 1300 кг в снаряжённом состоянии). На Парижском авиационно-космическом салоне 1967 года одноместный конвертоплан понравился военным, и компании Nord было предложено изготовить несколько экземпляров для разведки и наблюдения. Правда, испытания затянулись; первый полёт Nord 500 совершил лишь в 1968-м, годом позже его «продували» в аэродинамической трубе, а потом как-то исчезла потребность в подобной машине. Разведку можно было проводить и на компактном вертолёте.

ХВОСТОМ ВПЕРЁД

Canadair CL-84 уже бегло упоминался в этом материале, но ему стоит уделить чуть больше внимания. Всё-таки эта модель вышла за рамки простой испытательной программы: Министерство обороны заказало производителю несколько машин для постановки на вооружение.

Компания Canadair проявила интерес к конвертопланам в 1956-м, а к 1965 году изготовила собственный гибрид - CL-84 Dynavert. Летательный аппарат, вмещавший 12 человек (плюс 2 члена экипажа), обладал традиционным круглым в сечении фюзеляжем. Очень интересный момент в конструкции CL-84: крылья аппарата были способны разворачиваться на угол до 100°, что обеспечивало возможность не только зависать на месте, но и лететь хвостом вперёд со скоростью 56 км/ч!

Первая демонстрация зависающего в воздухе конвертоплана произошла 7 мая 1965 года. После 145 полётных часов аппарат разбился (12 сентября 1967 года), но канадское Министерство обороны уже успело заказать три экземпляра улучшенного самолёта CL-84-1, присвоив ему армейское обозначение СХ-84. Изменения коснулись турбовинтовых двигателей, мощность которых увеличили, как и объём топливных баков. Также появились две дополнительные точки внешней подвески. Вооружение армейского варианта составляли 7,62-мм пулемёт, 20-мм пушка и 19 ракет.

Первый СХ-84 взлетел 19 февраля 1970 года, в феврале 1972-го совершил несколько приземлений на корабль управления системы подводного наблюдения «Гуам», но в августе 1973-го также разбился. Второй самолёт участвовал в программе морских испытаний системы подводного наблюдения в составе авиакрыла корабля «Гуадалканал» в марте 1974 года, однако канадские военные аппарат принять на вооружение так и не решились.

ВИНТОКРЫЛ ДЛЯ ХРУЩЁВА

В СССР, с его огромными просторами и отсутствием развитой аэродромной сети, перспектива использования большегрузных винтокрылых машин казалось спасительной - причём как для военных, так и для гражданских задач. В середине 50-х годов ОКБ знаменитого авиаконструктора Камова принимает революционное решение: строить летательный аппарат поперечной схемы с двумя тянущими винтами и двумя несущими винтами на концах крыльев. Для отечественной авиации этот тип летательного аппарата был внове и сочетал в себе достоинства вертолёта, способного вертикально взлетать и садиться, и самолёта с его большой грузоподъёмностью, дальностью и скоростью полёта. Но в первую очередь конвертоплан создавался для перевозки десантников, военной техники и больших грузов.

В 1961 году летчики-испытатели ОКБ установили на Ка-22 восемь мировых рекордов, в том числе по скорости (356,3 км/ч) и по максимальной массе груза, поднятого на высоту 2000 м (16 485 кг). Любопытны и характеристики винтокрыла: максимальная взлётная масса - 42 500 кг; размеры грузовой кабины - 17,9 х 2,8 х 3,1 м. Для сравнения: максимальная взлётная масса самого большого на тот момент вертолёта Ка-25 была 7000 кг. Однако в серию винтокрыл так и не пошёл. Не последнюю роль в этом сыграли два крушения опытных аппаратов, после которых руководство ВВС стало относиться к винтокрылу с недоверием.

Первая катастрофа произошла в аэропорту Джузалы, куда на посадку заходил винтокрыл 01-01. Одновременно с ним на запасную полосу садился рейсовый самолёт Ил-14, пилот которого в объяснительной записке по поводу катастрофы потом написал: «За 10–15 секунд до катастрофы я находился на прямой, заходя на посадку с курсом 240 на запасную полосу. Винтокрыл находился впереди меня на удалении 300–400 метров и на 50–80 м ниже. Никаких отклонений от нормальной траектории планирования винтокрыла не наблюдалось. На высоте 50–70 м винтокрыл слегка скабрировал (я увидел это по изменению проекции винтокрыла при взгляде сзади и сверху), затем стал разворачиваться влево с одновременным переворотом на спину. Характер разворота - сначала замедленный, затем энергичный с переходом в крутое отрицательное пикирование. Винтокрыл столкнулся с землёй, развалился и вспыхнул. Из очага пламени в южном направлении отлетели две-три крупные детали, оставляя шлейф пыли по земле». Из семи членов экипажа конвертоплана не спасся никто. На штурвале разрушенной машины обнаружили кисть руки пилота Ефремова, разжать которую смогли с большим трудом…

Для не-летчиков стоит пояснить, что кабрирование - это движение летательного аппарата, когда его нос слегка «задирается» относительно местного горизонта.

Второй инцидент оказался столь же трагичным. «Свидетелей катастрофы было очень много - люди шли и ехали на работу в это время, - писал один из членов ОКБ Камова. - Погибли Рогов и Бровцев. Остальные члены экипажа рассказали о начале и развитии катастрофы. Взлет «по-самолётному», спокойный полёт на высоте 1000 метров в продолжение 15 минут. Скорость до 310 км/час. При планировании и уменьшении скорости до 220–230 км/час внезапно начался самопроизвольный правый разворот, который не удалось парировать левой педалью и штурвалом. Машина развернулась почти на 180°, когда Гарнаев вмешался в управление и, думая, что разворот является следствием разношагицы тянущих винтов, разгрузил их, резко увеличив углы общего шага несущих винтов на 7–8°. Винтокрыл замедлил правый разворот, перевалился на нос и начал круто пикировать. Потеряв 300–400 м высоты, машина уменьшила угол пикирования до 10–12°, но в это время бортмеханик сбросил створку фонаря, она попала в лопасть правого винта, которая обломилась, и несбалансированные центробежные силы оторвали всю правую мотогондолу…»

В общем и целом можно сказать, что работа над летательными аппаратами с возможностью геликоптерного старта и полёта «как самолёт» революции в самолётостроении не вызвала. Но знания, приобретённые лётчиками-испытателями, которые управляли необычными машинами сразу в двух режимах полёта, пригодились их коллегам уже совсем скоро - спустя несколько лет появились реактивные самолёты вертикального взлёта и посадки.

Не прошли мимо подобных летательных аппаратов и писатели-фантасты - машины с поворотными гондолами двигателей можно встретить во многих фантастических книгах, кинолентах и компьютерных играх.

Во что поиграть?

James Bond 007: Blood Stone (2010)

Конвертопланы - это специальные летательные аппараты, которые объединяют в себя возможности вертолета и самолета. Они представляют собой машины с поворотными движителями (чаще всего винтовыми), которые на взлете и посадке работают как подъемные, а в полете начинают работать - как тянущие. При этом необходимая для горизонтального полета подъемная сила обеспечивается крылом самолетного типа. Чаще всего двигатели на конвертопланах поворачиваются вместе с винтами, однако на некоторых поворачиваемыми являются лишь винты.

Функционально такая конструкция близка к самолёту вертикального взлёта и посадки (СВВП), но обычно конвертопланы относят к винтокрылым летательным аппаратам из-за конструктивных особенностей винтов. В конвертопланах используются легконагруженные низкооборотные винты, близкие к вертолётным и позволяющие аппарату лететь в вертолётном режиме - при малом угле поворота винтов. Большие винты конвертоплана, сравнимые с размахом крыла, помогают ему при вертикальном взлёте, однако в горизонтальном полёте они становятся менее эффективными по сравнению с винтами меньшего диаметра традиционного самолёта.

Как уже сообщалось, российские и американские ученые ведут работу над созданием летательного аппарата нового типа - конвертоплана. Впрочем, в такой аппарат уже создан и уже начато его ограниченное использование.

Что представляет собой эта машина?

Конвертоплан - это помесь самолета и вертолета. Летательный аппарат, который может садиться и взлетать вертикально, а потом благодаря повороту движителей продолжать горизонтальный полет самолетным способом.

Традиционно к конвертопланам относят винтовые машины, чтобы как-то отличать их от самолетов вертикального взлета и посадки. Есть несколько типов конвертопланов. У одних при смене режима полета поворачивается сразу все крыло, у других гондолы с двигателями и винтами, а у третьих только сами винты.

Выгоды такой концепции очевидны:

Взлет и посадка на пятачке - ценная способность как для военного, так и для гражданского летательного аппарата;

В воздухе конвертоплан развивает большую, нежели вертолет, скорость и опережает своих винтокрылых собратьев по дальности полета.

Но и недостатки тоже есть:

Скорость и дальность полета хоть и больше, чем у вертолетов, но самолетным показателям уступают. Винты, призванные обеспечивать подъемную силу на взлете, теряют эффективность в горизонтальном полете;

Сама конструкция получается более тяжелой. Для авиации нередки ситуации, когда при создании новой машины борьба идет за каждый килограмм, а механизм поворота двигателей весит порядочно;

Кроме того, это дополнительный критически важный узел, который тоже может сломаться;

Ну и самое главное - сложность пилотирования. Для конвертопланов нужны специально обученные, опытные пилоты высокого класса, обладающие навыками пилотирования как самолетов, так и вертолетов. "Последний дюйм" на конвертоплане разыграть не получится.

Таким образом, универсальные машины оказываются эффективнее исходных в довольно узком сегменте задач. Например, если точка, куда необходимо доставить груз, расположена за пределами дальности действия вертолетов, а оборудование взлетно-посадочной полосы не представляется возможным.

Министерство обороны Соединенных Штатов посчитало, что подобные ситуации будут случаться достаточно часто, и заказало под это дело более полутора сотен конвертопланов Bell V-22 Osprey для нужд морской пехоты. Машина получилась довольно дорогой (около 116 млн долларов) и не очень надежной.

Только за десять лет эксплуатации произошло 6 катастроф, которые унесли жизни семи человек. Последняя произошла в 2016 году, когда 17 мая Osprey, на борту которого находились 22 человека, совершил жесткую посадку на Гавайях. И это не считая пятнадцатилетний период доводок и испытаний, за который в результате аварий этой сверхсложной машины погибли 30 человек.

Зато Соединенные Штаты вправе гордиться уникальной техникой, которой нет на вооружении других армий планеты.

Но, возможно, такая ситуация через некоторое время закончится. Недавно от российского концерна "Вертолеты России" поступила информация, что работы по созданию отечественного конвертоплана уже идут. Причем заявил об этом не кто-нибудь, а директор компании

Андрей Шибитов:

"Совместно с нашими партнерами мы прорабатываем совершенно новую для России технологию конвертоплана с гибридной силовой установкой. Планируем, что такая конструктивная схема позволит нам уверенно достичь скорости до 500 километров в час".

Предполагается создать сначала беспилотную машину со взлетным весом около 300 килограмм. Маленький экземпляр нужен исключительно для демонстрационных целей, чтобы заранее оценить перспективы проекта.

Затем планируется такая же, но уже на две тонны. Эта машина уже может использоваться как отдельная единица со своим спектром задач, приличествующих тяжелому беспилотнику.

В 30-е годы прошлого века советские авиаконструкторы прорабатывали различные варианты построения конвертоплана. Но дальше НИР это дело не сдвинулось. Энтузиастом развития этого вида летательных аппаратов был конструктор Борис Юрьев.

В 1934 году он предложил проект истребителя «Сокол», который должен был иметь поворотное крыло и пару винтов в гондолах. Однако ни «Сокол», ни другие геликоптеры-аэропланы Юрьева так и не дошли до стадии лётных испытаний - уровень технологий в ту пору был ещё недостаточен.

До начала Второй мировой войны исследования велись и в Германии. Все они остановились на стадии чертежей: конвертоплан P.1003 фирмы «Вессерфлюг», вундерваффе («чудо-оружие») Fa-269 компании «Фокке и Ахгелис», а также проекты компаний «Хейнкель» и «Фокке-Вульф».

К конвертопланам можно отнести и английский преобразуемый вертолёт Fairey Rotodyne, способный с помощью двух тянущих турбовинтовых двигателей переходить в режим авторотации несущего винта (вращение с помощью набегающего потока воздуха, как в ветряной мельнице), при взлёте работающего как вертолётный. В 1958 году этот аппарат был представлен на авиасалоне в Фарнборо. Он развивал рекордную для винтокрылых аппаратов скорость 400 км/ч.

В в 50-х годах был построен прообраз конвертоплана XYF-1 Pogo. В 1954 году XFY-1 совершил первый полёт с переходом в горизонтальное положение и последовавшую за этим вертикальную посадку.

В 1972 году за дело всерьез взялось КБ Миля, начав разработку конвертоплана Ми-30 с двумя поворотными винтами, изменяющими положение вместе с расположенными в гондолах двигателями.

После того, как были достигнуты положительные результаты - грузоподъемность спроектированной машины составляла 5 тонн, а число перевозимых десантников равнялось 32, - на 1986?1995 годы было запланировано изготовление и испытание опытных образцов. Однако этот проект, как и десятки других по всей стране, был закрыт в связи с перестройкой и последующим развалом промышленности.

Интересный - единственная страна, у которой на вооружении стоят конвертопланы, а американский Bell V-22 Osprey («Скопа») - единственный в мире серийно выпускаемый конвертоплан.

Создание V-22 Osprey в началось в 1980-х годах после провала операции «Орлиный коготь» (попытка освобождения заложников в Иране 24 апреля 1980 года), когда появилась необходимость создания более скоростной альтернативы вертолёту. В то время уже существовали самолёты вертикального взлёта, но у них был ряд недостатков, связанных с неустойчивостью при взлёте, сложностью в пилотировании, худшими показателями грузоподъёмности и дальности полёта по сравнению с обычными самолётами. Также при взлёте раскалённая струя отработанных газов реактивных двигателей вызывала эрозию покрытия взлётно-посадочных площадок.

Лётные испытания новой машины начались 19 марта 1989 года. Уже в сентябре Оsprey с успехом продемонстрировал изменение полёта с вертикального на горизонтальный. В декабре 1990 года конвертоплан совершил первую посадку на палубу авианосца USS Wasp.

Такими машинами было решено оснастить корпус Морской пехоты и Силы специальных операций. ВМС заключили контракт на приобретение четырёх V-22 и модернизацию двух уже существующих прототипов, которые предполагалось сделать более лёгкими и дешёвыми. Цена одного аппарата составляла $71 млн.

Сейчас в России решили вернуться к идее создания «самолето-вертолета». Но пока это происходит на уровне исследований, проводящихся в российских вузах. Которые, тем не менее, могут дать реальный результат. Так, в Ухтинском университете при участии МФТИ и ЦАГИ выполнена НИР «Определение рациональных параметров нового транспортного средства (конвертоплана) для северных районов и шельфовых месторождений».

По результату этой НИР вполне реально построить конвертоплан, имеющий дальность полета в 2000 км с 14 пассажирами на борту, включая двоих пилотов. Полезная нагрузка машины - 3 тонны. Но, естественно, для доведения дела до победного конца требуется солидное финансирования. При этом потенциальные инвесторы прекрасно понимают, что, исходя из мирового опыта, дело это чрезвычайно затяжное и рискованное.

Холдинг «Вертолёты России» планирует создать к 2019 году прототип первого в РФ электрического конвертоплана массой 1,5 тонны. Речь идёт о беспилотном летательном аппарате VRT30, который был представлен на форуме МАКС-2017. Конвертоплан - гибрид самолёта и вертолёта - очень дорогая и высокотехнологичная машина. На данный момент только серийно выпускают и применяют конвертопланы в военных целях. В российской армии таких летательных аппаратов нет, несмотря на то что пионером в разработке этих чудо-машин был советский конструктор Борис Юрьев. Какие задачи способны выполнять конвертопланы и появятся ли они на вооружении ВС РФ.

Проекты по созданию российского конвертоплана начинают обретать реальные черты. Конструкторское бюро «ВР-Технологии» (входит в холдинг «Вертолёты России») планирует через два года представить прототип первого электрического конвертоплана беспилотного типа VRT30.

Макет будущего аппарата был представлен на авиакосмическом салоне МАКС-2017, который прошёл в июле 2017 года. Конвертоплан взлётной массой 1,5 тонны сможет развивать высокую скорость и подниматься в воздух без разгона по взлётно-посадочной полосе.

«Сегодня мы совместно с нашими партнёрами из компании «СуперОкс» разрабатываем новую летающую лабораторию конвертоплана, в бортовой кабельной сети которой будут использованы технологии высокотемпературной сверхпроводимости, что положительно скажется на весогабаритных и лётных характеристиках прототипа», - заявил генеральный директор холдинга «Вертолёты России» Андрей Богинский.

Все Конвертопланы сталкиваются со специфической проблемой управляемости, которая не является характерной для самолётов. На самолетах, движущихся с достаточно высокой поступательной скоростью, традиционные органы управления (элероны, рули направления и рули высоты) находятся в воздушном потоке. Реакция воздушного потока на отклонение этих органов управления обеспечивает управляющие силы, которые изменяют положение самолёта в пространстве. На конвертопланах использование таких органов управления полётом возможно лишь на режиме горизонтального (поступательного) полёта, но они оказываются бесполезными на режимах вертикального взлёта и посадки, а также висения (так как на этих режимах набегающий поток отсутствует).

Поэтому Конвертопланы должны располагать второй системой управления, эффективной при малых или нулевых значениях воздушной скорости. В зависимости от схемы и силовой установки летательного ап­парата такую роль может выполнять:

струйная (реактивная) система управления, в которую входят установленные на законцовках крыла и в других точках лета­тельного аппарата сопла и быстродействующие клапаны;

система управления вектором тяги, состоящая из нескольких воздушных винтов для создания и непосредственного управления подъёмной силой;

поверхности управления, расположенные в спутном следе основных воздушных винтов или турбин.

По своей схеме, конвертопланы можно условно подразделить на два основных класса, каждый из которых характеризуется специфическими для него проблемами передачи и преобразования тяги, развиваемой силовой установкой.

Первый класс - конвертопланы с горизонтальным положением аппарата на взлётно-посадочных режимах.Эти аппараты остаются в горизонталь­ном положении - как на взлётно-посадочных режимах, так и на режиме горизонтального полёта. В этих конвертопланах для осуществления переходных режимов типа взлёта используется тяга воздушных винтов, вентиляторов или реактивных двигателей, после чего производится изменение направления вектора тяги таким образом, что аппарат начинает выполнять обычный горизонтальный полёт. На режиме горизонтального полёта необходимая для движения аппарата подъёмная сила обыкновенно создаётся за счёт обтекания потоком довольно традиционных крыльев. В некоторых из летательных аппаратов этого класса устройства создания тяги отклоняются на небольшой угол для обеспечения горизонтального полета. В этом положении они также создают значительную часть подъёмной силы.

Второй класс - конвертопланы с вертикальным положением аппарата на взлётно-посадочных режимах. К этому классу аппаратов относятся конвертопланы, которые взлетают и садятся в вертикальном положении, а для перехода к горизонтальному полёту совершают поворот на 90°. Аппаратам этого класса присущи принципиальные недостатки, делающие их непригодными для коммерческого применения. Было построено всего несколько аппаратов этого типа. Как правило, это одноместные военные аппараты типа самолётов-истребителей либо чисто экспериментальные образцы.

Спасибо за интерес. Оценивайте, ставьте лайк, комментируйте, делитесь. Подписывайтесь.