Многие из вас вспомнят знаменитый севастопольский бульдозер 1941 года, так красочно описанный Л. Соболевым, который под огнем врага заравнивал воронки на летном поле. Если верить мемуарам немецкого фельдмаршала Эриха фон Манштейна, то для начала контрнаступления против советских войск, высадившихся еще зимой в Керчи и Феодосии, он выбрал весной 1942 года момент, когда немецкие аэродромы в Крыму уже просохли, а кубанские, где базировалась советская авиация, утопали в грязи. По мнению фашистского фельдмаршала, такой учет обстановки в значительной степени способствовал сокрушительному поражению, которое немцы нанесли советским войскам в Крыму. В общем, потребность в аэродроме воистину «ахиллесова пята» боевой авиации. В еще более сложное положение попадают военные моряки, когда им требуется воздушное прикрытие. Старт самолета с корабля, а тем более посадка на его палубу — деяние сродни цирковому трюку, и каждый год летчики авианосной авиации платят кровавую дань за удовольствие морских полетов. Если прибавить к этому огромную стоимость гигантских кораблей водоизмещением 91 000 т и длиной 340 м, то картина будет совсем безрадостной. Только в американских боевиках вертолет способен шутя сбить пяток МиГ-29 за один заход, на практике все обстоит совсем иначе. Если открыть инструкцию по боевой работе настоящего, а не киношного американского вертолетчика, то там есть раздел «Ведение боя с самолетом противника», который состоит из двух частей: бой с легким самолетом и бой с самолетом, имеющим высокие тактико-технические характеристики (ТТХ). Если в первом случае описаны некоторые приемы атаки, то во втором приведено лишь описание нескольких маневров уклонения и сделано резюме: выполняя эти рекомендации, вы имеете некие шансы уцелеть в бою со столь неравноценным противником. Тут, как говорится, ни прибавить, ни убавить. Впервые практически решить проблему взлета без аэродрома попытались еще в далеком 1911 году французские конструкторы. Для самолета «Блерио-11» они разработали схему старта с каната. Крылатая машина подвешивалась под растянутый горизонтально канат и разгонялась за счет тяги винта. После достижения взлетной скорости происходило отделение самолета от подвески. Низкая нагрузка на крыло и малая дистанция разбега, характерные для самолетов того времени, позволяли использовать сравнительно короткий трос, так что проблем с его провисанием не возникало. Хотя испытания такой системы были весьма успешными, до практического применения дело не дошло. Эта идея обрела второе рождение во время Второй мировой войны, когда канат натягивали вдоль борта корабля на расстоянии, обеспечивавшем достаточный зазор между бортом и крылом самолета типа «Каб» фирмы «Пайпер». Крылатая машина была оборудована крюком для захвата каната при взлете и посадке. Взлетная дистанция существенно уменьшалась, если судно шло против ветра. К счастью для летчиков союзников, эти работы также не вышли из стадии экспериментов, а с принятием на вооружение более скоростных и тяжелых самолетов были прекращены совсем. В послевоенное время конструкторы, немного поэкспериментировав, окончательно склонились в идее конвертогшана.
Конвертопланы с вертикальным положением корпуса при взлете и посадке
Необходимость поворота аппаратов этого типа при выполнении переходного процесса создает значительные трудности, связанные в первую очередь с проблемами ориентировки летчика в пространстве. Если кресло пилота неподвижно, то во время взлета и посадки он лежит на спине, а управление аппаратом в такой позе очень затруднено (особенно при посадке). Некоторые конструкторы пытались установить кресло летчика на шарнирах, с тем чтобы оно располагалось вертикально относительно линии горизонта вне зависимости от положения летательного аппарата. Было построено всего несколько одноместных самолетов-истребителей, но в серию машины этого класса не пошли. Первым пригодным к эксплуатации конвертопланом с вертикальным положением корпуса при взлете и посадке стал довольно оригинальный одноместный истребитель, спроектированный вскоре после войны фирмой «Конвэр» по заказу ВМС США. Машина, получившая наименование «Пого», разрабатывалась как истребитель защиты конвоев, т.е. как аппарат, который мог бы применяться с малых свободных площадок на палубе корабля эскорта или даже самого транспорта, не требуя длинных взлетно-посадочных палуб авианосцев. После проведения длительных и тяжелых доводочных работ «Пого» 2 августа 1954 года наконец выполнил самостоятельный полет и стал первым в мире самолетом, совершившим вертикальный взлет и посадку. Главная особенность этой машины состояла в том, что тяга, создаваемая винтом его 5850-сильного турбовинтового двигателя, была больше взлетного веса. Из-за малых размеров и массы самолета оказалось необходимым установить соосные винты для нейтрализации влияния гироскопического момента, который был непропорционально велик. Силовая установка представляла собой два газотурбинных двигателя Т-38, соединенных редуктором и общим валом с приводами воздушных винтов. Самолет имел крыло, близкое к треугольному, и два больших киля. Вертикальное оперение и крыло имели одинаковый размах, а заканчивались длинноходовыми амортизаторами, на концах которых устанавливались небольшие колеса — шасси самолета. Традиционные по форме, но более крупногабаритные рули направления и элероны были достаточно эффективными даже в режиме висения, так как они располагались в зоне воздушного потока, создаваемого винтом самолета. Кресло летчика было установлено на карданном подвесе, благодаря чему оно занимало практически одинаковое положение при любых перемещениях аппарата в пространстве. Хотя это и упростило решение некоторых проблем, все же летчик вынужден был выполнять посадку, глядя назад, что крайне затрудняло выполнение этой ответственной операции. Первый полет, в ходе которого отрабатывались переходные режимы полета (от вертикального к горизонтальному и обратно), был проведен 2 ноября 1954 года. Но, несмотря на то что эти полеты прошли в целом успешно, дальнейшая доводка машины была прекращена. Один из двух построенных «Пого» в настоящее время хранится в Музее авиации ВМС США. Интересным контрастом по сравнению с маленьким «Пого» служит созданный фирмой «Локхид» тяжелый аппарат «Салмон». Он создавался по тем же требованиям ВМС США к «конвойному» истребителю и получил название «Салмон» в честь летчика-испытателя фирмы Германа Салмона. Самолет имел прямое крыло и крестообразное оперение, расположенное относительно крыла по системе «X». На концах оперения были установлены амортизаторы и колеса. Для проведения первого этапа испытаний в марте 1954 года конвертоплан был оснащен вторым, традиционным шасси, установленным в передней части самолета, а два нижних из размещенных на оперении колес были модифицированы для обеспечения горизонтального взлета в самолетном режиме. «Салмон» не оправдал возлагавшихся на него надежд: из-за слабого двигателя были выполнены полеты только при взлете с разбегом. Сборка второго из двух заказанных образцов была прекращена, но внушительный внешний вид и шумная рекламная кампания «богатенькой» фирмы сделали эту машину чем-то вроде символа аппаратов с вертикальным взлетом 1950-х годов. Не остались в стороне и американские ВВС — по их заказу в 1955 году фирма «Райан» построила два самолета с вертикальным положением корпуса на взлетно-посадочных режимах. Эти самолеты с треугольным крылом оснащались реактивными двигателями фирмы «Роллс-Ройс» тягой 45,4 кН. Машина, названная «Вертиджет», получила обозначение Х-13 согласно принятой в США классификации. Так как на этих реактивных самолетах поверхности элементов управления не обдувались сходящими с воздушного винта потоками воздуха, то они не обладали достаточно высокой эффективностью при малых скоростях. Поэтому управление на таких режимах обеспечивалось посредством поворотного сопла. У пилота тоже было как бы два комплекта приборов управления. В декабре 1955-го были начаты летные испытания, но на первом этапе летательный аппарат был оснащен временным трехколесным шасси. Для вертикального взлета и посадки «Вертиджета» использовался, несомненно, самый необычный в мире аэродром. Этот самолет не опускался на землю, а устраивался на стене, как муха. Аэродром представлял собой обычный большегрузный трейлер, транспортная площадка которого могла с помощью гидравлики подниматься в вертикальное положение. На верхней части трейлера между двумя мощными мачтами был натянут массивный, прочный трос. «Вертиджет» цеплялся за трос с помощью специального крюка, установленного под носовой частью самолета. Так как крюк находился вне поля зрения пилота, наведение самолета при посадке осуществлялось с помощью оператора, находящегося на верхушке трейлера. Кроме того, на верхней части «посадочной стенки» находилась специальная балка длиной 6 м, по которой пилот мог хоть немного ориентировать самолет в пространстве (эта балка была размечена белыми и черными полосами, позволяющими летчику определить, насколько далеко он находится от посадочного троса). Первый полет с вертикальным взлетом и посадкой был выполнен только 11 апреля 1957 года. Тяговооруженность аппарата составляла 1,3, поэтому взлет и посадка прошли довольно успешно. Однако дальнейшие работы над машиной были прекращены, правда, один из самолетов на протяжении нескольких лет использовался в качестве путешествующего статического экспоната ВВС на нескольких крупных международных авиационных выставках. Длина аппарата — 7,32 м, вес — 3400 кг, размах крыльев — 6,4 м. Точные технические характеристики и летные данные ни его, ни его собратьев никогда не публиковались. Впрочем, военные довольно быстро разочаровались в конвертопланах с вертикальным положением корпуса и из соображений «человеколюбия» прекратили все исследования по ним: даже опытнейшие летчики-испытатели, по словам современников, бледнели при одном воспоминании о вертикальной посадке на такой машине. Впрочем, в конце 70-х годов все-таки появился проект совершенно фантастического «самолета-трансформера» — «Наткрекер» (фирма «Грумман»). При выполнении вертикального взлета и посадки он «ломался» пополам таким образом, что кабина сохраняла горизонтальное положение. Но дальше проекта дело не пошло.
Аппараты с поворотным крылом и винтом
Летательные аппараты с поворотным крылом наиболее наглядно сочетают в себе способность вертикально взлетать с довольно приличными летными характеристиками обычного самолета. При выполнении взлета крыло таких аппаратов, с установленными на нем моторами, переводится в вертикальное положение, а воздушные винты обеспечивают тягу, необходимую для отрыва от земли. Несколько небольших американских авиастроительных фирм и одна канадская построили экспериментальные машины этого типа, но успешно летала только одна из них. Интересно отметить, что он был последним в ВВС из машин группы «ХС»: с 1962-го была введена новая классификация и первому транспортному самолету новой разработки присвоили обозначение С-1. Все крыло, на котором было установлено четыре турбовинтовых двигателя мощностью по 2850 л. с. фирмы «Дженерал электрик», могло поворачиваться из горизонтального положения до полного вертикального. Машина имела размах крыльев 20,5 м, взлетную массу в режиме вертикального взлета и посадки 16 998 кг, массу в режиме самолетного взлета и посадки 20 185 кг, максимальную скорость 694 км/ч. Аппарат погубила очень высокая стоимость, что было вызвано его конструктивной сложностью. Бережливые американцы легко определили, что для выполнения таких задач более выгодно (в смысле затрат) оказалось делать тяжелые скоростные вертолеты. Конвертопланы с поворотными винтами удостоились более пристального внимания, по крайней мере, среди нам известных экспериментальных машин они составляют большинство. Главным недостатком этой схемы является необходимость иметь довольйо большой размах крыльев. Это обусловлено тем, что приходится использовать винты большого диаметра, а силовая установка включает в себя несколько двигателей, поэтому необходимо увеличение площадки для выполнения взлета и посадки. Эстафету подхватила фирма «Белл», построив еще один конвертоплан — Х-22А с четырьмя поворотными винтами. Взлетная масса новинки составляла 7248 кг, длина — 15 м, расчетная скорость — 523 км/ч. Полет состоялся 17 марта 1966 года, но, несмотря на более мощные двигатели и помещение винтов в кольцевые каналы, новый аппарат страдал теми же недостатками, что и Х-19. Мало улучшила положение и попытка установить элероны в струе воздушных винтов. Поэтому работы были свернуты, а сама идея забыта на долгие годы. Понадобился катастрофический провал американских спецслужб, произошедший в первую очередь из-за отсутствия эффективной авиационно-транспортной техники, при попытке освободить заложников в Тегеране, чтобы дать этим идеям вторую жизнь. В середине 1980-х по заказу «рыцарей плаща и кинжала» совместными усилиями фирм «Белл» и «Боинг» был создан конвертоплан с поворотными винтами, получивший наименование V-22 «Оспри». Общий объем производства (по данным «Зарубежного военного обозрения», 2000, № 8) составит 456 образцов, в том числе 360 — для корпуса морской пехоты, 50 — для ВВС и 48 — для сил специальных операций США. Вся программа оценена в 2,75 млрд долларов. В декабре 1999 года начались войсковые испытания 12 пред серийных машин. Внешне «Оспри» напоминает своего далекого предшественника Х-100. Для обеспечения устойчивости каждый винт снабжен вертолетным автоматом перекоса, причем управление винтом автономное, что позволяет машине в вертолетном режиме перемещаться вперед-назад и вбок без поворота двигателей. Длина машины составляет 17,5 м, размах по концам лопастей винтов — 26,9 м, максимальный вес при вертикальном взлете — 21 550 кг, при укороченном разбеге — 27 500 кг, максимальная скорость в самолетном режиме — 550 км/ч, в вертолетном режиме — 185 км/ч, максимальный боевой радиус действия с 12 десантниками (две стандартные команды «зеленых беретов») — 960 км, перегоночная дальность с дополнительными топливными баками вместо груза — 3900 км, максимальный груз на внешней подвеске — 6800 кг. Первый полет новой машины был осуществлен в сентябре 1988 года. Программа испытаний, рассчитанная на 3 года, составила 4000 летных, часов и потребовала использования 6 аппаратов. Испытания прошли на редкость успешно. Серийно «Оспри» предусмотрено выпускать в трех вариантах: транспортно-десантном MV-22 для корпуса морской пехоты, поисково-спасательном HV-22 для ВВС и CV-22 для специальных операций. Впечатляющие данные, не правда ли? Если бы у американцев были подобные машины в год иранского кризиса, то им не пришлось бы делать злополучную посадку в пустыне для дозаправки своих вертолетов, тогда итог операции по освобождению дипломатов, взятых в заложники тегеранскими студентами, мог бы быть совсем иным. Этот несомненный успех американских конструкторов лишний раз подтверждает факт: упорный труд никогда не пропадает даром и то, что совсем недавно казалось парадоксом или даже инженерным нонсенсом, становится грозным оружием.
Аппараты с поворотными реактивными двигателями или соплами
В аппаратах этого типа после выполнения вертикального взлета вектор тяги реактивного двигателя поворачивается для создания движущей силы в горизонтальном направлении. Эта концепция обычно реализуется одним из двух способов: поворотом двигателей или отклонением реактивной струи жестко установленных двигателей с помощью специальных сопел. Первым успешно летавшим аппаратом, использовавшим этот принцип, стала так и не получившая обозначение машина фирмы «Белл», созданная в 1954 году. Это было чисто экспериментальное сооружение, собранное из подручных материалов и снабженное двумя поворотными реактивными двигателями по бортам фюзеляжа. Первый полет состоялся 16 ноября 1954 года. Тяга двигателей едва превышала вес аппарата, но для горизонтального полета была чрезмерной, поэтому пилотирование машины требовало колоссальных усилий от летчика. По результатам испытаний фирма признала эту схему бесперспективной и стала работать над аппаратами, основанными на других принципах (типа X). Английская фирма «Роллс-Ройс» подошла к этой проблеме более серьезно. В 1958 году в стенах ее лабораторий был создан летающий стенд, сыгравший выдающуюся роль в дальнейшей разработке реактивных конверто-планов. Это сооружение было построено для проверки идеи о том, что отклонение реактивной струи может обеспечить вертикальный взлет. Силовая установка аппарата состояла из двух двигателей «Нин», каждый из которых развивал статическую тягу 45,6 кН в горизонтальном положении. Вертикальная составляющая тяги возникала при отклонении реактивной струи вниз, проблема состояла в том, как отклонить вектор тяги на 90 градусов без значительных потерь. 25 октября 1958 года такая возможность была подтверждена экспериментально. Ясно, что стенд не проектировался для полетов на большой высоте, но и он нуждался в эффективном управлении. Такое управление обеспечивалось с помощью четырех поворотных сопел, через которые выбрасывался воздух, отработанный от компрессора. Внешний вид этой «летающей табуретки» обычно приводил в шок тех, кто впервые видел это сооружение в воздухе. В том же 1958 году началась разработка одноместного истребителя, названного «Харриер» («Гончая»). Первые 6 машин оснастили одним двигателем Р. 1127 с тягой 5216 кН, оборудованным четырьмя поворотными соплами. Управление на режимах висения и при полете на малых скоростях обеспечивалось с помощью дополнительных небольших сопел, создающих реактивные струи в носовой и хвостовой частях фюзеляжа, а также на концах крыльев. Первый полет, в котором был проверен режим висения, состоялся 21 октября 1960 года, а первый переход из висения в горизонтальный полет был осуществлен только в сентябре 1961 года. Всего в программе было задействовано 6 машин. Полученные в ходе испытаний результаты вдохновили фирму на создание новых опытных машин с увеличенной тягой. За опытными машинами последовали серийные модели, получившие название «Си Харриер», которые в 1969 году и были приняты на вооружение. Самолеты этого типа до сих пор находятся в серийном производстве в Англии, а также по лицензии выпускаются в США как машины непосредственной авиационной поддержки для нужд корпуса морской пехоты. Наиболее современная Модель («Харриер-3») имеет следующие данные: силовая установка — двигатель «Пегас-103» тягой 97,5 кН; размах крыльев — 7,7 м; максимальная взлетная масса при взлете с укороченным разбегом — 11 340 кг; максимальная скорость — 1186 км/ч; время набора высоты 12 000 м — 2 мин 22 с. Благодаря большому диапазону отклонения сопел самолет может не только взлетать вертикально, но способен летать назад или даже вбок, как вертолет. Опыт, полученный в ходе Фолклендской войны 1982 года, показал, что такое нетрадиционное маневрирование вызывает значительные трудности в бою для вражеских летчиков. Правда, надо учитывать, что аргентинские пилоты воевали на устаревших машинах, а зона боев была на самой границе их боевого радиуса действия. Война высветила и крупные недостатки машин: для того чтобы «Харриер» был способен выполнять вертикальный взлет, его масса должна быть меньше тяги двигателей. Это накладывает жесткие ограничения на дальность полета (из-за уменьшенного запаса топлива) и боевую нагрузку. В частности, боевой радиус действия при вертикальном взлете составил всего 80 км. При выполнении взлета с разбегом (даже укороченным) самолет способен нести нагрузку почти вдвое больше. С учетом опыта войны в носовой части английских авианосцев был установлен наклонный трамплин, что увеличило угол атаки в конце разбега. Такое внимание к самолетам вертикального или укороченного взлета именно в Великобритании было совсем не случайно. Военные моряки прекрасно понимали, что удержание господства на море невозможно без надежного прикрытия с воздуха боевых кораблей, а для этого необходимы авианосцы. Однако отмечая высокую эффективность кораблей данного класса, специалисты указывают на колоссальные затраты на их строительство, содержание и эксплуатацию. И действительно, если стоимость «Форрестола» (первого американского послевоенного авианосца, построенного в 1952 г.) составляла небывалую по тем временам сумму — 250 млн долларов, то на первый атомный авианосец, «Энтерпрайз» (1961 г.), пришлось затратить почти вдвое больше — 445 млн, а пятый, «Теодор Рузвельт», (1988 г.) обошелся совсем в фантастическую сумму — 3 млрд долларов. Современные самолеты, обладая большой массой и посадочной скоростью, требовали огромных взлетно-посадочных палуб. Водоизмещение кораблей возросло до 91 000 т, а длина достигла 340 м. Экономика Англии в 1960-е годы переживала далеко не лучшие времена, и «потянуть» таких гигантов страна конечно не смогла. Лебединой песней английских судостроителей были два корабля типа «Игл», построенные в 1951 году. Эти махины имели водоизмещение 50 000 т, длину 247 м, ширину 34,4 м (по палубе — 52 м) и могли развить скорость 31,5 узла. Вооружение состояло из 34 самолетов и 10 вертолетов. В 1977 году из соображений экономии их вывели из состава флота: тощий бюджет на корню загубил имперские амбиции. Самолет вертикального или укороченного взлета позволял создать корабли меньших размеров и стоимости, чем атомные авианосцы, и открывал новые пути в развитии этого класса судов. В 1979 году вступил в строй первый английский авианесущий крейсер «Инвинсибл», вооруженный ракетами, шестью самолетами «Харриер» и десятью вертолетами. Вслед за ним последовали еще два корабля — «Илластриес» и «Арк Ройал». Их водоизмещение составляет всего 19 500 т, длина — 206 м, ширина — 27,5 м, а скорость — 28 узлов. «Инвинсибл» воевал в Южной Атлантике во время конфликта с Аргентиной из-за Фолклендских островов и в целом показал довольно неплохие боевые качества, приемлемые для участия в локальных войнах. С 1980-х. годов крупные авианосцы были только во флотах Соединенных Штатов, Франции и СССР, потому что другие морские державы, включая и Великобританию, посчитали их чересчур дорогими. Однако в отличие от англичан Советский Союз вначале создал авианесущие крейсера и лишь затем приступил к строительству настоящих авианосцев, а не наоборот. Впервые самолет, способный совершать вертикальный взлет и посадку, Советские ВВС показали в 1967 году на авиационном празднике в Домодедово. Небольшая серебристая машина, управляемая Героем Советского Союза полковником Мухиным, взревев реактивными двигателями, вертикально поднялась и как бы зависла в воздухе. Никаких технических данных этой сугубо экспериментальной машины опубликовано не было, зато лицо симпатичного пилота появилось почти во всех центральных газетах. Красавец мужчина, Мухин был явно использован для отвлечения внимания пишущей братии от секретов КБ Яковлева, разработавшего этот самолет. Параллельно с доработкой самолета 21 июля 1970 года в Николаеве был заложен тяжелый авианесущий крейсер, получивший название «Киев». Первый корабль, специально предназначенный для базирования эскадрильи самолетов вертикального старта. В конце 1972-го крейсер был спущен на воду, а в январе 1975-го вступил в строй, опередив англичан почти на два года. В 1978 году в строй вступил аналогичный «Минск», а в 1982 году — «Новороссийск». Технические данные кораблей впечатляли: водоизмещение — 44 000 т, длина — 273 м, ширина — 31 м (по летной палубе 51,3 м), скорость хода — 32 узла. Вооружение состояло из противокорабельных и зенитных ракет (24 и 192 шт.), 100-мм и 30-мм пушек, а также 16 самолетов и 21 вертолета (19 типа Ка-27 и 3 — Ка-25). Получив необходимый опыт строительства авианесущих кораблей, Советский Союз приступил к постройке настоящих авианосцев, т.е. кораблей, на которых предусмотрено базирование реактивных самолетов горизонтального взлета и посадки. В апреле 1982 года в Николаеве заложен первый в истории отечественного судостроения корабль такого класса, получивший название «Рига» (с 1990 г. «Адмирал флота Кузнецов»). В 1985-м заложен его систер-шип «Варяг». Это были уже настоящие великаны водоизмещением в 70 000 т, длиной 304 и шириной 38 м (по полетной палубе — 75 м). Максимальная скорость составляла 32 узла, а дальность плавания 6000 миль. На вооружении помимо ракет и орудий состояло 24 самолета,и 42 вертолета. Первоначально планировалась установка катапульт, позже их заменили трамплином. Учитывая великолепную тяговооруженность Су-37К, поступивших на вооружение этих кораблей, отказ от катапульты оказался правомерным. «Кузнецов» вошел в строй в 1990 году. «Варягу» повезло меньше. В 1992 году его строительство было приостановлено при степени готовности 85 %. Развитием серии должны были стать корабли типа «Ульяновск» — первые советские ударные атомные авианосцы (головной заложен в 1988 году в Николаеве). Строительство этого уникального корабля прекращено при степени готовности 20 % , и в 1992 году его остов разделан на стапеле на металл. Атомный первенец был бы водоизмещением 75 000 т, длиной 320 м и мог бы нести 60 самолетов. Сравнение советских кораблей с их английскими аналогами явно не в пользу «владычицы морей»: их водоизмещение достигает лишь половины водоизмещения судов класса «Киев» и они могут взять на борт только 18 самолетов и вертолетов против 37 у советских судов. После четырех кораблей класса «Киев» и трех британских типа «Инвинсибл» восьмым подобным судном стал итальянский «Гарибальди». Его водоизмещение равно только половине водоизмещения британских кораблей, он может брать на борт комбинированную группу из 16 вертолетов и самолетов вертикального взлета, имеет 174 м в длину и 30 м в ширину. Корабль способен развивать скорость 29 узлов, а по очертаниям корпуса очень похож на классический авианосец времен Второй мировой войны. В общем, в Советском Союзе были созданы действительно замечательные авианесущие корабли. С огромным сожалением употребляем слово «были». В августе 1994 года «Киев», «Минск» и «Новороссийск» выведены из боевого состава флота и переданы в отдел фондового имущества для демонтажа и реализации. Гиганты не прослужили и 15 лет, что для кораблей такого класса преступно мало. Американцы, например, тщательно сохраняют некоторые авианосцы еще военной постройки. Недостроенный «Варяг» продан Украиной за 20 млн долларов Китаю. Если бы существовала книга черных рекордов Гиннесса, думаем, что эти факты заняли бы там почетное место. Какой новый Достоевский способен объяснить: до каких пор людей, по крохам собиравших державу и беспощадно каравших ее врагов, мы будем обзывать палачами, а индивидов, разваливших страну и пустивших на ветер труды целых поколений, именовать реформаторами? Из нашего краткого очерка видно, что, несмотря на огромные преимущества, машины с вертикальным взлетом и посадкой широкого распространения не получили. Таким самолетам присущи недостатки, делающие невозможным их коммерческое применение. В первую очередь, это очень высокая стоимость, малая нагрузка и неоправданно большое потребление горючего. Поэтому «кормить таких прожорливых питомцев» пока по силам только военным.
Конвертопланы с вертикальным положением корпуса при взлете и посадке
Необходимость поворота аппаратов этого типа при выполнении переходного процесса создает значительные трудности, связанные в первую очередь с проблемами ориентировки летчика в пространстве. Если кресло пилота неподвижно, то во время взлета и посадки он лежит на спине, а управление аппаратом в такой позе очень затруднено (особенно при посадке). Некоторые конструкторы пытались установить кресло летчика на шарнирах, с тем чтобы оно располагалось вертикально относительно линии горизонта вне зависимости от положения летательного аппарата. Было построено всего несколько одноместных самолетов-истребителей, но в серию машины этого класса не пошли. Первым пригодным к эксплуатации конвертопланом с вертикальным положением корпуса при взлете и посадке стал довольно оригинальный одноместный истребитель, спроектированный вскоре после войны фирмой «Конвэр» по заказу ВМС США. Машина, получившая наименование «Пого», разрабатывалась как истребитель защиты конвоев, т.е. как аппарат, который мог бы применяться с малых свободных площадок на палубе корабля эскорта или даже самого транспорта, не требуя длинных взлетно-посадочных палуб авианосцев. После проведения длительных и тяжелых доводочных работ «Пого» 2 августа 1954 года наконец выполнил самостоятельный полет и стал первым в мире самолетом, совершившим вертикальный взлет и посадку. Главная особенность этой машины состояла в том, что тяга, создаваемая винтом его 5850-сильного турбовинтового двигателя, была больше взлетного веса. Из-за малых размеров и массы самолета оказалось необходимым установить соосные винты для нейтрализации влияния гироскопического момента, который был непропорционально велик. Силовая установка представляла собой два газотурбинных двигателя Т-38, соединенных редуктором и общим валом с приводами воздушных винтов. Самолет имел крыло, близкое к треугольному, и два больших киля. Вертикальное оперение и крыло имели одинаковый размах, а заканчивались длинноходовыми амортизаторами, на концах которых устанавливались небольшие колеса — шасси самолета. Традиционные по форме, но более крупногабаритные рули направления и элероны были достаточно эффективными даже в режиме висения, так как они располагались в зоне воздушного потока, создаваемого винтом самолета. Кресло летчика было установлено на карданном подвесе, благодаря чему оно занимало практически одинаковое положение при любых перемещениях аппарата в пространстве. Хотя это и упростило решение некоторых проблем, все же летчик вынужден был выполнять посадку, глядя назад, что крайне затрудняло выполнение этой ответственной операции. Первый полет, в ходе которого отрабатывались переходные режимы полета (от вертикального к горизонтальному и обратно), был проведен 2 ноября 1954 года. Но, несмотря на то что эти полеты прошли в целом успешно, дальнейшая доводка машины была прекращена. Один из двух построенных «Пого» в настоящее время хранится в Музее авиации ВМС США. Интересным контрастом по сравнению с маленьким «Пого» служит созданный фирмой «Локхид» тяжелый аппарат «Салмон». Он создавался по тем же требованиям ВМС США к «конвойному» истребителю и получил название «Салмон» в честь летчика-испытателя фирмы Германа Салмона. Самолет имел прямое крыло и крестообразное оперение, расположенное относительно крыла по системе «X». На концах оперения были установлены амортизаторы и колеса. Для проведения первого этапа испытаний в марте 1954 года конвертоплан был оснащен вторым, традиционным шасси, установленным в передней части самолета, а два нижних из размещенных на оперении колес были модифицированы для обеспечения горизонтального взлета в самолетном режиме. «Салмон» не оправдал возлагавшихся на него надежд: из-за слабого двигателя были выполнены полеты только при взлете с разбегом. Сборка второго из двух заказанных образцов была прекращена, но внушительный внешний вид и шумная рекламная кампания «богатенькой» фирмы сделали эту машину чем-то вроде символа аппаратов с вертикальным взлетом 1950-х годов. Не остались в стороне и американские ВВС — по их заказу в 1955 году фирма «Райан» построила два самолета с вертикальным положением корпуса на взлетно-посадочных режимах. Эти самолеты с треугольным крылом оснащались реактивными двигателями фирмы «Роллс-Ройс» тягой 45,4 кН. Машина, названная «Вертиджет», получила обозначение Х-13 согласно принятой в США классификации. Так как на этих реактивных самолетах поверхности элементов управления не обдувались сходящими с воздушного винта потоками воздуха, то они не обладали достаточно высокой эффективностью при малых скоростях. Поэтому управление на таких режимах обеспечивалось посредством поворотного сопла. У пилота тоже было как бы два комплекта приборов управления. В декабре 1955-го были начаты летные испытания, но на первом этапе летательный аппарат был оснащен временным трехколесным шасси. Для вертикального взлета и посадки «Вертиджета» использовался, несомненно, самый необычный в мире аэродром. Этот самолет не опускался на землю, а устраивался на стене, как муха. Аэродром представлял собой обычный большегрузный трейлер, транспортная площадка которого могла с помощью гидравлики подниматься в вертикальное положение. На верхней части трейлера между двумя мощными мачтами был натянут массивный, прочный трос. «Вертиджет» цеплялся за трос с помощью специального крюка, установленного под носовой частью самолета. Так как крюк находился вне поля зрения пилота, наведение самолета при посадке осуществлялось с помощью оператора, находящегося на верхушке трейлера. Кроме того, на верхней части «посадочной стенки» находилась специальная балка длиной 6 м, по которой пилот мог хоть немного ориентировать самолет в пространстве (эта балка была размечена белыми и черными полосами, позволяющими летчику определить, насколько далеко он находится от посадочного троса). Первый полет с вертикальным взлетом и посадкой был выполнен только 11 апреля 1957 года. Тяговооруженность аппарата составляла 1,3, поэтому взлет и посадка прошли довольно успешно. Однако дальнейшие работы над машиной были прекращены, правда, один из самолетов на протяжении нескольких лет использовался в качестве путешествующего статического экспоната ВВС на нескольких крупных международных авиационных выставках. Длина аппарата — 7,32 м, вес — 3400 кг, размах крыльев — 6,4 м. Точные технические характеристики и летные данные ни его, ни его собратьев никогда не публиковались. Впрочем, военные довольно быстро разочаровались в конвертопланах с вертикальным положением корпуса и из соображений «человеколюбия» прекратили все исследования по ним: даже опытнейшие летчики-испытатели, по словам современников, бледнели при одном воспоминании о вертикальной посадке на такой машине. Впрочем, в конце 70-х годов все-таки появился проект совершенно фантастического «самолета-трансформера» — «Наткрекер» (фирма «Грумман»). При выполнении вертикального взлета и посадки он «ломался» пополам таким образом, что кабина сохраняла горизонтальное положение. Но дальше проекта дело не пошло.
Аппараты с поворотным крылом и винтом
Летательные аппараты с поворотным крылом наиболее наглядно сочетают в себе способность вертикально взлетать с довольно приличными летными характеристиками обычного самолета. При выполнении взлета крыло таких аппаратов, с установленными на нем моторами, переводится в вертикальное положение, а воздушные винты обеспечивают тягу, необходимую для отрыва от земли. Несколько небольших американских авиастроительных фирм и одна канадская построили экспериментальные машины этого типа, но успешно летала только одна из них. Интересно отметить, что он был последним в ВВС из машин группы «ХС»: с 1962-го была введена новая классификация и первому транспортному самолету новой разработки присвоили обозначение С-1. Все крыло, на котором было установлено четыре турбовинтовых двигателя мощностью по 2850 л. с. фирмы «Дженерал электрик», могло поворачиваться из горизонтального положения до полного вертикального. Машина имела размах крыльев 20,5 м, взлетную массу в режиме вертикального взлета и посадки 16 998 кг, массу в режиме самолетного взлета и посадки 20 185 кг, максимальную скорость 694 км/ч. Аппарат погубила очень высокая стоимость, что было вызвано его конструктивной сложностью. Бережливые американцы легко определили, что для выполнения таких задач более выгодно (в смысле затрат) оказалось делать тяжелые скоростные вертолеты. Конвертопланы с поворотными винтами удостоились более пристального внимания, по крайней мере, среди нам известных экспериментальных машин они составляют большинство. Главным недостатком этой схемы является необходимость иметь довольйо большой размах крыльев. Это обусловлено тем, что приходится использовать винты большого диаметра, а силовая установка включает в себя несколько двигателей, поэтому необходимо увеличение площадки для выполнения взлета и посадки. Эстафету подхватила фирма «Белл», построив еще один конвертоплан — Х-22А с четырьмя поворотными винтами. Взлетная масса новинки составляла 7248 кг, длина — 15 м, расчетная скорость — 523 км/ч. Полет состоялся 17 марта 1966 года, но, несмотря на более мощные двигатели и помещение винтов в кольцевые каналы, новый аппарат страдал теми же недостатками, что и Х-19. Мало улучшила положение и попытка установить элероны в струе воздушных винтов. Поэтому работы были свернуты, а сама идея забыта на долгие годы. Понадобился катастрофический провал американских спецслужб, произошедший в первую очередь из-за отсутствия эффективной авиационно-транспортной техники, при попытке освободить заложников в Тегеране, чтобы дать этим идеям вторую жизнь. В середине 1980-х по заказу «рыцарей плаща и кинжала» совместными усилиями фирм «Белл» и «Боинг» был создан конвертоплан с поворотными винтами, получивший наименование V-22 «Оспри». Общий объем производства (по данным «Зарубежного военного обозрения», 2000, № 8) составит 456 образцов, в том числе 360 — для корпуса морской пехоты, 50 — для ВВС и 48 — для сил специальных операций США. Вся программа оценена в 2,75 млрд долларов. В декабре 1999 года начались войсковые испытания 12 пред серийных машин. Внешне «Оспри» напоминает своего далекого предшественника Х-100. Для обеспечения устойчивости каждый винт снабжен вертолетным автоматом перекоса, причем управление винтом автономное, что позволяет машине в вертолетном режиме перемещаться вперед-назад и вбок без поворота двигателей. Длина машины составляет 17,5 м, размах по концам лопастей винтов — 26,9 м, максимальный вес при вертикальном взлете — 21 550 кг, при укороченном разбеге — 27 500 кг, максимальная скорость в самолетном режиме — 550 км/ч, в вертолетном режиме — 185 км/ч, максимальный боевой радиус действия с 12 десантниками (две стандартные команды «зеленых беретов») — 960 км, перегоночная дальность с дополнительными топливными баками вместо груза — 3900 км, максимальный груз на внешней подвеске — 6800 кг. Первый полет новой машины был осуществлен в сентябре 1988 года. Программа испытаний, рассчитанная на 3 года, составила 4000 летных, часов и потребовала использования 6 аппаратов. Испытания прошли на редкость успешно. Серийно «Оспри» предусмотрено выпускать в трех вариантах: транспортно-десантном MV-22 для корпуса морской пехоты, поисково-спасательном HV-22 для ВВС и CV-22 для специальных операций. Впечатляющие данные, не правда ли? Если бы у американцев были подобные машины в год иранского кризиса, то им не пришлось бы делать злополучную посадку в пустыне для дозаправки своих вертолетов, тогда итог операции по освобождению дипломатов, взятых в заложники тегеранскими студентами, мог бы быть совсем иным. Этот несомненный успех американских конструкторов лишний раз подтверждает факт: упорный труд никогда не пропадает даром и то, что совсем недавно казалось парадоксом или даже инженерным нонсенсом, становится грозным оружием.
Аппараты с поворотными реактивными двигателями или соплами
В аппаратах этого типа после выполнения вертикального взлета вектор тяги реактивного двигателя поворачивается для создания движущей силы в горизонтальном направлении. Эта концепция обычно реализуется одним из двух способов: поворотом двигателей или отклонением реактивной струи жестко установленных двигателей с помощью специальных сопел. Первым успешно летавшим аппаратом, использовавшим этот принцип, стала так и не получившая обозначение машина фирмы «Белл», созданная в 1954 году. Это было чисто экспериментальное сооружение, собранное из подручных материалов и снабженное двумя поворотными реактивными двигателями по бортам фюзеляжа. Первый полет состоялся 16 ноября 1954 года. Тяга двигателей едва превышала вес аппарата, но для горизонтального полета была чрезмерной, поэтому пилотирование машины требовало колоссальных усилий от летчика. По результатам испытаний фирма признала эту схему бесперспективной и стала работать над аппаратами, основанными на других принципах (типа X). Английская фирма «Роллс-Ройс» подошла к этой проблеме более серьезно. В 1958 году в стенах ее лабораторий был создан летающий стенд, сыгравший выдающуюся роль в дальнейшей разработке реактивных конверто-планов. Это сооружение было построено для проверки идеи о том, что отклонение реактивной струи может обеспечить вертикальный взлет. Силовая установка аппарата состояла из двух двигателей «Нин», каждый из которых развивал статическую тягу 45,6 кН в горизонтальном положении. Вертикальная составляющая тяги возникала при отклонении реактивной струи вниз, проблема состояла в том, как отклонить вектор тяги на 90 градусов без значительных потерь. 25 октября 1958 года такая возможность была подтверждена экспериментально. Ясно, что стенд не проектировался для полетов на большой высоте, но и он нуждался в эффективном управлении. Такое управление обеспечивалось с помощью четырех поворотных сопел, через которые выбрасывался воздух, отработанный от компрессора. Внешний вид этой «летающей табуретки» обычно приводил в шок тех, кто впервые видел это сооружение в воздухе. В том же 1958 году началась разработка одноместного истребителя, названного «Харриер» («Гончая»). Первые 6 машин оснастили одним двигателем Р. 1127 с тягой 5216 кН, оборудованным четырьмя поворотными соплами. Управление на режимах висения и при полете на малых скоростях обеспечивалось с помощью дополнительных небольших сопел, создающих реактивные струи в носовой и хвостовой частях фюзеляжа, а также на концах крыльев. Первый полет, в котором был проверен режим висения, состоялся 21 октября 1960 года, а первый переход из висения в горизонтальный полет был осуществлен только в сентябре 1961 года. Всего в программе было задействовано 6 машин. Полученные в ходе испытаний результаты вдохновили фирму на создание новых опытных машин с увеличенной тягой. За опытными машинами последовали серийные модели, получившие название «Си Харриер», которые в 1969 году и были приняты на вооружение. Самолеты этого типа до сих пор находятся в серийном производстве в Англии, а также по лицензии выпускаются в США как машины непосредственной авиационной поддержки для нужд корпуса морской пехоты. Наиболее современная Модель («Харриер-3») имеет следующие данные: силовая установка — двигатель «Пегас-103» тягой 97,5 кН; размах крыльев — 7,7 м; максимальная взлетная масса при взлете с укороченным разбегом — 11 340 кг; максимальная скорость — 1186 км/ч; время набора высоты 12 000 м — 2 мин 22 с. Благодаря большому диапазону отклонения сопел самолет может не только взлетать вертикально, но способен летать назад или даже вбок, как вертолет. Опыт, полученный в ходе Фолклендской войны 1982 года, показал, что такое нетрадиционное маневрирование вызывает значительные трудности в бою для вражеских летчиков. Правда, надо учитывать, что аргентинские пилоты воевали на устаревших машинах, а зона боев была на самой границе их боевого радиуса действия. Война высветила и крупные недостатки машин: для того чтобы «Харриер» был способен выполнять вертикальный взлет, его масса должна быть меньше тяги двигателей. Это накладывает жесткие ограничения на дальность полета (из-за уменьшенного запаса топлива) и боевую нагрузку. В частности, боевой радиус действия при вертикальном взлете составил всего 80 км. При выполнении взлета с разбегом (даже укороченным) самолет способен нести нагрузку почти вдвое больше. С учетом опыта войны в носовой части английских авианосцев был установлен наклонный трамплин, что увеличило угол атаки в конце разбега. Такое внимание к самолетам вертикального или укороченного взлета именно в Великобритании было совсем не случайно. Военные моряки прекрасно понимали, что удержание господства на море невозможно без надежного прикрытия с воздуха боевых кораблей, а для этого необходимы авианосцы. Однако отмечая высокую эффективность кораблей данного класса, специалисты указывают на колоссальные затраты на их строительство, содержание и эксплуатацию. И действительно, если стоимость «Форрестола» (первого американского послевоенного авианосца, построенного в 1952 г.) составляла небывалую по тем временам сумму — 250 млн долларов, то на первый атомный авианосец, «Энтерпрайз» (1961 г.), пришлось затратить почти вдвое больше — 445 млн, а пятый, «Теодор Рузвельт», (1988 г.) обошелся совсем в фантастическую сумму — 3 млрд долларов. Современные самолеты, обладая большой массой и посадочной скоростью, требовали огромных взлетно-посадочных палуб. Водоизмещение кораблей возросло до 91 000 т, а длина достигла 340 м. Экономика Англии в 1960-е годы переживала далеко не лучшие времена, и «потянуть» таких гигантов страна конечно не смогла. Лебединой песней английских судостроителей были два корабля типа «Игл», построенные в 1951 году. Эти махины имели водоизмещение 50 000 т, длину 247 м, ширину 34,4 м (по палубе — 52 м) и могли развить скорость 31,5 узла. Вооружение состояло из 34 самолетов и 10 вертолетов. В 1977 году из соображений экономии их вывели из состава флота: тощий бюджет на корню загубил имперские амбиции. Самолет вертикального или укороченного взлета позволял создать корабли меньших размеров и стоимости, чем атомные авианосцы, и открывал новые пути в развитии этого класса судов. В 1979 году вступил в строй первый английский авианесущий крейсер «Инвинсибл», вооруженный ракетами, шестью самолетами «Харриер» и десятью вертолетами. Вслед за ним последовали еще два корабля — «Илластриес» и «Арк Ройал». Их водоизмещение составляет всего 19 500 т, длина — 206 м, ширина — 27,5 м, а скорость — 28 узлов. «Инвинсибл» воевал в Южной Атлантике во время конфликта с Аргентиной из-за Фолклендских островов и в целом показал довольно неплохие боевые качества, приемлемые для участия в локальных войнах. С 1980-х. годов крупные авианосцы были только во флотах Соединенных Штатов, Франции и СССР, потому что другие морские державы, включая и Великобританию, посчитали их чересчур дорогими. Однако в отличие от англичан Советский Союз вначале создал авианесущие крейсера и лишь затем приступил к строительству настоящих авианосцев, а не наоборот. Впервые самолет, способный совершать вертикальный взлет и посадку, Советские ВВС показали в 1967 году на авиационном празднике в Домодедово. Небольшая серебристая машина, управляемая Героем Советского Союза полковником Мухиным, взревев реактивными двигателями, вертикально поднялась и как бы зависла в воздухе. Никаких технических данных этой сугубо экспериментальной машины опубликовано не было, зато лицо симпатичного пилота появилось почти во всех центральных газетах. Красавец мужчина, Мухин был явно использован для отвлечения внимания пишущей братии от секретов КБ Яковлева, разработавшего этот самолет. Параллельно с доработкой самолета 21 июля 1970 года в Николаеве был заложен тяжелый авианесущий крейсер, получивший название «Киев». Первый корабль, специально предназначенный для базирования эскадрильи самолетов вертикального старта. В конце 1972-го крейсер был спущен на воду, а в январе 1975-го вступил в строй, опередив англичан почти на два года. В 1978 году в строй вступил аналогичный «Минск», а в 1982 году — «Новороссийск». Технические данные кораблей впечатляли: водоизмещение — 44 000 т, длина — 273 м, ширина — 31 м (по летной палубе 51,3 м), скорость хода — 32 узла. Вооружение состояло из противокорабельных и зенитных ракет (24 и 192 шт.), 100-мм и 30-мм пушек, а также 16 самолетов и 21 вертолета (19 типа Ка-27 и 3 — Ка-25). Получив необходимый опыт строительства авианесущих кораблей, Советский Союз приступил к постройке настоящих авианосцев, т.е. кораблей, на которых предусмотрено базирование реактивных самолетов горизонтального взлета и посадки. В апреле 1982 года в Николаеве заложен первый в истории отечественного судостроения корабль такого класса, получивший название «Рига» (с 1990 г. «Адмирал флота Кузнецов»). В 1985-м заложен его систер-шип «Варяг». Это были уже настоящие великаны водоизмещением в 70 000 т, длиной 304 и шириной 38 м (по полетной палубе — 75 м). Максимальная скорость составляла 32 узла, а дальность плавания 6000 миль. На вооружении помимо ракет и орудий состояло 24 самолета,и 42 вертолета. Первоначально планировалась установка катапульт, позже их заменили трамплином. Учитывая великолепную тяговооруженность Су-37К, поступивших на вооружение этих кораблей, отказ от катапульты оказался правомерным. «Кузнецов» вошел в строй в 1990 году. «Варягу» повезло меньше. В 1992 году его строительство было приостановлено при степени готовности 85 %. Развитием серии должны были стать корабли типа «Ульяновск» — первые советские ударные атомные авианосцы (головной заложен в 1988 году в Николаеве). Строительство этого уникального корабля прекращено при степени готовности 20 % , и в 1992 году его остов разделан на стапеле на металл. Атомный первенец был бы водоизмещением 75 000 т, длиной 320 м и мог бы нести 60 самолетов. Сравнение советских кораблей с их английскими аналогами явно не в пользу «владычицы морей»: их водоизмещение достигает лишь половины водоизмещения судов класса «Киев» и они могут взять на борт только 18 самолетов и вертолетов против 37 у советских судов. После четырех кораблей класса «Киев» и трех британских типа «Инвинсибл» восьмым подобным судном стал итальянский «Гарибальди». Его водоизмещение равно только половине водоизмещения британских кораблей, он может брать на борт комбинированную группу из 16 вертолетов и самолетов вертикального взлета, имеет 174 м в длину и 30 м в ширину. Корабль способен развивать скорость 29 узлов, а по очертаниям корпуса очень похож на классический авианосец времен Второй мировой войны. В общем, в Советском Союзе были созданы действительно замечательные авианесущие корабли. С огромным сожалением употребляем слово «были». В августе 1994 года «Киев», «Минск» и «Новороссийск» выведены из боевого состава флота и переданы в отдел фондового имущества для демонтажа и реализации. Гиганты не прослужили и 15 лет, что для кораблей такого класса преступно мало. Американцы, например, тщательно сохраняют некоторые авианосцы еще военной постройки. Недостроенный «Варяг» продан Украиной за 20 млн долларов Китаю. Если бы существовала книга черных рекордов Гиннесса, думаем, что эти факты заняли бы там почетное место. Какой новый Достоевский способен объяснить: до каких пор людей, по крохам собиравших державу и беспощадно каравших ее врагов, мы будем обзывать палачами, а индивидов, разваливших страну и пустивших на ветер труды целых поколений, именовать реформаторами? Из нашего краткого очерка видно, что, несмотря на огромные преимущества, машины с вертикальным взлетом и посадкой широкого распространения не получили. Таким самолетам присущи недостатки, делающие невозможным их коммерческое применение. В первую очередь, это очень высокая стоимость, малая нагрузка и неоправданно большое потребление горючего. Поэтому «кормить таких прожорливых питомцев» пока по силам только военным.