Техника - молодёжи 1973-06, страница 36

1. Самолет французского конструктора Махонина с телескопически раздвигающимся крылом (1931).

Величина усилий на ручке изменяется незначительно, и триммером можно не пользоваться. По ощущениям лётчика процесс уборки и выпуска крыльев может быть уподоблен уборке и выпуску шасси обычной машины. Разница в значительно большем перепаде скоростей.

Надежность работы механизма и устойчивое поведение самолета позволяли производить в последних полетах уборку крыла у земли, непосредственно после отрыва».

«В процессе уборки самолет плавно набирает скорость» — при неизменных оборотах мотора, как бы сам по себе, «бесплатно», за счет одного только избавления от лишнего крыла. Вот оно, подтверждение верности идеи, таланта и смелости конструктора!

Четыре «живых» образца и восемнадцать проектов различных самолетов с изменяемой геометрией несущих плоскостей — итог работы Владимира Васильевича Шевченко с 1938 по 1941 год. В последние предвоенные месяцы из заводских цехов вышли две новые машины с убирающимся крылом. 463 км в час, 680, 720 — вот ступени, по которым начали свой разгон до нынешних сверхзвуковых скоростей самолеты с изменяемой геометрией несущих плоскостей.

«Сверхзвуковик» распрямляет крылья

Давно минули времена, когда соотношение максимальной и посадочной скоростей составляло 3—4. Теперь, как бы ни росла быстроходность самолетов, их колеса не могут соприкасаться с землей при все большей скорости — она и так уже достигает 250—300 км/ч. Вот и выходит: с каждым шагом вперед скоростной диапазон увеличивается, а соотношение предельных скоростей подскочило до 10.

Уже при скорости свыше 600— 700 км/ч на аэродинамике машины сказывается сжимаемость воздуха. Даже при дозвуковом режиме полета на поверхности самолета появ

ляются местные потоки, обтекающие фюзеляж, крыло или оперение со звуковой и сверхзвуковой скоростью. Это приводит к появлению добавочного, волнового сопротивления за счет так называемых скачков уплотнения. Оказалось, что величина волнового сопротивления и его рост с увеличением скорости полета зависят от угла стреловидности крыла. И если консоли крыла как бы откинуты назад, прижаты к фюзеляжу, волновой кризис наступает позднее.

Стреловидные крылья вполне удовлетворяют своему назначению в широком диапазоне скоростей — от

2. «Моно-биплан» В. Шевченко в варианте однокрылого и двукрылого истребителя (1940).

околозвуковой до скорости, соответствующей удвоенной звуковой. А вот на малых скоростях стреловидность мешает. Такое крыло придает машине избыточную поперечную устойчивость, затрудняет выполнение предпосадочных маневров. Несущие свойства плоскостей хуже, чем у прямого крыла: величину подъемной силы определяет не скорость набегающего потока, а ее составляющая, направленная перпендикулярно передней кромке стреловидного крыла.

Вдобавок при полете на больших углах атаки снижается эффективность средств механизации, что ухудшает взлетно-посадочные свойства машины.

Между тем для современного самолета находится работа практически на всех скоростях и высотах. Проектировать же машину классическим методом компромиссов между противоречивыми требованиями становится все труднее и труднее. Конструкторы стараются избежать обилия типов боевых машин, стремясь воплотить свойства каждой из них в одной, универсальной.

Подобный многоцелевой самолет должен на очень малой высоте с высокой сверхзвуковой скоростью проникать на территорию противника.

Его же надо использовать для перехвата врага, летящего на предельной высоте. Случается, что универсальная машина сопровождает в дальнем рейсе бомбардировщик.

Если решению одной из этих задач будет способствовать крыло малой площади и большой стреловидности, то для другой, скажем для полета на дальность, требования диаметрально противоположные.

Где же выход? Конечно, уже не в схеме «моно-биплана». Но сам принцип изменения геометрии главнейшего элемента летательной машины — крыла — помог и на этот раз.

На авиационном празднике в Домодедове зрители видели, как над трибунами проносились советские самолеты с крылом переменной стреловидности. Плавно и быстро занимают крылья положение, наиболее подходящее для поставленной боевой задачи.

У одной из этих машин поворачиваются лишь концевые части плоскостей, у другой шарниры консолей установлены в фюзеляже.

Это не простая задача: «заставить» крыло в любом положении выполнять свою основную функцию и не быть источником разномастных колебаний. Конструкторам нужно было добиться, чтобы при перемене угла стреловидности машина не теряла устойчивости, была управляемой. Ведь мало того что при этом перемещается масса, «гуляет» и аэродинамическая нагрузка на несущую поверхность, иначе влияют друг на друга воздушные потоки на крыле, корпусе, хвостовом оперении.

А поворотный узел крыла — это целый комплекс проблем! Во-первых, узел должен быть легким и компактным — ведь его механизм утяжеляет конструкцию самолета на 4—6% — и при этом выдерживать колоссальные нагрузки и не иметь люфтов. Во-вторых, он должен обеспечивать строгую синхронность отклонения консолей.

И все-таки все важнейшие проблемы изменения стреловидности были успешно решены. Лучшее тому свидетельство — полеты таких машин с переменной геометрией крыла в СССР, Франции, США. Но авиастроители идут дальше. На страницах авиационных журналов мелькают изображения самолетов следующего поколения.

Судя по этим проектам принцип изменяемой геометрии применен не только к крыльям. В полете меняется конфигурация всего аппарата.

Это ли не торжество идеи, воплощенной в тихоходном биплане, стартовавшем три десятка лет назад с подмосковного аэродрома?

34