Летающие тарелки придумали вовсе не инопланетяне. В свое время
авиастроительная компания Avro Canada, создавшая в 50-е годы
сверхзвуковой истребитель CF-105 Arrow, среди прочих экзотических
разработок занялась еще и созданием дисковидного аппарата Avro Canada
VZ-9.
Первые испытания "тарелок" прошли успешно. Однако почему этот
проект вскоре закрыли?
Когда на свете начали появляться первые аэропланы, то крылья у них имели
самую различную, подчас весьма прихотливую форму, а некоторые из них
были так и вовсе в форме диска. Позднее дископланы, то есть летательные
аппараты с крылом в форме диска, очень любили строить
авиаторы-самодельщики из СССР — студенты ХАИ и МАВИ, а затем
демонстрировали их на выставках НТТМ — научно-технического творчества
молодежи. Так было у нас в СССР, а вот в США и Канаде отнеслись к
проблеме дисколета куда как серьезнее.
Там авиастроительная
компания Avro Canada, создавшая в 1950-ые годы сверхзвуковой истребитель
CF-105 Arrow ("Стрела"), среди прочих экзотических разработок занялась
еще и созданием "летающей тарелки" Avro Canada VZ-9; полет которой
должен был осуществляться за счет так называемого эффекта Коанда. Что
это за эффект и почему его решили использовать именно на "летающей
тарелке"?
Из курса физики можно узнать, что эффект Коанда —
физическое явление, названное так в честь румынского ученого Анри Коанды
(во французском произношении Коанда, откуда и пошло название), который в
1932 году обнаружил, что струя жидкости, вытекающая из сопла, стремится
отклониться по направлению к стенке и при определенных условиях к ней
прилипает. Это объясняется тем, что она препятствует свободному
поступлению воздуха с одной стороны струи и создает вихрь в зоне
пониженного давления.
То есть если дополнительно обдувать сверху
крыло самолета, то его подъемная сила значительно возрастет. По этому
принципу было построено несколько самолетов укороченного взлета и
посадки. Среди них американский экспериментальный QSRA и опытный
военно-транспортный Boeing YC-14, и советские военно-транспортные
самолеты с Ан-72 и Ан-74. Однако применение эффекта Коанда на дисколете
сулило большие преимущества, поэтому-то его и решили использовать в
аппарате Avro Canada
Разработка получила кодовое название "Проект
1794", причем участвовавшие в ней конструкторы поставили перед собой
цели, которые иначе как амбициозными и не назовешь. Впрочем, судите
сами: "скорость от М3 до М4, потолок более 30 километров и максимальная
дальность в районе 1850 километров". Именно такими планировались его
летно-технические характеристики в меморандуме 1956 года.
Особенно
интересен пункт про скорость, которая на основе продувок модели в
сверхзвуковой аэродинамической трубе должна была составлять целых четыре
Маха, хотя в 1956 году говорить об М4 было очень и очень непросто. Ведь
знаменитый рекорд SR-71 Blackbird — 3 529,56 км/ч — был достигнут
только в 1976 году, а тут речь о временах на 20 лет раньше! Что же
позволяло конструкторам надеяться на столь высокий результат?
Дело
в том, что у испытывавшегося прототипа выхлопные газы от турбины
поступали в кольцеобразное сопло, расположенное по периметру "летающей
тарелки". Выходивший из сопла воздух должен был "прилипать" к
поверхности аппарата и перетекать под нее, увеличивая подъемную силу как
раз за счет использования эффекта Коанда. Остальная часть продуктов
сгорания направлялась вниз и создавала тягу.
Это
позволяло получить дополнительную подъемную силу просто за счет роста
КПД двигательной установки, который тратился бы частью на тягу (как у
самолета), а частью шел бы на подъемную силу без дополнительных затрат
топлива. Управление полетом должно было осуществляться за счет
управления вектором тяги при помощи отклоняющихся заслонок по периметру
"тарелки" и же его общим наклоном аппарата вперед наподобие того, как
это происходит в случае с вертолетом.
Считается, что летательный
аппарат с дисковидным крылом будет потенциально безопаснее вертолетов за
счет большей простоты управления, высокого аэродинамического качества и
экранного эффекта во время посадки. Подобный вариант создания подъемной
силы был, кстати, удачно реализован на серийном Ан-72Ю, вот только
эффект Коанда на нем достигался лишь при отклонении предкрылков и
закрылков на взлете, а в полете перетекание пограничного слоя воздуха,
"прилипавшего" к крылу, не использовалось.
Что же касается
второго прототипа канадского Avro Canada VZ-9, то первый полет его был
выполнен в декабре 1959 года, а последний — в марте 1961-го. В декабре
того же года программа была свернута. Причиной была недостаточная
устойчивость "тарелки" в полете. На месте она висела неплохо, однако при
поступательном движении диск начинал раскачиваться. Почему так —
понятно: аэродинамика аппарата была далека от стандартной, и рассчитать
ее теоретически было очень сложно. Здесь требовались обширные испытания с
корректировкой всех элементов системы.
А этого-то как раз
сделано и не было, потому что американские военные рассматривали новый
летательный аппарат в качестве обычного, традиционного самолета, и,
соответственно, требовали от конструкторов завершения разработок в те же
сроки, что и для традиционных аэропланов. Они просто не понимали, что
между традиционными конструкциями и "тарелкой" Avro разница даже больше,
чем между воздушным шаром и дирижаблями графа Цеппелина; и хотели
революционных изменений в конструкции самолета здесь и сейчас, и к тому
же безо всякого срыва первоначально намеченных сроков.
По сути
дела, "Проект 1794" совмещал применение практически не исследованной на
тот момент силы Коанда с концепцией летающего крыла. Уже одно только это
требовало очень серьезной проработки автоматизированной системы
управления отдельными участками поверхности крыла, а опыта в таких
разработках в то время еще просто не существовало. Наверно проблему
можно было решить, приложив для этого больше денег, времени и используя
менее экзотический дизайн.
Интересно, что первым эффект Коанда
использовал в реактивном биплане Coandă-1910 (1910 — год постройки). И у
него получилась достаточно хорошая машина, вот только ее конструктор
еще не знал, что реактивные двигатели нельзя ставить перед хвостовым
оперением. В целом судьба эффекта Коанда в авиации до сих пор
определялась не его потенциальными преимуществами или недостатками, а
лишь терпением разработчиков и тех, кто их финансировал. Например,
вертолет MD 520 успешно использует этот эффект для замены хвостового
винта — и демонстрирует отличные для своего класса летные характеристики
при пониженной шумности. Но, правда, его разработка заняла столько
времени (с 1975 года до запуска в серию в 1991-м), что начала его одна
фирма, а вот закончила другая, поскольку первая разорилась и ее купила
фирма Boeing.
Так что перспективы у использования эффекта Коанда,
равно как и у "летающих тарелок", все-таки есть. Сегодня многие
технические решения можно опробовать на относительно недорогих БПЛА,
позволяющих отработать на них самые необычные идеи и технические
решения. В свою очередь это позволяет надеяться, что со временем обе эти
идеи найдут свое воплощение в жизнь. А может быть, и не найдут, потому
что к этому времени будет создано или открыто уже что-нибудь совсем
другое и надобность в такого рода технике, и сейчас не очень высокая,
просто-напросто отпадет!
