Летательные аппараты в форме "тарелок" придумали в США в 1950-е

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?

Фото:

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"?

Читайте также: Летающая тарелка. Made in Russia

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 осуществлятьсязасчетуправления 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.

Читайте также: Самолет-сюрикэн обогнет Землю за мгновение!

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!

Читайте также в рубрике "Наука и техника"