[ezup]

На протяжении всей истории военно-транспортной авиации авторы новых проектов старались увеличить грузоподъемность самолетов и вертолетов, а также нарастить скорость и дальность полета. Тем не менее, интерес для потенциального заказчика могли представлять и легкие либо сверхлегкие транспортные средства, способные перемещаться по воздуху и перевозить людей или небольшие грузы. В разные периоды было создано большое число таких проектов. К примеру, одной из первых попыток создать «летающий джип» для армии стала разработка XV-8 Fleep американской компании Ryan.

Из опыта предыдущих вооруженных конфликтов следовало, что армии нужны различные летательные аппараты транспортного назначения, в том числе и способные перевозить легкие грузы или нескольких людей. В конце пятидесятых годов работу над своим вариантом подобной машины начала американская компания Ryan Aeronautical Company. В новом проекте планировалось использовать несколько интересных идей, которые вместе позволяли значительно снизить массу и размеры конструкции при обеспечении требуемых летных данных и характеристик грузоподъемности.

Первый прототип аппарата XV-8 Fleep. Фото Airwar.ru

Проект легкого летательного аппарата получил условное обозначение XV-8. Кроме того, использовалось неофициальное имя Fleep (Flying Jeep – «Летающий джип»). В официальных документах военного ведомства применялось название FWAUV (Flexible Wing Aerial Utility Vehicle – «Вспомогательный воздушный транспорт с гибким крылом»). Примечательно, что официальное название отражало цели и основные особенности конструкции перспективного летательного аппарата, а неофициальное раскрывало суть проекта с точки зрения эксплуатации.

Для получения требуемых характеристик перспективный летательный аппарат должен был иметь минимально возможный собственный вес. Сокращать массу конструкции было предложено при помощи гибкого крыла или т.н. крыла Рогалло. Еще в 1948 году Френсис и Гертруд Рогалло предложили оригинальную конструкцию крыла, пригодную для использования в составе легких летательных аппаратов. Изначально предлагалось использовать каркас из трех деталей большой длины, к которым следовало крепить квадратное или ромбовидное полотно. В дальнейшем появилась новая конструкция подобного крыла, отличавшаяся иным составом силовых элементов и треугольной формой полотна.

Испытания в аэродинамической трубе. Фото Aviadejavu.ru

От традиционного жесткого крыла система Рогалло отличалась простотой и дешевизной в производстве. Кроме того, характерной особенностью такой плоскости была возможность управления полетом путем изменения взаимного положения крыла и центра тяжести летательного аппарата. Одновременно с этим гибкое крыло имеет серьезные ограничения по метеорологическим условиям и т.д., способные помешать его эксплуатации в различных сферах. В дальнейшем крыло Рогалло нашло применение в составе т.н. дельтапланов.

Именно такое крыло предлагалось использовать в проекте Ryan XV-8. Кроме того, в составе конструкции «летающего джипа» должны были присутствовать еще несколько агрегатов различного назначения. Характерные особенности используемого крыла, имеющиеся требования и некоторые новые идеи привели к формированию более чем простой конструкции летательного аппарата. Несмотря на свою простоту, такая машина могла бы перевозить людей или грузы.

В качестве фюзеляжа летательный аппарат XV-8 должен был использовать несложную конструкцию со всеми необходимыми устройствами. Основой такого фюзеляжа являлась прямоугольная платформа с креплениями для установки груза. В передней части платформы имелся небольшой выступающий агрегат с носовым обтекателем, на котором размещались органы управления и сиденье пилота. Над хвостовым срезом платформы находилась рама для установки двигателя. Спереди и сзади к платформе крепилась ферма сложной формы, необходимая для монтажа крыла необычной конструкции. Также в составе этой фермы предусматривались некоторые средства для управления крылом.

"Летающий джип" в ходе предварительных испытаний. Фото Aviadejavu.ru

Специалистами компании Ryan Aeronautical был разработан собственный вариант гибкого крыла. В качестве основы этого изделия использовались три металлических трубы длиной по 26 футов (около 8 м). В носовой части крыла три трубы соединялись шарнирно, что позволяло им перемещаться в одной плоскости. Для изменения взаимного положения труб каркаса крыла, подразумевающего синхронное перемещение боковых деталей, использовался специальный механизм. Около центральной части крыла помещался набор жестких тяг и балок, при помощи которых боковые трубы могли быть сведены к центральной или, наоборот, разведены в стороны. При максимальном разведении труб размах крыла превышал 10 м, в сложенном виде – 3 м. Превышение допустимого угла разведения исключалось при помощи механизма управления и нескольких расчалок.

На трех трубах-балках предлагалось закреплять четырехугольное полотно, предназначенное для формирования плоскости и создания подъемной силы. При разведении боковых труб образовывалось крыло характерного профиля с двумя выгнутыми участками в задней части. Стреловидность передней кромки составляла 50°, площадь (без учета изгибов полотна) – 450 кв.м. В качестве полотна для несущей поверхности могли использоваться различные материалы. Известно о проверках нескольких видов текстиля и пленок синтетического происхождения.

Аппарат на испытаниях. Фото Youroker.livejournal.com

На центральной балке складного крыла Рогалло имелись крепления для установки на ферме фюзеляжа. Труба жестко крепилась к качающемуся коромыслу, шарнирно закрепленному на верхней части фермы. Переднее плечо коромысла соединялось с системой жестких тяг, проходящей к посту управления. Используя соответствующий рычаг, пилот мог менять угол атаки крыла и устанавливать его с учетом текущего режима полета.

В хвостовой части фюзеляжа помещалась рама для монтажа двигателя. В качестве силовой установки использовался поршневой авиационный мотор Continental IO-360-A мощностью 210 л.с. Двигатель комплектовался двухлопастным воздушным винтом диаметром 2,14 м. На разных стадиях проверок опытные летательные аппараты XV-8 Fleep оснащались кожухами двигателей, тогда как в прочее время защита моторов отсутствовала. Крупный, объемный и, как следствие, тяжелый топливный бак поместили в центральной части машины: на ферме крыла.

В качестве средства улучшения аэродинамики летательного аппарата было предложено использовать вертикальное оперение. Позади рамы двигателя к платформе фюзеляжа на легкой балке крепился трапециевидный киль. Верхняя часть киля шарнирно присоединялась к центральной балке киля. Конструкция балки была разработана с таким расчетом, чтобы при изменении угла атаки крыла киль оставался в вертикальном положении. Имелись приводы для поворота киля вокруг вертикальной оси, который предлагалось применять для управления по курсу.

Машина в полете. Фото Aviadejavu.ru

Для перевозки грузов или пассажиров в проекте Fleep / FWAUV предлагалось использовать платформу в центральной части фюзеляжа, в непосредственной близости от центра тяжести. Длина грузовой платформы достигала 2 м, ширина – чуть менее 1,5 м. Груз помещался между стойками фермы крыла и закреплялся при помощи тросов, замков и т.д. Размеры площадки позволяли уложить на нее несколько стандартных ящиков с боеприпасами или оружием. Также имелась возможность посадки нескольких солдат с вооружением и снаряжением.

Взлет и посадку предлагалось осуществлять при помощи несложного неубираемого шасси. По углам грузовой площадки, с выносом в стороны, размещались легкие фермы с вертикальными стойками, на каждой из которых крепилось по одному колесу. Колеса передних стоек отличались меньшим размером. В составе всех четырех стоек использовались телескопические амортизаторы на основе пружин.

Одной из главных задач проекта Ryan XV-8 Fleep было максимальное сокращение габаритов и веса конструкции летательного аппарата. Можно считать, что эта задача была успешно решена. Длина машины не превышала 8 м, размах разложенного крыла – 10 м. Стояночная высота составляла 4,4 м. Сложив крыло, можно было уменьшить общую ширину летательного аппарата примерно до 3 м при сохранении прочих габаритов.

Испытательный полет. Видна необычная форма мягкого крыла. Фото Airwar.ru

Собственная масса аппарата составляла всего 506 кг (1115 фунтов). В ходе подготовки к полету предлагалось заливать в баки 68 кг топлива и 6,8 кг масла. С учетом горючего и пилота минимальный полетный вес «летающего джипа» составляла 1450 фунтов (658 кг). Полезная нагрузка определялась в 850 фунтов (385 кг). Таким образом, максимальный взлетный вес достигал 1043 кг (2300 фунтов).

В 1961 году компания-разработчик построила полноразмерный макет летательного аппарата XV-8 Fleep и испытала его в аэродинамической трубе. В ходе таких исследований не отмечалось никаких заметных проблем. Предложенный облик машины позволял осуществлять полеты, а комбинированное управление за счет изменения положения крыла и киля могло дать требуемую маневренность. По результатам испытаний в аэродинамической трубе, было рекомендовано продолжать работы и начинать полноценные проверки на летном поле.

Испытания первого прототипа показали сложности в управлении. Фото Airwar.ru

Для использования в испытаниях был построен первый опытный образец с заводским номером 63-13003. Он строился по исходному проекту и полностью соответствовал приведенному выше описанию. Благодаря характерному облику его можно без труда отличить от более позднего опытного образца, построенного по улучшенному проекту.

Пробежки первого прототипа машины «Флип» по взлетной полосе прошли без проблем. На подлетах тоже все было нормально. Недостатки предложенной конструкции начали проявляться при попытках поднять «летающий джип» в воздух. Одновременно с этим были установлены преимущества машины. Так, разбег и пробег при полной взлетной массе требовали площадку длиной всего 170 м. Такие взлетно-посадочные характеристики достигались при помощи использования оптимального угла атаки крыла. Тем не менее, на других режимах эта особенность конструкции становилась минусом.

Оказалось, что качание крыла с изменением его угла атаки не обеспечивает требуемой управляемости в полете. В некоторых ситуациях с недостатком управляемости можно было мириться, но в иных случаях это могло привести к крушению. Учитывая предполагаемую эксплуатацию техники в войсках, подобные негативные особенности могли привести к самым серьезным последствиям. Таким образом, в существующем виде машина XV-8 не имела реальных перспектив. Требовались определенные доработки.

Крыло Рогалло отличалось малым весом и простотой конструкции. Фото Airwar.ru

Дополнительные исследования позволили определить список требуемых доработок. Выяснилось, что имеется возможность упростить систему управления углом атаки крыла, обеспечив фиксацию центральной трубы в одном из двух положений. Кроме того, требовалось оснастить существующую конструкцию полноценным хвостовым оперением с набором рулей. В обновленной версии проекта требовалось учесть подобные новые требования, но при этом сохранить компактность и малый вес конструкции.

По обновленному проекту вскоре был построен второй прототип с заводским номером 63-13004. В соответствии с обновленными требованиями, вторая машина Fleep / FWAUV получила новый вариант силовых элементов крыла. Три трубы теперь соединялись поперечной фермой, состоящей из нескольких отдельных элементов. Вместо сложной конструкции, смонтированной на фюзеляже, использовался набор стоек упрощенной конструкции. Одновременно с этим сохранялся шарнир для изменения угла атаки крыла. Также было решено отказаться от четырехточечного шасси, заменив две передние стойки одной центрального расположения.

Летательный аппарат лишился киля, вместо которого теперь предлагалось использовать более сложные агрегаты. На удлиненной хвостовой части фюзеляжа-платформы поместили две наклонные плоскости, образовывавшие V-образное оперение. В составе обеих новых плоскостей имелись небольшие неподвижные агрегаты, прочая часть плоскости устанавливалась шарнирно и могла выполнять функции руля. За счет синхронного или дифференциального отклонения двух рулей можно было осуществлять управление по крену или рысканью. Еще одна управляемая плоскость, выполняющая функции руля высоты, находилась на задней кромке платформы фюзеляжа.

Второй прототип XV-8, отличавшийся конструкцией крыла, наличием оперения и иным шасси. Фото Airwar.ru

В обновленном проекте Ryan XV-8 Fleep предлагалось использовать изменение угла атаки крыла только на взлете и посадке. Во время горизонтального полета крыло должно было фиксироваться в соответствующем положении, после чего для управления следовало использовать только рули хвостового оперения.

Испытания прототипа № 63-13004 показали правильность использованных доработок. Управляемость значительно улучшилась, благодаря чему вероятность аварии снизилась. Это, в частности, позволило провести полноценные летные испытания и установить характеристики машины. Максимальная скорость полета достигала 96 км/ч, крейсерская – менее 90 км/ч. Дальность полета достигала 193 км. Без значительных затруднений второй опытный образец прошел все необходимые испытания, по результатам которых были определены дальнейшие перспективы проекта.

Характерной особенностью первой версии проекта XV-8 FWAUV была максимально возможная простота конструкции, позволившая добиться хорошей весовой отдачи. Заметные доработки аппарата, необходимые для повышения управляемости и снижения вероятности аварии, привели к некоторому росту его собственного веса и соответствующему снижению прочих параметров. Таким образом, для получения желаемых характеристик грузоподъемности и улучшения летных данных требовалась очередная переработка проекта с совершенствованием планера и использованием новой силовой установки.

Второй прототип в полете. Фото Youroker.livejournal.com

В существующем виде легкий летательный аппарат транспортного назначения Ryan XV-8 Fleep не представлял интереса для потенциального заказчика в лице армии. Общая концепция проекта выглядела любопытно и даже обещала войскам некоторые преимущества. Тем не менее, имеющаяся реализация оказалась не самой удачной. Имея преимущества в виде малых размеров, веса и возможности транспортировки груза массой до 385 кг, «летающий джип» первой версии отличался недостаточной управляемостью. Второй вариант «Флипа», в свою очередь, получил приемлемую управляемость, но проигрывал предшественнику в прочих параметрах.

Дальнейшее развитие имеющейся конструкции посчитали нецелесообразным. Проект XV-8 был закрыт ввиду отсутствия реальных перспектив. В то же время, по результатам испытаний двух опытных образцов были признаны большие перспективы гибкого крыла. Несмотря на простоту конструкции, крыло Рогалло могло представлять большой интерес в контексте перспективных разработок различного назначения. Впоследствии подобные несущие плоскости получили широкое распространение в области сверхлегкой авиации. Таким образом, проект компании Ryan Aeronautical Company не дал реальных результатов и не позволил начать переоснащение армии, но поспособствовал дальнейшему развитию нового многообещающего направления.


По материалам сайтов:
http://globalsecurity.org/
http://airwar.ru/
http://aviadejavu.ru/
http://strangernn.livejournal.com/

Автор: Рябов Кирилл