Борьба за скорость летательных аппаратов вертикального взлета и посадки

На протяжении последних тридцати - сорока лет, то есть с момента, когда стало ясно, что вертолет утвердился как достаточно надежное транспортное средство, идут интенсивные работы по созданию летательных аппаратов, объединяющих качества самолета и вертолета.

Наиболее характерным летательным аппаратом такого типа является вертолет — самолет [1], называемый винтокрылом (фиг.2). На режиме взлета или посадки, когда горизонтальной скорости нет и крыло не эффективно, винты, объединенные с двигателями в общем блоке и укрепленные на конце крыла, поворачиваются так, что создают подъемную силу. В режиме горизонтального полета подъемная сила создается крылом, а винты создают горизонтальную тягу.

Фиг. 2. Винтокрыл.

Появление винтокрылов (в средней части фиг.2 винтокрыл изображен на переходном режиме) породило массу проблем, препятствующих их развитию.

1. Винты, расположенные в вертикальном полете над крылом, не могут реализовать свою подъемную силу, так как крыло мешает движению воздуха, отбрасываемого винтами, поэтому существуют винтокрылы, у которых крыло поворачивается вместе с винтами и двигателями, что достаточно сложно.

2. Винты больших диаметров, позволяющие взлететь, затем работают в горизонтальном полете как тянущие, ограничивая скорость полета на уровне 500 — 550 км/час.

3. На традиционных несущих винтах могут взлетать только винтокрылы малого веса ввиду ограниченной способности несущих винтов по грузоподъемности.

За рубежом придается большое значение работам в области создания скоростных вертолетов, винтокрылов и преобразуемых винтокрылых аппаратов. В США, Англии, Франции и ФРГ разрабатывается ряд программ научно-исследовательских и опытно — конструкторских работ, ставящих целью определить оптимальные конфигурации скоростных вертолетов, винтокрылов и преобразуемых винтокрылых аппаратов, а также разработку конкретных проектов.

Большинство этих программ финансируется вооруженными силами, по заказам которых ведутся исследования возможностей увеличения скорости существующих типов вертолетов и разрабатываются новые типы скоростных вертолетов, винтокрылов и преобразуемых винтокрылых аппаратов. Из военных программ в первую очередь следует отметить программу разработки для армии США усовершенствованного боевого летательного аппарата для огневой поддержки с воздуха. Характерно также, что схема винтокрыла рассматривается перспективной и для авиалиний малой и средней протяженности, для которых разработан ряд проектов винтокрылов фирмами Локхид и Сикорский в США и Сюд Авиасьон во Франции.

Проекты преобразуемых винтокрылых аппаратов с поворотными и убираемыми несущими винтами разрабатывались в США в соответствии с концепцией CARA, предусматривающей создание летательного аппарата для спасения экипажей сбитых самолетов. Проекты таких аппаратов исследуются и для возможного их применения на авиалиниях малой и средней протяженности, где они смогут обеспечить достижение скоростей полета, приближающихся к скоростям обычных самолетов.

Кроме того, всеми вертолетостроительными фирмами, а также многими самолетостроительными фирмами на свои средства ведутся исследования новых схем скоростных вертолетов и винтокрылов, а также преобразуемых винтокрылых аппаратов. Особенно большой объем проектных и экспериментальных работ по новым схемам аппаратов проводится в США фирмами Белл, Боинг, Вертол и Сикорский.