Последният път разгледахме проектите на самолети с форма на диск, създадени в нацистка Германия. Никой от тях не е достигнал повече или по -малко рафинирано състояние. Най-успешният дизайн, самолетът AS-6, успя да влезе в полетни изпитания и дори направи опит за излитане. Независимо от това, всичко това беше постигнато с цената на няколко произшествия. В резултат на това, след като инвестира много пари, Германия никога не получи нито един самолет с нестандартна кръгла форма. Няколко години преди германците подобни проекти са стартирани от американски инженери. И по различни причини „дисковете“от САЩ се оказаха много по -успешни от германските, въпреки че те също не отидоха в масово производство.
„Палачинки“от Цимерман
От всички американски инженери Чарлз Цимерман постигна първия успех в областта на самолетите с форма на диск. Трябва да се отбележи, че идеята да се направи крилото кръгло в план съществуваше и преди. Само предишните идеи останаха на етапите на идеи или предварителни скици на външния вид на самолета. През 1933 г. Цимерман получава работа в Chance Vought и успява да започне проучване на крила със свръхниско съотношение на страните. Целта на неговата работа беше да изследва свойствата на крило със съотношение на страните около единство, както и различни форми на предния и задния ръб на крилото. В продължение на няколко години Цимерман изпробва различни аеродинамични конфигурации, докато стигне до заключението, че характеристиките на носещата повърхност, които имат кръгла форма в план, са добри.
Vought V-173 "Летяща палачинка"
Проучванията показват, че дискообразно крило, въпреки относително високото въздушно съпротивление, има много добро повдигане. Освен това при тестови модели беше установено, че е възможно да се подобрят аеродинамичните характеристики на самолет с такова крило само чрез правилното подреждане на двигатели и витла. За да направите това, последните трябва да бъдат поставени така, че създаденият от тях поток да измие горната и долната повърхност на крилото. До 1939 г. проектът на Цимерман е достигнал етапа, в който е възможно да се преустанови експериментирането с модели и да се започне проектирането на пълноценен самолет.
Самолетът с индекс V-173 и неофициалното име Flying Pancake ("Летяща палачинка") е включил всички нови идеи на Цимерман. Основната единица на конструкцията е корпус на крило, близък по форма до кръг. В този случай профилът на крилото беше симетричен. Две витла на самолета бяха пренесени пред крилото и всеки имаше диаметър повече от пет метра. Благодарение на това, както и на специално подбраната скорост на въртене на витлата, повдигането на крилото беше няколко пъти по -високо от това на самолети с право крило със същия размах. В допълнение, витлата се въртяха така, че вихрите, излизащи от лопатките, се въртяха в посоката, противоположна на движението на вихрите за събуждане в краищата на крилото. Тази конструктивна характеристика увеличи ефективното удължаване на равнината на лагера от едно на четири. В същото време не бяха необходими промени в размера на самолета.
Вътре в корпуса на крилото бяха поставени два бутални двигателя Continental A80 с по само 80 конски сили всеки. Всеки от тях беше свързан със собствен витло и синхронизиран с другия двигател чрез допълнителен вал. Струва си да се отбележи, че за да се осигури ефективен поток около крилото, в механизма за синхронизация трябваше да бъде въведена отделна скоростна кутия: единият двигател завъртя витлото си по посока на часовниковата стрелка, а другият обратно на часовниковата стрелка. Независимо от това, дори с такава сложна и необичайна електроцентрала, V-173 тежи не повече от 1400 кг. В центъра на предната част на корпуса на крилото беше поставен кокпит с капкообразен сенник. За удобство на пилота долната страна на предната част на крилото е направена от стъкло. Факт е, че когато тази част от самолета беше запечатана с платно или шперплат, пилотът не можеше нормално да гледа напред и надолу, което може да има изключително плачевен ефект върху кацането на самолета. Кацането и излитането беше планирано да се извърши по традиционния начин, като се използва пистата. V-173 беше оборудван с обикновен неподвижен ходов механизъм със скоби. За чисто експериментален самолет това се считаше за достатъчно. Управлението на полета трябваше да се извършва с помощта на два кила с кормила и два стабилизатора с кормила, наречени „асансьори“. По идея на Цимерман, те едновременно играят ролята както на елерони, така и на асансьори. Малко по -късно такъв ръководен орган ще бъде наречен терминът „Elevon“.
До началото на сглобяването на прототипа към проекта се заинтересува Бюрото по аеронавтика на ВМС на САЩ. Скоро след това те промениха интереса си на внимателно и поискаха V-173 да бъде допълнително развит, като се вземат предвид възможните операции на самолетоносачи. Външният вид на машината обаче беше толкова необичаен, че военноморските власти първо поискаха мащабният модел на "Палачинката" да бъде взривен във въздушна тунел. Стигна се дотам, че един от адмиралите зададе въпрос от рода на "може ли това нещо да лети?" На 15 септември 1941 г. експериментите във аеродинамичния тунел са завършени и никой от висшите власти вече не се съмнява в потенциала на новия самолет. Ден след края на тестовете на пълномащабния модел ВМС предложиха на Chance Vought договор за разработване на пълноценен изтребител, базиран на превозвачи.
По време на продухването бяха идентифицирани няколко конструктивни недостатъци, които скоро бяха коригирани. През лятото на 42 г. опитен V-173 отиде на тестване. Първоначално пилотите -изпитатели се ограничаваха само до рулиране и джогинг. Първият полет на самолета се състоя едва на 23 ноември. В същото време, още в първите полети "Летящата палачинка" показа отлични характеристики и напълно потвърди правилността на своя дизайнер. Например скоростта на излитане по време на излитане не надвишава 45-50 км / ч, а два двигателя само по 80 к.с. ускори до 240 километра в час. За такава слаба електроцентрала това беше повече от добре. Не без инциденти. В началото на 1943 г. и двата двигателя бяха изключени на прототипа на самолета по време на полета. Пилотът трябваше да се плъзне до най -близкия плаж и да направи аварийно кацане. Поради недостатъчната здравина на пясъчното "покритие", самолетът се обърна през носа и повреди витлата. Ремонтът обаче отне само няколко дни.
По времето, когато прототипът V-173 беше възстановен, Zimmerman, в сътрудничество с дизайнерите на Chance Vout под ръководството на Y. Greenwood, завърши разработването на нова версия на Flying Pancake. Този път дизайнът беше предназначен за военна употреба. Само военните, нека си признаем, не проявиха голям интерес към оригиналния самолет. Да, излитането и кацането изглеждаха обещаващи, но необходимостта от преструктуриране на производството, въвеждане на нови технологии и т.н. явно не добави оптимизъм. Следователно оформлението на новия самолет с индекс XF5U е прието едва през юли 1943 г., а договора за изграждането на два прототипа е подписан година по -късно. Новият боец получи прякора Skimmer - "Skimmer".
Общият дизайн на XF5U беше подобен на V-173. Въпреки това, за разлика от дървената конструкция на по -старите самолети, беше предложено да се направи новата от метал. Този материал е съставен от части от балса, покрити с алуминиева ламарина. Металитът имаше добри стойности на якост и беше много лек. Освен това имаше възможност за производство на метални части чрез щамповане, което обещаваше значително да намали производствените разходи. XF5U е по -голям от предшественика си, което обаче няма влияние върху допустимите натоварвания. Системата за управление като цяло остана същата, но пилотската кабина беше значително променена. Благодарение на нова, здрава металитна рамка, пилотската кабина беше преместена нагоре, което също направи възможно премахването на прозореца от долната страна на предната част на крилото. Шест картечници Browning M2 12,7 мм бяха поставени отстрани на пилотската кабина. Отстрани на работното място на пилота имаше две инсталации от три картечници. За средата на 40-те години такова оръжие се считаше за достатъчно, но в бъдеще се планираше да се заменят картечниците с 20-мм оръдия. В допълнение към цевовото въоръжение, самолетът може да носи неуправляеми ракети, бомби и др. За тях имаше шест пилона под средната част на самолета.
Отделно си струва да говорим за новата електроцентрала XF5U. Пълноценен изтребител, базиран на превозвачи, трябваше да се задвижва от бутални двигатели Pratt & Whitney R2000-7 с мощност 1350 к.с. Заедно с новите двигатели, обновената "Палачинка" получи нови витла. За XF5U Hamilton Standard е разработил оригинална форма на перка с лопатки. В сравнение със старите те бяха по -ефективни при ниски и средни скорости. В допълнение, новите витла с четири лопатки са оптимизирани за сравнително ниски обороти. Общата мощност на електроцентралата надвишава две и половина хиляди конски сили. В комбинация с ефективни витла и максимално тегло при излитане 7600 кг, това дори направи възможно излитането вертикално. Само за това беше необходимо да се инсталира самолетът на специална рампа.
В средата на юни 1945 г. първият прототип на Шумовка е готов. Новостта на дизайна и дори на самата му концепция за дълго време попречи на началото на тестването. Ръководството на ВМС на САЩ от време на време издаваше нови забрани за полети. Поради това първото рулиране беше възможно едва в края на 46 -то. На свой ред първият полет се състоя на 12 януари 1947 г. За късмет, имаше малко проблеми с поддържането на армията. До началото на 47 -и военноморските сили също намаляват финансирането. Поради тази причина програмата за летателни изпитания трябваше да бъде съкратена. Въпреки това, запазвайки излитането и кацането, беше възможно да се ускори самолетът до повече от 800 километра в час. За 1945 г. това беше много добър показател, но не и за 48 -и. По това време реактивни изтребители започват да навлизат във войските и "Шумовка" просто не намира място в номенклатурата на военноморските самолети. В началото на 1948 г. програмата беше замразена, а малко по -късно и двата прототипа бяха разглобени.
XF5U-1
Теоретично аеродинамиката на „Летящата палачинка“и „Скимер“направи възможно извършването на такива маневри, на които други самолети просто не бяха способни. В допълнение, разположението на XF5U Skimmer би могло да улесни живота на екипажите на самолетоносачите. Революционната новост на дизайна обаче беше факторът, който сложи край на целия проект. От всички произведени самолети с цимеровидна форма на диск, само един прототип V-173, който се съхранява в Смитсоновския музей, е оцелял до днес.
Летящата чиния, която не е летяла
Няколко години след закриването на проектите на Цимерман идеите за нестандартни оформления се връщат само по научен начин. Не се стигна до изграждането на прототипи. Това се промени през 1952 г., когато служителят на Avro Canada Джон "Джак" Фрост инициира проекта Avro VZ-9 Avrocar. Заслужава да се отбележи, че за разлика от описаните по-рано проекти, идеята на Фрост беше напълно в съответствие с това, което повечето хора си представят, когато казват „самолет с форма на диск“. Канадският дизайнер реши да не прави крилото под формата на диск, а да се замахне с друга оригинална идея.
Avrocar S / N 58-7055 (с маркировка AV-7055)
Фрост реши да използва вече познатата за това време реактивна тяга в комбинация с т.нар. ефекта на Коанда. Същността на това явление се крие във факта, че поток от течност или газ, движещ се до всеки обект, има тенденция да се доближи до него или дори да се „залепи“. Според идеята на Фрост, това поведение на въздуха е трябвало да улесни маневрирането на апарата. Първо, инженерите на Avro Canada направиха малък апарат, за да демонстрират своите идеи. Моделът с диаметър само 11 сантиметра можеше да се издигне във въздуха до малка височина, но никакви маневрени механизми не се вписваха в него. Въпреки това канадското военно ведомство се заинтересува от идеята и отпусна около 400 хиляди щатски долара за продължаване на работата. Малко след това проектът получи индекс Y2.
На този етап бъдещият Avrocar стана мишена на шпионска драма. От 1952 г. ЦРУ се опитва да разбере дали някои страни имат нови конструкции на самолети. През 53 -та скаутите научиха за съществуването на проекта Y2 и съобщиха за това на своите началници. Скоро след предаването на документи на „горния етаж“господата от Пентагона се свързаха с канадските военни и ги поканиха да продължат създаването на Y2 заедно. Канада прие предложението. Наред с други неща, това имаше приятни финансови последици. Ръководителят на отдела за изследване на ВВС на САЩ генерал -лейтенант Д. Пут набира 2 милиона долара финансиране годишно. Много смел за революционен нов проект. Парите обаче бяха разпределени и Авро продължи проучванията си. Към средата на десетилетието проектът VZ-9 беше готов, който всъщност се превърна в „лебедовата песен“на програмата Y2.
Петнадесетметровият диск с шест турбореактиви, които изхвърляха газове през собствените си дюзи, а също така захранваха голяма турбина, теоретично можеше да се изкачи на всяка височина и да лети във всяка посока. Клиентът, представен от американската и канадската армия, одобри проекта, но поиска първо да тества новата технология на по -малък пилотиран автомобил. Поради това "чинията" беше изстискана до диаметър около шест метра. Електроцентралата също беше променена съответно: сега само три двигателя бяха поставени около централната турбина. Интересна е системата за управление на полета. За изкачване или спускане е трябвало да се промени тягата на всички двигатели наведнъж, което се отрази на скоростта на повдигащата турбина. За да се накланя в една или друга посока, Avrocar имаше специална система, която променя тягата на отделните двигатели, така че корпусът на устройството, поради своята разлика, се накланя в правилната посока. Трябваше да се занимавам много с тази система: беше необходимо да се вземе предвид реакцията на дросела на двигателите, стабилността на целия апарат и много други параметри.
Няколко снимки в полет
В средата на 1959 г. първият прототип на Avrocar е готов. Дойде време за тестване. Първите седмици бяха прекарани в разработване на взаимодействието на двигателите и техните системи за управление. Това беше труден бизнес, но канадците и американците го направиха. До ноември същата година VZ-9 беше готов за първия си полет. На 12 ноември "летящата чиния" излетя от земята и се витае на ниска надморска височина. С течение на времето те започнаха да добавят сцепление и да изведат устройството на малко по -голяма надморска височина. На разстояние около метър от земята, Avrocar висеше свободно, маневрираше и можеше да се движи във всяка посока. Но когато се стигна до изкачване на височина поне няколко метра, внезапно се появи една много неприятна черта на проекта. Относително слабата електроцентрала на прототипа може да осигури задоволителна стабилност и управляемост само на височина до един и половина метра. С по -нататъшното издигане на "Avrocar" трябваше да разчита само на ефекта на Коанда. Екранният ефект от своя страна изчезна и самолетът загуби предишната си стабилност. След поредица изпитателни полети инженерите на Avro Canada трябваше да се върнат зад чекмеджетата. Междувременно канадските военни, недоволни от резултатите, стигнаха до извода, че проектът е безполезен и отказаха да продължат да раздават пари.
През следващите месеци екип от дизайнери, ръководен от Дж. Фрост, се опита да намери решение на открития проблем и да осигури подходяща стабилност. На този етап от работата бяха събрани още няколко модела, по които бяха разработени нови идеи. Никой от моделите обаче не успя да се изкачи на поносима височина и все пак да не се преобърне. Сред причините за това поведение на превозните средства бяха липсата на допълнителна въздушна опора (същият ефект на земята), както и проектните изисквания за точно и точно балансиране и необходимостта от синхронизиране на работата на двигателите. Всичко това може да бъде коригирано само с помощта на радикална промяна в дизайна. В края на 1960 г. Фрост започва да преработва проекта в съответствие с натрупания опит. От 1959 г. проектът Y2 се финансира само от САЩ. С течение на времето американските служители, отговорни за програмата, започнаха да се съмняват в нейната целесъобразност. Следователно, малко след началото на кардиналната модернизация, финансирането за Avrokar спря. Персоналът на Пентагона беше твърд и лаконичен. Документът за прекратяване на работата посочва безполезността на проекта, както и липсата на задоволителен резултат на цена от около дванадесет милиона долара.
Безплатната "чиния" обаче беше отнесена в космическия музей
И двата построени прототипа на Avrocar, които се съхраняват в авиационните музеи на САЩ, са оцелели до наше време. Преди около десет години редица канадски историци се застъпиха за предаването на един от „аврокарите“в ръцете на Канада. Те мотивираха това с необходимостта да признаят достойнствата на своята страна при създаването на проекта. В същото време темата за финансирането на акции беше някак заобиколена, въпреки че САЩ изразходваха повече от десет пъти повече пари за програмата Y2 от северната си съседка. По-специално и следователно разговорите от началото на 2000-те години са останали само разговори и двата построени VZ-9 все още са в американските музеи.
