Өткен жолы біз фашистік Германияда жасалған диск тәрізді ұшақтардың жобаларын қарастырдық. Олардың ешқайсысы азды -көпті тазартылған күйге жеткен жоқ. Ең сәтті конструкция AS-6 ұшақтары сынақтан өте алды, тіпті ұшуға тырысты. Соған қарамастан, мұның бәріне бірнеше апаттардың арқасында қол жеткізілді. Нәтижесінде, көп ақша салған Германия стандартты емес дөңгелек пішінді бірде-бір ұшақ алған жоқ. Немістерден бірнеше жыл бұрын ұқсас жобаларды американдық инженерлер бастады. Әр түрлі себептерге байланысты Америка Құрама Штаттарынан келген «дискілер» неміс дискілеріне қарағанда әлдеқайда сәтті болды, бірақ олар жаппай өндіріске енбеді.
Циммерманның «құймақтары»
Барлық американдық инженерлердің ішінен Чарльз Циммерман диск тәрізді ұшақтар саласында алғашқы табысқа жетті. Айта кету керек, қанатты жоспарлы түрде айналдыру идеясы бұрын да болған. Ұшақтың сыртқы түрі туралы идеялар немесе алдын ала эскиздер кезеңінде тек алдыңғы идеялар қалды. 1933 жылы Циммерман Chance Vought-те жұмысқа орналасты және өте төмен пропорциялы қанаттар бойынша зерттеулерді бастады. Оның жұмысының мақсаты - бірлік пропорциясы бар қанаттың қасиеттерін, сонымен қатар қанаттың жетекші және артқы жиектерінің әр түрлі формаларын зерттеу болды. Бірнеше жылдар бойы Циммерман әртүрлі аэродинамикалық конфигурацияларды сынап көрді, ол жоспарда дөңгелек пішінді мойынтіректер бетінің сипаттамалары жақсы деген қорытындыға келгенге дейін.
V-173 «Ұшатын құймақ» ойыны
Зерттеулер көрсеткендей, диск тәрізді қанат жоғары ауаға төзімділікке қарамастан өте жақсы көтергішке ие. Сонымен қатар, сынақ үлгілерінде мұндай қанаты бар ұшақтың аэродинамикалық сипаттамаларын тек қозғалтқыштар мен бұрандалардың дұрыс орналасуы арқылы жақсартуға болатындығы анықталды. Ол үшін соңғысын олар жасаған ағын қанаттың жоғарғы және төменгі беттерін жуатындай етіп орналастыру керек. 1939 жылға қарай Циммерманның жобасы модельдерге эксперимент жүргізуді тоқтатып, толыққанды ұшақ жобалауды бастауға болатын кезеңге жетті.
V-173 индексі бар және ұшатын құймақ («Ұшатын құймақ») бейресми атауы бар ұшақ Зиммерманның барлық жаңа идеяларын енгізді. Құрылымның негізгі бірлігі қанатты корпус болды, пішіні шеңберге жақын. Бұл жағдайда қанат профилі симметриялы болды. Ұшақтың екі винті қанаттың алдыға көтерілді және әрқайсысының диаметрі бес метрден асады. Осының арқасында, сондай -ақ бұрандалардың арнайы таңдалған айналу жылдамдығының арқасында қанаттың көтерілуі бір аралықтағы тікелей қанаты бар ұшақтарға қарағанда бірнеше есе жоғары болды. Сонымен қатар, бұрандалар қанаттардың ұштарындағы ояу құйындыларының қозғалысына қарама -қарсы бағытта пышақтардан шығатын құйындылар айналатындай айналды. Бұл дизайн ерекшелігі подшипниктік жазықтықтың тиімді ұзартылуын бірден төртке дейін арттырды. Сонымен қатар, ұшақтың көлемін өзгерту қажет емес.
Қанатты корпустың ішінде әрқайсысы 80 ат күші бар екі континентальды A80 поршенді қозғалтқыш орналастырылды. Олардың әрқайсысы өзінің винтіне қосылған және басқа білік арқылы басқа қозғалтқышпен синхрондалған. Айта кету керек, қанаттың айналасында тиімді ағынды қамтамасыз ету үшін синхрондау механизміне бөлек беріліс қорабын енгізу қажет болды: бір қозғалтқыш өз пропеллерін сағат тілімен, екіншісі сағат тіліне қарсы айналдырды. Соған қарамастан, мұндай күрделі және ерекше электр станциясының өзінде V-173 салмағы 1400 кг аспайды. Қанатты корпустың алдыңғы бөлігінің ортасында тамшы тәрізді шатыры бар кокпит орналастырылды. Ұшқышқа ыңғайлы болу үшін қанаттың алдыңғы жағының төменгі жағы шыныдан жасалған. Шындығында, ұшақтың бұл бөлігі кенеппен немесе фанерамен тығыздалған кезде, ұшқыш әдетте алға және төмен қарай алмады, бұл ұшақтың қонуына өте қайғылы әсер етуі мүмкін. Қону мен ұшуды дәстүрлі түрде ұшу -қону жолағы арқылы жүзеге асыру жоспарланған болатын. V-173 қарапайым тіреуішпен тартылмайтын қону қондырғысымен жабдықталған. Таза эксперименттік ұшақ үшін бұл жеткілікті деп саналды. Ұшуды басқару «лифт» деп аталатын рульді екі киль мен рульді екі тұрақтандырғышты қолдану арқылы жүзеге асырылуы тиіс еді. Циммерман ойлағандай, олар бір уақытта элерондар мен лифттердің рөлін атқарды. Біраз уақыттан кейін мұндай басқару органы «Элевон» термині деп аталатын болады.
Прототипті құрастырудың басында АҚШ -тың Аэронавтика бюросы жобаға қызығушылық танытты. Көп ұзамай олар қызығушылықты мұқият назарға өзгертті және V-173-ті әуе кемелерінде мүмкін болатын операцияны ескере отырып, одан әрі дамытуды талап етті. Алайда, машинаның сыртқы түрінің ерекше болғаны соншалық, теңіз билігі алдымен «Құймақтың» толық көлемді моделін жел туннелінде үрлеуді талап етті. Адмиралдардың бірі «бұл зат ұша ала ма?» Деген сұрақ қойды. 1941 жылдың 15 қыркүйегінде жел туннеліндегі эксперименттер аяқталды және жоғары биліктен ешкім жаңа ұшақтың әлеуетіне күмәнданбады. Толық масштабты модельдің сынақтары аяқталғаннан бір күн өткен соң, Әскери-теңіз күштері Chance Vought-ке толыққанды тасымалдаушы-истребитель жасау туралы келісімшарт ұсынды.
Тазалау кезінде дизайнның бірнеше кемшіліктері анықталды, олар көп ұзамай жойылды. 42 жылдың жазында тәжірибелі V-173 тестілеуге кетті. Алғашында тест -ұшқыштар тек такси мен жүгірумен шектелді. Ұшақтың алғашқы рейсі 23 қарашада ғана болды. Сонымен қатар, алғашқы ұшуларда «Ұшатын құймақ» керемет сипаттамаларды көрсетті және оның дизайнерінің дұрыстығын толық растады. Мысалы, ұшу кезінде ұшу жылдамдығы 45-50 км / сағ аспады, ал екі қозғалтқыштың әрқайсысы 80 а.к. жылдамдығын 240 км / сағ дейін арттырды. Мұндай әлсіз электр станциясы үшін бұл жақсы болды. Апаттарсыз емес. 1943 жылдың басында екі қозғалтқыш ұшу кезінде ұшақтың прототипінде өшірілді. Ұшқыш ең жақын жағажайға сырғып, апатты жағдайда қонуға мәжбүр болды. Құмды «қаптаманың» беріктігі жеткіліксіз болғандықтан, ұшақ мұрынды аударып, винттерді зақымдайды. Алайда жөндеу бірнеше күнге созылды.
V-173 прототипі қайта құрастырылған кезде, Циммерман, Ю. Гринвудтың жетекшілігімен Chance Vout дизайнерлерімен бірлесіп, ұшатын құймақтың жаңа нұсқасын әзірлеуді аяқтады. Бұл жолы дизайн әскери мақсатта қолданылды. Тек әскерилер, мойындау керек, түпнұсқалық ұшаққа онша қызығушылық танытпады. Иә, ұшу мен қону өнімділігі перспективалы болып көрінді, бірақ өндірісті қайта құрылымдау, жаңа технологияларды енгізу және т.б. оптимизм қоспағаны анық. Сондықтан XF5U индексі бар жаңа ұшақтың макеті 1943 жылдың шілдесінде ғана қабылданды, ал екі прототипті жасауға келісімшартқа бір жылдан кейін қол қойылды. Жаңа жауынгер Skimmer - «Скиммер» лақап атын алды.
XF5U жалпы дизайны V-173-ке ұқсас болды. Алайда, ескі ұшақтың ағаш құрылымынан айырмашылығы, жаңасын металдан жасау ұсынылды. Бұл материал алюминий қаңылтырмен қапталған бальзам бөлшектерінің композициясы болды. Металлит жақсы беріктікке ие болды және өте жеңіл болды. Бұдан басқа, металл бөлшектерін штамптау арқылы өндіру мүмкіндігі болды, бұл өнімнің өзіндік құнын айтарлықтай төмендетуге уәде берді. XF5U бұрынғыға қарағанда үлкенірек, бірақ ол рұқсат етілген жүктемелерге әсер етпейді. Басқару жүйесі тұтастай өзгеріссіз қалды, бірақ кабинаның кабинасы айтарлықтай өзгерді. Жаңа, мықты металлит жақтауының арқасында кокпит жоғары көтерілді, бұл сонымен қатар қанаттың алдыңғы жағындағы терезені алып тастауға мүмкіндік берді. Алты Браунинг М2 12,7 мм пулеметі кабинаның бүйірлеріне қойылды. Ұшқыш жұмыс орнының бүйірлерінде үш пулеметтің екі қондырғысы болды. 40-шы жылдардың ортасында мұндай қару жеткілікті деп саналды, бірақ болашақта пулеметтерді 20 мм зеңбіректерге ауыстыру жоспарланды. Ұшақтарда қару -жарақтан басқа, басқарылмайтын ракеталар, бомбалар және т.б. Олар үшін ұшақтың орта бөлігінің астында алты пилон болды.
Жаңа XF5U электр станциясы туралы бөлек айтуға тұрарлық. Тасымалдаушыға негізделген толыққанды истребитель Pratt & Whitney R2000-7 поршенді қозғалтқыштармен қуаттылығы 1350 а.к. Жаңа қозғалтқыштармен бірге жаңартылған «Құймақ» жаңа винттерді алды. XF5U үшін Hamilton Standard пышақ винтінің түпнұсқа пішінін жасады. Бұрынғылармен салыстырғанда олар төмен және орташа жылдамдықта тиімдірек болды. Сонымен қатар, жаңа төрт қанатты бұрандалар салыстырмалы түрде төмен айналу жиілігі үшін оңтайландырылған. Электр станциясының жалпы қуаты екі жарым мың ат күшінен асты. Тиімді бұрандалармен және максималды ұшу салмағы 7600 кг ұштастыра отырып, бұл тіпті тігінен ұшуға мүмкіндік берді. Тек осы үшін ұшақты арнайы пандусқа орнату қажет болды.
1945 жылдың маусым айының ортасында Шумовканың алғашқы прототипі дайын болды. Дизайн мен оның тұжырымдамасының жаңалығы ұзақ уақыт бойы тестілеудің басталуына кедергі келтірді. АҚШ Әскери -теңіз күштерінің басшылығы кейде ұшуға жаңа тыйым салды. Осының арқасында бірінші такси 46 -шы жылдардың соңында ғана мүмкін болды. Өз кезегінде бірінші рейс 1947 жылы 12 қаңтарда болды. Сәті түссе, әскерді қолдауда қиындықтар аз болды. 47 -ші жылдың басында Әскери -теңіз күштері қаржыландыруды да қысқартты. Осы себепті ұшуды тексеру бағдарламасын қысқартуға тура келді. Соған қарамастан, ұшу мен қону өнімділігін сақтай отырып, ұшақты сағатына 800 шақырымнан астам жылдамдату мүмкін болды. 1945 жыл үшін бұл өте жақсы көрсеткіш болды, бірақ 48 -інде емес. Осы уақытқа дейін реактивті истребительдер әскерлерге кіре бастады және «Шумовка» теңіз ұшақтарының номенклатурасынан жай ғана орын таба алмады. 1948 жылдың басында бағдарлама тоқтатылды, сәл кейінірек екі прототип те бөлшектелді.
XF5U-1
Теориялық тұрғыдан алғанда, «Ұшатын құймақ» пен «Скиммер» аэродинамикасы басқа ұшақтардың қолынан келмейтін осындай маневр жасауға мүмкіндік берді. Сонымен қатар, XF5U Skimmer макеті әуе кемелерінің экипаждарының өмірін едәуір жеңілдетуі мүмкін. Дегенмен, дизайнның революциялық жаңалығы бүкіл жобаны аяқтайтын фактор болды. Барлық шығарылған Zimmermann диск тәрізді ұшақтардың ішінен Смитсон мұражайында сақталған V-173 бір ғана прототипі бүгінгі күнге дейін сақталған.
Ұшпайтын ұшатын табақ
Зиммерманның жобалары жабылғаннан кейін бірнеше жылдар бойы стандартты емес макеттердің идеялары ғылыми түрде ғана оралды. Бұл прототиптерді құру мәніне жеткен жоқ. Бұл 1952 жылы Avro Canada қызметкері Джон «Джек» Фрост Avro VZ-9 Avrocar жобасын бастаған кезде өзгерді. Айта кету керек, бұрын сипатталған конструкциялардан айырмашылығы, Фросттың идеясы адамдардың көпшілігі «диск тәрізді ұшақтар» деп ойлаған кезде толық сәйкес келді. Канадалық дизайнер қанатты диск түрінде жасамауға шешім қабылдады, бірақ басқа түпнұсқалық идеямен айналысты.
Avrocar S / N 58-7055 (AV-7055 белгісі)
Фрост сол уақытқа дейін таныс реактивті қозғалтқышты аталғандармен бірге қолдануға шешім қабылдады. Coanda эффектісі. Бұл құбылыстың мәні - кез келген заттың қасында қозғалатын сұйықтық немесе газ ағыны оған жақындауға немесе тіпті «жабысып қалуға» ұмтылуында. Фрост идеясына сәйкес, ауаның бұл әрекеті аппараттың маневрін жеңілдетуі керек еді. Біріншіден, Avro Canada инженерлері өз идеяларын көрсету үшін шағын аппарат жасады. Диаметрі небәрі 11 сантиметр болатын модель ауаға кішкене биіктікке көтерілуі мүмкін еді, бірақ кез келген маневрлік механизм оған сәйкес келмеді. Соған қарамастан, Канаданың әскери департаменті бұл идеяға қызығушылық танытып, жұмысты жалғастыру үшін шамамен 400 мың АҚШ долларын бөлді. Көп ұзамай жоба Y2 индексін алды.
Бұл кезеңде болашақ Аврокар шпиондық драманың нысанасына айналды. 1952 жылдан бастап ЦРУ кейбір елдерде жаңа ұшақ конструкциялары бар -жоғын білуге тырысады. 53 -те скауттар Y2 жобасының бар екенін білді және бұл туралы өз басшыларына хабарлады. Көп ұзамай құжаттарды «жоғарыға» бергеннен кейін Пентагон мырзалары канадалық әскерлермен байланысқа шығып, оларды Y2 -ні құруды жалғастыруға шақырды. Канада бұл ұсынысты қабылдады. Басқа нәрселермен қатар, бұл жағымды қаржылық салдары болды. АҚШ әуе күштерін зерттеу бөлімінің бастығы генерал -лейтенант Д. Путт жылына 2 миллион доллар қаржы жинады. Революциялық жаңа жоба үшін өте батыл. Алайда ақша бөлінді және Авро зерттеуін жалғастырды. Онжылдықтың ортасында VZ-9 жобасы дайын болды, ол іс жүзінде Y2 бағдарламасының «аққу әніне» айналды.
Алты турбожеті бар он бес метрлік диск, олар өз шүмектері арқылы газ шығарады, сонымен қатар үлкен турбинамен жұмыс істейді, теориялық тұрғыдан кез келген биіктікке көтеріліп, кез келген бағытта ұша алады. Американдық және канадалық әскерлер ұсынған тапсырыс беруші бұл жобаны мақұлдады, бірақ алдымен жаңа технологияны кіші басқарылатын көлікте сынауды талап етті. Осыған байланысты «табақша» диаметрі шамамен алты метрге дейін қысылды. Электр қондырғысы да сәйкесінше өзгертілді: енді орталық турбинаның айналасында тек үш қозғалтқыш орналастырылды. Ұшуды басқару жүйесі қызықты. Көтерілу немесе түсу үшін барлық қозғалтқыштардың тартылуын бірден өзгерту керек еді, бұл көтергіш турбинаның жылдамдығына әсер етті. Қандай да бір бағытта қисайту үшін Avrocar -да жеке қозғалтқыштардың тартылуын өзгертетін арнайы жүйе болды, осылайша құрылғының корпусы оның айырмашылығына байланысты дұрыс бағытта қисайып кетті. Маған бұл жүйемен көп ойлануға тура келді: қозғалтқыштардың дроссельдік реакциясын, бүкіл аппараттың тұрақтылығын және басқа да көптеген параметрлерді ескеру қажет болды.
Ұшып бара жатқан бірнеше фотосуреттер
1959 жылдың ортасында Аврокардың алғашқы прототипі дайын болды. Тестілеудің уақыты келді. Алғашқы апталар қозғалтқыштар мен олардың басқару жүйелерінің өзара әрекеттесуін пысықтауға жұмсалды. Бұл қиын бизнес болды, бірақ канадалықтар мен американдықтар мұны жасады. Сол жылдың қарашасына қарай VZ-9 алғашқы рейске дайын болды. 12 қарашада «ұшатын табақша» жерден көтеріліп, төмен биіктікте қалықтады. Уақыт өте келе олар тартымдылықты қосып, құрылғыны сәл жоғары биіктікке көтере бастады. Жерден шамамен бір метр қашықтықта Аврокар еркін іліп, маневр жасады және кез келген бағытта қозғала алды. Кем дегенде бірнеше метр биіктікке көтерілуге келгенде, кенеттен жобаның бір жағымсыз ерекшелігі пайда болды. Прототиптің салыстырмалы түрде әлсіз электростанциясы бір жарым метр биіктікте қанағаттанарлық тұрақтылық пен басқарушылықты қамтамасыз ете алады. «Аврокардың» одан әрі көтерілуімен тек Coanda эффектіне сенуге тура келді. Экран эффектісі өз кезегінде жоғалып, ұшақ бұрынғы тұрақтылығын жоғалтты. Бірнеше сынақ ұшуларынан кейін Avro Canada инженерлері жәшіктердің артына қайтуға мәжбүр болды. Осы кезде нәтижеге қанағаттанбаған канадалық әскерилер бұл жобаның пайдасы жоқ деген қорытындыға келіп, ақша беруді жалғастырудан бас тартты.
Келесі айларда Дж. Фрост бастаған дизайнерлер тобы табылған мәселенің шешімін табуға және тиісті тұрақтылықты қамтамасыз етуге тырысты. Жұмыстың осы кезеңінде жаңа идеялар пысықталған тағы бірнеше модель жиналды. Алайда, модельдердің ешқайсысы төзімді биіктікке көтеріле алмады және әлі де төңкерілмеді. Автокөліктердің мұндай мінез -құлқының себептерінің арасында қосымша ауа қолдауының жоқтығы (сол жердегі әсер), дәл және дәл теңестіруге арналған дизайн талаптары және қозғалтқыштардың жұмысын синхрондау қажеттілігі болды. Мұның бәрін дизайнды түбегейлі өзгерту арқылы түзетуге болады. 1960 жылдың аяғында Фрост жиналған тәжірибеге сәйкес жобаны қайта құруға кірісті. 1959 жылдан бастап Y2 жобасын тек АҚШ қаржыландырады. Уақыт өте келе бағдарламаға жауапты американдық шенеуніктер оның орындылығына күмән келтіре бастады. Сондықтан кардиналды модернизация басталғаннан кейін көп ұзамай Аврокарды қаржыландыру тоқтады. Пентагон қызметкерлері қатал және қатал болды. Жұмыстың тоқтатылуы туралы құжат жобаның пайдасыздығын, сондай -ақ шамамен он екі миллион доллар тұратын қанағаттанарлық нәтиженің болмауын көрсетті.
Ұшпайтын «табақша» соған қарамастан аэроғарыштық мұражайға жеткізілді
Америка Құрама Штаттарының авиациялық мұражайларында сақталған Avrocar -ның екі құрастырылған прототипі біздің уақытқа дейін сақталған. Шамамен он жыл бұрын бірқатар канадалық тарихшылар «аврокарлардың» бірін Канаданың қолына беруді жақтады. Олар мұны жобаны құрудағы өз елінің еңбегін мойындау қажеттілігімен түсіндірді. Сонымен қатар, акцияларды қаржыландыру тақырыбы қандай да бір жолмен айналып өтті, дегенмен АҚШ солтүстік көршісіне қарағанда Y2 бағдарламасына он есе көп ақша жұмсады. Атап айтқанда, демек, 2000 жылдардың басындағы әңгімелер тек әңгіме болып қала берді, ал екеуі де салынған VZ-9 американдық мұражайларда.
