Пятница, 9 декабря, 2022

Эксперименты по скрещиванию: как Fairey Rotodyne пытался стать первым VTOL

Время на чтение 6 мин.

Хотя технология VTOL бурно развивается чуть больше десяти лет, концептуально она разрабатывается уже довольно давно. Инженеры еще с середины прошлого века пытались совместить преимущества самолета и вертолета. От первого брали высокую скорость передвижения по воздуху, от второго — возможность взлета и посадки с небольшой площадки без длинной взлетно-посадочной полосы.

Конвертоплан vs винтокрыл

В результате конструкторских поисков были сформированы два решения, удовлетворявшие поставленной задаче. Первый — конвертоплан. Такой аппарат оснащается поворотными винтовыми двигателями. При взлете и посадке они работают как несущие винты вертолета, а в горизонтальном полете — как тянущие или толкающие по принципу самолета. Подъемная сила создается крыльями. При переходе от вертикального к горизонтальному полету винты поворачиваются в воздухе. Однако преимущества конвертопланов создают и недостатки. Таким аппаратам недоступны самолетные скорости, а их энергоэффективность ниже вертолетной. Переход от вертикального к горизонтальному полету — сложная операция, требующая надежности от техники и мастерства от пилота. По итогу сегодня серийно выпускается только один конвертоплан — разработанный компанией Bell V-22 Osprey.

Эксперименты по скрещиванию: как Fairey Rotodyne пытался стать первым VTOL
V-22 Osprey. Фото: Wikipedia

Другой вариант — это винтокрыл, он же гелиплан, он же гиродин. Такие аппараты оснащаются и несущим винтом, по принципу вертолетного, и двигателями, наподобие самолетных. Первый задействуется для вертикального взлета и посадки, последние — для горизонтального полета. Подъемная сила также создается за счет крыльев. Проблемы конвертопланов появляются, снова же, из-за сочетания «вертолетных» и «самолетных» решений. Крылья создают сопротивление воздушному потоку несущего винта во время взлета и посадки, а воздушный винт во время горизонтального полета не задействован и тоже создает дополнительное сопротивление. Модели винтокрылов — среди которых и наш сегодняшний герой Fairley Rotodyne — так и остались преимущественно экспериментальными.

Gyrodyne

В апреле 1946 британский производитель летательных аппаратов Fairey Aviation Company Limited объявил о работе над проектом воздушного судна, оснащенного и несущим винтом, и крыльями. Идею подобного аппарата инженер Джеймс Беннетт вынашивал еще до Второй мировой войны во время работы на Cierva Autogiro Company, другой британской компании, специализировавшейся на конструировании автожиров. В 1938 году она выиграла тендер на производство нового типа вертолетов для ВМС Великобритании, однако работы пришлось прекратить с началом Второй мировой. После ее окончания Cierva Autogiro решила отказаться от этого проекта, и Беннетт вместе со своими идеями ушел работать в Fairey.

К 1947 году были построены два прототипа FB-1 Gyrodyne. Это был небольшой летательный аппарат весом около двух тонн. Он был оснащен несущим винтом, отвечавшим за вертикальные взлет и посадку. На правом крыле был установлен винт для компенсации крутящего момента и создания тяги в горизонтальном полете.

Эксперименты по скрещиванию: как Fairey Rotodyne пытался стать первым VTOL
FB-1 Gyrodyne. Фото: Wikipedia

Первый прототип поднялся в воздух 4 декабря 1947 года. В июне 1948 года FB-1 разогнался до скорости 200 км/ч на высоте трех километров, установив рекорд среди подобных летательных аппаратов. В сентябре 1948 новинку представили на авиасалоне в Фарнборо.

В 1949 году первый прототип FB-1 Gyrodyne потерпел аварию, унеся жизни двух человек. Выяснение причин катастрофы затормозило развитие проекта и начало серийного выпуска, хотя британская армия выбрала FB-1 для военной операции в Малайзии. Уже размещенный заказ был отменен.

В 1954 году второй прототип, серьезно доработанный, поднялся в воздух. Его переименовали в Jet Gyrodyne. В отличие от FB-1, он имел двухлопастной ротор и пропеллеры для горизонтальной тяги на конца обоих крыльев. Именно этот аппарат стал «тестовым полигоном» для технологий, впоследствии использованных в Fairey Rotodyne.

Fairey Rotodyne

Интерес к подобным машинам был и у военных, и у гражданских перевозчиков. Военные хотели скоростной и мощный аппарат, который мог бы быстро доставлять солдат и грузы к месту боевых действий, при этом взлетая и садясь в условиях ограниченной площади. Гражданские авиакомпании искали возможность отказаться от удаленных и загруженных аэропортов, доставляя пассажиров прямо в центры городов. Стоит помнить, что в 1950-е самолеты еще не могли покрывать большие расстояния, поэтому необходимость долго ехать в аэропорт, чтобы потом быстро долететь, например, из Парижа в Берлин, снижала конкурентоспособность авиатранспорта.

Эксперименты по скрещиванию: как Fairey Rotodyne пытался стать первым VTOL
Fairy Rotodyne около 1959 года. Фото: J Thinesen, SFF photo archive

Fairey Rotodyne строился по контракту с британскими военными, заключенному в 1954 году. На винтокрыл установили четырехлопастный винт и короткое самолетное крыло с двумя турбовинтовыми двигателями по краям. В 1958 году аппарат впервые поднялся в воздух, а в 1959 — установил рекорд скорости среди конвертопланов: 307,2 км/ч. Fairey Rotodyne был значительно быстрее тогдашних вертолетов, безопасен и перспективен: разработка, демонстрировавшаяся на авиасалонах в Париже и Фарнборо, вызвала большой интерес у потенциальных заказчиков. Авиакомпания British European Airways была готова купить шесть Fairey Rotodyne, британские ВВС — 12. Интерес проявляли заказчики из США, Канады и Японии.

Однако потом все пошло не так. В 1959 году Великобритания сократила число подрядчиков на производство авиатехники. Производители вынуждены были объединяться, и Fairey вошла в состав компании Westland. Сокращение затрат привело к отказу военно-воздушных сил от закупок Rotodyne.

С заказом British European Airways тоже возникли проблемы. Их аппараты должны были комплектоваться двигателями Rolls-Royce Tyne, однако выяснились, что они недостаточно мощные для заказанной конфигурации (грузоподъемность 8 тонн, или до 75 пассажиров, и крейсерская скорость 370 км/ч). Из-за отмены военного заказа у Westland не было денег, чтобы спонсировать разработку более мощного движка, а за свои Rolls-Royce это делать не стала. К тому же, компании так и не удалось вложиться в ограничения по шуму для городской среды, так что путь в центры городов для Rotodyne оказался закрыт. После этого British European Airways тоже отказалась от закупок — и это стало точкой в существовании проекта.

В 1962 году Westland окончательно закрыла программу Rotodyne.


Читайте также о Project Zero от Westland — первом eVTOL-аппарате:

Начнем с нуля: каким был первый eVTOL

Другие статьи

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь

Enter Captcha Here : *

Reload Image