Безаеродромного зліт | Журнал Популярна Механіка
Літак з вертикальними зльотом і посадкою має багато обмежень по масі озброєння і дальності польоту. А звичайному потрібно довга злітно-посадкова смуга. Як поєднати гідності того й іншого, не переймаючи недоліки? Так народилася ідея літаків з укороченим зльотом.
Практика перших зіткнень Другої світової показала, що проблему об'єктової ППО, тобто захисту заводу, корабля, складу або населеного пункту від авіаудару, не вдавалося повністю вирішити за рахунок установки батарей із зенітних знарядь: навіть дуже щільний вогонь з землі часто опинявся малоефективним проти бомбардувальників. Причиною тому була низька точність зенітних знарядь - стрілянина по літаку вимагала від навідника миттєвого розрахунку курсу літака, висоти, відстані до нього і т. Д. І введення відповідних поправок і випереджень. Тому стрілянина з землі використовувалася тільки для створення щільного загороджувального вогню, основною метою якого було не збити літак, а змусити його зійти з бойового курсу, тобто припинити атаку. Найбільш надійним способом уберегти наземний об'єкт від бомбардування залишилося прикриття з повітря винищувачами. Але, на жаль, побудувати поруч з об'єктом аеродром з повнорозмірною злітно-посадковою смугою можливо далеко не завжди.
«Морський ураган»
Друга світова війна вимагала від Великобританії безперервних поставок зброї і продовольства знаходяться далеко від туманного Альбіону військам. Єдиним способом постачання були морські конвої. Чи не мали практично ніякого прикриття з повітря транспорти ставали легкою здобиччю бомбардувальників і торпедоносців люфтваффе. Але це було ще півбіди: безперервно курсують німецькі розвідувальні літаки з успіхом наводили на ціль головних морських «мисливців» - підводні човни. Британські військові, надзвичайно здивовані неприйнятними втратами транспортних кораблів, одними з перших задумалися про створення винищувача-перехоплювача, здатного злетіти зі спеціальною малогабаритної установки, змонтованої на звичайному суховантажі. Ідея зльоту з короткою катапульти була не новою, але застосовувалася вона тільки на легких і тихохідних морських літаках-розвідників. Зліт ж винищувача пропонувався вперше. Такі екстрені заходи були необхідні тому, що ескортних авіаносців, ідеально пристосованих для прикриття транспортів з повітря, катастрофічно не вистачало.
«Ураган її величності» Установка для запуску винищувача була зроблена гранично простий і технологічною, проте пуски були досить успішні. Після декількох стартів з катапульти пілотів Hurricat переводили назад в «сухопутну» авіацію, для того щоб льотчики не втрачали навичок, необхідних при посадці літака.
Розпочаті експерименти з катапультним стартом винищувача Fulmar показали його низьку ефективність, і єдиним придатним англійським літаком виявився винищувач Hurricane Mk. I фірми Hawker, що володів досить міцну конструкцію і потужним двигуном Rolls-Royce Merlin II. Hurricane продемонстрували свою ефективність в боротьбі з бомбардувальниками ще під час Битви за Британію. До того ж до 1941 року їх виробництво було повністю освоєно і поставлено на потік, а серійна машина вимагала мінімуму доробок. Планер літака додатково підсилили, а під фюзеляжем розмістили кріплення для установки на рухливі санчата катапульти. Всього було переобладнано 50 машин. Розгін літака, названого Sea Hurricane ( «Морський ураган»), здійснювався потужними пороховими прискорювачами. Катапульти монтувалися на носі простих транспортних кораблів, які отримали індекс САМ (Catapult Armed Merchantman - «Збройний катапультою торгове судно»).
Обслуговуванням установок управляли старші механіки переобладнаних кораблів, а запуск здійснював відповідальний за катапульту офіцер. Фермова напрямна довжиною 21,3 м встановлювалася в носовій частині судна: це давало кораблю можливість маневрувати і за рахунок цього запускати літак при зустрічному вітрі, тобто в максимально вигідних для зльоту умовах. Старт відбувався наступним чином: механік літака запускав і прогрівав двигун, тим часом команда звільняла літак, зачаленний на випадок шторму. Після цього льотчик забирався в кабіну і пристібався. Механік звільняв останнім кріплення - контровочной штифти - і демонстрував їх пілотові і відповідального за запуск офіцерові. Льотчик випускав закрилки, давав повний газ і, тримаючи літак на гальмах, щільніше притискався потилицею до заголовника крісла: перевантаження при старті досягала трьох одиниць. Після умовного сигналу, помаху руки льотчика, офіцер вважав до трьох і включав запалювання твердопаливних прискорювачів ...
Sea Hurricane
одноразовий захисник
Повернутися на корабель літак вже не міг. Після виконання бойового завдання пілот повинен був дотягнути на залишках палива до найближчого аеродрому. Якщо такої можливості не уявлялося, то після витрачання пального льотчикові залишалося викинутися з парашутом або приводні Sea Hurricane поблизу від конвою. Таким чином, винищувач був повністю «одноразовим». При цьому в разі успішного виконання завдання затія себе повністю окупала. Перший запуск Sea Hurricane відбувся 3 серпня 1941 року, коли лейтенант Еверетт збив над Атлантикою німецький розвідник Fw 200 Condor. Сам Еверетт при цьому мало не загинув: під час приводнення заклинило ліхтар кабіни. Льотчик дивом зумів вибратися з потопаючого літака, після чого був підібраний рятувальною командою з есмінця Wanderer. Всього було здійснено вісім бойових пусків Hurricat (суміш слів Hurricane і Catapult - одне з прізвиськ літака). Ними було знищено шість німецьких літаків, при цьому загинув один британський льотчик: під час покидання підбитого Sea Hurricane у льотного офіцера Кенделла не розкрився парашут. Проте результат дій катапульт винищувачів був непоганим: про це говорить і те, що кілька транспортних кораблів навіть були обладнані муляжами катапульт, призначених для відлякування асів Герінга. З 1943 року, коли кількість ескортних авіаносців було вже достатнім, використання Hurricat припинили.
Кишеньковий аеродром Крім використання як перехоплювач, ZEL на базі F-100 Super Saber повинен був доставляти тактичний ядерний заряд. В якості основи для конструювання пускової установки був узятий трейлер від важкого літака-снаряда Matador, який продовжував концепцію знаменитого німецького V-1 (Фау-1). Ракета, випущена в більш ніж тисячі примірників, деякий час стояла на озброєнні в країнах НАТО.
друге народження
Ідея безаеродромного зльоту не залишилася забутою: в 1950-х роках холодна війна змусила СРСР і США задуматися про можливі способи перехоплення бомбардувальників, що йдуть до мети через Північний полюс. Обидві країни почали розробку катапульт пристроїв для серійних винищувачів. Причиною тому було слабке розвиток військових аеродромів в районах півночі, необхідних для базування перехоплювачів - жодна з ворогуючих країн не готувалася до відбиття повітряного удару з цього напрямку. Проведені розрахунки показали, що за умови застосування потужного твердопаливного прискорювача зліт реактивного винищувача можливий практично з місця.
Сполучені Штати приступили до розробки подібної системи на базі винищувача F-84 Thunderjet зі скидаються пороховим прискорювачем. Вибір літака був невипадковий: пряме крило F-84 - одного з перших реактивних винищувачів ВПС США - створювало на малих швидкостях значно більшу підйомну силу, ніж крила стреловидной форми, вигідні для польотів на великих швидкостях. Таким чином, літак, який володів навіть форсажною камерою, отримував можливість злетіти з автомобільного трейлера. Конструкція пускової установки була запозичена у крилатої ракети, а посадку передбачалося здійснювати ... на гігантський надувний мат. Програма отримала назву ZEL - Zero Length Launch (Зліт з нульовим розгоном). Випробування почалися в 1953 році, і всі злети F-84 пройшли успішно, але під час пробної посадки на надувну смугу літак отримав сильні пошкодження і був списаний, а льотчик-випробувач Роберт Тернер отримав серйозні травми і довгий час провів в госпіталі.
F-100 Super Saber
Вимоги до характеристик винищувача мінялися з величезною швидкістю, і конструкторам довелося задуматися про заміну дозвукового F-84 більш сучасною машиною. Такою машиною виявився надзвуковий винищувач F-100 Super Saber. Одним із завдань вдосконаленого комплексу стала доставка тактичного ядерного заряду. За рахунок застосування зльоту з нульовим розгоном підвищувалася живучість літака: він більше не потребував вразливою з повітря злітній смузі. F-100 з підвішеним ядерним боєприпасом був здатний вилетіти по тривозі прямо з дверей укриття. Після атаки льотчик повинен був здійснити посадку на дружній території. Випробування комплексу почалися в 1957 році. Перший політ пройшов успішно, але під час другого зльоту кріплення прискорювача НЕ розчепилися. Льотчик Ел Блекберн до останнього намагався врятувати машину, але всі спроби вирівняти літак з порушеною центровкой були безуспішні, і Блекберну нічого не залишалося, як потягнути за рукоятки крісла катапульти.
ВПС Німеччини проводили власні випробування з винищувачем F-104G Starfighter. Всі польоти пройшли успішно: льотчик-випробувач Ед Браун говорив, що зліт на ZEL - набагато більш плавна і спокійна процедура, ніж зліт з парової катапульти авіаносця.
«Зоряний боєць» Завдяки високій тяговооруженности винищувач F-104G «Starfighter» ідеально підходив для експериментів з ZEL, хоча сам літак був овіяний дурною славою через безпрецедентну аварійності.
безаеродромного МіГ
Подібні роботи йшли повним ходом і в СРСР, що володів протяжної північною межею, практично не прикритої з повітря через нерівномірного розвитку мережі військових аеродромів. Проектуванням радянського ZEL на базі надзвукового винищувача МіГ-19 зайнялося ОКБ-155, яким керував Михайло Гуревич. У конструкцію серійного винищувача внесли ряд доробок: планер був додатково посилений, а під фюзеляжем розмістився потужний твердопаливний прискорювач ПРД-22. Зміни торкнулися навіть крісла льотчика: заголовника нової форми став щільно фіксувати голову: зліт відбувався з перевантаженням 4,5 одиниці, і стандартне крісло КС-4-4-22 могло травмувати льотчика. Прискорювач ПРД- 22 розвивав протягом 2,5 с тягу 40 т (за цей час машина повинна була встигнути розігнатися до швидкості 250 км / год), а після згоряння палива він автоматично скидався. Під час зльоту органи управління літаком фіксувалися, а після переходу в нормальний режим набору висоти автоматично звільнялися (пізніше, на прохання льотчиків, від цього відмовилися). Стартовою установкою служила спеціально сконструйована напрямна, за допомогою якої проводилася і транспортування комплексу.
Винищувач МіГ-19 Перший в світі серійний надзвуковий літак. Саме на його базі в нашій країні був сконструйований безаеродромного винищувач СМ-30. Перші п'ять стартів здійснив льотчик-випробувач Георгій Шиянов.
Випробування відбулися вже в 1956 році. За спогадами очевидців, факел від прискорювача був у кілька разів довше самого літака. Старт безпілотного СМ-30 пройшов успішно, але стартова напрямна була сильно деформована реактивними струменями двигунів і ремонту не підлягала. Після цього її конструкцію змінили, а за комплексом стали викопувати спеціальну яму, призначену для відводу газових струменів і зниження їх впливу на установку. На випробуваннях комплексу був присутній вищий генералітет на чолі з маршалом Георгієм Жуковим. Після закінчення був зроблений висновок про доцільність випуску малої серії для відпрацювання бойового застосування комплексу. При цьому надійна система безаеродромного посадки так і не була відпрацьована. Загальмувати виявилося складніше, ніж розігнатися ... Самим незвичайним пропозицією стало використання натягнутого поперек аеродрому троса з прикріпленими до нього парашутами. Торкнувшись землі, літак повинен був зачепитися за неї носовою стійкою шасі. Гальмування при цьому було досить ефективним, але технічне забезпечення роботи системи виявилося занадто клопіткою. При цьому традиційні системи, подібні корабельним аерофінішери, в польових умовах виявилися громіздкими і незручними.
Невирішене питання безаеродромного посадки в основному і послужив причиною відмови від СМ-30 в СРСР і програми ZEL в США. Літаку все ж потрібен аеродром. Тим більше що доставка громіздких установок по залізних і автомобільних дорогах була вкрай утруднена через великих габаритів. Надійшли на озброєння мобільні зенітно-ракетні комплекси тільки підштовхнули військових і інженерів по обидва боки океану до прийняття рішення про припинення подальших робіт, навіть не дивлячись на те, що ЗРК не в змозі повністю замінити винищувач. Проте ідея короткого старту з порохової катапульти знайшла широке застосування в безпілотних літальних апаратах і крилатих ракетах.
Стаття опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №3, Лютий 2009 ).
Як поєднати гідності того й іншого, не переймаючи недоліки?