Станислав Николаевич Зигуненко
Зачем ставят рекорды в спорте — всем понятно. Если ты оказался, скажем, на «целый миг быстрее всех», тебе перепадает не только золотая медаль, вселенская слава, но и банковский чек с круглой суммой в валюте.
Ну а нужны ли рекорды в технике? Да, нужны. Хотя бы потому, что ученым, инженерам и прочим специалистам тоже не чуждо честолюбие и они вовсе не прочь хотя бы однажды в своей карьере оказаться «впереди планеты всей».
Кроме того, если созданная ими машина, летательный аппарат или космический корабль и в самом деле окажутся рекордными, это тоже приносит не только моральное, но и материальное удовлетворение — высокие оклады и премии, ордена и медали, как правило, не заставят себя ждать.
Не следует забывать и о патриотизме в высшем его проявлении. Не о том, «квасном»: дескать, в случае чего мы их и в кирзовых сапогах с портянками догоним, и шапками на «рыбьем» меху закидаем. Нет, умную самонаводящуюся ракету может догнать и сбить лишь еще более умная и быстрая антиракета. А ее на коленке да простым топором не сделаешь.
Наши конструкторы, к их чести, решают и самые каверзные задачи. И созданные ими машины не раз и не два оказывались лучшими в своем роде, отмечались в рекордных списках ФАИ и иных организаций.
Причем, хотя и говорят зачастую: что бы ученые ни делали, все у них бомбы получаются, лучшие умы человечества, как правило, направляют свои усилия вовсе не на уничтожение себе подобных. Каждому человеку — и люди техники тому не исключение — свойственно стремление жить получше, создать себе и своим близким как можно более комфортные условия существования.
А поскольку многие из нас непоседы, то значительная часть усилий была направлена не только на обустройство своего «гнездышка», но и на создание, совершенствование средств транспорта, в том числе и самых быстрых воздушно-космических.
«Выше, быстрее, дальше» — этот лозунг, родившийся в те времена, когда человек впервые отважился подняться в небо, актуален и поныне. Пока не будет освоена телепортация, самый быстрый способ попасть из пункта А в пункт В — это «лететь ракетой».
Вот обо всем этом — о том, как люди занялись покорением пятого, воздушного океана, стремясь летать выше, дальше и быстрее, — и рассказывает эта книга.
Ну а поскольку за один раз, как известно, объять необъятное никак нельзя, в конце ее приведен список литературы, где вы можете почерпнуть дополнительные сведения по заинтересовавшим вас вопросам. А там, глядишь, к списку славных имен тех людей, которые попали в историю по тому или иному поводу, добавится и ваше…
Всяческих вам успехов!
Еще с незапамятных времен человек пытался сотворить невозможное — бегать быстрее зайцев и оленей, плавать и нырять лучше, чем рыбы, летать выше и быстрее птиц…
Постепенно, методом проб и ошибок, неустанных размышлений человечество накапливало опыт покорения пятого океана, пока, наконец, количество не перешло в новое качество — были созданы первые аппараты, на которых действительно можно было летать. Вот как это было…
Многочисленные легенды повествуют об отчаянных смельчаках, пытавшихся преодолеть земное притяжение и взглянуть на мир с высоты птичьего полета. Вспомним хотя бы некоторые из них.
В 1977 году известный американский воздухоплаватель Д. Вудмэн, размышляя о загадке изображений, обнаруженных в пустыне Наска, выдвинул такую гипотезу. Он предположил, что вся территория, где обнаружены загадочные изображения, некогда служила… аэродромом древних жителей этой страны.
Чтобы проверить свою догадку, Вудмэн объединил в рамках проекта «Наска» большую группу энтузиастов и, заручившись поддержкой международного общества исследователей, принялся отыскивать в библиотеках и прочих хранилищах древностей свидетельства в пользу данной гипотезы. Кое-что ему и его коллегам удалось обнаружить и даже сделать.
…Говорят, то было захватывающее зрелище! Воздушный шар, который-то и шаром назвать нельзя — гигантский тетраэдр смахивал на пакет молока для Гулливера с подвешенной к нему гондолой в форме тростниковой лодки, — стремительно пошел вверх.
Так в конце 70-х годов XX века в Перу начался эксперимент, главной целью которого была проверка, могли человек летать более 2000 лет тому назад.
И вот, достигнув высоты 200 м, шар вдруг пошел на снижение. Не помогли и выброшенные опытными воздухоплавателями — англичанином Дж. Ноттом и американцем Д. Вудмэном — два стокилограммовых мешка с балластом. Гондола-лодка ткнулась в песок с такой силой, что воздухоплавателей буквально «выстрелило» из нее. Облегченный шар снова взмыл в поднебесье и благополучно приземлился лишь через 12 минут, пролетев за это время еще около 3 км.
Как оценить результаты эксперимента? Совсем уж удачным полет не был — лишь по счастливой случайности никто не пострадал; воздухоплаватели отделались, что называется, легким испугом и синяками. Но и совершенно бесполезным его не назовешь — аэростат, построенный по рисункам, обнаруженным на стенах древней гробницы индейцев, все-таки взлетел.
Ведь по замыслу экспериментаторов, аэростат должен был стать точной копией конструкции, изображение которой было обнаружено на стене одной из гробниц Наски, построенной более 2000 лет тому назад. Именно этим и объясняется его странная форма — тетраэдр-четырехгранник имел высоту 10 м и сторону основания около 30 м. Сделан он был из материала, схожего с тканью, образцы которой опять-таки были извлечены из древних захоронений. Наконец, гондола в форме лодки, была сплетена из тростника тоторы, которым и по сей день пользуются обитатели озера Титикака — индейцы племени урос.
При запуске аэростата экспериментаторы тоже постарались следовать той технологии, которая, по их мнению, могла использоваться в древности. Подъемную силу воздушному шару придали горячий воздух и дым, поступавшие от костра, разожженного в четырехметровом подземном туннеле.
Шар поднялся в воздух, но пробыл в полете недолго. Из этого факта можно сделать несколько выводов. Отчасти это показывает, что древние жители Перу могли совершать подобные путешествия лишь в исключительных случаях — например, во время больших празднеств, церемониальных процессий, религиозных обрядов… Уж слишком сложна процедура взлета для каждодневного пользования.
Впрочем, быть может, мы просто не освоили ее, как следует?
Задаться подобным вопросом заставляют хотя бы легенды о некоем человеке по имени Антакри, который летал над различными районами Туантинсуйо. Он поднимался в воздух для определения маршрута, которым должен был проследовать знаменитость того времени — Тупак Инка Юпаманки — во время своего путешествия в Полинезию.
Кроме того, исследователи выяснили, что у братьев Монгольфье действительно были предшественники. Причем, по крайней мере, один из них был родом из Южной Америки!
В 1709 году на аудиенцию к королю Португалии явился один из его заморских подданных — некто Бартоломеу ди Гусман. Молодой монах-иезуит поразил королевский двор, совершив над Лиссабоном полет на воздушном шаре, наполненном дымом.
Причем сам воздухоплаватель рассказал, что научился этому искусству в католической школе бразильского города Сантус. Его преподавателями были миссионеры, подолгу работавшие в самых отдаленных местах Америки, включая Перу. Они и поведали любознательному мальчику о народных преданиях, где описывались летательные аппараты древних перуанцев.
Взяв за основу один из описанных вариантов, молодой монах и сумел подняться в воздух. Однако полет тот вышел ему боком. Католическая церковь тут же обвинила Гусмана в сношениях с нечистой силой, ему пришлось бежать, и след его затерялся в безвестности…
В российском городе Нерехта с давних пор стоит памятник основателю отечественного воздухоплавания подьячему Крякутному.
В начале XIX века сообщение о нем в старинной летописи обнаружил коллекционер русской старины князь А. И. Сулакадзев. Причем он утверждал, что обнаружил в книжном хранилище одного из монастырей рукописи, написанные новгородскими жрецами… в I веке нашей эры.
Оказывается, уже в то время славяне имели развитую государственность и свою письменность, а в V веке кто-то из них, неизвестный, но талантливый поэт, сложил и записал «Боянову песнь Словену» — произведение, из которого можно узнать о жизни и воинских подвигах певца Бояна, упоминаемого в «Слове о полку Игореве».
Нас же в данном случае особо интересует тот факт, что в этой рукописи упоминается некий подьячий, который, надув «вонючим дымом» от костра некий «фурвин» (т. е. мешок), взлетел бы на нем под облака, да зацепился за крест колокольни…
Причем согласно летописи получалось, что было это задолго до полетов воздушного шара братьев Монгольфье, а, стало быть, Россия вполне может претендовать на звание родины воздухоплавания.
Любопытные толпами повалили в дом Сулакадзева, издатели были готовы заплатить какие угодно деньги, чтобы получить возможность опубликовать найденные тексты.
Слух о находках дошел до Карамзина в самый разгар его работы над «Историей государства Российского». Заинтригованный историк выразил желание поскорее увидеть таинственный пергамент, а если можно, то и перевод текста. Но коллекционер не торопился знакомить ученого со своей находкой.
И, пожалуй, лишь один человек во всей Москве определенно догадывался, почему князь не торопится с демонстрацией своей находки. Скромный, но состоятельный мещанин А. И. Бардин тоже собирал древние рукописи. А еще был замечательным мастером подделки.
В своем доме Бардин оборудовал целую лабораторию, в которой изготовлял фальшивки, «дышавшие древностью». Его подделки были, на тогдашний взгляд, неотличимы от оригинала. Коллекционеры скупали «продукцию» бардинской мастерской, плача от счастья. Правда, иногда фальсификатор позволял себе некоторые шалости. Так, подделав рукопись жития Александра Невского, он написал в послесловии (очень мелко и старинным почерком): «Начата книга сия в лето 1809 декабря 18 дня, совершена того же лета марта 10 дня в царствующем граде Москве, москвитянином Антоном Бардиным…»
Однако Антон Иванович соблюдал своеобразный «кодекс чести». Он подделывал только те рукописи, которые реально существовали. Ведь настоящих старинных манускриптов было всегда намного меньше, чем желающих их приобрести — вот он и дарил людям немного счастья.
Сулакадзева же примитивное копирование образцов совершенно не прельщало. Настоящая русская история казалась ему невыносимо скучной, и он выдумал совсем другую. А чтобы современники не усомнились в правдивости фантазий, Сулакадзев изобрел особый язык и специальную азбуку — «новгородские руны». Изготовил множество пергаментных свитков, довольно похожих на настоящие. Писал, правда, пером, обычными чернилами, но не забывал регулярно выставлять свитки на солнышко — чтобы буквы поблекли и текст выглядел постарше.
И настолько поднаторел в своем деле, что только в 60-х годах XX века ученые окончательно разоблачили князя и обнаружили, что никакого Крякутного никогда не существовало…
«Воздух был чист, ветер умерен, и „Виктория“ поднялась вертикально на высоту 1500 футов… На этой высоте быстрое воздушное течение понесло шар к юго-западу»…
Прежде чем Жюль Верн смог написать в 1862 году строки первого в своей жизни романа, должно было произойти немало событий.
Началось все, как это, быть может, не удивительно, опять-таки с… фантастики!
Жил в той же Франции, но на 200 лет раньше Жюля Верна, поразительный человек. Жизнь его настолько богата событиями, что послужила основой для пьесы, которая и по сей день идет во многих театрах мира. Кто же он был? Блестящий фехтовальщик и острослов, философ и математик, он одинаково хорошо владел шпагой и умением ориентироваться в мире чисел, поражая окружающих острым словом, безупречно выверенной логикой и… буйной фантазией. А в своих романах рассказывал настолько удивительные вещи, что некоторые его современники думали: «Не прилетел ли этот человек на Землю с Луны или какой другой планеты?..»
Ну вот, скажем, в одном из своих романов, названном по моде того времени достаточно длинно «Иной свет или Государства и империи Луны», Сирано де Бержерак — так звали писателя — описывает несколько способов, как без особых хлопот добраться с Земли на Луну.
Например, один из полетов герой романа намеревался совершить с помощью множества бутылок, наполненных водой! Вода под действием солнечных лучей испарялась и образовавшийся пар или, как писал автор, «туман» поднимал человека в воздух.
Конечно, на самом деле такой летательный аппарат никогда не сможет оторваться от поверхности земли, подобно тому, как не может взлететь кипящий на плите чайник. Для этого он слишком тяжел. Но вот что интересно: сама по себе идея не так уж плоха — из водяного пара, как известно, состоят облака, а они-то летают!..
Сирано де Бержерак, впрочем, и сам быстро понял недостатки подобной конструкции. Первый полет его героя закончился неудачей, и в следующих главах тяжелые бутылки были заменены гораздо более легкими пузырями. И наполнили их не паром, а веществом более подходящим — горячим дымом от костра. Полет прошел благополучно.
Конечно, сегодня мы знаем: таким образом до Луны не долететь. Но в воздух под няться можно! Ведь писатель довольно точно обрисовал схему воздушного шара, который несколько лет спустя действительно взлетел в небо.
Теперь давайте поговорим о том, что было на самом деле и подтверждено многочисленными свидетельствами очевидцев.
Неизвестно, читали ли братья Жозеф и Этьен Монгольфье книгу Сирано де Бержерака или сами заново придумали всю конструкцию? Скорее всего, читали — они были сыновьями бумажного фабриканта, а бумага в то время, как и сейчас, использовалась в основном для печатания книг.
Во всяком случае, в своих первых опытах братья, подобно литературному герою, использовали водяной пар. И, конечно, потерпели неудачу. Подъемная сила пара мала, он не может поднять в воздух что-либо, кроме самого себя. Лишь когда братья наполнили склеенную из бумаги и полотна оболочку дымом, шар взлетел. Случилось это в марте 1783 года.
И первым воздушным шаром, поднявшимся с грузом, был аэростат братьев Монгольфье грузоподъемностью 205 кг. Он был запущен 25 апреля 1783 года в Анноне (Франция). Шар имел в диаметре 12 м и взлетел, наполненный дымом от костра, на высоту 305 м и приземлился в 915 м от места старта.
Первая публичная демонстрация воздушного шара братьев Монгольфье состоялась на рыночной площади в Анноне 4 июня 1783 года. Новый шар диаметром около 11 м, сделанный из полотна и бумаги, поднялся на высоту 1830 м и опустился на землю, пролетев более 1,6 км от места старта.
Первыми аэронавтами стали… баран, утка и петух. Полет состоялся 19 сентября 18?3 года в Версале в присутствии короля Людовика XVI, Марии-Антуанетты и их двора. Тринадцатиметровый шар братьев Монгольфье достиг высоты 520 м, а через 8 минут опустился в лесу Вокрессон, пролетев за это время около трех километров. Полет закончился вполне благополучно — пассажиры остались живы. Однако вскоре выяснилось, что у петуха сломано крыло; это тут же послужило основой слуха о том, будто в воздухе людям делать нечего — вон даже кости полетов не выдерживают. И лишь после тщательного разбирательства удалось выяснить, что причиной травмы стал не воздух, а баран, по нечаянности придавивший петуха к стенке клетки.
А 27 августа того же года в Париже состоялся полет воздушного шара и другой конструкции. Профессор Парижской консерватории искусств и ремесел (сегодня, наверное, это заведение назвали бы политехническим институтом) Жак-Александр Сезар Шарль сделал оболочку из шелка, а наполнил ее не дымом, а легким газом — водородом. Чтобы оболочка получше держала газ, шелк был пропитан сырой резиной — каучуком.
Аэростат диаметром 3,5 м взлетел с Елисейских полей, неся на себе груз весом 9 кг, продержался в воздухе около 45 минут и приземлился в Гонессе — в 25 км от Парижа. Тут он стал жертвой толпы охваченных паникой крестьян — они в клочья разорвали прорезиненную шелковую оболочку.
По имени профессора Шарля подобные воздушные шары стали называть шарльерами, а те, что наполнялись дымом или горячим воздухом, — монгольфьерами. Эти названия сохранились до наших дней.
Теперь очередь лететь была за людьми. И такие смельчаки нашлись.
Первыми воздушными путешественниками, т. е. первым пилотом и пассажиром, стали Франсуа Пилатр де Розье и маркиз д'Арланд, которые 21 ноября 1783 года в 13 часов45 минут поднялись в воздух на 15-метровом монгольфьере из сада замка ла Мюэтт в Булонском лесу. Первые аэронавты поднялись на высоту примерно 450 м и провели в небе 25 минут, приземлившись в Бютт-о-Кай, в 8,5 км от точки старта.
Говорят, полет чуть не кончился трагически: от подвешенного на цепи под оболочкой очага, в котором сжигали шерсть и солому, чтобы подогревать воздух в шаре и во время полета, начала тлеть и сама корзина, в которой помещались воздухоплаватели. Им с большим трудом удалось загасить огонь.
И, наконец, в декабре все того же 1783 года профессор Шарль вместе со своим другом Робером продержался в воздухе больше 2 часов и опустился в 40 км от места старта. Шарльер летал дольше потому, что водород обеспечил большую подъемную силу; ведь этот газ в 3,5 раза легче воздуха, даже нагретого до 100 градусов.
Шарль внес усовершенствования и в конструкцию самого аэростата. В оболочку был встроен клапан — пружинная «калитка», с помощью которой часть газа можно выпустить из оболочки, когда придет пора снижаться. Догадался изобретатель запастись и балластом — песком в мешочках. Если аэростат опускается, а аэронавт намерен продолжить полет, он высыпает часть песка за борт, шар становится легче и полет продолжается.
Гондола — прочная корзина, сплетенная из ивовых прутьев, — была подвешена не к нижней части шара, как в монгольфьере, а к специальной сетке, охватывавшей всю оболочку. А значит, меньшей была опасность, что гондола оторвется при резком рывке, порыве ветра. В гондоле имелся и якорь-гайдроп — длинный канат, который выбрасывали за борт при посадке. Он волочился по земле и тормозил аэростат, гонимый ветром.
Таким образом, Шарль предусмотрел практически все приспособления, которыми воздухоплаватели пользуются и по сей день.
Первыми женщинами, которые совершили подъем на привязном монгольфьере, были маркиза де Монталамбер, графиня де Подена и мадемуазель де Лагард. Они поднялись в воздух 20 мая 1784 года в Фобург-Сент-Антуан, одном из пригородов Парижа.
А мадам Тибль, которая поднялась на монгольфьере с месье Флераном 4 июня 1784 года в Лионе (Франция), оказалась первой женщиной, совершившей свободный полет на высоту 2600 м.
Удачные полеты в Париже ободрили воздухоплавателей других стран. Первые аэростаты появились также в Германии, Англии, Испании… В ноябре 1783 года состоялся первый полет аэростата и в России.
Первый полет с научными целями совершили в 1802 году немецкие ученые Гумбольдт и Бомлан. С помощью аэростата они установили, что с подъемом температура окружающего воздуха снижается.
Несколько полетов совершили известные французские ученые Жан Батист Био и Жозеф Луи Гей-Люссак. Ими были получены достоверные данные о том, что с высотой меняется не только температура, но и давление, влажность и состав воздуха. Было установлено, что человек на большой высоте начинает задыхаться.
Выяснили ученые и причину этого. Поскольку с высотой давление уменьшается, во вдыхаемом воздухе уже не содержится достаточного количества кислорода. Как только аэростат поднимается выше 5000 метров, у аэронавтов появляются первые признаки «горной болезни» — человек слабеет, у него начинает кружиться голова, снижается острота зрения и слуха… При длительном пребывании на высоте около 8000 метров человек вообще может умереть от кислородного голодания. Поэтому аэронавты стали брать с собой в полет баллоны с кислородом.
В 1804 году в научном полете, организованном Петербургской академией наук, принял участие академик Я. Д. Захаров. Наши исследователи одними из первых начали использовать аэростаты и для астрономических наблюдений. Ведь воздушный шар способен подняться выше облаков, а значит, погода уже не могла помешать наблюдателям видеть Солнце, Луну, другие звезды и планеты.
Так в 1887 году великий русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев совершил полет, чтобы увидеть своими глазами солнечное затмение. Причем обстоятельства этой экспедиции складывались достаточно драматично. Предназначенный для полета аэростат «Русский» за ночь перед стартом основательно вымок под дождем. И утром его отяжелевшая от влаги оболочка не могла поднять двух человек, как предполагалось ранее. Тогда Менделеев решил стартовать в одиночку, оставив на земле командира аэростата.
«Солнечное затмение ждать нас не будет!» — заявил ученый и взлетел, не имея опыта управления аэростатом. И все же риск оправдался: во время трехчасового полета ученый не только провел все необходимые наблюдения, но и смог справиться с управлением, самостоятельно ликвидировал неисправность спускного клапана и совершил благополучное приземление.
Аэростат стали рассматривать как надежное средство для совершения полетов. Тем более что к концу XIX века рекордная продолжительность полетов достигла уж 35 часов 45 минут! Аэронавты преодолели за это время расстояние в 1922 км!
Единственный недостаток воздушного шара исследователи видели лишь в том, что лететь все время приходилось по воле ветра. Нужно было что-то придумать для преодоления этого недостатка.
Вспомните, первые корабли и лодки могли плыть в основном по ветру. Если же такой курс не устраивал моряков, они вынуждены были садиться за весла. Силе ветра они могли противопоставить лишь силу своих мускулов. Но физических сил у человека не так уж много. Куда сильнее он умственно. И потому со временем мореплаватели научились строить парусные и иные корабли, которые могли плавать наперекор ветру и волнам.
Примерно то же самое происходило и в небе. Поначалу воздухоплаватели пробовали брать с собой в полет весла, но быстро поняли их бесполезность. Вода в 800 раз плотнее воздуха, а кроме того, практически несжимаема, поэтому от нее и удается оттолкнуться веслом. Махая же веслами в воздухе, можно лишь навевать ими прохладу, словно веерами-опахалами.
Впрочем, несколько полезных идей аэронавты у мореплавателей все же почерпнули. Например, известно: узкая лодка движется быстрее широкой при одинаковых усилиях гребцов. Оболочки аэростатов тоже стали делать вытянутыми, сигарообразной формы.
Еще одно новшество — некоторые изобретатели стали ставить на аэростатах… паруса. Например, в 1897 году шведский инженер Соломон Август Андре с двумя спутниками рискнул отправиться на воздушном шаре «Орел» к Северному полюсу. Перед тем как отправиться в полет, Андре долго выжидал ветер нужного направления. Но еще больше, чем на ветер, который ведь всегда может перемениться, инженер надеялся на новшества, которые он внес в конструкцию своего шара.
Попеременно управляя гайдропами и парусами, Андре научился отклонять полет шара почти на 30 градусов в сторону от направления ветра. А если учесть еще, что полетом можно управлять и по высоте, сбрасывая балласт и работая клапаном для выпуска газа из оболочки, то Андре надеялся, что ему все-таки удастся направить шар именно к Северному полюсу.
Однако, как показала практика, Андре переоценил достоинства своей конструкции. Шар вскоре обмерз, отяжелел, потерял подъемную силу, и экспедиция была вынуждена высадиться на лед. Ее участники, так и не добравшись до полюса, отправились в обратный путь пешком. От холода и недоедания они вскоре обессилели, заболели… И экспедиция в конце концов обернулась трагедией — никто из ее участников так и не добрался до берега…
Д. И. Менделеев, как уже говорилось, открыл новую сферу применения аэростатов. Их стали использовать в качестве летающих научных площадок. Причем для покорения заоблачных высот в 30-е годы XX века во всем мире, в том числе и в нашей стране, стали строить специальные высотные воздушные шары — стратостаты.
Именно на таком шаре 30 июня 1901 года профессорами Берсоном и Сюрингом из Берлинского общества воздухоплавания был установлен первый официальный рекорд высоты полета для аэростата — они поднялись на высоту 10 800 м.
Говорят, правда, еще 5 сентября 1862 года Джеймс Глейшер поднялся на высоту 11 275 м. Но, поскольку в то время не существовало достаточно надежных высотомеров, то ему не удалось зафиксировать факт подъема на рекордную высоту официально.
Бельгийские ученые О. Пикар и П. Кипфер 27 мая 1931 года совершили подъем на 15 781 м. Год спустя Пикар уже с другим напарником — М. Козинсом — еще улучшил свое достижение, поднявшись на 16 370 м.
Этот рекорд мечтали побить во многих странах. Осенью 1933 года это удалось сделать исследователям нашей страны. Стратостат «СССР-1» с тремя аэронавтами на борту — Г. А. Прокофьевым, К. Д. Годуновым и Э. К. Бирнбаумом — поднялся на высоту 18 800 м.
Впоследствии рекорд высоты полета на стратостатах еще неоднократно обновлялся. Однако далеко не всегда подобные экспедиции заканчивались благополучно. Скажем, 31 января 1934 года всю мировую прессу облетело сообщение о трагической гибели экипажа стратостата «Осоавиахим-1». П. Ф. Федосеенко, А. Б. Васенко и И. Д. Усыскин достигли высоты в 22 км, однако при спуске произошло обледенение оболочки стратостата, отрыв его гондолы и отважные исследователи погибли.
А 11 ноября 1935 года американцы Орвил Андерсон и Альберт Стивене достигли на своем аэростате высоты 22 066 м.
Тридцатикилометровый рубеж первым преодолел майор Дэвид Симоне, врач ВВС США. В ночь с 19 на 20 августа 1957 года он достиг высоты 30 942 м на аэростате AF-WR1–1 с объемом оболочки 84 950 куб. м.
Это достижение было побито экипажем американского «Стралаба», принадлежавшего Уинзеновскому исследовательскому центру имени Ли Льюиса, на котором пилоты Малкольм Д. Росс и В. А. Пратер из резерва ВМС США 4 мая 1961 года поднялись над Мексиканским заливом на высоту 34 668 м.
Говорят, неофициальный рекорд — 37 735 м — был установлен 1 февраля 1966 года в Сиу Фоллс (штат Южная Дакота, США) Николасом Пиантанидом. К несчастью, этот полет стоил мужественному аэронавту жизни, сам стратостат потерпел крушение, а потому рекорд и не был засчитан.
Последние три с лишним десятка лет подобные экспедиции не проводятся. Для того нет практической необходимости. Стратостаты, снабженные автоматическими приборами, добывают информацию о верхних слоях атмосферы ничуть не хуже людей. Так что риск себя не оправдывает.
А он довольно велик. Дело в том, что людей на больших высотах приходится помещать в герметичные кабины, одевать в скафандры, чтобы они не задохнулись, не погибли в разреженной атмосфере. Оболочки стратостатов же необходимо шить из особо прочных тканей, делать многослойными и наполнять лишь частично, поскольку сильный нагрев оболочки и газа солнечными лучами, падение атмосферного давления приводят к ее сильному раздуванию — неровен час может и лопнуть…
Наибольшая высота полета беспилотного аэростата равняется 51 815 метрам. Этот рекорд установлен в октябре 1972 г. в Чико (штат Калифорния, США) газонаполненным аэростатом Уинзеновского исследовательского центра с объемом оболочки 1,35 млн куб. м.
Мировой рекорд высоты полета для гибридных аэростатов составляет 4442 м и принадлежит голландцу Хенку Бринку, совершившему рекордный полет 26 августа 1985 г. Рекорд высоты полета для пилотируемых аэростатов типа монгольфьер составляет 19 811 м и принадлежит он Перу Линдстранду, поднявшемуся в воздух 1 июня 1988 года.
Поднаторев в полетах над сушей, смелые аэронавты начали делать попытки пересечь на воздушных шарах и океаны. Так, например, Бен Л. Абруццо, Макси Л. Андерсон и Ларри М. Ньюмен на аэростате «Рэйвен Дабл Игл II» совершили первый трансатлантический перелет на газонаполненном аэростате с 12 по 17 августа 1978 года. Во время полета были установлены абсолютные мировые рекорды дальности полета и продолжительности пребывания в воздухе для газонаполненных аэростатов: 5001,28 километра и 137 часов 5 минут соответственно.
Первый одиночный перелет через Атлантику совершил 14–18 сентября 1984 года полковник Джо Киттинджер на гелиевом аэростате «Рози О'Грейди» объемом 3000 куб. м. Он стартовал в Карибу (штат Мэн, США) и приземлился в Савоне (Италия). Путешествие протяженностью 5700 км продолжалось 86 часов.
Трансатлантический перелет на аэростате типа монгольфьер был совершен Ричардом Брансоном и Пером Линдстрандом на летательном аппарате «Вирджин Атлантик Флайер». Полет начался ранним утром 2 июля 1987 года в городке Шугар Лоуф (штат Мэн, США), а на следующий день, 3 июля, аэростат коснулся земли в окрестностях Лимавади (Северная Ирландия).
Вслед за Атлантикой вскоре покорился и самый большой океан нашей планеты — Тихий или Великий. На газонаполненном аэростате «Дабл Игл V» 9–12 ноября 1981 года был совершен первый транстихоокеанский перелет. Маршрут воздухоплавателей пролег между Нагасимой (Япония) и Ковелло (штат Калифорния, США).
Первый транстихоокеанский перелет на аэростате типа монгольфьер осуществили Ричард Брансон и Пер Линдстранд на аэростате «Вирджин Оцука Пасифик Флайер».
Полет начался 15 января 1991 года в 3 часа 47 минут из Японии и закончился 17 января в 17 часов 02 минуты на северо-западе Канады.
Следующая дистанция, которая напрашивалась сама собой, — полет на воздушном шаре вокруг шара земного. Понятное дело, без промежуточных посадок.
Одним из первых такую попытку предпринял Б. Абруццо. Однако стартовав в 1989 году из Японии, он сумел дотянуть лишь до Калифорнии. В том же году сорвался полет Д. Нота, который не смог набрать достаточно средств для осуществления своей экспедиции. В 1993 году неудача постигла экипаж Л. Ньюмена — шар не смог перевалить через высокие горы. И английский мультимиллионер, заядлый воздухоплаватель Ричард Бренсон, несколько ранее перелетевший на аэростате через Атлантический океан, в 1996 году был вынужден отказаться от подобной попытки, так как не дождался подходящего прогноза погоды.
Лишь 7 января 1997 года шар, стоивший Бренсону около 3 млн долларов, стартовал из окрестностей города Маракеша (Марокко). Экспедиция готовилась в лихорадочной суматохе, поскольку, по слухам, в США тоже намеревались осуществить аналогичную экспедицию, и Бренсон из всех сил старался опередить конкурентов. Но, как известно, спешка к добру не приводит.
Пробыв в воздухе всего 19 часов, воздушный шар начал терять высоту. Экипаж подал сигнал бедствия, поскольку скорость падения доходила до 600 м в минуту. «Я стоял у люка и выбрасывал наружу все, что мне попадалось под руку», — сознался Бренсон. Другой член команды, Ф. Ричи, был даже вынужден вылезти наружу, чтобы сбросить один из топливных баков. По мнению Бренсона, этот поступок и спас экипаж. «Нам очень повезло, что Ричи — механик и смог отсоединить бак», — сказал командир экипажа.
Но даже после этого плавной посадку назвать было никак нельзя. Пролетев всего 640 км над территорией Марокко и Алжира, гондола соприкоснулась с нашей твердой планетой с такой силой, что находившиеся внутри люди испытали сотрясение, как при автомобильной аварии. Но, к счастью, все обошлось, члены экипажа остались живы и даже смогли разобраться в причинах неудачи.
Оказывается, в спешке было неправильно выбрано соотношение гелия и балласта. Вскоре после взлета выяснилось, что балласта не хватает для поддержания должной высоты, шар стал падать. Кругосветное путешествие закончилось, едва начавшись.
Потом были новые попытки и новые неудачи…
Так продолжалось до марта 1999 года, когда мир узнал сенсационную новость: швейцарец Бертран Пиккар и англичанин Брайн Джонс вдвоем облетели Землю на воздушном шаре. Стало понятно: еще немного — и кто-нибудь сделает то же самое в одиночку.
Но кто? Серьезную заявку на беспосадочный полет вокруг земного шара на шаре воздушном под управлением пилота-одиночки сделал в том же году 58-летний американец Стив Фоссет.
Его долгое время считали неудачником. Еще бы: за 7 лет он совершил 6 неудачных попыток облететь вокруг Земли в одиночку. Не раз мерз, горел и даже тонул… Но отогревшись, подлечившись, придя в себя, он упрямо начинал все сначала.
В 1995 году Фоссет впервые испробовал себя в роли профессионального воздухоплавателя. Затратив несколько месяцев на подготовку к первому официальному перелету, Стив Фоссет в одиночку пересек на воздушном шаре Тихий океан. Стартовал с Олимпийского стадиона в Сеуле и через четверо суток приземлился в Канаде. Есть мировой рекорд!
В 1997 году он побил свой же собственный рекорд на дальность полета на воздушном шаре, установив новый — 16 673 км. Для этого, стартовав в Сент-Луисе, он пересек США, Атлантический океан, Северную Африку и Ближний Восток. Он намеревался лететь и дальше, но пересечь заодно и Тихий океан ему не удалось из-за недостатка топлива на борту. И Фоссет приземлился примерно в 700 км от индийской столицы Дели.
Новый, 1998-й, год Фоссет встретил на высоте 6100 метров. Настырный американец осуществлял третью попытку облететь земной шар. Однако, перелетев через Черное море со средней скоростью 150 км/ч, он вскоре попал в аварию. Отказала система обогрева гондолы, практически перестало поступать топливо и к горелкам…
И незадолго до православного Рождества, 5 января 1998 года, его шар совершил вынужденную посадку на территории России, близ Краснодара. В утешение Фоссету подарили на память белую казацкую бурку…
Но его душа на том не успокоилась. И в августе того же года неугомонный Фоссет предпринял еще одну, уже четвертую по счету, попытку опередить конкурентов.
На сей раз местом старта была избрана Аргентина, и полет проходил в основном над Южным полушарием. Воздухоплаватель благополучно добрался до побережья Австралии, перелетел весь континент и продолжил полет уже над Тихим океаном, когда в его воздушный шар, наполненный гелием, попала молния.
И падая с высоты 9000 м, Фоссет было уж подумал: «Все… Это конец!» Однако судьба и на этот раз оказалась милостива к путешественнику. Воздушный шар упал в Коралловое море, в 500 милях к востоку от побережья Австралии. И вскоре спасательный плотик Фоссета был обнаружен французским военным самолетом, а затем его подобрала австралийская яхта.
После той катастрофы Фоссет чуть было не отказался от своей затеи. Однако упрямый характер все же взял свое. И уже через месяц, получив из ремонта оболочку, Стив Фоссет предпринял очередную, уже шестую по счету попытку. И опять ему не повезло. Да, ему удалось установить рекорд продолжительности одиночного полета по времени, но вернуться в Австралию с обратной стороны он не смог. На сей раз причиной преждевременного финиша в Южной Америке стала непогода над Тихим океаном.
Однако с каждым разом Фоссет вносил очередные усовершенствования в конструкцию своего аппарата. И в конце концов он добился, что оболочка, похожая на перевернутую грушу, стала вмещать 16 000 куб. м гелия и 3000 куб. м горячего воздуха. Расчет показывал, что такой шар может непрерывно держаться в воздухе около 22 суток вместо 18. Больший объем также позволял увеличить высоту полета, что открывало большие возможности выбора попутных ветров.
Капсула пилота, изготовленная из легкого сплава, тоже увеличилась в размерах. Ее габариты — около 3 м в длину, чуть больше 2 м в ширину и столько же в высоту. Новая станция контроля за полетом, позаимствованная у авиаторов, значительно упростила управление аппаратом. Теперь даже горелки, подогревающие воздух внутри шара, включались компьютером.
Особое внимание было уделено системе спутниковой навигации и связи. Воздухоплаватель мог связываться с центром управления в Вашингтонском университете каждый час. Все перемещения Фоссета в воздухе фиксировались радарами, и при необходимости ему с земли подсказывали, как изменить высоту полета, чтобы попасть в воздушный поток нужного направления.
В общем, в конце концов Стив Фоссет добился того, о чем давно мечтал: 4 июля 2002 года в 7.34 по местному времени шар «Спирит оф Фридом» («Дух Свободы») совершил посадку на западе штата Квинсленд (Австралия), неподалеку от того места, откуда и стартовал. Впервые в истории одиночное кругосветное путешествие на воздушном шаре было завершено.
Так уж повелось, что кроме высоты и дальности полета аэронавты еще неофициально соревнуются и в том, чей шар больше. Так, еще братья Монгольфье построили «Флесселле» — третий по величине среди аэростатов типа монгольфьер. Объем его оболочки составлял 23 000 куб. м. И 19 января 1784 года на нем поднялись в воздух семь пассажиров, среди которых были Жозеф Монгольфье и Пилатр де Розье.
Самым большим из когда-либо поднимавшихся в воздух монгольфьеров оказался аэростат «Вирджин Оцука Пасифик Флайер» фирмы «Тандер энд Колт». Объем его оболочки составлял 73 624 куб. м, а высота — 68 м.
Самым быстрым в мире пилотируемым монгольфьером стал аэростат «Вирджин Оцука Пасифик Флайер», который во время транстихоокеанского перелета 15–17 января 1991 года достиг скорости 385 км/ч.
Двенадцатиместный аэростат ЗООА фирмы «Тандер энд Колт» является самым большим в мире пассажирским монгольфьером, используемым для регулярных полетов. Его объем 8495 куб. м, диаметр и высота составляют соответственно 26,46 м и 27,19 м.
Самый же большой в мире аэростат был построен фирмой «Уинзен Рисерч, Инк.» в штате Миннесота (США). Объем его оболочки составлял 2 000 000 куб. м.
И в наши дни готовятся все новые рекорды. Скажем, в тот момент, когда пишутся эти строки, два британских аэронавта Энди Элсон и Колин Прескотт на стратостате собираются подняться ввысь аж на 40 км! При этом гелиевый стратостат, изготовленный британской компанией «Кьюнетикью», имеет оболочку весом в 5000 кг и в полете раздуется до размеров 100-этажного небоскреба!
Аэростат чуть поменьше в начале 2001 года совершил полет над Антарктидой. К нему американские астрофизики подвесили специальный телескоп и другую аппаратуру для наблюдений за звездным небом.
В свое время большую пользу науке принесли полеты автоматических высотных аэростатов, применяемых для изучения воздушных потоков в атмосфере нашей планеты. Так, например, 40 лет назад автоматический аэростат, запущенный в Аляске для изучения космических лучей, прошел на высоте 40 км путь в 15 000 км и приземлился в районе Ленинграда.
Помните, что случилось в сказке с продавцом воздушных шариков, когда он надул их чересчур много? Правильно, при первом же порыве ветра он оторвался от земли и отправился в полет… Самое интересное, что нечто подобное имело место и в жизни, сообщает журнал «Фортиан таймс». И приводит такие подробности…
1 июля 1982 года с помощью своей подруги Кэрол ван Дойзен американец Ларри Уолтере решил отправиться в путешествие к небесам. Причем не фигурально, а самым натуральным образом. Бывшему участнику войны во Вьетнаме, видимо, не хватило армейских приключений. Поэтому когда ему, как Иисусу Христу, исполнилось 33 года, Ларри решил вознестись. Однако он не пошел в церковь и не стал приносить горячих молитв, а просто купил 42 шара, предназначенных для подъема метеорологических зондов. Каждый из них в надутом виде имеет 2 м в диаметре и способен поднять в воздух до 5,5 кг груза. Подсчитав подъемную силу, Уолтере в придачу к шарам купил еще подержанное кресло и парашют, чтобы путешествовать с удобствами и в безопасности.
Он накачал все шары, привязав их к ручкам кресла. Рвущаяся в небо связка шаров крепилась причальным канатом к врытой в землю скамье, а страховочным концом длиной в 250 м — к автомобилю Кэрол. Однако, несмотря на все предосторожности, Уолтере все-таки просчитался. Когда по его сигналу Кэрол обрезала причальный канат и все шары взмыли в воздух, они не только в считанные минуты размотали страховочный конец на всю длину, но и оборвали его.
Оказавшись в свободном полете, Уолтере было запаниковал. Шар занесло на высоту порядка 4,5 км и дышать становилось все труднее. Но тут он вспомнил еще об одной «страховке» — предусмотрительно прихваченном с собой револьвере. Вытащив его из кармана, путешественник разрядил всю обойму в 7 патронов, продырявив несколько воздушных шаров. Подъемная сила связки уменьшилась, и шары, опустившись до высоты 2 км, медленно поплыли по воздушной реке.
Полет так понравился Ларри, что он решил продлить удовольствие, выбросив за борт часть провизии и воды из запасов, взятых с собой. И опять-таки просчитался. Облегченную конструкцию дернуло, и вместе с балластом вниз улетел и револьвер. А шары снова стали стремительно подниматься вверх…
Впрочем, смелым иногда везет. Из продырявленных ранее шаров продолжал выходить газ, так что вся конструкция вскоре замедлила подъем, а потом и пошла на снижение.
Он почти достиг земли в 15 км от места старта, так и не воспользовавшись своим парашютом. Но завис на проводах линии электропередачи. Здесь его и нашли полицейские, заметившие в небе нечто странное. Вызванные спасатели сняли воздухоплавателя с проводов целым и невредимым, а полиция тут же оштрафовала его на 1500 долларов за «полет на аппарате, не предназначенном для воздухоплавания».
Правда, случай с Ларри попал в окрестные газеты, но счастья это ему не принесло. Подружка его бросила, заявив, что с таким сумасбродом опасно связывать свою жизнь. А многочисленные интервью не принесли тех денег, на которые он рассчитывал. Гонорары не покрыли и штрафа. Затраты же на покупку шаров, кресла, парашюта и т. д. так и остались невозмещенными…
Не задалась и дальнейшая жизнь Ларри. В 1993 году он окончательно свел с ней счеты, выстрелив из вновь купленного револьвера себе в сердце. Тем не менее память о его полете осталась в анналах истории.
А в 2001 году подобный полет решил совершить еще один самодеятельный воздухоплаватель, рассчитывая попасть в Книгу рекордов Гиннесса. 46-летний англичанин Ян Эшпоул поднялся в воздух с помощью связки из 600 детских воздушных шариков, достигнув высоты 3350 метров.
Серьезной проблемой, с которой ему пришлось столкнуться во время подъема, оказался сильный ветер. Эшпоула закрутило, вся связка перепуталась и прижатые друг к другу шарики начали лопаться… В итоге воздухоплавателю пришлось воспользоваться запасенным парашютом.
Спуск и приземление прошли благополучно. Вдобавок, к радости англичанина, информация о данном полете была занесена в Книгу Гиннесса.
В 2010 году Румыния намерена осуществить свою собственную программу по выводу на орбиту космического корабля с человеком на борту. Ракета «Стабило» полностью румынского производства с одним или несколькими космонавтами должна будет подняться на высоту в 100 км и затем вернуться на Землю.
Однако те, кто представляют старт первого румынского космического экипажа по примеру НАСА или космодрома в Байконуре, будут несколько разочарованы, подчеркнул президент румынской Ассоциации аэронавтики и космонавтики (АРКА) Думитру Попеску. Румынский космический корабль на высоту 22 км сначала поднимет самый большой в мире воздушный «солнечный» шар объемом в 350 тыс. куб. м.
Его оболочка толщиной всего в 15 микрон будет изготовлена таким образом, что для нагрева шара будет использована не просто солнечная энергия, а еще и солнечная радиация. При этом ракета с экипажем будет находиться внутри гигантского монгольфьера.
Достигнув намеченной высоты, космонавт или экипаж корабля «Стабило» включит маршевые двигатели и через специальное отверстие в куполе шара диаметром в 2 метра со скоростью 1,25 м/с стартует в космос на высоту примерно 100 км. «Как только закончится топливо, — продолжил Д. Попеску, — экипаж возвратится назад».
По его словам, ракета длиной в 6 м и весом в 1000 кг при скорости 4,5 тыс. км/час и перегрузке в 6,8 g сможет подняться на высоту в 100 км, имея на борту, по крайней мере, одного человека.
Испытания прототипа воздушного «солнечного» шара, несущего макет космического корабля «Стабило», уже прошли в начале 2007 года в местечке Онешть, в центре Румынии. Он поднялся до высоты в 15 км, отделяемая капсула (без человека) успешно приземлилась на парашюте, вся электронная аппаратура работала без сбоев.
Однако проведенные испытания показали, что на запуск монгольфьера-носителя могут оказывать серьезное влияние погодные условия — температура воздуха, солнечная освещенность, скорость ветра не только на Земле, но и в верхних слоях атмосферы.
Тем не менее, по сообщениям руководства АРКА, к тренировкам для полета на «Стабило» уже приступили семь будущих аэронавтов, которые твердо намерены покорить космическую высоту.
Кстати, румынские исследователи — не единственные, кто собирается покорить космическую высоту с помощью стратостата. Аналогичный проект намерены осуществить и канадские исследователи из компании «Дрим Спейс» («Мечты о космосе»). Причем первый прототип системы Х-1, состоящей из стратостата, способного подняться на высоту 24 км, и экспериментальной ракеты «Уалдфайр», канадцы намерены испытать уже в 2008 году. Людей на борту Х-1 пока не будет.
Поскольку аэростаты, в отличие от дирижаблей, не имеют собственных моторов и в полете подвластны ветрам, то их зачастую привязывают с помощью троса на лебедке к якорям на земле. Такие воздушные шары, в отличие от упомянутых выше аэростатов свободного полета, называют привязными.
Но с их помощью удается сделать немало полезного. Скажем, в США как-то проводились исследования с помощью привязных высотных аэростатов. Так вот, оказалось, что с их помощью удается «осматривать» районы, удаленные иной раз от места привязки аэростата на тысячи километров! Для этого фотоаппаратура, телескопы и радары должны быть подняты на высоту 20–30 км. Масса привязного троса при этом достигает несколько тонн. Впрочем, в последнее время взамен стальных тросов стали использовать синтетические, которые позволяют в принципе поднимать привязные аэростаты аж на 60 км.
Используют аэростаты и в качестве своеобразных парашютных вышек. Еще в годы Великой Отечественной войны привязные аэростаты позволили в короткие сроки подготовить сотни тысяч десантников и одновременно сберегли сотни тонн авиационного горючего, так необходимого фронту. Как говорят исторические хроники, первые парашютные прыжки с привязного аэростата были выполнены 24 мая 1942 года в 5-м воздушно-десантном корпусе. Всего же в том году с помощью привязных аэростатов было подготовлено 37 440 парашютистов. Продолжалась такая подготовка и в последующие военные годы. Причем в сентябре 1944 года был поставлен своеобразный рекорд: за сутки с одного аэростата было выполнено 2278 прыжков.
После войны, в конце 1950-х годов, был даже сконструирован специальный аэростат для подготовки парашютистов ДАГ-2 (десантный аэростат Годунова). Однако в этот момент в СССР началось планомерное уничтожение дирижаблестроения как неперспективной отрасли народного хозяйства, и многое из созданного нашими учеными-воздухоплавателями было утрачено безвозвратно.
А вот на Западе, напротив, подхватили наш опыт; аэростатные комплексы для подготовки десантников в США, Великобритании, Франции, Бельгии и многих других странах используют и по сей день. Правда, теперь спохватились и наши специалисты. Так, сотрудники воздухоплавательного центра «Авгуръ» смогли построить аэростат ДАГ-2М — модификацию аэростата ДАГ-2.
Создан в нашей стране и высокомобильный комплекс связи «Старт-1Р», который работает с любыми УКВ радиостанциями диапазона 50–80 МГц. Главной «изюминкой» подобных комплексов является антенно-фидерное устройство поверхностной волны, поднимаемое на аэростате. Привязной трос служит одновременно и фидером антенны. Он выполнен из синтетических волокон со специальным металлизированным покрытием. Так что возбуждаемая генератором волна «прилипает» к поверхности троса и бежит по нему наверх, где под самым аэростатом расположен антенный излучатель. Рядом же может располагаться и приемная антенна.
Поскольку вся тяжелая аппаратура остается на земле, а наверх поднимается только антенна, аэростат получается сравнительно небольшим и дешевым. Причем благодаря применению современных материалов утечка газа через оболочку настолько невелика, что оболочку подкачивают всего лишь раз в неделю. Причем вся процедура занимает не более 30 минут.
Используют привязные аэростаты также в качестве осветительных «мачт» для освещения мест стихийного бедствия или массовых празднеств. Работают они и подъемными кранами, поднимая ввысь кресты строящихся церквей и храмов, шпили телерадиоцентров и т. д. А канадские и американские фермеры начали использовать подобные устройства для наблюдения за работающими в поле комбайнами с дистанционным управлением.
Еще одна сфера применения привязных аэростатов — создание воздушных заграждений. Впервые подобные заграждения опять-таки были использованы в годы Великой Отечественной войны. Аэростаты преграждали путь фашистским самолетам к Москве и Ленинграду, затрудняли бомбометание. Известен даже случай, когда один бомбардировщик упал, врезавшись в трос.
Этот полезный опыт опять-таки подхватили за рубежом. Ныне стало известно о создании в США системы противовоздушной обороны AUsopp Helikites Anti-Aircraft Defence (сокращенно AHAAD).
Основной частью системы является гелиевый привязной аэростат Helikites. Принцип прост: в зоне обороны поднимается множество аэростатов, к которым крепятся тросы высокой прочности, предназначенные для наматывания на лопасти вертолетных винтов. Система AHAAD вынуждает вертолеты противника увеличивать высоту полета более 300 м, что является рабочей высотой аэростата. Это делает вертолет чрезвычайно уязвимым как для обнаружения радарами, так и для уничтожения с помощью ракет и стрелкового оружия.
Ну а наши специалисты из питерского центра воздухоплавания «Авгуръ» предлагают использовать подобные заграждения даже против крылатых ракет. Если поднять с помощью аэростатов в воздух прочные синтетические сети, то их практически не видно на экранах радаров. И движущаяся на низкой высоте с большой скоростью крылатая ракета запутывается в сетях, падает на землю, не дойдя до назначенной ей цели.
Спуститься с большой высоты и уцелеть — вот главная задача парашютиста. А помогает ему в этом «спасительный зонтик» или «предотвращающий падение» — так можно перевести с французского слово «парашют».
В этой главе мы попробуем проследить историю парашюта от начала и до наших дней, отметим наиболее значительные достижения парашютистов мира и нашей страны.
Научные же принципы аппарата, замедляющего падение тел в воздухе, впервые сформулировал, по-видимому, знаменитый английский гуманист XIII века, ученый-монах Роджер Бэкон. В своем сочинении «О секретных произведениях искусства и природы» он указал на возможность постройки летательных машин и отметил при этом, что опираться на воздух можно при помощи вогнутой поверхности.
Первый достоверный проект парашюта принадлежит гениальному итальянцу Леонардо да Винчи (XIV век). Свои наблюдения и опыты он изложил в «Атлантическом кодексе». В разделе «О летании и движении тел в воздухе» он пишет: «Если у человека есть шатер из накрахмаленного полотна, каждая сторона которого имеет 12 локтей в ширину и столько же в вышину, он может бросаться с любой большой высоты, не подвергая себя никакой опасности…»
Поверхность предложенного ученым устройства для спуска человека равна примерно 36 кв. м (если считать, что один локоть примерно равен 40 см). Заметим, что современные парашюты для людей в зависимости от назначения и материала имеют площадь от 23 до 80 квадратных метров. Практическая пригодность конструкции удостоверена и при помощи модели его «шара», выполненной уже в наши дни. Ныне эта модель находится в музее Кло-Люсе близ городка Амбуэз (Франция).
Исследователи творчества Леонардо полагают, что реализовать идею парашюта мастеру не удалось. Однако научно обоснованная идея не забылась, не затерялась в веках. Прошло немногим более ста лет, и в труде югославского ученого Фаусто Вранчича, постоянно жившего в Италии, появилось описание устройства для безопасного передвижения человека с высоты на поверхность земли, во многом похожего на парашют Леонардо. Более того, в 1617 году Вранчич изготовил во Франции парашют с квадратным куполом и продемонстрировал его в действии, спрыгнув с крыши высокой башни.
Не были забыты парашюты и в уже упоминавшейся нами Индии. Так, в 1650 году французский посол сообщал королю Людовику XIV о необычных трюках с парашютом, которые выполняли при дворе короля Таиланда индийские фокусники. Об одном из таких воздушных акробатов-трюкачей, который с аппаратом, похожим на большой зонт, отважно бросался вниз с высокого бамбука, французский дипломат писал, что акробат «отдавался таким образом воздушным потокам, которые несли его по воле случая то к земле, то на другие деревья или на дома, стоящие рядом, и этот человек не причинил себе каких-либо повреждений».
Так, «преданья старины глубокой», уходящие своими корнями еще в те времена, когда люди верили, что плоская Земля покоится на трех китах, свидетельствуют о том, что парашют является, пожалуй, самым древним средством передвижения по воздуху.
Практическим парашютированием люди долгое время занимались от случая к случаю, лишь в чрезвычайных обстоятельствах. Особого желания прыгать с крыш и балконов люди, по-видимому, не испытывали. Парашют из экстравагантной диковины превратился в жизненную необходимость, лишь когда человек научился подниматься в небо выше самого высокого дерева или башни.
Не случайно первым создателем парашюта история называет одного из братьев Монгольфье — Жозефа Мишеля. Именно он еще до строительства первого монгольфьера задумался над проблемой создания «спасательного пояса» на случай непредвиденных обстоятельств.
Он же испробовал на себе и одну из практических конструкций парашюта. Соорудив зонт диаметром около 2,5 м — видно, недаром трудился французский посол, сообщая об индийских «фокусниках», — Жозеф Мишель Монгольфье спрыгнул с крыши родительского дома. Приземление обошлось благополучно, несмотря на все «охи» и «ахи» сбежавшихся родственников.
Таким образом, средство спасения на случай возгорания монгольфьера в воздухе или иной аварии было создано. А пожар на воздушном шаре того времени был вполне вероятным явлением. Вспомните хотя бы то что оболочку своего первого монгольфьера сыновья бумажного фабриканта сделали, конечно, из бумаги. Наполнялся шар дымом от костра, в котором горели солома и овечья шерсть. Более того, аэронавты порой брали с собой жаровни с углями, чтобы подогревать воздух в шаре для большей продолжительности полета.
Положение мало изменилось и после изобретения Жана Александра Шарля, предложившего наполнять шар не дымом, а водородом. Грузоподъемность шара, правда, от такой замены значительно возросла — ведь водород намного легче горячего воздуха. Однако опасность пожара вовсе не уменьшилась: водород, смешиваясь с кислородом воздуха, образует смесь, не случайно названную «гремучим газом».
Практическая же необходимость, как справедливо замечено, двигает науку вперед быстрее всяких университетов. И вот, начиная с 1777 года, сначала во Франции, а потом и по всей Европе испытывают один «спасательный пояс» за другим.
Парижский профессор Дефонтаж предложил для безопасного спуска с большой высоты изобретенный им «летающий „плащ“». Профессор брал пример с пернатых и выполнил свое изобретение из бесчисленного количества мелких птичьих перьев. Испытать его согласился приговоренный к смерти преступник Жан Думье. В сопровождении стражников он влез на крышу парижского оружейного склада, надел плащ и выслушал наставления профессора: «Держите руки горизонтально и постарайтесь парить, как птица».
Затем Думье подошел к краю крыши и бросился вниз. Публика ахнула, однако все обошлось благополучно — плащ доставил Думье на землю целым и невредимым. Профессор на радостях подарил испытателю кошелек с деньгами, а парижский мэр, согласно договоренности, освободил Думье из-под стражи.
Примеру Дефонтажа и Думье потом пытались следовать многие отчаянные головы, создавая и испытывая различные варианты «летающих плащей», но удача далеко не всегда была на их стороне. Плащи оказались очень неустойчивы в полете…
Дело сдвинулось с мертвой точки, лишь когда за работу взялся французский физик Луи Себастьян Ленорман. Он не только придумал слово «парашют», но и создал несколько практически пригодных конструкций. Сначала он сделал два парашюта-зонтика диаметром по 1,5 м. Парашютист должен был держаться за деревянную перекладину, соединявшую зонтики в единое целое.
И вот 26 декабря 1783 года Ленорман повторил опыт древнего китайского императора, который, согласно легенде, спасся с верхнего этажа горящего дворца, спрыгнув с зонтиком. В городе Монпелье в присутствии многочисленной толпы зрителей Ленорман влез на высокое дерево и спрыгнул с него вместе со своими зонтиками.
Спуск прошел благополучно, однако первая конструкция не удовлетворила взыскательного изобретателя. От двух куполов он перешел к однокупольной системе увеличенного диаметра. Парашют имел прочную стойку и крепился к ней в точности как зонтик.
Еще дальше пошел в своих поисках воздухоплаватель Жак Бланшар. Он создал парашют с плоским куполом диаметром около 7 м. Во время полета купол в полураскрытом виде размещался между собственно шаром аэростата и гондолой. В случае аварии купол отсоединялся от шара, раскрывался полностью и опускал гондолу с воздухоплавателем на землю.
Кстати, сотни лет спустя принцип промежуточного размещения парашюта, предложенный Ж. Бланшаром, нашел широкое применение при подъеме на большую высоту метеорологических шаров с измерительной аппаратурой. Между шаром и приборным отсеком подвешивался парашют. Когда шар лопался, парашют раскрывался и доставлял приборы на землю.
Бланшару самому же пришлось испытать свое детище в 1785 году. Причем это был не испытательный прыжок, а самая настоящая авария, не ставшая катастрофой только благодаря парашюту. Во время очередного подъема на воздушном шаре Бланшар достиг высоты 500 м и решил начать спуск. Однако выпускной клапан заело, и возникла опасность, что, поднявшись на еще большую высоту, шар из-за уменьшающегося атмосферного давления в конце концов лопнет.
Тогда воздухоплаватель, не дожидаясь печального финала, решил ускорить развязку. Он вооружился предусмотрительно захваченным шестом и пробил дыру в оболочке, чтобы газ мог спокойно выходить. К несчастью, разница давлений внутри и снаружи шара оказалась чересчур высока, и оболочку при ударе разнесло чуть ли не вдребезги. Скорость падения гондолы нарастала. Бланшар, впрочем, не потерял присутствия духа, выбросил весь балласт, отцепил стропы, соединявшие корзину с остатками оболочки, и доверил свою жизнь парашюту. «Зонтик» не подвел и благополучно опустил воздухоплавателя, на землю.
Впрочем, 12 лет спустя каркасная конструкция парашюта получила полную отставку благодаря Андре Жаку Гарнерену. Он свой парашют также поместил между шаром и соединенной с ним гондолой. Стропы парашюта соединились с корзиной, а купол — с аэростатом. Случись в полете беда — срабатывало разъемное устройство, обрывалась тонкая подвеска купола к аэростату, парашют быстро наполнялся воздухом. Первыми «испытателями» этой системы стали животные, а 22 октября 1797 года и сам Гарнерен занял место в гондоле. В тот день впервые в истории человек использовал парашют не как спасательное средство, а для выполнения преднамеренного демонстрационного прыжка с воздушного шара.
Среди свидетелей этого события был и физик Лаланд. Заметив, что парашютист сильно раскачивался в полете, он предложил продырявить купол «на макушке». Без такого «полюсного отверстия», как его стали называть позднее, воздух вытекает только из-под кромки парашютного купола, вызывая тем самым его раскачивание.
Следующее усовершенствование предложил брат Гарнерена — Жан Батист, выдающийся ученый своего времени. Он окончательно освободил парашютный купол от каркаса, логично доказав, что «зонтик» в потоке воздуха прекрасно раскроется и без помощи разного рода распорок.
Гарнерен принял усовершенствования, предложенные учеными, модернизировал свой парашют и стал совершать с его помощью показательные прыжки не только во Франции, но и за границей. Вместе с женой он совершил длительное гастрольное турне по странам Европы, заработав немало денег и наград.
Воздухоплаванием начинают увлекаться и женщины. Примеру своего дяди последовала племянница Батиста Гарнерена — Элизабет. На празднике по случаю вступления на престол Людовика XVIII, проходившем 4 апреля 1814 года на Марсовом поле в Париже, она совершила свой первый прыжок при огромном стечении народа.
Спустя полтора года двадцатилетняя Элизабет отправляется на гастроли по Европе. В Венеции, совершая свой 28-й прыжок, она покинула корзину воздушного шара над морем, чтобы испытать новое изобретение своего родственника — парашют, приспособленный для приводнения. Спуск на воду прошел успешно.
И это не единственный испытательный прыжок, совершенный отважной парашютисткой и воздухоплавательницей. Сохранилось описание тех лет, в котором сообщается, что Элизабет Гарнерен имеет возможность совершать спуски на парашюте в различных направлениях скользящим полетом. Способ заключается главным образом в том, что при спуске на парашюте она придерживала часть строп руками, отчего поверхность парашюта изменяла форму и наклон, и сама парашютистка изменяла отчасти путь своего движения вниз, делая скользящие движения в сторону.
Таким образом, уже в то время изобретатели и испытатели пытались сделать парашют управляемым. Причем, кроме попыток управления с помощью строп, делались и специальные конструкции. Так, скажем, в 1852 году французский изобретатель Летур построил аппарат с куполом площадью в 72 кв. м. Под этим куполом размещалась корзина, имевшая для изменения направления руль и два боковых крыла, управлявшиеся с помощью ножных педалей.
Оригинальный аппарат был выставлен для всеобщего обозрения на Парижском ипподроме. Однако к испытаниям своего изобретения Летур приступил лишь два года спустя, переселившись в Англию. И вот 27 июня 1854 года, подвесив свой аппарат под корзиной большого воздушного шара, он стартовал из Креморнского сада в Лондоне. Поднявшись на необходимую высоту, изобретатель перерезал веревки, соединявшие его аппарат с воздушным шаром. Однако по оплошности он не успел перерезать их все, завис на одной веревке. Положение усугубилось тем, что восьмидесятиметровая бечевка приподняла вверх одну сторону его жесткого парашюта и одновременно накренила воздушный шар, который стал быстро снижаться. Сильный порыв ветра несколько раз ударил корзину с аэронавтом о верхушки деревьев. Наконец, она зацепилась за ветви, Летуру удалось обрезать злополучную веревку и спуститься из корзины на землю. Однако ушибы его оказались настолько сильны, что через некоторое время изобретатель скончался.
Неудача Летура вовсе не означала, что отважные покорители пятого океана вообще отказались от попыток управляемого полета на парашютах. Несколько удачных опытов сделала, например, последовательница Элизабет Гарнерен — парашютистка Паутвен.
Согласно сохранившимся данным, она прыгала с парашютом чрезвычайно большого диаметра и, вероятно, имела небольшой вес. Поэтому ее прыжок в Парме (Италия) с высоты 1800 м продолжался 43 минуты! Имея столь малую вертикальную скорость — порядка 0,7 метра в секунду — Паутвен получила взамен довольно большие возможности горизонтального перемещения, управляя куполом с помощью строп. В описании ее лондонского прыжка, совершенного в 1856 году, указано, что во время спуска она сумела трижды перелететь с одного берега Темзы на другой.
Постепенно продолжал совершенствоваться и сам парашют. От жесткой конструкции парашютисты окончательно перешли к мягкой. Причем многие изобретатели старались усовершенствовать не только сам купол, но и его укладку, размещение на воздушном шаре.
Так, например, в немецкой авиационной хронике конца XIX века особняком стоит имя парашютиста Германа Латемана. От других «артистов-парашютистов», зарабатывавших деньги показательными прыжками, Латеман отличался тщательной технической подготовкой своих выступлений. Он, по существу, создал новую схему раскрытия парашютного купола. Изобретательный немец сложил его вдоль и поместил в длинный мешок-рукав, который затем вместе со стропами скатывал в рулон. Получавшийся таким образом компактный пакет крепился к гондоле воздушного шара.
Новая укладка помогла Латеману продемонстрировать новый воздушный трюк. Суть его заключалась в следующем. Парашютист покидал гондолу аэростата с двумя парашютными укладками. Он раскрывал один парашют и некоторое время спускался на нем, затем отцеплялся от купола и снова устремлялся вниз в свободном падении. Зрители ахали, а тем временем из рукава-футляра при помощи обрывной стропы, связанной с первым куполом, вытаскивался и раскрывался второй парашют.
Кроме этого новшества, подготовившего почву для создания парашютных ранцев, Латеман ввел немало усовершенствований и в сам парашют. Так, скажем, он заменил тяжелые льняные и хлопчатобумажные ткани, из которых шились купола, на более легкие, шелковые и шерстяные.
В июле 1886 года в небе над Берлином Латеман продемонстрировал шар-парашют. После того как воздушный шар, имевший форму груши длиной около 12 м и диаметром в 3 м, набрал нужную высоту, воздухоплаватель выпустил газ из оболочки. Аппарат стал падать. Однако под действием воздушного потока нижняя часть оболочки подвернулась внутрь второй половины, окантованной по периметру металлической полосой. Таким образом, получился купол, на котором, словно на парашюте, изобретатель благополучно опустился на землю.
Наш рассказ о Германе Латемане был бы неполным, если не упомянуть о его спутнице жизни — Кэтхен, в девичестве Паулюс. В возрасте двадцати двух лет девушка увлеклась воздухоплаванием и парашютизмом. За помощью в осуществлении своей мечты она обратилась к Латеману. Так она стала его помощницей, а потом — женой и соратницей.
Они переезжали из города в город, совершая по два-три прыжка в неделю каждый, пока 17 июля 1894 года при совершении своего четырехсотого прыжка Герман Латеман не погиб. Виной всему оказался все тот же шар-парашют. На сей раз его купол не сложился как надо, и Кэтхен, выпрыгнувшая с парашютом из корзины раньше, видела, как запутавшаяся в оснастке оболочка со все большей скоростью устремилась вниз.
Убитая горем женщина бросила было парашютные прыжки. Однако она оказалась не в силах выплатить огромную неустойку по ранее заключенным контрактам, и опасную работу пришлось продолжить. Каково ей было? Вот что говорила об этом сама Кэтхен: «Наступает волнующий момент для людей, стоящих внизу. Я закрываю глаза и сползаю вниз, в стремительную бездну. За три-четыре секунды парашют со свистом проносится вниз метров шестьдесят. Затем надо мной вздувается шелковое полотнище, и самая большая опасность миновала. Раскачиваясь, я сравнительно медленно двигаюсь навстречу матушке-земле и готовлюсь ко второму падению, которое происходит точно таким же образом.
Каково у меня на душе во время прыжков с такой головокружительной высоты?
Я признаю охотно, что решение на прыжок в бездну стоит больших усилий. Всегда в голове сверлит мысль, что, может, где-то просмотрен пустяк, что до сих пор надежный материал имеет какие-либо повреждения и рискованный прыжок может быть последним».
Но ей повезло. В мае 1912 года она поднялась в последний раз на воздушном шаре для прощания с небом. За 22 года работы отважная женщина совершила 516 полетов на воздушном шаре и 147 прыжков с парашютом. Причем 65 из них были двойными — с отцепкой первого купола. Таким послужным списком можно гордиться и в наши дни.
Первые прыжки с парашютом в российском небе выполнили иностранные воздухоплаватели и парашютисты. Один из них, имевший довольно странную фамилию или псевдоним Александр, выступал осенью 1804 года с показательными прыжками в Москве, а в 1805 году подобное же выступление парашютиста Мишо состоялось в Петербурге.
Вот что рассказывал о московских выступлениях Александра, стартовавшего из Нескучного сада, один из очевидцев: «Билеты разом расхватали, а мне достать не пришлось. Смотрел я с огорода Новодевичьего монастыря… Шар поднимался все выше и выше, а Александр махал флагами и стрелял из пистолета. Потом он оторвался от шара и прежде, чем парашют расправился, Александр три раза перевернулся в воздухе. Слышно было, как ужасно кричали в саду. Но скоро он расправил парашют и упал в пруд, но не утонул, а выплыл на берег благополучно…»
Примерно в это же время начинаются и первые опыты российских воздухоплавателей. В июле 1805 года московский купец Матвей Калашников для развлечения посетителей Нескучного сада поднимал на бумажном воздушном шаре, а затем спускал на парашюте различных животных. Чуть позднее из того же Нескучного сада взлетел и один из первых русских воздухоплавателей штаб-лекарь Лефортовского госпиталя Кашинский. Он сбрасывал вниз парашюты с грузом, а заодно проводил исследования атмосферы. Полеты Кашинского стали такой сенсацией, что в те дни, когда они проводились, пришлось отменять спектакли в театрах.
Немало сделали русские изобретатели и для усовершенствования парашюта. Скажем, весной 1882 года на одном из заседаний воздухоплавателей отдела Русского технического общества поручик М. О. Комарнов сделал доклад о своем изобретении — управляемом парашюте.
В начале 90-х годов XIX века исследованием устойчивости парашютных куполов занимался талантливый русский ученый А. Х. Репман. Интересно, что в молодости он был домашним учителем «отца русской авиации» Н. Е. Жуковского. В зрелые же годы Репман разработал парашют, который не имел центрального отверстия, но благодаря добавочным аэродинамическим поверхностям — отогнутым вверх полям купола — обладал достаточной устойчивостью.
В те же годы продемонстрировал свое изобретение и инженер-механик Н. Ф. Ягн. Он пытался обеспечить устойчивость парашюта за счет разделения подкупольного пространства вертикальными перегородками на несколько секторов. Эти перегородки работали как аэродинамические тормоза и быстро гасили маятниковые колебания парашюта.
Наряду с теоретическими разработками стал быстро развиваться и практический парашютизм. В небе России все чаще стали появляться не только иностранные гастролеры, но и отечественные парашютисты. К числу пионеров прежде всего следует отнести Юзефа Маврикиевича Древницкого. Сохранилось одно из объявлений тех лет: «В воскресенье 31 марта 1896 года первый в Тифлисе знаменитый воздухоплаватель-парашютист Юзеф Древницкий совершит полет на воздушном шаре и опустится с громадной высоты при помощи парашюта.
Начало с 3-х часов. Полет ровно в 5 часов. Подробности в афишах».
Надо сказать, что парашютный клан Древницких поначалу насчитывал трехчленов: братьев Станислава и Юзефа и Ольгу Древницкую — жену третьего брата Альфреда. Ольга Михайловна по праву считается одной из первых парашютисток России.
Поднимались Древницкие в небо на монгольфьерах, а прыгали с парашютами несколько иной конструкции, чем их зарубежные коллеги. Шелковый купол площадью около 80 кв. м крепился с помощью специального замка к трапеции под шаром. К кольцу со стропами присоединялись два прочных шнура, которые парашютист перед прыжком пристегивал к поясу. Прыгая, он тянул за стропу, соединенную с замком, и отделял парашют от шара.
В июле 1905 года Станислав разбился во время одного из показательных прыжков. Потом неудача постигла Ольгу. Прыгая в том же Тифлисе, она попала в реку Куру и получила тяжелую травму. Лишь Юзеф продолжал выступления: он совершал парашютные прыжки до самого начала Первой мировой войны, доведя их общий счет до четырехсот.
Участвовал Ю. Древницкий и во Всероссийском празднике воздухоплавания, состоявшемся в сентябре 1910 года на Комендантском поле под Петербургом. Он был единственным парашютистом, а вот авиаторов участвовало в празднике немало. Показательные полеты совершали Ефимов, Уточкин, Руднев и другие знаменитые русские летчики.
Во время этого праздника и произошла трагедия, потрясшая всю страну. На глазах у почтенной публики погиб известный пилот, капитан А. М. Мациевич.
Александр Блок, ставший невольным свидетелем трагедии, отозвался на это событие стихами:
Юзеф Древницкий с горечью сказал корреспонденту Петербургской газеты: «С 1892 года я безуспешно боролся с косностью лиц, стоящих у нас во главе официального воздухоплавания, смотрящих на спуск с парашютом как на акробатическое упражнение. Они никак не могли уразуметь, что даже при полном завоевании человеческим гением воздушной стихии необходимо будет иметь спасательный прибор, который мог бы сыграть подобную же роль, какую играют пробковые пояса на кораблях. Таким спасательным прибором на воздушных кораблях может быть и будет только парашют…»
Надо сказать, что эта мысль приходила не только в голову Ю. М. Древницкого. В том же 1910 году француз Вассер предложил первый авиационный, то есть предназначенный именно для спасения в случае аварии аэроплана, парашют. Однако эту конструкцию нельзя назвать удачной, поскольку она представляла собой попросту большой зонт со спицами, который укладывался в хвостовой части аппарата. По идее автора, в нужный момент авиатор должен был нажимать рычаг, раскрывая тем самым зонтик, и выпрыгивать из кабины. При этом изобретатель просчитался в размерах своей конструкции. Зонт площадью около 50 кв. м попросту не разместился бы в самолете, и поэтому конструкцию никто даже не стал испытывать.
Более удачной была конструкция французского же изобретателя Эрвье. Он сшил мягкий купол из трех различных видов материи. В средней части он использовал тяжелый материал со специальной пропиткой у полюсного отверстия, а где давление меньше, был поставлен более легкий. И, наконец, остальная часть купола была выполнена тоже из легкой материи, но с пропиткой.
Испытания, проведенные путем сбрасывания восьмидесятикилограммового манекена, оснащенного парашютом, с верхушки Эйфелевой башни, показали практическую работоспособность конструкции. Манекен опустился на землю в целости и сохранности. Но вот когда перешли к испытаниям на самолете, то оказалось, что громоздкий купол можно разместить только под самолетом.
А это далеко не самое удачное место для купола. В этом конструкторы вскоре убедились на печальном опыте. Во время одного из полетов погибла Кайя де Кастелла — отважная парашютистка, испытывавшая разработки своего мужа. Парашют запутался в расчалках и не смог раскрыться.
Более удачную конструкцию создал актер Петербургского императорского театра Глеб Евгеньевич Котельников. Он тоже был на Комендантском поле, когда разыгралась трагедия. Гибель пилота настолько потрясла его, что он решил создать конструкцию безопасного парашюта, которым бы мог воспользоваться каждый авиатор. Впрочем, вот что рассказывал об этом сам Глеб Евгеньевич в книге «Парашют», изданной в 1943 году, в самый разгар войны. Видно, очень уж нужна была такая книжка стране в то время.
Итак, вечером того же трагического дня Г. Е. Котельников, как обычно, играл в театре. Давали трагедию Шиллера «Мария Стюарт». Котельников играл роль Лейстера.
«— О чем вздохнули вы? — спрашивает меня королева.
— О, неужели причин вздыхать я не имею? — начал я. — Обращая свой страстный взор на светлое чело, терзаюсь я грозящей мне потерей.
— Что ж потерять вы можете? — спрашивает Елизавета. В этот момент у меня в голове промелькнула мысль:
„Сколько замечательных людей мы еще можем потерять, как потеряли Мациевича!“ На меня нашло какое-то затмение, и я с ужасом почувствовал, что забыл свою реплику королеве.
И только привычная актерская техника выручила. После продолжительной „игровой“ паузы я продолжил:
— О, сердца твоего! Тебя самой, бесценная, лишаюсь! — и дальше продолжал, как следовало.
— Что это с вами сегодня? — спросила меня актриса, игравшая Елизавету, едва только опустился занавес.
Я рассказал ей про ужасный случай на аэродроме…»
Котельников работал почти год, время от времени повторяя слова жены, сказанные ею тогда на Комендантском поле: «Неужели нельзя придумать какой-нибудь, совсем небольшой аппарат, который бы падал вместе с человеком и выбрасывал бы парашют?»
Помог изобретателю, как это часто бывает, случай. «Как-то после спектакля в летнем театре Таврического сада мы с товарищами, разгримировываясь, болтали в уборной, — рассказывал Глеб Евгеньевич. — Кто-то постучал в дверь.
— Можно! — крикнул я. — Мы уже переоделись.
Вошла актриса, жена одного из моих собеседников.
— Дай мне мою сумочку, — обратилась она к своему мужу. — В саду довольно прохладно сегодня.
— Что вы! — рассмеялся я. — Разве сумочка греет?
— Не сумочка, а шелковая шаль, — сказала невозмутимо актриса, взяла сумочку, открыла ее, быстрым движением выдернула шелковую шаль и распустила ее по всей комнате.
— Слушайте! — крикнул я. — Ведь это же мысль! Это же то, что и надо! Ничем не пропитанный шелк!
Товарищи смотрели на меня с изумлением. Они не понимали, о чем я говорю. А я в эту минуту решил сшить купол парашюта именно из легкой непрорезиненной и ничем не пропитанной шелковой материи…»
Это действительно была удачная мысль. Шелковая ткань легка, эластична, упруга, легко разворачивается потоком воздуха. Впрочем, «береженого бог бережет» — и Котельников, подстраховываясь, решил вставить в край купола упругую спираль, которая бы тоже помогла быстрейшему развертыванию купола. Потом, подумав, отказался от нее — тонкий упругий трос из 1,5-миллиметровой стальной проволоки надежнее.
Теперь нужно было решить проблему, где разместить компактно уложенный купол, как его проще раскрыть? Вариантов к тому времени было разработано не так уж мало.
Например, дамские портные Майер и Триммер из Парижа предложили вниманию своих сограждан и иностранцев парашют-пальто. На первый взгляд это было действительно мешковатое, длинное и широкое пальто. Но стоило расстегнуть ремень, и пальто превращалось в купол, удерживающий человека на стропах, прикрепленных к специальной подвесной системе.
Аналогичная конструкция была предложена и их соотечественником Франсуа Рейхельтом. Однако, в отличие от дамских портных, которым по роду работы свойственна деликатность, Рейхельт действовал энергично и скоро затмил своих конкурентов. Он несколько раз прыгал в своем пальто с крыши двухэтажного дома, что-то постоянно переделывал, совершенствовал и вздыхал: «Высоты маловато, парашют не успевает раскрыться полностью…»
Наконец, ему удалось добиться разрешения у городских властей провести испытания своей конструкции, прыгнув с Эйфелевой башни. На Марсовое поле собралось множество любопытных. Прибыли даже кинооператоры, которые и запечатлели на пленку последний прыжок Рейхельта. На кадрах отчетливо видно, что хотя пальто-парашют и расправилось полностью, человек все равно падает камнем. Причина — просчет в конструкции: для безопасного спуска нужен был купол как минимум впятеро большей площади.
Поэтому Котельников прежде всего рассчитывал площадь парашюта, способного опустить человека весом в 80 кг с безопасной скоростью порядка 4 м/с. У него получилось, что необходимо не менее 50,7 кв. м шелка.
Теперь нужно было решить проблему, где разместить компактно уложенный купол. Поначалу Г. Е. Котельников хотел устроить парашютный ранец в… головном шлеме авиатора. Стропы же крепились бы к плечевым ремням. Но позднее он отказался от этой мысли — не очень-то удобно будет пилоту в таком шлеме, лучше разместить парашют в заплечном ранце.
Вот так, перебирая вариант за вариантом, он работал почти год, пока. не нашел наиболее рациональное решение. Подавая заявку на «спасательный ранец для авиаторов с автоматически выбрасываемым парашютом», Т. Е. Котельников так сформулировал принцип работы новинки: «Действие прибора состоит в том, чтобы авиатор, имея его надетым на себя, в случае катастрофы мог выброситься с аэроплана и открыть ранец самостоятельно, дернув за ремень, соединенный с затвором ранца. На случай же неожиданного падения авиатора с летательного аппарата прибор может действовать вполне автоматически. Для этого затвор ранца соединяется с тележкой летательного аппарата с помощью шнура, рассчитанного таким образом, чтобы он, открыв затвор ранца, оборвался под тяжестью падающего человека»…
Воплощая эту идею на практике, Котельников создал металлический наспинный ранец, на дне которого поместил сильные пружины, прикрытые стальной пластиной. Внутрь укладывался круглый купол, сшитый из легкого шелка. Как только открывалась крышка, пружины выталкивали купол, и он, подхваченный потоком воздуха, быстро наполнялся.
Парашют был назван РК-1, что означало — «русский, Котельникова, первая модель».
Теперь нужно было внедрить его в практику авиаторов.
Сделать это оказалось не так-то просто. Хотя бы потому, что, как писал даже в 1920 году «Вестник воздушного флота», «требовать от летчика, чтобы он сам выбросился из самолета, — это значит идти против его психологии. Нужно, чтобы уже раскрывшийся парашют выталкивал его из аппарата…»
Стоит ли удивляться после этого, что парашюты Котельникова на самолетах «Русский витязь» и «Илья Муромец» так и не были опробованы?.. Даже когда сам Котельников во время испытательного полета на «Муромце» вызвался лично испытать свою конструкцию на практике, это ему попросту запретили. Дескать, нечего понапрасну жизнью рисковать…
Жизнь, впрочем, вносила свои коррективы. Весной 1916 года аэростаты на фронтах Первой мировой войны все чаще стали применяться для корректировки артиллерийского огня и для наблюдений за передвижениями войск противника. Соответственно участились и случаи сбивания, поджога аэростатов артиллерийским, пулеметным или даже винтовочным огнем. Из действующей армии стали приходить тревожные телеграммы: нужны парашюты.
Однако быстро наладить в России массовое производство ранцевых парашютов, да еще во время войны, правительство так и не сумело. А потому пошло проторенным путем: закупило во Франции большую партию парашютов «жюкмесс», не имевших ранцевой укладки.
Иногда использовали к РК-1 тоже без ранцевой укладки. Но даже в таком усеченном варианте отечественный парашют имел преимущество перед заграничным. Дело в том, что Г. Е. Котельников модернизировал и подвесную систему. Лямки ее крепились в двух точках, на плечах парашютиста, что давало возможность управлять куполом, а кроме того, повышало надежность подвески. «Жюкмесс» крепился в одной точке, между лопатками парашютиста, что не давало никакой возможности управлять приземлением.
В итоге за время Первой мировой войны российскими воздухоплавателями был совершен 61 прыжок. В 56 случаях использовался наиболее распространенный «жюкмесс», а в 5 — РК-1. При этом 7 прыжков с «жюкмессом» закончились ушибами, а еще 8 — гибелью парашютистов. РК-1 действовал безотказно.
Тем не менее психология оставалась прежней — к помощи парашюта прибегали в самом крайнем случае, когда уж не было другого выхода.
И когдавмае 1917 года командир 26-го армейского воздухоплавательного отряда штабс-капитан Соколов на Юго-Западном фронте близ Тернополя совершил первый в русской армии добровольный прыжок с аэростата, одни смотрели на него, как на героя, другие — как на сумасшедшего. Однако весть об этом поступке облетела армию, и вскоре такой же прыжок совершил воздухоплаватель подпоручик Н. Д. Анощенко.
Правда, в обоих случаях применялся «жюкмесс», что заставило Анощенко в своем рапорте указать на неприятное вращение парашютиста вокруг вертикальной оси во время снижения.
В июне того же 1917 года произошло первое в русской армии спасение воздухоплавателя в бою. Аэростат наблюдателя 28-го армейского воздухоплавательного отряда Полторацкого был подожжен вражеским самолетом. Полторацкий выбросился с высоты 700 метров и благополучно приземлился на парашюте.
А два дня спустя в Киевской военной школе летчиков-наблюдателей был совершен первый парашютный прыжок с самолета. Это сделал летчик Нарбут по собственной воле.
Наконец, 27 сентября 1917 года в том же 28-м армейском воздухоплавательном отряде, где произошел случай с Полторацким, молния ударила в аэростат, находившийся на высоте 700 метров. Оболочка загорелась и наблюдатели Токмачев и Вагар выбросились с парашютами «жюкмесс». Токмачев прыгнул первым, его парашют раскрылся нормально. А его напарник, по всей вероятности, вывалился из корзины с той же стороны, что и Токмачев. А это не зря запрещалось инструкцией, предписывающей каждому из воздухоплавателей прыгать со своего борта. В итоге второй парашют не успел наполниться воздухом и обвился своим полотнищем вокруг строп парашюта Токмачева.
Что делать? Распутать стропы? Но успеет ли парашют Вагара раскрыться?.. Токмачев наматывает несколько строп на руку, не позволяя парашюту товарища соскользнуть. Так впервые в истории воздухоплавания они и спустились вдвоем на одном парашюте.
Воздухоплавательным частям молодой Красной Армии досталось небогатое наследство: потрепанные аэростаты и самолеты, небольшое количество спасательных парашютов и очень мало опытных специалистов.
Охотников прыгать с парашютом в те годы было по-прежнему так мало, что каждый случай добровольного прыжка отмечался особо. Сохранилось, например, свидетельство, что 25 мая 1919 года боец Третьего воздухоплавательного отряда Семен Горбачев выполнил добровольный прыжок с целью испытания оставшегося со времен Первой мировой войны «жюкмесса». Принято считать, что это первый прыжок, выполненный в молодой Стране Советов.
Второй прыжок был совершен красноармейцем Восемнадцатого воздухоплавательного отряда 11 — й армии Александром Эдельштейном. Воздушный фотограф отряда вызвался сделать демонстрационный прыжок добровольно. В период затишья на Царицынском фронте, неподалеку от Ахтубы, аэростат вывели на стартовую площадку. Поднявшись ввысь, Эделыптейн по команде воздушного наблюдателя Любченко вылез из корзины и прыгнул. Спуск прошел благополучно.
Товарищи по отряду восторженно приветствовали смельчака, а командование издало специальный приказ: «24 октября 1919 года был произведен спуск на парашюте системы „жюкмесс“ с высоты 850 м военнослужащим отряда Эдельштейном Александром. За означенный спуск А. В. Эдельштейну объявить благодарность и за проявленную самоотверженность выдать денежную премию в размере 50 рублей».
Всего за три года Гражданской войны было совершено в общей сложности 20 добровольных и 5 вынужденных прыжков.
В 1924 году в Петроградской воздухоплавательной школе сделали попытку поставить парашютное дело на более широкую основу. Группа пилотов под руководством Э. К. Бирнбаума — того самого, который затем стал пилотом стратостата «СССР», — приступила к тренировочным прыжкам с привозного аэростата. Десять прыжков закончились благополучно. Но на одиннадцатом потрепанный «жюжмесс» не выдержал. От динамического удара лопнули несколько строп, купол не заполнился, и воздухоплаватель Василий Мочанов погиб. Случилось это 2 августа 1921 года.
Выяснив причину катастрофы, Главное управление Воздушного флота Красной Армии запретило дальнейшее выполнение прыжков. Запрет не отменило и то обстоятельство, что в 20-е годы XX века Г. Е. Котельников предложил усовершенствованные модели парашютов. Взамен купола с жестким ранцем им были сконструированы сначала РК-2 в полужесткой, а затем и РК-3 в мягкой «упаковке». Думал Глеб Евгеньевич и над повышением надежности купола. Ему принадлежит идея оснащения основного парашюта дополнительным, вытяжным. Маленький купол быстро наполнялся воздухом и вытаскивал за собой большой. С одной стороны, это способствовало постепенному торможению парашютиста в воздушном потоке, уменьшало динамический удар, с другой — вытяжной парашют ускорял раскрытие основного, что очень ценно при выполнении прыжков с малой высоты.
Сделал Глеб Евгеньевич и еще несколько ценных изобретений в данной области. Например, им придуман «авиапочтальон» — грузовая парашютная система. Купол с подвесной системой крепился на крышке баула-короба, как называет его Котельников, в специальном чехле. В случае необходимости короб сбрасывали за борт аэроплана или корзины аэростата. Бечевка, привязанная к чехлу, сдергивала его с парашютного купола, он наполнялся и плавно опускал груз на землю.
Придумал изобретатель и парашют для группового спасения — не каждый ведь пассажир может сразу, без подготовки решиться на индивидуальный прыжок. Вот Котельников и предложил в остов самолета вставить кабину, где находятся пассажиры самолета. Когда надо, летчик поворотом рычага приводит в действие механизм, который подымает верхнюю часть фюзеляжа самолета, освобождает сложенный под ней парашют. С ним кабина и опускается на землю.
Как видите, сложилась парадоксальная ситуация: парашют совершенствовался и в то же время практически не применялся. Понятно, такие «ножницы» не могли существовать долго. Жизнь все же заставила снять неоправданный запрет.
Газета «Красная звезда» в номере от 25 июня 1937 года сообщила, что утром 23 июня летчик-испытатель ВВС РККА М. М. Громов был вынужден покинуть самолет И-1 на высоте 800 м и приземлиться на парашюте. Газета не только сообщила об этом прыжке, но и назвала заметку «Парашют спас жизнь летчика Громова», подчеркивая тем самым роль спасательного средства.
С 1929 года парашюты становятся обязательным снаряжением летчиков и воздухоплавателей. Нужно было организовать в стране парашютную службу, воспитывать парашютистов, ломать стену неверия в шелковый купол. Одним из первых начал эту работу в нашей стране военлет Леонид Григорьевич Минов.
Свое знакомство с парашютно-спасательным делом он начал за рубежом. Будучи командирован в США, он совершил там три прыжка с парашютом. Это дало ему право на получение звания инструктора-парашютиста. Так что на родину он прибыл дипломированным специалистом.
Июль 1930 года в Красной Армии, как и каждый летный месяц, был насыщен учениями. Небо под Воронежем, где тогда располагалась 11-я авиационная бригада, дрожало от непрерывного гула самолетов. От зари и до зари военлеты готовились к опытно-показательным учениям ВВС.
Ранним утром 26 июля 1930 года на аэродроме было особенно многолюдно. Весь летный состав бригады с интересом следил за черной точкой «Фармана — Голиафа». Все знали: на борту самолета два человека с парашютами — Л. Г. Минов и командир эскадрильи Я. Д. Мошковский. Они будут демонстрировать парашютные прыжки.
Вот свидетельство очевидца того события летчика Затонского: «Когда на высоте 500 метров „Фарман“ появился над аэродромом, мы ахнули: из его дверей камнем полетела вниз фигура человека, за ней — вторая. Секунды падения превратились в вечность. Вдруг за спиной человека появился белый шелковый шлейф, в мгновенье превратившийся в огромный купол. Закачался в небе и второй… С радостным „ура“ мы побежали к предполагаемому месту приземления парашютистов…»
Лед тронулся. В тот же день в бригаде прыгнули командир эскадрильи А. Стопалов, летчики В. Мухин, П. Поваляев и К. Затонский. На следующий день число желающих возросло втрое.
Далее события развивались так. Уже через день, 28 июля 1930 года, начальник ВВС РККА П. И. Баранов вызвал к телефону Минова и предложил ему подготовить 10–15 человек для группового прыжка. Они должны были в ходе учений продемонстрировать возможность выброски группы вооруженных парашютистов для диверсионных действий на территории «противника».
Выброска парашютного десанта была включена в план учений. Ее решено было производить с двухмоторного моноплана деревянной конструкции «Фарман — Голиаф». Поскольку в кабине помещалось не более 6 человек, то десантирование предполагалось произвести двумя группами. Первую возглавил сам Минов, вторую — Яков Давидович Московский, ставший впоследствии начальником Высшей парашютной школы.
Группа Минова должна была прыгать с высоты 500 м, группа Мошковского — с 300 м, чтобы показать возможности десантирования с разных высот. Кроме десантирования парашютистов, вооруженных наганами, планом операции предусматривалась также выброска с шести самолетов Р-1 грузовых контейнеров с ручными пулеметами «Льюис», карабинами, гранатами и прочими боеприпасами.
Десантирование прошло успешно, и воронежский эксперимент послужил отправной точкой к созданию в нашей стране нового рода войск — воздушно-десантных.
В начале 1930 года открылась первая в стране парашютная фабрика. А год спустя при участии С. М. Кирова в Ленинградском военном округе формируется опытный парашютно-десантный отряд. В январе 1932 года на его базе создается первая авиадесантная бригада особого назначения. Такие же бригады затем создаются в Киевском и Белорусском военных округах. В середине тридцатых годов, во время маневров, с тяжелых бомбардировщиков ТБ-3 десантировались уже тысячи человек, оснащенных не только легким, но и тяжелым вооружением.
Во время Великой Отечественной войны парашюты не раз использовались для доставки в тыл противника парашютистов-разведчиков и различных грузов.
Правда, поначалу выброска тяжелых контейнеров применялась крайне редко. Обычно тяжелое вооружение и грузы перебрасывались с помощью грузовых планеров, поскольку парашюты и малогабаритная тара обеспечивали выброску грузов весом лишь до 1000 кг.
«К концу Великой Отечественной войны у нас были выполнены конструкторские работы и несколько позже налажен массовый выпуск воздушно-десантной техники, обеспечивающей приземление с грузовыми парашютами минометов, орудий 57-и 85-милиметровых калибров, легких самоходок и автомобилей, сбрасываемых с самолетов Ту-2 и Ту-14, — вспоминал заместитель командующего Воздушно-десантными войсками генерал-лейтенант Иван Иванович Лисов. — Для этого использовались открытые подвески с обтекателями или удобообтекаемые закрытые контейнеры-подвески. Те и другие подвешивались под фюзеляж самолета или под его крылья на замках-держателях. Самолет Ту-4 с двумя загруженными контейнерами общим весом около Ют имел радиус на десантирование в строю эскадрильи свыше 800 км».
Позднее для выброски грузов использовались также бомбардировщики Ил-28, Ту-16 и другие.
Со временем совершенствовалась и сама система десантирования. Ведь чтобы грузы приземлялись со скоростью 6–7 м/с, приходилось использовать многокупольные системы. В среднем требовалось около квадратного метра площади купола на каждый килограмм сбрасываемого груза. Это приводило к тому, что для выброски, например, артиллерийской самоходной установки АСУ-57 весом 3200 кг требовалось четыре грузовых парашюта с рекордной общей площадью — более 3000 кв. м.
Однако с развитием как самих парашютных систем, так и специальных амортизирующих платформ, площадь куполов удалось значительно снизить. Наибольшее распространение ныне имеют ракетные системы мягкой посадки. Между куполом и платформой закрепляется связка твердотопливных ракет. Они срабатывают перед самым касанием земли и замедляют движение груза как минимум вдвое.
Интересные изобретения сделаны и в области вытягивания груза из кабины. После открытия грузовой рампы с помощью специального устройства в воздух выбрасывается вытяжной парашют. Он вытягивает за собой контейнер с грузом, а затем срабатывает основной купол.
Ну а как осуществляется высадка десанта в наши дни? Давайте незримо поприсутствуем с вами на одном из учений воздушно-десантных войск.
Сначала в самолет погрузили боевые машины десантников — БМД. Маневренные и выносливые, они спускаются с небес на многокупольных системах и тут же вступают в бой.
Вслед за техникой на рассвете к машинам потянулись и сами десантники, стали занимать места в самолете Ил-76, усаживаясь на скамейках вдоль бортов. Для обычного пассажира эти места могут показаться неудобными: жестковато, «ребро» какое-то мешает привалиться спиной к борту. Однако это «ребро» как раз сделано с таким расчетом, чтобы десантники упирали в него парашютные ранцы. Получается импровизированная спинка кресла. Хоть спи с удобствами.
Многие так и поступают. Разместившись на своих местах, они устраиваются поудобнее и тотчас засыпают. Их сон не потревожит ни гул моторов взлетевшего самолета, ни тряска при разбеге. Привычных ко всему десантников разбудит только сирена — сигнал к выброске. А во время полета каждый старается «добрать» недоспанное. Ведь учения иногда, идут круглые сутки — тут частенько бывает не до сна.
Тем временем самолет приближается к заданному рубежу. Прозвучала команда «Приготовиться!». Проснувшиеся парашютисты подобрались, словно бы превратились в витки до отказа сжатой боевой пружины. Распахивается огромная рампа и по команде «Пошел!» парашютисты, как будто и не особо торопясь, но на деле ни секунды не мешкая, один за другим устремляются за борт. Только что кабина была полна людей, и вот уже не осталось никого. Лишь протянулась за самолетом дорожка раскрывающихся парашютов.
Еще спустя несколько секунд вслед за хозяевами отправилась вниз и боевая техника. Выброска десанта закончена. Воздушный корабль ложится на обратный курс. А снизу поступают радиодоклады: «Купольные системы сработали нормально. Люди и техника приземлились благополучно»… Крылатая пехота заняла свои места в боевых машинах, начала выполнять поставленную перед ней задачу.
Так бывает очень часто. Но, к сожалению, порой случаются и отклонения от штатных ситуаций.
…Учения уже подходили к концу, парашютно-десантному подразделению оставалось выполнить последний прыжок. Пронзительно заныла сирена, замигали сигнальные лампы, открылись двери самолета.
— Первый, пошел! Второй… — перекрикивая порывы ветра, стал командовать выпускающий.
Одними из первых борт корабля покинули гвардии рядовые Игорь Турин и Наиль Нуритдинов. Через несколько минут свободного падения Игорь услышал над головой хлопок раскрывающегося купола. Турин осмотрелся: парашют раскрылся нормально, по бокам — никого, до земли еще метров шестьсот.
И вот в этот момент мелькнуло что-то черное, а еще через мгновение в стропы туринского парашюта врезалась фигура в комбинезоне. Возникла реальная опасность, что «вновь прибывший», запутавшись в стропах, погасит купол туринского парашюта и не сумеет раскрыть свой.
— Страшно ли было? — вспоминал потом Игорь. — Еще бы! Опыта почти никакого — всего четвертый прыжок, а тут такое ЧП.
— Тащи стропы к себе! — закричал Наиль. — Иначе разобьемся!
Крик заставил действовать, не мешкая. Турин потащил к себе стропы парашюта Наиля, потом десантники для верности сцепились руками и ногами. А над ними работали полтора парашюта: полностью раскрывшийся туринский и полураскрытый — Наиля.
Перед самой землей десантники расцепились, оттолкнулись друг от друга — приземляться удобнее порознь — и кувыркнулись в траву. Ветер подхватил купола, потащил солдат по земле, но это было уже не страшно. Главное — живы!
За мужество и самоотверженные действия, проявленные десантниками в экстремальной ситуации, им объявили благодарность и наградили каждого ценным подарком — именными часами.
«Захлопнулась герметическая дверь кабины, и в салоне оказались шестеро в плавках. Зрелище для авиации непривычное, но что поделаешь — за бортом жара под 50 градусов, — рассказывал об этом необычном рейсе инструктор-парашютист Н. Горячев. — Самолет вырулил на взлетную дорожку, взлетел и стал набирать высоту. И парашютисты постепенно стали натягивать на себя меховую амуницию — предстояло свидание с вечными льдами, там в плавках не походишь…»
В общем, спустя некоторое время парашютисты выглядели вполне привычно: комбинезоны, парашютные сумки. Вот только на ногах вместо унтов — альпинистские трикони. Механик самолета еще на земле смотрел на них неодобрительно: испортят шипами пол в кабине. Ну, да ведь иначе в горах и шагу не ступишь. А парашютисты собирались спускаться не куда-нибудь, а прямо на «крышу мира» — горные вершины Памира.
Показалась выбранная наземной экспедицией площадка. На ней — знакомый каждому парашютисту круг с ярко-красным крестом посредине. На первом заходе с самолета сбросили над площадкой первый пристрелочный парашют с грузом.
«Пристрелочный улетел в пропасть южнее площадки!» — доложили снизу.
Новый заход. Второй парашют сбросили с необходимой поправкой.
— Триста метров от центра круга.
На следующем круге вниз пошел третий пристрелочный. К нему вместо груза догадливые авиаторы прицепили контейнер с дынями — альпинисты уж который день на консервах.
— Спасибо! Дыни попали точно в центр круга, — доложили снизу.
Теперь можно прыгать и людям.
— Приготовиться! — над открытыми створками люка зажегся желтый сигнал. Площадки еще не видно — до нее километров девять, почти минута полета.
И вот резкий гудок сирены:
— Пошел!
Первым отделился Бессонов. Затем — Прокопов, Севастьянов, Чижик, Томарович. Последним прыгнул старший шестерки — Александр Петриченко.
…Так впервые в мире был совершен смелый эксперимент. Группа парашютистов приземлилась на плато у пика Коммунизма, расположенное на высоте 6100 м над уровнем моря. Было это 14 августа 1967 года.
Через год группа парашютистов во второй раз совершила высадку на Памир. При этом было совершено восхождение на вершину высотой 6700 м, на которую до того не ступала нога человека.
Однако на сей раз все было не так уж удачно. Часть парашютистов была отнесена ветром в сторону, в расщелины. Некоторые погибли. В результате был издан строгий приказ, запрещавший полеты и прыжки в горах на чем-либо вообще. Так что данный рекорд остался абсолютным.
Еще одно достижение советских парашютистов относится к 1984 году, когда в ходе «Экспарка-84» — эксперимента парашютного, арктического, идея которого принадлежит заслуженному мастеру спорта Александру Сидоренко, одному из тех, кто приземлялся когда-то на одну из высочайших вершин Памира, впервые в мире на полюс были десантированы люди и техника.
Комплексный парашютный десант задумывался так. Сначала самолеты ледовой разведки ищут в океане подходящую для дрейфующей станции льдину и сбрасывают на нее радиомаяк, указатели силы и направления ветра. После этого на льдину высаживаются парашютисты. А затем — с тяжелых транспортных самолетов десантируется вся необходимая техника и оборудование.
В общем, на бумаге все получалось достаточно просто и скоро. Ну а как будет на практике? Арктика ведь шутить не любит. И различных «сюрпризов» у нее — пропасть! Вот хотя бы один из них: специалисты всерьез опасались, что статистические заряды, накапливаясь в сухом воздухе Арктики, могут наделать немало бед — например прожечь дыры в куполах парашютов.
Сложная задача стояла и перед экипажами тяжелых транспортных самолетов Ил-76. Им предстояло сбросить людей и грузы с высоты 600–800 м и не просто попасть на льдину, а «уложить» их на ограниченном «пятачке», чтобы полярникам не пришлось, потом все свое нерабочее время заниматься сволакиванием грузов в одно место. А провести точную выброску при сильном низовом ветре, который к тому же в Арктике часто и произвольно меняет направление, — задача не из простых.
Словом, готовились к эксперименту все основательно: провели тренировки экипажей во главе с командирами кораблей Владимиром Бородиным и Алексеем Максимовым. Штурманы опробовали бортовые ЭВМ, которые должны были обеспечить максимально точное прицеливание при десантировании.
Причем премьере, как это водится, предшествовала генеральная репетиция. Во время подготовки пришло известие, что на СП-26 в результате подвижки льдов уничтожена значительная часть топлива. Экипажи срочно вылетели на полярную станцию для проведения спасательной операции.
«Прилетев на льдину этой станции, — рассказывал заместитель руководителя „Экспарк-84“, кандидат технических наук Н. Селиванов, — мы развернули радиомаяк. Его мигающий индикатор говорил о том, что радиопривод вступил в контакт с навигационной системой самолета. Ил-76 делает второй заход и сбрасывает пристрелочный парашют. Еще несколько минут — и самолет выходит на траекторию выброски. Нам снизу хорошо видно, как из открытого люка вылетает и вытягивается в струнку вытяжной парашют. За ним — вытянутые по горизонтали, но еще не раскрытые купола основной парашютной системы. И, наконец, с опущенной рампы люка соскальзывает и ныряет вниз первая платформа с 20 бочками дизельного топлива»…
Вслед за первой платформой была выброшена вторая, третья… Полярники на СП-26 были очень рады: буквально с неба всего за 20 минут к ним свалились 120 бочек горючего. А вся транспортная операция от начала и до конца заняла всего несколько часов вместо обычных недель.
С учетом первого опыта порядок выгрузки изменили. Решили, что сначала вниз уйдет трактор, за ним платформа с горючим и, наконец, — люди. В том был свой резон: трактор и платформа не умеют маневрировать с парашютом, неровен час кому-либо на голову свалятся. Люди же, управляя парашютами, постараются приземлиться, а точнее приледниться с достаточной точностью.
И вот один за другим борт самолета покидают Александр Сидоренко, Михаил Антюхин, Игорь Вайнштейн, Виктор Нечипас — всего 14 человек, среди которых были и врач, и бульдозерист, и электросварщик.
Сразу после приземления все бросились к трактору — цел ли? Оказалось, что на машине — ни царапинки. Тракторист Анатолий Кубышкин тотчас завел мотор и, спустившись с платформы, сразу приступил к делу — стал сволакивать в одно место контейнеры с грузами. Уже через несколько часов парашютисты-полярники собрали утепленные домики, натопили их, сварили обед и приступили к подготовке льдины к роли дрейфующей станции.
Всего за 4 дня с помощью бульдозера группа справилась с заданием, даже подготовила посадочную полосу для Ил-14. Обычно на все эти работы уходило примерно 40 дней, т. е. в 10 раз больше времени.
Всем, конечно, известно, что летать можно на космическом корабле, самолете, вертолете, планере, на дельтаплане… А можно ли летать на парашюте? Опыт последних лет позволяет положительно ответить на этот вопрос. Дело в том, что серия парашютов типа «мягкое крыло» позволяет не только осуществить планирующий спуск, как на обычном парашюте, но и совершать управляемые полеты. Высокие аэродинамические качества «крыла» дают возможность летать на нем с горизонтальной скоростью до 15 км/ч, то есть не меньшей, чем у некоторых планеров.
Это свойство современных парашютов — способность двигаться и по горизонтали — используют, например, каскадеры. Так, скажем, создатели одной из голливудских лент использовали трюк, придуманный и осуществленный американским горнолыжником Риком Сильвестром. Разогнавшись в Сьера-Неваде по склону горы Капитан, он спрыгнул с естественного трамплина — крутого скального выступа — в пропасть. В полете смельчак отделался от палок и лыж, раскрыл парашют и совершил плавный спуск на заранее облюбованную площадку.
Высота скалы в Сьера-Неваде равна 920 м. Прыжок с еще более высокой вершины — пика Гашербрум в Гималаях (8035 м) — совершил 26-летний электрик из Франции Пьер Жэво. Полет на управляемом парашюте продолжался 45 секунд, затем Жэво благополучно приземлился в базовом лагере на высоте 200 м. Двум проводникам, сопровождавшим парашютиста во время восхождения на вершину, понадобилось на тот же спуск около 2 часов.
Используя парашюты специальной конструкции, два французских студента Эмануэль Комбо и Кристоф Рефере совершили полет в горах Памира. Сначала они покорили одну из самых высоких вершин в мире — пик имени В. И. Ленина (7134 м), а затем совершили оттуда прыжок на парашютах. Чтобы приземлиться на отметке 4200 м, К. Рефере понадобилось 6 минут, а его товарищу — 9.
Более того, парашют, оказывается, позволяет совершать воздушные путешествия и… снизу вверх! Нет, речь здесь пойдет не о тех сравнительно редких случаях, когда парашютиста подхватывает мощный поток восходящего воздуха, и он часами вынужден болтаться под облаками, пока их величество природа не соизволит отпустить его восвояси. В последние годы в разных уголках нашей страны, скажем, в Химках, Нижнем Новгороде и некоторых других городах, а также на курортах Болгарии, Турции, Мексики и т. д. можно полюбоваться необычным аттракционом — полетом на парашюте.
Парашютные стропы крепятся как обычно, к подвесной системе, а вот эта система при помощи длинного троса соединяется с быстроходным катером. Как только катер трогается с места, набегающий поток воздуха создает подъемную силу, которая и поднимает парашютиста ввысь на десятки метров.
Начало же таким воздушным путешествиям на буксире еще в 1970 году положил известный конструктор судов на подводных крыльях, лауреат Государственной и Ленинской премий, доктор технических наук Р. Алексеев. На отдыхе он любил подняться под облака, совершить приятную прогулку над гладью Волги. Вслед за ним в воздух под куполом стали подниматься и его коллеги, молодые инженеры. За прошедшие десятилетия энтузиасты отработали технику полетов, методику их проведений. Составлена также программа обучения для новичков, разработаны правила техники безопасности.
Буксировка теперь может осуществляться не только летом, над водной гладью, но и зимой. Лыжник-парашютист сначала разгоняется по заснеженной равнине вслед за автомобилем или снегоходом, а потом взмывает в воздух.
Знаете, сколько их набралось на счету Ивана Ивановича Савкина? Около 300 000! Говоря по-другому, это означает, что он провел под куполом парашюта свыше 30 суток, пролетел за 35 часов свободного падения более 14 тысяч километров.
Такой расчет был произведен в июле 1970 года, когда 57-летний мастер парашютного спорта закончил свою летную карьеру шеститысячным прыжком. Савкин первым среди парашютистов мира достиг этого почетного рубежа, потратив на это тридцать пять лет своей жизни.
А вот его ученики двигались быстрее. Через пять лет. в марте 1975 года, совершил свой шеститысячный прыжок воспитанник Савкина Анатолий Осипов. Для этого ему потребовалось уже почти вдвое меньше времени — восемнадцать лет жизни. Возраст и здоровье позволили Осипову продолжить занятие парашютизмом, и в апреле 1979 года он записал на свой счет уже 9000 прыжков!
Причем это был вовсе не рекорд ради рекорда, как, например, в случае с канадским парашютистом Стивом Сютоном, который совершил 200 прыжков за одни сутки, руководствуясь в основном рекламными соображениями. Нет, Осипов выполнял свои прыжки во время тренировок и соревнований, экспериментов и испытаний.
Подобные прыжки совершаются с разных высот, в том числе и с минимально возможных. Например, это с легкой руки советских спортсменов нынешние любители экстрима прыгают с Останкинской телевышки!
Причем тогда наши парашютисты начали прыгать вовсе не ради того, чтобы пощекотать нервы себе и другим. Они полагали, что парашют и опыт подобных прыжков надо иметь всем верхолазам, работающим на площадках телебашен, на промышленных дымовых трубах, высотных плотинах и т. д.
Самим же советским парашютистам доводилось прыгать и с гораздо меньших высот. Еще в августе 1933 года летчик-парашютист Павел Балашов выполнил смелый прыжок с высоты 80 м. Было это над стадионом «Динамо», в Москве, в перерыве между таймами футбольного матча. Десятки тысяч зрителей горячо приветствовали смельчака дружными аплодисментами.
Правда, Балашов, как немного позднее и его товарищ по команде Николай Остряков, при покидании самолета пользовались так называемым методом «срыва». Они выходили на крыло и сразу же дергали за кольцо. И с плоскости их снимал уже раскрывшийся под напором воздушного потока купол. Таким образом, на раскрытие парашюта не тратилась драгоценная высота.
Позднее, когда конструкции парашютов были значительно усовершенствованы, прыжки с предельно низких высот стали осуществляться и по обычной методике. Так, скажем, мастер спорта Александр Дударь несколько раз совершал прыжки с высоты около 70 м.
Убедившись, что подобная методика вполне безопасна, а конструкция парашюта обеспечивает его быстрое и полное раскрытие, советские парашютисты перешли и к групповым прыжкам с предельно малой высоты. Так 1 марта 1968 года был совершен групповой прыжок сразу 50 парашютистов. Они одновременно покинули борт пяти самолетов Ан-2 и оказались на земле уже через 13 секунд! Ведь высота полета не составляла и 60 м.
Конечно, что скрывать, такие прыжки несут в себе определенный риск. Одно то, что парашютисты оставляют на земле запасные парашюты — ни у кого не хватит времени ими воспользоваться, уже говорит о многом. Но есть в таких прыжках и определенный резон. Парашютный десант, сброшенный на голову противника с предельно малой высоты, не дает ему времени опомниться, принять хоть какие-то меры противоборства.
А вот вам еще один случай, конкретно показывающий, насколько важно умение прыгать с предельно малых высот. Новейший реактивный истребитель МиГ-29 в июне 1989 года потерпел аварию во время демонстрационного полета под Парижем. За 2 секунды до того, как самолет врезался в землю, летчик-испытатель Анатолий Квочур воспользовался катапультирующим устройством.
Зарубежная печать, описывая этот инцидент, единодушно отметила не только исключительно высокое мастерство пилота, сумевшего отвернуть от зрительских трибун самолет, в двигатель которого попала птица, но и высокие эксплуатационные характеристики унифицированного катапультного сиденья и парашютной системы, превосходящих лучшие западные образцы.
«Сейчас наше кресло установлено практически на всех самолетах ВВС, — прокомментировал этот случай генеральный конструктор жизнеобеспечения и спасения, Герой Социалистического Труда Гай Ильич Северин. — Было уже больше 300 катапультирований в реальной эксплуатации. И почти все пилоты были спасены. Из 100 мы спасаем 97, а раньше спасалось 82 — из тех, кто катапультировался. Важно также, что мы спасаем летчиков практически без травм. И возвращаем их в строй…»
К сказанному можно добавить, что система Г. И. Северина спасает людей даже в тех случаях, когда катапультирование ведется «с нуля», то есть с поверхности земли, в режиме отрыва самолета от земли, на посадке или при пробеге. Летчика при этом выбрасывает на высоту 70 метров, автоматика принудительно раскрывает парашют, и он плавно опускает человека на землю.
Есть практическая необходимость и в совершении прыжков с предельно больших высот. Парашютисты наши прыгают с 15–16 и более километров, не только ради совершения рекордов, хотя и спортивное честолюбие им не чуждо. Например, свой 1510-й прыжок Евгений Андреев совершал с аэростата «Волга», находившегося на высоте 25 458 м. В тот раз проверялась специальная парашютная система, разработанная Петром Долговым — вторым участником прыжка. Долгов был в скафандре, Андреев — только в высотном компенсирующем костюме. На 270-й секунде своего падения он рванул вытяжное кольцо. — Купол раскрылся на высоте 959 м.
Парашютная система, разработанная Долговым, сработала безотказно и во втором случае. Но для самого конструктора этот прыжок оказался последним: из-за нелепой случайности на большой высоте разгерметизировался скафандр.
Досадно, скажете вы. Человек погиб зря.
Что погиб — да, конечно, обидно. Но что зря — позвольте с вами не согласиться. Не будь прыжка Долгова, Андреева и их коллег с рекордно больших высот, не накапливался бы опыт для дальнейших разработок. Тех самых, которые впоследствии привели к созданию космических скафандров и парашютных систем, и по сей день применяющихся космонавтами при возвращении на Землю.
О том, каким образом лучше всего вернуться из космоса на землю, у нас еще пойдет разговор. А здесь бы хотелось сказать пока вот что. Согласитесь, что такие рабочие прыжки, пусть и с рекордными показателями, имеют мало что общего с теми «аттракционами», о которых время от времени приходится читать в газетах: то кто-то выпрыгнул с парашютом из окна небоскреба, то кто-то парашютировал с Бруклинского моста.
Каждый прыжок, будь он рекордным или самым обыкновенным, должен быть кому-то практически необходим: для тренировки или для совершенствования парашютной системы, для утверждения, что и в нашей стране есть парашютисты самого наивысшего, «люкс» класса.
Более трех тысяч прыжков совершил Роберт Иванович Силин. Он не только высококлассный парашютист, но и высококачественный фотограф и кинооператор. Возможно, вам доводилось видеть фильм «В небе только девушки». Все съемки в воздухе сделаны Робертом Ивановичем.
Смотришь на экран и кажется, вот они, парашютистки, рядом с тобой. И только знающие люди понимают, сколько труда стоили Силину эти съемки крупным планом.
Взять хотя бы такую «частность». Работать Р. И. Силину пришлось не обычной, а широкоформатной камерой. Весит она вместе с аккумуляторами и специальным креплением добрых полпуда. И дело не только в тяжести. Камеру нужно было не просто тащить с собой, но и управлять ею и собственным телом во время свободного падения так, чтобы героини фильма все время находились в кадре.
Вот вьется в кадре яркая «змейка» — несколько спортсменок, обхватив друг друга за руки и ноги, вытянулись длинной цепочкой. Какая легкость и грациозность в их полете! А сколько дублей было снято, пока это упражнение стало выглядеть на экране «как надо»? То налетевший порыв растащит парашютисток в разные стороны, то кто-то опаздывает на долю секунды с прыжком и не успеет стать звеном цепочки.
Немало оператор и спортсменки помучились, пока сняли проход через обруч «хулахупа»! На высоте 3000 м все пятеро — оператор и четыре девушки — покидали самолет. Одна держала в руках алюминиевое кольцо, которое пришлось специально утяжелить, чтобы ветер не вырвал его из рук, а трое других поочередно «ныряли» сквозь него.
На экране эпизод занимает всего несколько секунд, на деле же потребовалось несколько прыжковых дней, немало самоотверженности и смекалки как от оператора, так и от парашютисток!
Первые прыжки показали, что оператор и парашюты выступают в разных весовых категориях — более тяжелый сам по себе Силин, да еще с массивной камерой в руках обгонял во время свободного падения парашютисток, и они уходили из кадра. Что делать? На выручку пришел тулуп, вывернутый наизнанку. Конечно, оператору пришлось изрядно попотеть в самом прямом смысле слова, поскольку на земле было около 30 °C жары, зато в воздухе сопротивление его воздушному потоку резко возросло, скорость падения уменьшилась.
Фильм в свое время обошел экраны всех стран мира, был удостоен шести высших международных наград. Но самое ценное все-таки другое. Опыт, накопленный оператором Силиным, теперь позволяет его коллегам проводить отличные съемки и во время испытательных прыжков, до тонкостей показывает конструкторам, как именно ведет себя новый купол в воздухе. Ведь сюрпризов в парашютном деле всегда хватает.
Начало таким экспериментам положил случай. Вот что рассказывал о нем один из старейших парашютистов страны генерал-лейтенант И. И. Лисов.
Тринадцатого февраля 1934 года выполнялся групповой прыжок тридцати человек. На правом крыле самолета первыми в группе стояли две девушки — Ольга Яковлева и Марианна Гураль. Они считались уже опытными парашютистками, а им в затылок выстроились парни, выполнившие всего по два-три прыжка.
Когда самолет находился над Кунцевом, инструктор подал команду взяться за вытяжное кольцо парашюта и приготовиться к прыжку. Но кто-то перепутал и решил, что уже подана команда прыгать, а девушки, стоящие впереди, видимо, перепугались и прыгать не хотят. На «трусих» было решено поднажать, и в итоге их попросту сбросили с крыла.
В суматохе вытяжные кольца были выдернуты раньше, чем следовало, и сильный поток воздуха от винтов бросил купола девушек на хвостовое оперение самолета. Две женщины на высоте 200 м зависли. Что делать? Ножей-стропорезов — непременного инструмента из арсенала современного парашюта — в то время еще не давали, так что обрезать стропы и открыть затем запасные парашюты девушки не могли.
Вид болтающихся за килем самолета парашютисток так «воодушевил» остальных, что «смельчаки», только что сбросившие с крыла девушек, сами почему-то прыгать расхотели. В самолете началась суматоха. Вдобавок ко всему парашютистка Гураль запуталась в тросах управления, и самолет стал терять высоту.
Хорошо еще, на высоте положения оказался экипаж. Летчик приказал парашютистам немедленно покинуть самолет. Приказ пришлось повторить трижды, пока он подействовал. Облегченный самолет стал лучше слушаться управления. Тут еще зацепившаяся стропа вытяжного парашюта обрывается, и Яковлева падает вниз. С одной парашютисткой на буксире самолет начинает медленно набирать высоту.
Однако воздушные приключения на том вовсе не закончились. Сорванная с киля Ольга Яковлева пыталась ввести в действие основной парашют, но безрезультатно. Купол так закрутило, что он не мог раскрыться. Тогда Ольга открывает запасной парашют, тот запутывается в стропах основного. Снова и снова отважная парашютистка пыталась отбросить запасной купол от основного, но тщетно. А земля неумолимо приближалась. «Все, кажется, отпрыгалась!» — пронеслось в голове.
Не зря говорят — смелым везет. Яковлева упала в глубокую заснеженную яму и, как говорится, отделалась лишь легким испугом, открыла глаза, встряхнула руками — все в норме. Подтянула ноги — не болят. Пока Ольга на земле радовалась жизни, Марианна Гураль вместе с самолетом то набирала, то теряла высоту. Летчики стремились во чтобы то ни стало стряхнуть парашютистку с хвоста. И в конце концов им это удалось — при резком снижении и большой перегрузке купол ее парашюта разорвался. Марианна открыла запасной парашют и благополучно приземлилась.
Словом, все закончилось благополучно. Однако руководство не только отметило в специальном приказе мужество и находчивость парашютисток и экипажа самолета, но и сделало соответствующие выводы из происшествия. Было справедливо отмечено, что тринадцатый прыжок Ольги Яковлевой, совершенный тринадцатого февраля, имел такие последствия не потому, что «чертова дюжина» — несчастливое число, а из-за недостаточно четкой организации прыжков. Кроме того, была отмечена необходимость специальной отработки аварийно-спасательной методики по буксировке человека за бортом самолета.
Правда, в то время добровольцев, желающих испытать на себе «прелести» такой буксировки, не нашлось. Но инцидент не был забыт и к нему в конце концов вернулись.
В июле 1965 года решили провести буксировочный эксперимент. На сей раз желающих оказалось достаточно, и выбор в конце концов пал на старшину сверхсрочной службы Вячеслава Жарикова — одного из сильнейших спортсменов в Центральном спортивно-парашютном клубе ВДВ.
Когда самолет с Жариковым и тремя парашютистами-испытателями взлетел, на земле все затихли. И вот на высоте 600 м над летным полем появилась за хвостом самолета маленькая фигура человека Постепенно провисая на буксировочной стренге, она удалялась от самолета.
Летчик доложил на землю, что машина ведет себя нормально, буксировочная стренга вытравлена полностью. Генерал Лисов разрешил заходить на второй круг и снизить высоту буксировки. Жариков пролетел над местом старта на высоте 50 м, по-воински приветствуя всех стоящих на земле. Потом самолет набрал высоту, парашютист обрезал стренгу — буксировочные замки придумали позднее — и благополучно приземлился.
Эксперимент повторили еще раз 27 июля 1965 года при большом стечении народа, когда на одном из аэродромов ДОСААФ проходил праздник, посвященный Дню молодежи.
У Жарикова нашлись многочисленные последователи. Буксировка на стренге теперь довольно распространенный прием, используемый как для тренировки парашютистов, так и в качестве одного из показательных номеров программы воздушно-спортивных праздников.
Пригодился он однажды и для спасения парашютиста, когда вытяжной фал парашюта одного из курсантов, попав под плечевую лямку подвесной системы, намертво соединил парашютиста и самолет.
Инструктор Михаил Коршунов поначалу хотел полоснуть ножом по капроновой ленте фала, чтобы курсант мог затем раскрыть запасной парашют. «А если у парня шок? Что же делать?» Мысли проносились одна за другой, пока Коршунову не вспомнился эксперимент, выполненный мастером спорта Вячеславом Жариковым. Разве не ради подобного случая рисковал он тогда?
Большинство из тех, кто находился на земле, так и не поняли, что же произошло в воздухе. Люди видели, как от самолета отделилась темная точка, но никому и в голову не пришло, что точка — два человека. Догадались лишь тогда, когда над землей забелел язычок парашюта и точка раздвоилась. Это Коршунов, раскрыв запасной парашют курсанта, отходил от него на безопасное расстояние.
Вскоре оба парашютиста благополучно приземлились на аэродроме.
И в завершение рассказа о парашютных рекордах и чрезвычайных происшествиях позвольте вспомнить несколько случаев удачного приземления без парашюта, а точнее с нераскрывшимся куполом.
Первый из таких уникальных случаев относится ко времени Великой Отечественной войны. В январе 1942 года близ Вязьмы «мессершмитты» подбили наш бомбардировщик и стали расстреливать в воздухе покинувших машину летчиков Н. Жигуна и И. Чиссова. Те, стремясь сохранить свои жизни, падали затяжным прыжком.
Иван Чиссов так и не успел раскрыть свой парашют, поскольку потерял сознание. Но пилот все же остался жив, упав с высоты 7600 м. Не зря же говорят, смелым везет. Чиссов упал в огромный сугроб, нависший над оврагом, и по снежному склону соскользнул на дно оврага, в глубоком снегу постепенно замедлив скорость своего падения.
Второй случай произошел сравнительно недавно, во время учений воздушно-десантных войск. Молодой солдат Б. Рудько не сразу сообразил, что основной купол его парашюта раскрылся не полностью, и не успел раскрыть запасной. Парня спасло болото. Когда через 2 часа на место происшествия прибыла поисково-спасательная служба, самостоятельно выбравшись из болота, десантник сушился на солнышке.
Обследование, проведенное в медсанчасти, показало, что солдат практически здоров и невредим, если не считать нескольких царапин.
Все эти и многие другие случаи, не упомянутые нами, обязательно становятся предметом тщательного анализа, учат и парашютных конструкторов учитывать самые невероятные случаи жизни, чтобы до минимума уменьшить риск, связанный с парашютом. И случаев, когда все обошлось благополучно именно благодаря парашюту, становится все больше.
Идею подобной установки разработал еще в 30-е годы XX века известный наш конструктор П. И. Гроховский. Она была построена, использовалась в Ленинграде не только для подготовки парашютистов, — но и как увлекательный аттракцион.
Суть же ее заключалась в следующем. Мощный вентилятор, поставленный вертикально, создает мощный восходящий поток. Он настолько силен, что способен удержать человека в воздухе без всякого парашюта.
Затем эту идею подхватили и усовершенствовали в США, создав специальную камеру, внутри которой создается воздушный поток, движущийся со скоростью 130–200 км/ч. Он подхватывает людей, и они парят в воздухе, отрабатывая искусство владения собственным телом.
Недавно такую же установку построили в Подмосковье. Внутри здания становится слышен гул мощных вентиляторов, гоняющих воздух по замкнутому контуру. Здесь их четыре, каждый приводится двигателем мощностью 250 л.с. (180 кВт).
«Это одна из примерно полутора десятков вертикальных аэродинамических труб, спроектированных и построенных американской фирмой Sky Venture, первая в России, да и во всей Восточной Европе», — пояснил Иван Коробков, инструктор по безопасности полетов российской компании Free Zone.
Двухметровые пропеллеры и двигатели расположены на чердаке помещения. Контур системы почти замкнутый, но часть воздуха может обновляться — это нужно для поддержания комфортной температуры внутри, особенно летом. А вот специально греть воздух зимой не нужно — вполне хватает тепла, которое выделяют двигатели во время работы.
Основные посетители Free Zone — это спортсмены-парашютисты, которые отрабатывают здесь акробатические фигуры, выполняемые ими на соревнованиях во время свободного падения, учатся в совершенстве владеть своим телом.
По словам Владимира Останина, тренера команды по групповой акробатике Sky 45, труба — очень эффективный тренажер. Если во время обычных прыжков у команды есть меньше минуты свободного падения, за день можно совершить лишь с десяток прыжков, то час, проведенный в трубе, экономит примерно неделю тренировок.
Кроме того, в трубе можно ведь тренироваться круглый год и в любую погоду.
Впрочем, небольшие отличия потока воздуха в трубе от реальных условий свободного падения все же существуют. «Прежде всего, поток как бы более „плотный“, — поясняет Владимир Останин, — в настоящих условиях он абсолютно ламинарный, а в полетной зоне у самых стенок — турбулентный. Есть и свои плюсы: в реальных условиях в небе небольшая горизонтальная скорость может быть незаметна, а в трубе сразу видно малейшее смещение по горизонтали, и можно его скорректировать».
Кстати, в мире полеты в трубе уже успели стать самостоятельным видом спорта, который называют bodyflight, — вот уже второй год проводятся соревнования в нескольких дисциплинах. Кстати, летать в таких трубах может любой человек старше пяти лет, а это значит, что подобные аттракционы будут способствовать притоку талантливой молодежи в парашютные секции.
Ныне, впрочем, летают не только в аэродинамических трубах, но и непосредственно в атмосфере. По телевидению как-то показывали короткий сюжет о «человеке-самолете», который, прыгая с высоты, летает на особых крыльях.
Этого 34-летнего австрийца зовут Феликс Баумгартнер. Он собирается перелететь пролив Ла-Манш шириной около 35 км в спецкостюме, оснащенном крыльями.
И хотя многие СМИ подают эту идею, как из ряда вон выходящую, на самом деле ей, даже если не считать полета на крыльях мифического Икара, «в обед сто лет».
«Я первый человек, который летал! „Человек-птица“ — это уже кое-что да значит. Я прыгнул над Ториньи и приземлился на краю летного поля; значит перед тем, как открыть парашют, я пролетел по меньшей мере километров пять. Нотариус Беттиньи, поджидавший меня на летном поле, эти факты зарегистрировал. Я летал! Я был чертовски доволен!»
Это заявление французский парашютист Лео Валентен сделал в мае 1945 года. Он прикрепил к рукам и туловищу сделанные им и его друзьями крылья и, выпрыгнув из самолета, на некоторое время превратился в простейший планер.
Справедливости ради нужно отметить, что и Валентен особой скромности в своем заявлении не проявил. И осведомленности тоже. И он — далеко не первый, кому пришла в голову идея стать человеком-птицей.
Предоставим слово для воспоминаний, к примеру, летчику Я. Солодовникову. «Было это в апреле 1935 года, — рассказывал он. — На аэроклубовском аэродроме, еще покрытом снегом, толпились пилоты, парашютисты тащили к машине сумки с собранными после прыжков парашютами. Внезапно в небе появился одинокий биплан У-2. Негромко стрекоча мотором, он медленно летел на высоте полутора километров, изредка скрываясь в легких облачках. И как только самолет оказался над центром аэродрома, от него отделилась фигура человека. Но что это? Стремительное падение неизвестного парашютиста явно замедлилось, затем произошло и нечто вообще невероятное — он сделал полупетлю. И только теперь мы заметили у его боков какие-то придатки.
— Это Шмидт совершает экспериментальный прыжок с крыльями, — пояснил руководитель полетов, — Какой молодец!
Вскоре недалеко от нас на поле опустился мастер парашютного спорта Георгий Александрович Шмидт: человек беззаветной храбрости, бывший боец Первой Конной, пограничник, воспитатель воздушных десантников, испытатель парашютов, совершивший сотни рискованных прыжков…»
Оказалось, Шмидт давно заметил, что, манипулируя руками и ногами во время затяжного прыжка, можно менять положение тела в воздухе. Эффект управления можно усилить, увеличив аэродинамические поверхности. А раз так, то парашютистов перестанут страшить штопор и непроизвольные перевороты через голову, они смогут уходить из неблагоприятных зон и совершать приземление с исключительной точностью.
Свои предположения Шмидт решил проверить на практике. Причем в своей работе он не допускал никакого трюкачества и кустарщины. Крылья дня опытов он сделал в институте десантного оборудования, которым руководил П. И. Гроховский, с помощью опытных мастеров. Объединенными усилиями они создали искусственные крылья, крепившиеся за спиной пилота с помощью телескопической раздвижной опоры, и перкалевые перепонки, вшитые, подобно «парашюту» белки-летяги, между рукавами, боковинами и штанам комбинезона. Меняя длину трубы, изобретатель тем самым менял размах крыльев, их подъемную силу. Разворачивался же он при помощи элеронов.
После Г. Шмидта искусственными крыльями занимался слушатель Военно-воздушной академии имени Н. Е. Жуковского воентехник второго ранга Борис Владимирович Павлов-Сильванский. Путь его в авиацию типичен для молодого человека той поры. Борис рано потерял родителей и после школы пошел работать. Трудился на ленинградской фабрике имени Б. Куна, потом — на «Красном треугольнике». Активно занимался общественной деятельностью — играл в оркестре, участвовал в спортивных соревнованиях и сам организовывал их. В 1927 году двадцатилетнего парня взяли в армию. Потом он учился на заводе-втузе, в военно-химической академии, а с февраля 1934 года — в военно-воздушной.
Здесь и пришла в голову Павлову-Сильванскому мысль сделать для удобства парашютистов устройство, похожее на крылья. Первые чертежи и расчеты Борис сделал вместе со своим другом Алексеем Быстровым, потом пришел за консультацией к преподавателю аэродинамики B. C. Пышнову.
Совместными усилиями была найдена оптимальная конструкция. Модель крыльев была продута в аэродинамической трубе. Изобретатели решили сделать аппарат ранцевым. Обтянутый полотном каркас крыльев складывался за спиной. После отдаления от самолета парашютист использовал специальный стабилизатор, который трепетал у него в ногах этаким ласточкиным хвостом, помогая управлять полетом. Затем за спиной расправлялись широкие полотняные крылья, и человек мог выполнять горки, виражи, развороты.
Спланировав до определенной высоты, Павлов-Сильванский сбрасывал крылья, и они плавно спускались на землю с помощью особого парашюта. Сам экспериментатор тоже открывал свой парашют и приземлялся.
Кмаю 1937 годаБ.В. Павлов-Сильванский совершил шесть удачных полетов-прыжков. Причем в одном из них время полета до раскрытия парашюта составило около трех минут! Эксперименты с «парапланом», как назвал свой аппарат изобретатель, сократив два слова — парашют и планер (вот откуда, оказывается, взяли свое название современные парапланы), заинтересовали многих. Об экспериментах писали «Красная звезда», «Авиационная газета», иностранная пресса.
Журналисты, кстати, и обратили внимание, что у Г. Шмидта и Б. Павлова-Сильванского были предшественники на Западе. Одним из них называли американца Клема Сона. Двадцатичетырехлетний американец в 1934 году пересек Атлантику и появился в Англии в поисках работы, ища спасения от кризиса, охватившего Новый Свет. Но и здесь, в Европе, увы, оказался никому не нужен опыт армейского летчика и воздушного десантника.
И тогда уж было отчаявшийся Клем придумал: «А что если повторить в XX веке древнюю легенду об Икаре — сыне Дедала?» Американец решил спрыгнуть с самолета, имея за спиной складные крылья. С их помощью можно продемонстрировать зрителям пилотаж в свободном полете, потом сбросить крылья и открыть парашют. Риск вроде бы невелик, особенно, если все тщательно взвесить и рассчитать, а гонорар можно получить солидный…
Однако для осуществления задуманного предприятия опять-таки нужны были деньги на крылья, на парашют, на оплату самолета. Однако предприимчивый американец нашел для затеи состоятельного импрессарио, получил аванс и с головой ушел в работу по изготовлению крыльев, костюма и подготовке к прыжку.
Работал Клем в обстановке строжайшей секретности. Диктовалась она двумя обстоятельствами: во-первых, по Лондону уже пошли слухи о необычном предприятии, а поскольку никто толком не знал, что именно будет показано, билеты раскупались нарасхват; во-вторых, видя, что затея может принести немалые барыши, Клем и его импрессарио имели все основания бояться конкурентов. Увидит кто-либо крылья и сделает себе точно такие же, а может, и еще лучше.
И вот, наконец, наступил день представления. Газеты с утра были полны кричащих заголовков: «Воздушный акробат над Лондоном!», «В воздухе — человек-птица!». На аэродроме Хениворт, в предместье английской столицы, собралась многотысячная толпа.
Клем оставил самолет на высоте 3000 метров. Пролетев несколько секунд в свободном падении, он осторожно отвел в сторону левую руку, расправляя крыло, а точнее матерчатую перепонку, которую он сам вшил между рукавом и боковиной комбинезона. Встречный поток тут же положил его на бок. Для компенсации парашютист расправил правое крыло и тут же закувыркался в воздухе! Лишь после того, как он ввел в действие стабилизатор — матерчатую перепонку между штанинами, беспорядочное падение сменилось управляемым планированием.
Клем Сон сделал несколько виражей в разные стороны, развернулся в воздухе и вскоре почувствовал, как велика нагрузка на руки. Еще немного и они не выдержат физической нагрузки. Тогда он прижал руки к бокам и раскрыл парашют. На высоте 300 метров вспыхнул раскрывшийся купол, и отважный парашютист опустился в центре аэродрома под рукоплескания толпы.
Получив причитающиеся ему деньги, Клем решил усовершенствовать свои крылья и повторить опыт уже в Америке. Жесткая основа из алюминия, покрытого полотном, с увеличенным стабилизатором, позволила ему не только парить, лихо разворачиваться, но и совершать кувырки в воздухе — своеобразные мертвые петли! Именно такой трюк увидели многочисленные зрители, собравшиеся 28 февраля 1935 года на флоридском пляже Дайсон-Бич.
Теперь Клем совершенно уверен в надежности своих крыльев. И потому, наверное, он решил сделать еще один прыжок на авиационном празднике под Парижем, а уж после этого заняться каким-нибудь другим бизнесом. Благо что деньги дня этого у него уже есть.
Стотысячная толпа с замиранием сердца следила за причудливыми фигурами, которые смельчак выписывал в небе. Вот он все ниже, ниже. Пора открывать парашют. Но что это? Вместо наполненного купола за Клемом Соном потянулась бесформенная масса — парашют не раскрылся. Клем попытался раскрыть запасной парашют, но и его купол запутался в стропах основного. Глухой удар о землю поставил последнюю точку в жизни отважного десантника.
Трагедия повторилась несколько лет спустя, 21 мая 1956 года, когда на аэродроме близ Лондона совершал свой очередной показательный полет Лео Валентен. Тот самый, с которого мы начали свой рассказ о крылатых людях. Основной купол не раскрылся, запасной запутался в нем, и в последний раз Валентен посмотрел в «лицо смерти — лицо земли», как он сам писал в книге, вышедшей незадолго до этого.
Еще раньше погиб американец Девис, попытавшийся повторить полеты своего соотечественника Клема Сона. Погибли братья Ги и Жерар Меслен во Франции. Погиб и Павлов-Сильванский.
Впрочем, были и эксперименты, которые завершались вполне благополучно. Удачно слетал В. Хараханов в 1935 году. Тридцать лет спустя скопировал и испытал конструкцию Б. Павлова-Сильванского французский парашютист Жиль Деламар.
Но все это не более чем единичные попытки. Почему увлечение такими полетами не приобретает массовости? Ответ на этот вопрос дал в свое время еще Георгий Александрович Шмидт. Совершив свой 106-й прыжок буквально через день после гибели американца Девиса, Г. Шмидт сказал после приземления: «Я не могу никакими словами передать совершенно потрясающее чувство восхищения и наслаждения парящим полетом».
Однако практические его выводы были далеко не в пользу полетов на искусственных крыльях. Скорость снижения весьма велика, неосторожное движение, того и гляди, грозит срывом в штопор, считал Шмидт. Да и при всем умении далеко на таких крыльях все-таки не улетишь. И он рекомендовал искать наслаждение парящим полетом при помощи других технических средств. Полеты на дельтаплане, параплане, том же парашюте, когда его буксирует на длинном тросе быстроходный катер — все это позволяет получить наслаждение парящим полетом практически без всякого риска.
И все же даже в наши дни в мире осталось еще достаточно отчаянных сорви-голов, которые не могут жить без риска.
Современное западное парашютное мифотворчество приписывает изобретение нынешних костюмов-крыльев (wing suit) основателям флоридской компании Bird Man Роберту Печнику и Яри Куосмо.
Однако и у них был предшественник — француз Патрик де Гайардон. Он начал летать в 1990 году, используя костюм-крыло собственной конструкции. А в 1998 году, испытывая очередную модификацию своего костюма, де Гайардон тоже погиб.
Несмотря на столь трагические последствия, французы заразили идеей полета парашютистов во многих странах мира. Уже в 1999 году российские энтузиасты стали шить такие костюмы по собственным выкройкам. А Печник и Куосмо — серийно производить аналогичные комбинезоны с крыльями во Флориде.
«Все, кто летает в винг-сьютах, мечтают летать как птицы и в конце концов приземлиться на крыльях, без парашюта, — говорит профессиональный испытатель парашютов Владимир Шилин. — Однако людям тяжело летать: посмотрите, как устроены птицы и как устроен человек: у птичек легкие кости и мощные грудные мышцы. У людей же тяжелые кости и мало грудных мышц. Но зато мы умеем изобретать!»
Ныне более всего винг-сьюты привлекают бэйсеров — парашютистов, прыгающих с относительно невысоких объектов: скал, зданий, вышек, труб или мостов. Дело в том, что объектов, пригодных для бэйс-прыжков, в мире немного. Основное требование — они должны быть отвесными и не иметь опасных выступающих частей. Прыжки в костюмах-крыльях существенно расширяют диапазон таких объектов, позволяя огибать препятствия во время прыжка и менять направление полета вплоть до разворота на 180 градусов.
Проблема заключается в том, что поведение винг-сьютов недостаточно изучено и, стоя у края скалы, трудно оценить, хватит ли горизонтальной скорости для того, чтобы облететь гранитный выступ. А цена ошибки — жизнь…
Все это отлично известно Феликсу Баумгартнеру. Ведь он и сам из племени бэйсеров. Ранее он уже совершал аналогичный прыжок со статуи Иисуса Христа в Рио-де-Жанейро, а до этого — с 452-метровой башни Petronas Tower в Куала Лумпур. (Этот трюк, кстати, повторенный нашей каскадершей, вошел в недавний фильм «Код Апокалипсиса».)
Но Баумгартнер все же решил пойти (точнее, полететь) еще дальше. Он спрыгнет с самолета на высоте 9000 метров над британским берегом и пролетит 35 километров до побережья Франции. Во время полета человек-птица, согласно расчетам, достигнет скорости свыше 360 километров, а температура воздуха в начале полета будет около минус 80 градусов по Цельсию. Так что Баумгартнеру без специального скафандра не обойтись. К нему и будет прикреплено углеродное крыло с размахом 1,8 метра. Спланировав до высоты 300 метров, он затем спустится на парашюте.
Проект носит имя «Икар-2» в память о герое античного мифа. Баумгартнер, похоже, не боится повторить судьбу древнего Икара и других своих предшественников. Он амбициозно заявил, что хочет войти в историю как «Бог Небес».
Улыбнется ли ему удача? А может, его постигнет судьба портного, некогда прыгнувшего с Эйфелевой башни, или муллы в белых одеждах, сиганувшего с минарета на потеху султану?.. Это мы с вами еще узнаем.
Пока же скажем: единственные, кому эта затея может принести практическую пользу — это военные и представители спецслужб. Им-то, наверное, пригодится способ забросить агента на какую-то территорию незаметно даже для радарного наблюдения. Человека-птицу в ночной тьме никак не разглядеть…
Так иногда друзья называют 48-летнего швейцарца Ива Росси, пишет журнал Popular Mechanics. И это прозвище не случайно. Время от времени он поднимается в небо, на высоте около 4 км отделяется от самолета и раскрывает… крылья. Но и этого ему мало. В дополнение он включает четыре расположенных под ними реактивных двигателя и в течение 4 минут летит, как самый настоящий, только очень маленький реактивный самолет.
Для чего ему понадобился такой «цирк в небе»?
Он мечтал стать пилотом с раннего детства. В 20 лет Росси поступил в ВВС родной Швейцарии и стал военным летчиком. За годы службы он пилотировал истребители Hunter и Tiger F-5, налетал более тысячи часов на Mirage III со скоростью, вдвое превышающей скорость звука.
Закончив служить, Росси стал гражданским пилотом, летал на Douglas DC-9 и Boeing 747 компании Swissair. В настоящее время Ив — командир экипажа огромного Airbus.
А в свободное от работы время Ив Росси перепробовал немало экстремальных видов спорта. Он — опытный парашютист, скайдайвер и скайсерфер, пара- и дельтапланерист.
В 1996 году Ив попал в Книгу рекордов Гиннесса как первый скайсерфер, прыгнувший с вершины купола воздушного шара. В том же году он вновь поставил еще один экстремальный рекорд: совершил полет, держась руками за крылья двух бипланов.
Эффектное шоу Ив продемонстрировал в фильме «Сверхзвуковой серфер», пролетев верхом на масштабной модели сверхзвукового истребителя Mirage III вместо серфа.
С 1999 года Росси разрабатывал надувное крыло собственной конструкции, которое в 2002-м позволило ему преодолеть 12 км, разделяющие берега Женевского озера. Тогда же спортсмен вплотную подошел к идее установить на крыло двигатель.
Немецкая компания JetCat, которая производит турбореактивные и газотурбинные двигатели для масштабных радиоуправляемых моделей самолетов и вертолетов, предоставила ему несколько двигателей для экспериментов.
Первая попытка совершить полет состоялась в марте 2003 года. Однако надувное крыло, которое казалось удобным потому, что России мог надуть и расправить его, после того как выпрыгнет из самолета, в данном случае было непригодно. Оно недостаточно жестко, чтобы нести на себе реактивные двигатели.
К 2004 году Ив Росси завершил разработку складного жесткого крыла. Однако попытавшись продемонстрировать его на крупнейшем авиашоу в Аль-Аине (ОАЭ), Ив вошел в штопор и с трудом вышел из положения, приземлившись лишь на запасном парашюте, — основной купол был порван вышедшим из повиновения крылом.
Лишь 24 июня 2004 года пилот достиг успеха. Он выпрыгнул из самолета над швейцарским городком Ивердон на высоте 4000 м и, спустя пару секунд раскрыл крыло с двумя реактивными двигателями. Планируя, он снизился до 2500 м над землей и включил двигатели. На высоте 1600 м он вышел на стабильный горизонтальный полет, развил скорость около 190 км/ч и поддерживал ее в лечение четырех минут. Затем Ив сложил крылья, раскрыл парашют и благополучно приземлился.
«Я испытывал абсолютную свободу в трех измерениях, — делился впечатлениями Ив. — Я был птицей!»
Реактивное крыло доказало свою работоспособность и в тот же день было запатентовано. Однако предстояло еще много работать, чтобы довести революционный летательный аппарат до совершенства.
Целый год работы ушел на создание новой модели крыла с четырьмя двигателями JetCat Р200. Установка дополнительных двигателей — это серьезный риск для пилота. Температура выхлопных газов «игрушечного» Р200 достигает 690 °C, при этом сопла двигателей находятся в непосредственной близости от ног летчика. В одном из экспериментов Росси пилотировал крыло с шестью двигателями, однако эта попытка завершилась неудачей.
Новое крыло с размахом три метра и четыре реактивных двигателя обеспечили аппарату ожидаемую маневренность и стабильность. Полет в швейцарском городе Бексе в ноябре 2006 года длился 5 минут 40 секунд.
В настоящее время Ив Росси работает над постройкой новой модели летательного аппарата. Он собирается взлететь на нем прямо с земли и выполнить несколько фигур высшего пилотажа. Если это ему удастся, тогда, возможно, вскоре мы сможем говорить о возникновении нового вида личного транспорта.
Специалисты не однажды пытались заменить парашютный купол каким-либо иным приспособлением. Однако многочисленные приспособления оказывались малопригодными практически. Но вот, похоже, ныне кое-что начинает получаться.
Способствовали тому космические полеты. Ведь подняться в космос — лишь половина дела. Здесь, как и в горах, подняться вверх проще, чем затем благополучно спуститься. Поэтому и в СССР и в США — ведущих космических державах мира — издавна вкладывались огромные средства в разработку технологии эвакуации астронавтов и дорогостоящего научного оборудования с орбиты.
Первоначально для спуска с орбиты применялись (и применяются поныне) баллистические капсулы «Радуга», «Бор-5» и другие. Суть такого спуска заключается в следующем. Груз закладывается в прочный контейнер, который сбрасывается с борта спутника или орбитальной станции с таким расчетом, чтобы он летел вниз, подобно камню. На заключительной стадии скорость падения может быть уменьшена с помощью тормозных парашютов. Но в основном расчет на то, что капсула сама притормозит за счет трения о воздух в плотных слоях атмосферы. А также на то, что и она сама и помещенный в нее груз достаточно прочны, а потому выдержат жесткое приземление. Понятное дело, таким образом десантировать с орбиты, скажем, людей нельзя. Кроме того, к недостаткам такого способа можно отнести малую вместимость капсул и невозможность достаточно точно направлять их спуск в заданный район.
Поэтому в пилотируемых полетах спуск осуществляется с помощью спускаемых аппаратов, которые имеют аэродинамическую поверхность, позволяющую более-менее управлять спуском при входе в плотные слои атмосферы. На заключительном этапе раскрывается парашютная система. И наконец, жесткий толчок о землю смягчается с помощью твердотопливных ракетных двигателей, включающихся в самую последнюю секунду спуска.
Однако и здесь есть свои недостатки. Парашютный спуск тоже плохо управляем, требует тщательного слежения за состоянием куполов, не всегда надежен. Так, скажем, гибель космонавта-испытателя В. М. Комарова отчасти можно отнести и на счет парашютной системы.
Появление космических кораблей многоразового использования, казалось, решило проблему доставки и возвращения грузов в принципе. Но и тут все оказалось не так просто. Дело в том, что запуск одного «шаттла» — сверхдорогое удовольствие. Одно «шоу» на мысе Канаверал стоит примерно 500 млн долларов. Поэтому специалисты и поныне продолжают поиски альтернативных технологий доставки грузов с орбиты.
Одна из них — использование надувных конструкций. Ее еще в середине 80-х годов XX века предложили специалисты Научно-исследовательского центра имени Г. Н. Бабакина. За два десятилетия в результате многолетних экспериментов здесь был разработан аппарат «Демонстратор-2».
По словам одного из разработчиков этой конструкции, начальника сектора проектного отдела НИЦ Олега Власенко, в рабочем положении «Демонстратор» напоминает перевернутый зонт или большой волан для игры в бадминтон. При вхождении в плотные слои атмосферы пластиковые «спицы» этого «зонта» наполняются газообразным азотом, и он раскрывается. В сложенном виде аппарат помещается в защитную капсулу, где и хранится до момента использования.
Схема использования устройства такова. После отделения контейнера от спутника, космического корабля или орбитальной станции одноразовый тормозной двигатель должен дать импульс, чтобы направить контейнер на заданную траекторию спуска.
При входе в верхние слои атмосферы капсула с «Демонстратором» сбрасывает защитный кожух. Благодаря рациональной форме капсулы, на этом этапе происходит так называемая закрутка устройства вокруг продольной оси со скоростью 70 град/сек. Таким образом «Демонстратор» летит как пуля, не кувыркаясь, и входит в атмосферу под расчетным углом.
Затем надувное тормозное устройство отделяется от капсулы и начинает собственно процесс торможения. Первый каскад наполняется азотом и раскрывается центральная часть «волана». При вхождении в плотные слои атмосферы перед лобовым участком устройства образуется ударная волна, набегающий поток воздуха нагревается до нескольких тысяч градусов. Поэтому специалисты снабдили «колпачок» волана жестким теплозащитным покрытием и металлическим экраном.
Остальные части тормозного устройства сохраняются благодаря гибкой тепловой защите, состоящей из термостойкого покрытия и теплоизолирующего слоя. Такая защита от высокотемпературных потоков позволяет поддерживать температуру внутри самого аппарата на уровне 25–30 градусов по Цельсию. Служебная и научная аппаратура, расположенная внутри приборного контейнера и предназначенная для исследований и для управления полетом, остается неповрежденной.
Второй надувной каскад наполняется азотом при входе в более низкие слои атмосферы, на высоте 15 километров. «Волна» как бы распушает свои «перья». Благодаря этому скорость падения к моменту посадки снижается до 15–17 м/с.
Так, побеждая атмосферные силы и используя энергию сопротивления атмосферы, «космический парашют» приземляется в обозначенном месте. Для обнаружения аппарата после его приземления используются радиомаяки комплекса бортового оборудования, сигнал которых можно поймать с помощью радиокомплексов, установленных на борту поисковых вертолетов.
Одним из достоинств новой технологии является ее относительная дешевизна. Для доставки надувного тормозного устройства на космическую станцию планируется использовать транспортно-грузовой корабль «Прогресс». Он придаст надувному тормозному устройству импульс торможения, затем в определенный момент отстыкуется и будет «затоплен». Производство «Прогрессов» является серийным процессом, что снижает издержки. Кроме того, у «Демонстратора» лучшее соотношение веса полезной нагрузки и веса аппарата. Сегодня на используемых средствах оно составляет 1:4, на «Демонстраторе» его можно довести до 1:1. Размеры надувного тормозного устройства подходят для размещения его на борту космических станций и транспортных кораблей. Диаметр устройства в сложенном виде равен 1 м.
По словам Олега Власенко, новая технология может иметь достаточно широкое применение. Аппарат с надувным тормозным устройством помимо того, что сможет решить проблему доставки грузов на землю с Международной космической станции, может использоваться и для исследования других планет. Кстати, эта идея фигурировала и в рамках программы «Марс-96», где надувному тормозному устройству отводилась задача доставки научной аппаратуры на поверхность Красной планеты. К тому же решится вопрос с возвращением на землю выработавших свой технический ресурс орбитальных спутников, что даст возможность использовать их вторично после переоборудования или капитального ремонта.
Так иногда называют устройство для мягкого спуска с высоты, над совершенствованием которого работает уроженец Кавказа, Герой России, летчик-испытатель Магомет Талбоев. Когда-то он принимал участие в разработке, испытаниях и внедрении ряда образцов авиационной и космической техники. Готовился к полету на космическом самолете «Буран». Сопровождал его в первом автоматическом спуске с орбиты. Ныне он стал инициатором создания беспарашютного устройства, которое можно было бы использовать при разного рода катастрофах.
Магомет Талбоев готов доказать, что человек может мягко приземлиться с высоты от 20 м до 40 км с помощью оригинального спасательного средства.
«За основу мы взяли разработки мягкого спуска аппарата из программы „Марс-98“, — рассказывает он. — Там использовалась беспарашютная система, которая обеспечивала мягкую посадку научного оборудования на поверхность Красной планеты.
Ныне она переделана, модифицирована. Один аппарат уже отработал свой срок, выполнив 31 сброс с подъемного крана и один с воздушного шара, с высоты 1000 м».
Прежде всего подобная система имеет значение для престижа России, поскольку с ее помощью можно установить ряд мировых рекордов приземления без парашюта с максимальной высоты (более 40 км), по прохождению с максимальной скоростью плотных слоев атмосферы и т. д.
Но не менее важна и вторая задача — спасение людей из высотных зданий в случае пожара, землетрясения и прочих неприятностей. Для этого в офисе на каждого человека можно будет держать в шкафах или прямо под столами по рюкзаку с таким спасательным устройством.
Первоначальная стоимость в 2000 долларов очень быстро может быть снижена при серийном выпуске подобных устройств и дальнейшем их усовершенствовании.
При спуске спасаемый объект помещается внутрь устройства, которое по внешнему виду в надутом состоянии напоминает бадминтонный волан достаточно больших размеров.
«Проект называется „Потолок мира“, — продолжает свой рассказ Талбоев. — Выше 50 км вряд ли кто способен подняться с земли на самолете или стратостате. Выше можно поднять лишь на ракете. Тем не менее наши испытания показали, что на „волане“ возможен спуск даже с орбиты. Во всяком случае, два спуска с высоты 220 км прошли удачно».
Не менее важен и другой аспект проблемы. При пожаре выше 5-го этажа спасти людей становится проблематично, поскольку в нашей стране практически нет высотных лестниц. Да и к горящему зданию подъехать бывает не просто. Наконец, ни одна лестница не может достать, скажем, до 20-го этажа и выше.
А вспомним хотя бы о трагических событиях 11 сентября 2001 года во Всемирном торговом центре. Если бы обитатели небоскребов-близнецов имели при себе такие спасательные устройства, то, как полагает Талбоев, как минимум 1000 человек, то есть треть погибших, успели бы спастись.
Для этого нужно было лишь надеть рюкзак с устройством, встать на подоконник и прыгнуть вниз, нажав красную кнопку. Все остальное бы сделала автоматика.
Если парашюту для раскрытия необходимо не менее двух секунд времени и порядка 100 м высоты, то здесь вовсе не нужно времени для набора скорости и возникновения достаточного воздушного потока. Поэтому устройство способно исправно работать уже на 20-метровой высоте. Поскольку оно надувается принудительно с помощью встроенного баллона, то нет необходимости выжидать, пока спасающийся наберет достаточную скорость в воздушном потоке. Парашют же на месте раскрыть нельзя, его купол и стропы попросту опутают человека и он погибнет.
Спуск волана в раскрытом состоянии идет со скоростью 8 м/с. А учитывая, что человек приземляется еще на батутную сетку, смягчающую удар, то получается, что действительная скорость спуска составляет как бы 6 м/с, То есть столько же, как и при обычном парашютном спуске.
Однако в данном случае никого не надо учить приземляться, как учат парашютистов. Человек лежит внутри волана и приземляется на спину, При этом получается распределение удара на большую площадь, и организм переносит его значительно легче, чем при парашютном приземлении.
Талбоев надеется, что волан в скором будущем позволит ему самому и другим нашим испытателям поставить еще не один мировой рекорд по спуску с запредельных высот. А пока идут испытания…
«Дирижабль» в переводе с французского означает «управляемый». Так называют аэростат, который способен двигаться наперекор ветрам. Каким образом? Раз весла и паруса не помогают, значит, надо, как и на воде, использовать винты-пропеллеры и двигатели.
Французский инженер М. Менье еще в 1794 году, всего через год после того, как в небо поднялись первые монгольфьеры и шарльеры, предложил построить управляемый воздушный шар. Для управления им Менье предложил поставить воздушные винты, вращаемые… не моторами — таковых в ту пору еще не существовало — а людьми! Усилий 80 человек, по мнению Менье, достаточно, чтобы воздушный корабль перестал быть игрушкой ветра.
Однако на практике получилось не так, как рассчитывал изобретатель. Чтобы поднять большой экипаж, нужен корабль немалых размеров: по расчетам выходило, что его длина должна составлять 84,5 м, диаметр оболочки 42 м, а ее объем — 79 тыс. куб. м.
Но чем масштабнее корабль, тем больше надо сил, чтобы сдвинуть его с места, удержать на курсе, противостоять натиску воздушной стихии… В итоге получалось так, что вес у команды увеличивался в большей степени, чем прибывало у нее сил.
Задачу решил соотечественник Менье, инженер-судостроитель Дюпуи де Лом. Он предложил построить дирижабль как можно меньших размеров. И его проект удалось осуществить на практике. В тихую погоду аэростат с 8 аэронавтами и воздушным винтом действительно поднялся в воздух и смог развить скорость аж 8 км/ч, т. е. он двигался быстрее, чем идущий человек.
Но на большее у аэронавтов сил все равно не хватило. Дирижаблям были нужны мощные и в то же время легкие двигатели. И вот в 1851 году механику-самоучке А… Жиффару удалось построить паровой двигатель мощностью в 3 лошадиные силы. А весил он всего 45 кг. Этот двигатель считался техническим чудом своего времени — ведь обычные двигатели имели тогда около 100 кг веса на каждую лошадиную силу мощности.
Построил Жиффар и дирижабль для своего двигателя. Объем его оболочки оказался в 30 раз меньше, чем у аэростата Менье. С помощью сетки под оболочкой был подвешен деревянный брус с рулем на одном конце. К брусу-балке прикреплялась гондола, в которой была установлена паровая машина и находился сам изобретатель, выполнявший обязанности и пилота, и механика. Трехлопастной пропеллер диаметром более 3 м вращался со скоростью 110 оборотов в минуту!
В сентябре 1852 года Жиффар поднялся на высоту около 2 км, затем потушил топку и благополучно приземлился. Во время полета аэростат развил скорость 10 км/ч, двигаясь перпендикулярно направлению ветра.
Несмотря на успешные испытания, дирижабль Жиффара не получил сколько-нибудь широкого распространения. Ведь он был одноместным, а стало быть, даже пассажиров покатать не мог.
И прошло 20 лет, прежде чем в воздух поднялся другой дирижабль, созданный немецким инженером П. Генлейном. Он был уже больших размеров, использовал двигатель, работавший на светильном газе; им же заполнялась и оболочка. С помощью четырехлопастного пропеллера этот дирижабль развивал скорость уже 19 км/ч.
В 1983 году братья Тисандье оснастили свой аэростат электрическим двигателем мощностью в 1,5 л. с.
И, наконец, в 1896 году в Германии изобретатель Вельферт построил дирижабль с бензиновым двигателем.
Таким образом, к концу XIX века в дирижаблестроении были использованы все возможные виды двигателей. Наилучшим показал себя двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине или соляре, и последующие дирижабли оснащались в основном двигателями этого типа.
Ныне дирижабли классифицируют как матрасы — они бывают жесткими, полужесткими, полумягкими и мягкими. Причем не думайте, что это розыгрыш, — такова действительная официальная градация.
Обыкновенная мягкая надувная оболочка все-таки плохо держала форму, недостаточно жестко противостояла порывам ветра, вот инженеры и постарались ее укрепить. Для этого в оболочку стали встраивать, вшивать металлические балки и фермы. Чем их больше, тем более жесткой становится конструкция.
Итак, если ферм в оболочке относительно немного, оболочка называется полумягкой. С увеличением их числа конструкция становится полужесткой и, наконец, жесткой. Точку в 1897 году поставил австрийский инженер Д. Шварц, построивший дирижабль, который имел не только металлический каркас, но и склепанную из тонких алюминиевых листов обшивку. Гондола тоже были сделана из алюминия. В ней помещался бензиновый двигатель мощностью 12 лошадиных сил, который вращал четыре пропеллера. Два из них были расположены по бокам гондолы; с их помощью аэронавты могли легко и быстро разворачивать свой корабль. Третий винт, позади гондолы, помогал дирижаблю двигаться против сильного ветра или использовался для развития большой скорости. И, наконец, последний, четвертый, пропеллер располагался под гондолой. Ось его вращения была расположена вертикально, как у вертолета; этот пропеллер использовался для быстрого взлета и приземления дирижабля.
Особо большие дирижабли с жесткой оболочкой начали строить в Германии. Прямо на поверхности Боденского озера конструктор Ф. Цеппелин возвел рекордно-огромный эллинг — гараж для дирижаблей. Длина его была 142 м, ширина — 23 м, высота — 21 м. А на воде его поддерживали 80 понтонов-поплавков.
В этом огромном зале, где при желании можно было бы запросто поиграть в футбол, и началось строительство воздушных кораблей новой конструкции. По имени изобретателя их так и назвали — цеппелинами.
Чем же отличались дирижабли Цеппелина от своих предшественников? Во-первых, это были весьма крупные корабли. Так, например, в 1900 году был построен дирижабль длиной в 128 м, а объем его оболочки составил 11 300 куб. м! Во-вторых, в конструкцию воздушного исполина было введено принципиальное новшество. Всю оболочку поделили на несколько отсеков. Внутри каждого из них помещался отдельный баллон с газом. Таким образом, если какой из баллонов и давал течь, то остальные продолжали поддерживать дирижабль в воздухе.
Во время испытаний LZ-1 — так назвали новый дирижабль — показал отличные летные качества. И вслед за первым кораблем Цеппелин построил еще несколько, каждый из которых был крупнее предыдущего. Например, 128-метровый дирижабль LZ-3 мог поднять в воздух 9 человек и 2500 кг груза. Во время испытательного полета 6 октября 1906 года он взлетел на высоту 800 м и развил скорость 50 км/ч.
Летом 1910 года было завершено строительство дирижабля LZ-7 «Германия», длина которого составляла 148 м. Это был первый в мире дирижабль, специально предназначенный для перевозки пассажиров. Он брал на борт сразу 20 человек.
Большие дирижабли начинают строить не только в Германии, но и в других странах. Только за первое десятилетие XX века их было построено около 500. Причем в той же Германии на постройку очередного воздушного гиганта уходило менее месяца. А ведь это были громадины длиной уже более 200 м!
Так на практике была доказана справедливость расчетов выдающегося русского ученого К. Э. Циолковского. Еще в 80-е годы XIX века, когда во всем мире только начали строить небольшие управляемые аэростаты, он научно доказал возможность и целесообразность создания именно больших дирижаблей. Глухой, почти ничего не видящий учитель из Калуги оказался дальновиднее многих всемирно признанных научных авторитетов.
В 1892 году была опубликована работа Циолковского «Аэростат металлический управляемый». Четыре года спустя Константин Эдуардович представил более подробный проект цельнометаллического дирижабля, рассчитанного на перевозку 200 пассажиров и 1400 т груза. Размеры воздушного гиганта поражают даже сегодня: длина — 210 м, объем оболочки — 70 тыс. куб. м!
Впрочем, проект ученого не получил признания у царского правительства. Изобретателю отказали в выдаче средств даже на постройку модели. Между тем на исполнение зарубежного проекта деньги нашлись. В 1893–1894 годах в учебно-воздухоплавательном парке Петербурга по проекту австрийского изобретателя Д. Шварца, о котором уже говорилось выше, строится первый в мире цельнометаллический дирижабль с объемом оболочки 3,86 куб. м и длиной 47,6 м. Однако и тут дело пошло не столь уж гладко; денег на окончание строительства не нашлось, и изобретатель вместе со своим детищем уехал в Германию, где в 1897 году его дирижабль и совершил первый полет.
А возьмись россияне строить дирижабль по проекту Циолковского, глядишь, и подешевле бы вышло, и мировой рекорд в дирижаблестроении не упустили…
Однако лишь два десятилетия спустя в России начинают строить первые отечественные дирижабли. Справедливости ради надо отметить, что среди них были весьма неплохие конструкции. Например, за один только 1911 год на дирижабле «Киев» изобретателя Ф. Ф. Андреса было перевезено 198 пассажиров. В 1915 году начались испытания «Гиганта» — самого крупного российского дирижабля тех лет. Его длина составляла 150 м; четыре двигателя развивали суммарную мощность 860 лошадиных сил!
Кстати, Россия одной из первых в мире попыталась использовать дирижабли в военных целях. Причем самая первая попытка относится еще к 1812 году, когда российская армия собиралась разбомбить с воздуха самого Наполеона.
Об этом, летучем корабле Франца Леппиха стало известно сравнительно недавно благодаря усилиям нашего историка Л. М. Вяткина. Предыстория же этого изобретения такова. Войска Наполеона подходили к границам Российской империи. И предложение 37-летнего немецкого механика Франца Леппиха о возможности постройки управляемого воздушного шара пришлось как нельзя кстати. Царь Александр I, ознакомившись с чертежами «летучего корабля» и выслушав подробные пояснения Леппиха — безвестного изобретателя, найденного нашим послом в Германии, — тут же предложил ему срочно выехать в Москву и приступить к работе.
Леппих проявил грамотность как инженер. Согласно сохранившемуся изображению видно, что аппарат имел форму рыбы. Длина оболочки составляла примерно 57 метров, максимальный диаметр — 16 метров и объем — около 8000 кубических метров. К ней с помощью сетки крепились лодка-гондола размерами 30 х 60 футов (9,9 х 19,8 метра).
Посреди гондолы располагались пороховые фугасы и люк для сбрасывания их на цель. Кроме того, согласно сохранившимся документам, «летучий корабль» предполагалось вооружить… ракетами!
Однако проекту 1812 года не суждено было осуществиться до конца. Вторгшаяся на территорию России наполеоновская армия продвигалась слишком быстрыми темпами. Все имущество команды Леппиха было частично эвакуировано, а частично сожжено на месте.
Так что реально в военных действиях принял участие лишь дирижабль «Лебедев» — полужесткое воздушное судно, приобретенное во Франции. Первый его полет состоялся в 1908 году. Объем оболочки — 3625 куб. м, длина — 62 м.
Первые десятилетия XX века стали временем настоящего расцвета дирижаблестроения. Что ни год, газеты приносили сведения все о новых рекордах «левиафанов неба» — так образно прозвали огромные воздушные корабли в то время.
Дирижабли с успехом приняли участие в военных действиях Первой мировой войны, в ходе которых выяснилось, что сбить дирижабль не так-то легко. Даже получив многочисленные пробоины в оболочке, дирижабль все же выполнял свое боевое задание и благополучно возвращался на базу.
После войны дирижабли стали летать даже с континента на континент. Так 2–6 июля 1919 года (в западном направлении) и 9–13 июля 1919 г. (в восточном направлении) британский дирижабль К-34 совершил первый трансатлантический перелет из Ист-Форчун (Шотландия) в Нью-Йорк, после чего вернулся обратно, уже в Пулхэм (графство Норфолк, Англия).
Команду из 30 человек возглавлял майор Дж. Г. Скотт, а общее расстояние в 10 187 км было пройдено за 183 часа 8 минут, что является мировым рекордом для дирижаблей.
Вскоре полеты дирижаблей через океан стали довольно регулярными, а их создатели стали подумывать об освоении новых, еще более дальних маршрутов.
Знаменитый норвежский путешественник Роальд Амундсен решил совершить первый полет на дирижабле на Северный полюс. Экспедиция была осуществлена на полужестком воздушном судне итальянской постройки; 11–14 мая 1926 года дирижабль, названный Амундсеном «Норвегией», совершил перелет со Шпицбергена в Теллер (штат Аляска, США).
Среди членов экипажа были выдающиеся личности того времени — Роальд Амундсен, Умберто Нобиле и Линкольн Эллсуорт. Они представляли разные страны, а потому 12 мая экипаж сбросил на лед в районе полюса норвежский, итальянский и американский флаги.
Достигнутый успех настолько впечатлил мировую общественность, что 23 мая 1928 года Нобиле предпринял новую попытку пролететь над Северным полюсом на жестком итальянском дирижабле «Италия». Однако на сей раз экспедиция оказалась успешной лишь наполовину. На обратном пути воздушное судно потерпело катастрофу. Однако Нобиле и большая часть его команды остались в живых, высадившись на лед. Была организована международная спасательная экспедиция, путешественников вызволили из ледового плена. Но вот Амундсен, отправившийся выручать своего коллегу, при этом погиб.
Дирижабли тем временем стали строить все больших и больших размеров. Они превратились в настоящие летающие корабли с отдельными каютами на борту и всевозможными удобствами, которые раньше были доступны лишь пассажирам первоклассных океанских лайнеров.
Первым дирижаблем, объем которого превышал 2,5 млн куб. футов, был британский К-38 фирмы «Шорт». Построенный в 1921 году, он стал самым большим дирижаблем в мире. Его длина составляла 212 м, максимальный диаметр — 26 м, объем оболочки — 77 600 куб. м. Силовая установка насчитывала 6 двигателей «Коссак» общей мощностью 2100 л. с.
Однако эта громадина вскоре потерпела катастрофу. Дирижабль разбился 24 августа 1921 года в районе местечка Халл (Англия). Находившиеся на его борту 33 члена экипажа и 16 пассажиров погибли.
Печальной оказалась судьба и построенных в США воздушных гигантов «Акрон» и «Макон» фирмы «Гудьир». Эти дирижабли-близнецы имели объем 184 059 куб. м, длину — 239,3 м и по 8 двигателей «Майбах» мощностью по 560 л. с. Дирижабли, кроме прочего, использовались в качестве авианосцев, поскольку несли на себе по 5 самолетов, которые могли взлетать и возвращаться обратно прямо в воздухе.
Однако оба дирижабля вскоре разбились из-за неблагоприятных метеоусловий.
Впрочем, дирижабли не сдавались вот так, запросто. Немецкий воздушный корабль «Граф Цеппелин» осуществил 8–29 августа 1929 года первый облет вокруг земного шара. Экипажем командовал доктор Хуго Экенер. Под его руководством дирижабль вылетел из Лейкхерста (штат Нью-Джерси) и отправился в путь по маршруту Фридрихсхафен — Токио — Лос-Анджелес. И через 21 день 5 часов 31 минуту «Граф Цеппелин» вернулся в Лейкхерст, пролетев в общей сложности более 35 200 км.
Вообще у этого дирижабля оказалась счастливая судьба. «Граф Цеппелин» в общей сложности налетал более миллиона миль и перевез свыше 13 000 пассажиров, прежде чем был списан налом накануне Второй мировой войны.
Мировой рекорд — 207 человек, перевезенных по воздуху за один рейс — был установлен 3 ноября 1931 году жестким дирижаблем ВМС США «Акрон».
Еще один рекорд — 117 пассажиров, перевезенных на дирижабле через Атлантический океан за один рейс — установил в 1937 году цеппелин 12–129 «Гинденбург» под командованием капитана Хуго Экенера.
Тем не менее судьба «левиафанов неба» была предрешена. Как правило, век воздушных громадин был недолог. Так, например, жесткий пассажирский дирижабль английской постройки R-101 — й разбился 5 октября 1930 года близ местечка Бовэ (Франция), направляясь из Кардингтона (графство Бедфордшир, Англия) в Египет. Катастрофа, в результате которой был уничтожен дирижабль и погибли 48 из 54 пассажиров (включая лорда Томсона, государственного секретаря по авиации, и генерал-майора сэра Сэфтона Бранкера, директора гражданской авиации), нанесла сильнейший удар по престижу дирижаблей.
Однако главный удар, как ни странно, пришелся со стороны рекордсмена — дирижабля «Гинденбург». Гигант с объемом оболочки в 190 000 куб. м сгорел за несколько минут на глазах у сотен встречающих прямо у причальной мачты г. Ланкерхеста (США), после очередного перелета через океан из Фридрихсхафена (Германия). Из 97 человек, находившихся на борту, погибли 35. Казалось бы, не так много. Однако сам факт, что такая громадина может сгореть так быстро, произвела гнетущее впечатление на публику.
Число желающих полетать на дирижабле резко уменьшилось. Не помогло даже то, что в оболочки вместо горючего водорода стали закачивать совершенно негорючий гелий. Заодно конструкторы стали уменьшать размеры самих корпусов и пересматривать методики расчета их на прочность, стремясь сделать дирижабли как можно более жизнеспособными.
Однако авиаторы наступали воздухоплавателям на пятки. Самолеты становились все более надежными, стали летать все дальше и выше, оказались менее капризны в аэродромном обслуживании (ведь для дирижаблей приходилось строить огромные эллинги, куда их прятали на время непогоды). Конкуренция становилась все острее, причем все чаще в выигрыше оказывались именно самолеты, а не дирижабли.
Выправить положение оказались не способны даже хитрости. Так, в 12 декабря 1918 г. С-1 фирмы «Гудьир», США, поднял на высоту 760 м биплан «Кертисс Дженни» и благополучно запустил его. Еще раньше, как уже говорилось, попытки использовать дирижабль в качестве авиаматки были предприняты в Германии и Великобритании (в январе 1918 г.). А 15 декабря 1924 года между армейским мягким дирижаблем ТС-3 и бипланом «Сперри Мессенджер» была осуществлена и первая удачная стыковка.
Однако все оказалось напрасно: к началу Второй мировой войны дирижабли потеряли ведущее положение в небе. И, как казалось, навсегда.
Однако ныне все чаще приходится слышать о том, будто дирижабли снова возвращаются в небо. Однако сказать, что они становятся столь же массовым видом воздушного транспорта, как, скажем, самолеты или вертолеты, до сих пор нельзя. Почему так происходит? Какую работу дирижабли ныне выполняют лучше всего? Давайте попробуем разобраться.
Свое возрождение дирижабли опять-таки отметили новыми рекордами. Так воздушное судно AS-261 фирмы «Тандер энд Колт», построенное в 1989 году, — это самый большой в мире дирижабль-монгольфьер. Его длина 47,8 м.
Самый продолжительный полет (без дозаправки) мягкого дирижабля длился 95 часов 30 минут. Этот рекорд был установлен 25–29 марта 1960 года экипажем воздушного судна ZPG-2 ВМС США под командой лейтенанта Лэнди А. Мура.
А теперь, похоже, готовится новый рекорд. Огромнейший воздушный корабль, готовый перебросить в любую точку мира 2-тысячную армию с военной техникой за считанные дни, стал уже почти реальностью.
Агентство перспективных исследований DARPA работающее под эгидой Пентагона, заключило контракт с двумя авиафирмами на создание дирижабля-гиганта под названием «Морж» (Walrus). Военные нуждаются в воздушном судне, способном за приемлемую цену перенести 500 тонн полезного груза (в том числе — 1,8 тысячи бойцов) на расстояние 22 000 км менее чем за неделю.
Бойцы должны иметь возможность участвовать в бою уже через 6 часов после высадки с судна. Сам корабль задумывается как «трифибия» («triphibian»). Это означает, что судно должно одинаково комфортно чувствовать себя в воздухе, на суше и на воде.
На разработку конструкции концерну Lockheed Martin выделено около 3 млн долларов и еще примерно столько же — мало известной корпорации Aeros Aeronautical Systems.
Конкурировать с ними собралась и небольшая фирма Millenium Airship, которая продемонстрировала прототип Sky Freighter, который, по мнению авторов разработки, сможет транспортировать негабаритные грузы со скоростью 160 км/ч на расстояние до 9500 км без дозаправки.
Впрочем, когда из дирижаблей пытаются сделать воздушные грузовики, способные увезти сразу целый состав разных грузов или огромную гидротурбину в полном сборе, то дело, как правило, далее штучных проектов не продвигается. Однако недавно для дирижаблей, похоже, открылась новая экологическая ниша, которая, возможно, наконец-таки позволит этим воздушным кораблям перестать быть своего рода экзотикой.
Для этого им придется подняться на высоту порядка 20–22 км, в стратосферу. Почему именно туда, а не, скажем, на 10–12 км? Дело в том, что сила ветра, достигая своего максимума на высотах порядка 10 км (более 30 м/с), к высотам 20 км спадает и составляет около 10 м/с.
Кроме того, там воздух имеет меньшую плотность и нагрузки, действующие на конструкцию, в 30–40 раз меньше. Важно и то, что пассажирские самолеты летают на высотах до 12 км и, следовательно, дирижабли не будут мешать воздушному движению.
Но за все приходится платить. И платой станут размеры аэростатов, достигающие объема в сотни тысяч кубометров гелия или водорода и длины порядка сотни метров, а то и нескольких сотен метров.
На главный вопрос «зачем» есть простой ответ — есть необходимость в передаче громадных потоков информации. Но существуют же спутниковые и кабельные системы, которые вроде бы справляются со своими задачами? Справляются сегодня, но в последние годы происходит взрывной рост мобильной телефонии и Интернета и существующие технологии подходят к пределу своих возможностей.
Есть и еще один важный фактор — цена. Так, запуск одного спутника обходится в миллионы долларов, а после завершения срока службы спутник остается на орбите бесполезным хламом. Стратосферные дирижабли позволят выполнять ту же работу за меньшие деньги.
Ныне в ряде стран существуют проекты стратосферных дирижаблей. Опишем хотя бы некоторые из них.
Американская фирма Sky Station исследует возможность создания стратосферных аэростатов, предназначенных для широкополосной связи, мониторинга местности и разведки.
Аэростаты будут базироваться на высоте 21 км, обеспечивая высокую пропускную способность и плотность передачи данных при низком потреблении энергии. В качестве несущего газа используется гелий, который, в отличие от водорода, не взрывоопасен, хотя и имеет несколько меньшую подъемную силу.
Планируется, что срок службы аэростатов будет составлять 5–10 лет. Каждый дирижабль выполнен в виде гигантской капли длиной 160 м и диаметром 62 м и несет на себе топливные баки, солнечные батареи и аппаратуру весом до 1000 кг.
Система состоит из 250 стратосферных платформ, каждая сможет предоставлять услуги связи на территории площадью около 19 тыс. кв. км (приблизительно размеры Московской области). Абоненты передают данные при помощи маломощных передатчиков прямо на аэростат, а бортовой ретранслятор аэростата посылает сигналы другим пользователям.
Ретранслятор сможет принимать данные со скоростью 2 Мб/с и передавать их абонентам со скоростью 10 Мб/с. Это позволяет предоставлять пользователям широкий спектр услуг, таких, как высокоскоростной доступ в Интернет, web-телевидение, проведение видеоконференций, мобильная телефония и т. д.
Схожую со Sky Station систему разрабатывает группа профессора Б.-Х. Креплина из Аэрокосмического института в Штутгарте (Германия). Одна воздушная платформа позволит Одновременно поддерживать до 100 тысяч телефонных переговоров. Аэростаты используют солнечную энергию и крейсируют на высоте 20 км. Диаметр охвата составит 400 км, что соответствует площади 20 тыс. кв. км. В настоящее время создан прототип аэростата Lotte длиной 16 м, функционирующий на солнечных батареях.
Испытания прототипа показали необходимость иметь легкие солнечные батареи с высоким КПД и эффективные системы аккумулирования энергии. В течение дня фотоэлементы снабжают энергией двигатели, которые удерживают аппарат в заданной точке, а также обеспечивают работу электронной аппаратуры. Однако ночью солнечные батареи бесполезны и приходится запасать энергию впрок. При этом использовать традиционные аккумуляторы не выгодно, поскольку они имеют большую массу. Более перспективным считается использование топливных элементов.
Днем солнечные батареи напрямую питают двигательную установку и аппаратуру, а часть энергии идет на расщепление воды из бортового бака в электролизере на водород и кислород.
Ночью водород и кислород в топливных ячейках снова превращаются в воду. При этом вырабатывается электрическая энергия. На следующие сутки процесс повторяется.
Другой возможностью энергообеспечения беспилотных летательных аппаратов или свободных аэростатов является использование СВЧ-излучения, передаваемого на борт аппарата с земли. Были проведены испытания этой технологии с передачей энергии на расстояние с мощностью 30 кВт. Эффективность передачи — 54 %.
Однако против такой системы протестуют экологи. «Только подумайте, что случится с птицей при попадании в зону излучения!» — говорят они.
Специалисты Йоркского университета в Великобритании создали проект относительно небольшого дирижабля, который должен обеспечить хорошую связь в сельской местности, не прибегая к прокладке дорогих оптоволоконных линий связи. На дирижабле размещают передатчики, которые и ретранслируют всю необходимую информацию с высоты в несколько километров на всю округу.
Проект финансируется Евросоюзом. И если первый опыт окажется удачным, то лет через десять по всей Европе появляются такие летающие ретрансляторы.
Правда, пока в осуществлении этого проекта есть и одна техническая трудность. Для того, чтобы перекрыть единой сетью всю Европу, необходимо также наладить бесперебойный обмен информацией и между отдельными дирижаблями — ретрансляторами. А это оказалось не таким уж простым делом. Во всяком случае, по мнению инженеров Немецкого центра аэрокосмических исследований, такая связь может быть обеспечена посредством лазерных трансмиттеров, которые способны довести скорость передачи до 1000 мегабит в секунду для каждого из тысяч компьютеров, включенных в данную систему.
Правда, как говорит руководитель проекта Иоахим Хорват, при такой передаче необходимо учитывать малейшие отклонения летательного аппарата — до 0,005 градуса. Кроме того, воздух в атмосфере очень часто колеблется — это мы замечаем, например, ночью, когда нам кажется, что звезды мерцают. И такая неоднородность вызывает преломление лазерного луча, вносит помехи в передачу.
Тем не менее ученые уже придумали, как компенсировать эти помехи. Одна и та же информация передается синхронно сразу двумя лазерами и на разной частоте. И в конечном пункте производят некоторое усреднение принятого сигнала, сводя помехи к минимуму. В экспериментах уже удавалось транслировать таким способом видеофильмы с достаточно высокой четкостью изображения, подтвердив тем самым практическую реализуемость проекта.
Так что в 2008 году, возможно, мы уже увидим в небе первые дирижабли-ретрансляторы.
Еще один примечательный проект разрабатывает калифорнийская компания JP Aerospace. Ее сотрудники уверены, что наполненные гелием воздушные шары и дирижабли, которые способны достигать высоты 40–60 км и находиться там месяцами, смогут выполнять функции орбитальных космических станций, принимая сменные экипажи с Земли.
Причем дело тут не ограничивается просто разговорами. В период с 7 по 21 июня 2004 года в пустынной местности западного Техаса JP Aerospace уже испытала гигантский беспилотный V-образный воздушный корабль-прототип Ascender. Заполненный гелием аппарат с дистанционным управлением, оснащенный воздушными винтами, достиг расчетной высоты 30,5 км.
Он также продемонстрировал способность реагировать на команды с земли, зависать над заданной точкой, компенсируя моторами действие ветра, а также проходить путь между произвольно заданными пунктами на поверхности.
Испытание проводилось в первую очередь для американских ВВС, которые с интересом смотрят на высотные аэростаты как на перспективные средства разведки и ретрансляционные станции связи.
Кстати, стоимость постройки Ascender составила $500 тысяч. Это намного дешевле беспилотных самолетов-разведчиков, таких как широко известный Global Hawk. (Он, между прочим, вместе с наземным оборудованием стоит 30 млн. долларов.)
Сейчас компания разрабатывает также долговременную, парящую почти на границе космоса станцию под названием Dark Sky Station с поперечником 3,2 км. Она должна висеть или медленно дрейфовать на высотах до 42 километров и нести на борту обитаемую исследовательскую станцию, экипажи на которую доставляли бы маленькие пилотируемые аналоги Ascender.
Еще один проект компании — Orbital Ascender. Это пилотируемый V-образный аэростат длиной 1,8 км, также способный швартоваться к Dark Sky Station, а еще — двигаться вокруг планеты по орбите. Один оборот вокруг Земли занимал бы у гигантского корабля от 3 до 9 дней.
Для разгона и подъема на высоты, недоступные обычным аэростатам (60 км и более), аппарат будет использовать ионные реактивные двигатели, питаемые топливными элементами и солнечными батареями.
Вооруженные силы США уже несколько лет проявляют интерес к летательным аппаратам легче воздуха. Все это время изучалась возможность применения дирижаблей для транспортировки крупнотоннажных грузов на значительные расстояния и для противоракетной обороны, сообщает Aviation Week.
Выглядеть это будет примерно так. Наполненный гелием дирижабль способен подняться на высоту порядка 30 км, сообщают эксперты. Этого вполне достаточно, чтобы контролировать воздушную обстановку в радиусе 560 км, в том числе и следить за запусками, продвижением как баллистических, так и низколетящих крылатых ракет. Причем данные об их продвижении могут использоваться как для наведения на цель противоракет наземной системы ПРО, так и (в некоторых экстренных случаях) для атаки бортовым оружием самого дирижабля.
В сентябре 2003 года корпорация Lockheed Martin выиграла конкурс и заключила с Пентагоном контракт на 40 миллионнов долларов. Согласно договоренности фирма должна к лету 2004 года создать прототип боевого дирижабля под названием «Высотное воздушное судно» (High Altitude Airship — НАА). Другое название корабля — «Стратосферная платформенная система» (Stratospheric Platform System — SPS).
Габариты «малыша», который будет наполняться гелием, впечатляют: 152,4 мв длину, диаметр 48,7 м, а объем 1,5 млн куб. м. Максимальная скорость дирижабля составит 128,7 км/ч, а высота полета — до 21 км.
Причем управляться «малыш» будет полностью автоматически; на его борту не будет ни единой живой души. Поэтому по экипажу никто не будет скучать на земле, даже если дежурство в небе будет продолжаться, как запланировано, по 6 месяцев.
Конечно, отсутствие на борту экипажа избавляет создателей дирижабля от необходимости запасаться провиантом и водой. Однако аппаратуре все же требуется свое питание — прежде всего электричество.
Эту проблему специалисты Lockheed Martin решили следующим образом. Вся оболочка воздушного корабля будет покрыта тонкой пленкой из фотогальванических элементов. В результате преобразования солнечной энергии в электрическую конструкторы рассчитывают получить источник питания мощностью 10 киловатт. Этого, по расчетам специалистов Lockheed Martin, вполне достаточно, чтобы привести в действие четыре двигателя дирижабля, приводящие в движение двухлопастные пропеллеры, а также запитать всю электронную и прочую аппаратуру на борту.
На ночь первый опытный образец «солнечного» дирижабля будет запасать энергию в аккумуляторах. Но в дальнейшем Тяжелые батареи предполагается заменить легкими топливными элементами.
Согласно сообщениям разработчиков им удалось решить и проблему утечки легкого газа из оболочки аппарата, разбив внутреннюю полость оболочки на множество герметичных отсеков. Так что опасность сдувания оболочки в результате случайного или намеренного прокола сведена к минимуму.
Уверяют, что новому дирижаблю даже не страшен обстрел ракетами «воздух — воздух». «Такие ракеты, рассчитанные на поражение металлических самолетов, нанесут лишь незначительный ущерб оболочке, и дирижабль после обстрела сможет продержаться в воздухе еще несколько недель», — уверяют создатели проекта.
В начале 2004 года на мысе Канаверал состоялись первые испытания и еще одной действующей модели дирижабля. Инженеры NASA утверждают, что поскольку для него был разработан «двигатель принципиально новой конструкции, который изменит представление людей о возможностях перемещения в воздухе», то дирижабль способен летать со сверхзвуковой скоростью 1,4 М (М — скорость звука в воздухе, приблизительно равная 1000 км/ч). Причем при полной загрузке новое воздушное судно может без дозаправки пролететь 5000 км.
Использовать его собираются не только в военных, но и в мирных целях. «Одна из основных особенностей нашего дирижабля, как, впрочем, всех дирижаблей в целом, — невероятная плавность полета. Разгон займет около двух недель, поэтому пассажиры не ощущают никаких перегрузок. Это действительно будет самый комфортный из существующих сегодня видов воздушного транспорта», — заявил на пресс-конференции главный разработчик проекта Питер Уивер.
Ожидается, что сверхзвуковой дирижабль станут использовать в первую очередь для длительных туристских круизов, например вокруг Земли. Не исключено, впрочем, и его военное применение.
Так обстоят дела за рубежом. «Ну а что же наши конструкторы? Как всегда отстают?» — возможно, подумали вы. А вот и не скажите. Оказывается, и в этом направлении тоже кое-что делается.
Вот какой оригинальный проект был продемонстрирован на Московском авиасалоне МАКС-2007 сотрудниками ЦАГИ. По словам директора этого научного центра Владимира Каргопольцева, наш дирижабль будет отличаться от зарубежных аналогов прежде всего своей формой. Это будет не сигара и не капля, а диск, несколько смахивающий на «летающую тарелку».
Такая форма, по мнению наших специалистов, позволяет лучше противостоять капризам погоды при подъеме и спуске дирижабля в зоне сильных ветров. «Уже проведены испытания системы в термопрочностной вакуумной камере, которые показали надежность конструкции, — сказал Каргопольцев. — В настоящее время ведется разработка экспериментального образца для проверки полученных данных непосредственно в режиме летного эксперимента»…
Разработаны также наиболее эффективные конструкции винтов, системы управления и стабилизации дирижабля в заданной точке.
Аппарат будет работать в автоматическом режиме, используя энергию от фотоэлементов. Лишь для взлета и посадки понадобится расходовать топливо.
Воздушные шары, как известно, бывают двух типов. Одни надуваются теплым воздухом, другие легким газом — водородом или гелием. Каждый имеет свои достоинства и недостатки. А слышали ли вы о летательном аппарате, объединившем в себе достоинства обоих типов аэростатов?.. Тогда знакомьтесь — термоплан «Россия».
На первый взгляд он очень похож на НЛО. Но, присмотревшись, понимаешь: нет, на такой «тарелке» инопланетяне не летают. По словам Юрия Ишкова — главного конструктора проекта, разрабатываемого сотрудниками ЗАО «КБ Термоплан» при Московском авиационном институте, вовсе не «сигара», а «чечевица», или, если хотите, «летающая тарелка» диаметром от 180 до 300 м и есть оптимальная форма современного дирижабля.
При такой конфигурации сила воздействия бокового ветра уменьшается в несколько раз, а кроме того, создается дополнительная подъемная сила. Основную же подъемную силу создает легкий газ гелий, заключенный в нескольких герметичных отсеках, распределенных по объему «чечевицы».
Другие отсеки негерметичны, в них обычный воздух, который нагревают до температуры 150–200 градусов газовыми горелками — примерно такими же, что используют в современных монгольфьерах.
Комбинированная схема позволяет обходиться и без балласта. В термоплане он ни к чему. Надо взлететь — включают горелки. Суммарная подъемная сила термоплана увеличивается, он плавно поднимается вверх. А потребовалось совершить посадку, горелки гасят, воздух постепенно остывает, подъемная сила уменьшается, и аппарат плавно идет на снижение.
Если экипаж видит, что условий для мягкой посадки нет — скажем, кругом тайга, — термоплан может зависнуть на высоте, а вниз на тросах уйдут лишь грузовые платформы, выполняя роль своеобразных лифтов.
Наметили специалисты и несколько конкретных дел, за которые дирижабли смогли бы взяться в первую очередь. Например, ежегодно на север и восток страны доставлять турбины для ГЭС, химические реакторы, оборудование для разведки, добычи и переработки нефти…
Создатели термоплана придумали еще и вот какую интересную штуку. Как показали продувки в аэродинамической трубе, «летающая тарелка» имеет свойства крыла-диска. То есть, как уже говорилось, при движении с достаточно высокой скоростью к аэростатической подъемной силе добавляется еще и аэродинамическая. При этом удельная нагрузка на крыло в 15–20 раз меньше, чем, например, у всем известного «шаттла».
О «челноке» тут мы вспомнили совсем не случайно. Какая у него главная обязанность? Правильно, выводить в космос коммерческие нагрузки. Так вот маевцы подсчитали, что термоплан может быть использован и в качестве первой ступени системы, которая будет осуществлять подобные транспортные операции в 2–3 раза дешевле, чем «шаттл».
Выглядеть все это будет примерно так. Термоплан берет прямо со двора завода, КБ или иного предприятия полезную нагрузку, представляющую собой ракету-носитель вместе со спутником связи, модулем строящейся международной орбитальной станции и т. д. Все это на внешней подвеске буксируется дирижаблем в экваториальную зону, где запускать ракеты, как известно, выгоднее всего. Здесь он поднимается на высоту в 15–20 км, а то и выше, откуда и производит пуск ракеты.
Таким образом, как минимум мы экономим одну ступень ракеты-носителя. А можно в принципе и вообще обойтись без нее. Термоплан ведь вовсе не случайно напоминает «летающую тарелку». И если сделать оболочку достаточно жесткой, рассчитали Ю. Ишков и его коллеги, прикрепить к нему реактивные двигатели и ракетные ускорители, то можно добиться, что, разогнавшись, наш термоплан сам выйдет на околоземную орбиту.
«Фантастика», — скажете вы. Верно. Нет еще такого летательного аппарата в натуре. Однако фантастика, уже выполненная в чертежах, имеющая четкое физико-математическое обоснование и запатентованная. При соответствующих условиях специалисты берутся превратить мечту в действительность всего за 3–4 года.
А идея в нее заложена богатая — полезная нагрузка «летающей тарелки» может составить порядка 800 т. Такого мировая практика еще не знала.
…Комментарии, как говорится, излишни. Разве что резонен вопрос: где он, термоплан? Почему до сих пор его не видно в небе России? Объяснение простое. Все упирается в финансы. Отсутствие их ставит на грань срыва программу, согласно которой в Ульяновске должны быть завершены сооружение и испытание масштабного образца аэростатического летательного аппарата грузоподъемностью до 3,5 т.
По его результатам планируется создать один-два головных образца полномасштабного дирижабля грузоподъемностью в 600 тонн. Всего же парк термопланов мог бы насчитывать до 20–40 единиц самой различной грузоподъемности.
Самый длинный путь начинается с первого шага. А еще точнее — с первой мысли о нем. Человек издавна мечтал летать. Мечта родила легенду: мы знаем волнующий миф о Дедале и Икаре — отце и сыне, которые попытались бежать из плена на острове Крит с помощью крыльев, сделанных из птичьих перьев, скрепленных воском. Дедал долетел благополучно, а его сын, увлекшись полетом, поднялся чересчур высоко, и солнце растопило воск. Икар упал в море…
Так гласит легенда. Ну а каково было начало авиации, имевшей дело с летательными аппаратами тяжелее воздуха, на самом деле?
Самый древний летательный аппарат каждый из вас наверняка видел своими собственными глазами. Это… воздушный змей. Да, тот самый, который нетрудно сделать самому из реек, бумаги, ниток и мочалки для хвоста.
Говорят, самый первый воздушный змей был придуман в древнем Китае еще в IV–III веках до н. э. Как полагают историки, воздушные змеи той поры использовались не только в качестве детской игрушки, для развлечений во время праздников, но и для военной сигнализации. Ведь поднятый высоко в небо змей виден издалека. А по нити к нему всегда можно послать «почтальона», несущего на себе вымпел того или иного цвета. Ну а что может означать, скажем, красный вымпел, а что — желтый, всегда можно договориться.
Иногда древние строили огромных змеев, способных поднять человека. В китайской рукописной книге «Всеобъемлющее зеркало истории», например, говорится, что такие полеты осуществлялись, начиная с середины VI века н. э.
Справедливости ради добавим, что полеты эти считались весьма опасными, а потому в качестве «пилотов» использовали военнопленных. В частности, такой полет наблюдал в Китае знаменитый итальянский путешественник Марко Поло в XIII веке.
Из Китая воздушные змеи потом распространились по другим странам Восточной Азии, попали в Индию, Океанию, арабские государства. И лишь к XV столетию он добрался до Европы.
В XVII веке и в Европе воздушный змей — весьма распространенная игрушка. Кроме того, с его помощью проводились исследования атмосферы; самые любопытные и отважные ученые пытались даже разгадать загадки грозы. Порой это плохо кончалось — в 1753 году от разряда молнии погиб сподвижник Ломоносова — профессор Георг Рихман.
Еще 100 лет спустя воздушные змеи стали использовать для своих опытов и первые строители аэропланов.
…По проселочной дороге во весь опор неслась тройка лошадей, запряженная в повозку. К повозке был привязан… огромный воздушный змей. Как только она набрала скорость, встречный воздушный поток подхватил змея и он взмыл вверх, увлекая за собой человека, который держался за привязанную к змею веревку.
Старушки из окрестных деревень, завидев такую картину, принимались неистово креститься — не иначе как нечистая сила несет человека. Мужики же, сняв картузы, задумчиво скребли в затылках: «Эге, какой отчаянный! Так ведь и шею свернуть недолго…»
Их опасения оправдались. Однажды испытатель вместе со змеем свалились на землю. Коробчатая основа змея разлеталась на куски, человек поломал ногу. Но пока нога заживала, испытатель починил змея, а потом снова стал летать.
Звали того отчаянного смельчака Александром Федоровичем Можайским. Отставной контр-адмирал флота вовсе не от скуки занялся в 50 лет своими рискованными экспериментами. Он хотел понять, почему летает змей, почему небо часами держит птиц, хотя они даже не шевелят крылами… Он хотел построить машину, которая будем сама летать. Не случайно позднее ее так и назовут — самолет.
Но в то время такого слова еще1 не ведали, а потому изобретатель величал свою будущую конструкцию «аэродинам».
Кстати, вопреки распространенному мнению Можайский был вовсе не первым нашим изобретателем, которому пришла в голову идея построить аэроплан с паровым двигателем.
В 1868 году князь С. Микунин, побывав в Европе, увидел на выставке в Лондоне модель самолета Дж. Стрингфеллоу. И тут же загорелся идеей обставить иноземцев, первым в мире построить настоящий самолет.
«Триплан, по расчетам конструктора, при мощности паровой машины 50 л. е., которую он намеревался заказать в Германии, с приводом на два винта, должен был поднимать трех человек», — пишет по этому поводу известный знаток истории авиации В. Н. Бычков.
Не желая сам возиться с постройкой, князь пригласил для этой цели бельгийца Дюбуа. Тот к 1878 году в основном закончил строительство, однако князь уже охладел к своей затее…
Тем не менее это была первая в нашей стране попытка создать аэроплан. Но, как полагают специалисты, она вряд ли оказалась бы удачной, даже если бы князь и довел дело до испытаний. С лету, без предварительных расчетов и экспериментов самолет не сделаешь…
Можайский это понимал и 15 лет потратил на предварительную работу по созданию своей машины. Он прочел все, что было написано к тому времени о воздухоплавании, испытал десятки вариантов конструкций отдельных частей аэродинама — крыла, пропеллера, шасси… И все надо было придумывать, конструировать, а то и делать самому — помощников у Александра Федоровича было раз-два и обчелся, а учебников для строителей самолетов в ту пору еще не существовало.
Наконец, отставной контр-адмирал поехал в Петербург показывать плоды своих трудов. Еще не самолет, а лишь модель его. Но она уже летала!
Специальная комиссия, в состав которой входил Дмитрий Иванович Менделеев, ознакомилась с конструкцией, внимательно наблюдала, как модель раз за разом поднималась под купол петербургского манежа. Оценив опыт изобретателя как положительный, комиссия выдала ему немалые по тем временам деньги — 3000 рублей — на строительство настоящей машины.
Если на предварительные исследования ушло около 15 лет, то сколько же необходимо на строительство самого аэдродинама? Можайский управился за 6 лет. Работал порой сутками, влез в долги — полученных от комиссии денег не хватило — но к началу 1883 года машина была готова, начались испытания отдельных агрегатов.
Летом того же года ее вывезли в военные лагеря неподалеку от Красного Села, что под Петербургом. Там на полигоне были построены специальные мостки, по которым машине и надлежало разогнаться перед взлетом.
По свидетельству очевидцев, выглядел аппарат Можайского весьма необычно. Сразу чувствовалось, что строил его бывший морской офицер. Сверху размещалась труба и две короткие мачты, от которых расходились многочисленные расчалки. Снизу — колеса. Посредине лодка, но паруса ее не стояли вертикально, как обычно, а положены горизонтально, то есть стали крыльями. Спереди и сзади лодки виднелись крестовины пропеллеров.
Вот из трубы повалил дымок, застучала паровая машина и крестовины стали крутиться. Все быстрее, быстрее… Лодка дрогнула и, сорвавшись с места, побежала по мосткам, набирая ход. Однако помост кончился раньше, чем машина оторвалась от него. Получился скорее не полет, а прыжок с мостков, подобный тому, как деревенские мальчишки ныряют в речку.
Потом по поводу этого прыжка было немало споров: считать ли его первым в мире полетом аэродинамического аппарата тяжелее воздуха? Одни говорили, что, конечно, это так — ведь машина оторвалась от земли… Однако другие вполне резонно заявляли, что то был не полет, а падение…
В конце концов внимательное рассмотрение архивных документов, в том числе привилегии на «воздухоплавательный снаряд», выданной А. Ф. Можайскому 2 июня 1880 года, а также заключения комиссии Военного министерства, поставили все на свои места. Самолет Можайского не мог взлететь. На то попросту не хватало мощности установленных на нем двух паровых машин.
Изобретатель согласился с выводами комиссии. На Обуховском заводе была заказана еще одна паровая машина. Заодно Можайский собирался усовершенствовать свою конструкцию. Однако довести дело до конца ему не удалось. В 1890 году, в возрасте 65 лет, он умер.
Впрочем, труды его не были напрасными. В 1971–1981 годах в Центральном гидроаэродинамическом институте были проведены специальные исследования, призванные ответить на вопрос: «Могли самолет Можайского вообще летать»? Аэродинамические продувки построенной модели показали: вариант с тремя паровыми машинами вполне мог подняться в небо!
Если об изобретении Можайского известно уже довольно давно, о нем можно прочесть во многих книгах, то вот сведения о следующей разработке лишь сравнительно недавно были обнаружены в архивах.
…Взору немногих случайных свидетелей, оказавшихся в октябрьское утро 1897 года на поляне близ Харькова, представилось фантастическое зрелище. Над поляной парила гигантская птица. Большой черный шар, к которому она была привязана, казалось, лишь сковывал ее движения. Взмахивая крыльями, птица совершила несколько кругов над поляной и приземлилась.
При ближайшем рассмотрении выяснилось, что «птицей» оказался симпатичный молодой человек. Ему помогли сложить крылья, выпустить водород из оболочки и поздравили с успехом. Так завершился самый первый полет человека на крыльях, которые приводились в действие его собственными мускулами.
Впрочем, большая часть поздравлений все-таки относилась не к самому человеку-птице, а к стоявшему здесь же на поляне господину средних лет — Константину Яковлевичу Данилевскому, которого многие харьковчане долгие годы знали как врача. А он, оказывается, еще и изобретатель!
К тому времени люди уже поднимались в воздух на аэростатах, испытывали первые планеры, делали попытки построить самолет… Но Данилевский хотел подняться в воздух, подобно птице, полагаясь только на силу мускулов. Его вдохновляли рассказы о полетах на крыльях российских «холопов» в Средние века…
Однако вскоре он поняли, что сил даже тренированного молодого человека оказывалось для взлета явно недостаточно. Тогда он решил снабдить аэронавта помимо крыльев еще и воздушным шаром, который бы в значительной степени уравновешивал вес аэронавта. Осуществить эту идею доктору помог добровольный помощник Петр Косяков, который затем и стал испытателем.
Первые опыты показали принципиальную осуществимость идеи. Но приводить крылья в действие руками оказалось очень трудно. Тогда изобретатель решил усовершенствовать конструкцию. Вскоре Косяков, сидя в велосипедном седле, стал крутить ногами педали. Привод от них шел опять-таки к крыльям, заставляя их расправляться. Складывались же они самостоятельно, под воздействием сильных пружин.
Развить успех изобретатель и его помощник все же не смогли. При подготовке очередного старта аппарат, вырабатывавший водород для заполнения оболочки, взорвался. Лишь по счастливой случайности никто не погиб.
Дальнейшие опыты отложили до будущих времен, а о том, что уже сделано, Данилевский доложил в августе 1898 года на X съезде врачей и естествоиспытателей в Киеве. Работа получила одобрение со стороны известных авторитетов воздухоплавания того времени — профессоров Д. И. Менделеева и Н. Е. Жуковского.
Сам же Данилевский вскоре пришел к выводу, что крылья — не самый удачный движитель. Новый аппарат, сконструированный им, выглядел уже иначе. На смену крыльям пришла вертушка с лопастями, как у современного водного велосипеда. А круглый баллон аэростата стал цилиндрическим. Такая форма, по мнению Данилевского, должна была придать летательному аппарату большую устойчивость в полете. Наконец, он добавил к своему летательному аппарату еще и парус, который представлял собой прямоугольную бамбуковую раму с подвижными пластинами — точь-в-точь современные жалюзи — и выполнял функции решетчатого крыла.
На новом аппарате Петр Косяков стал совершать продолжительные полеты, поднимаясь на высоту в несколько сотен метров. И это чуть не сгубило испытателя. Во время одного из полетов солнце стало припекать так сильно, что аппарат, перестав слушаться руля, стал стремительно набирать высоту. Баллон между тем раздувался все больше, того и гляди, грозил лопнуть… Но тут, на счастье Косякова, солнце заволокло облаками, стало прохладнее, и аэростат пошел на снижение.
Тем не менее этот случай показал, что подобные летательные аппараты не очень надежны. И как ни старался Данилевский, его детище не смогло выдержать конкуренции с набиравшей силу авиацией.
Правда, последние годы появилась надежда, что в XXI веке, возможно, подобные аппараты смогут стать средством воздушного туризма и спорта. Во всяком случае, в 80–90-е годы XX века было построено несколько летательных аппаратов по той же схеме, что использовал Данилевский.
В сентябре 1889 года в штаб Московского военного округа пришло письмо от кустаря-ложечника Никиты Митрейкина. «…Мною изобретена деревянная модель воздухоплавательного велосипеда», — сообщал он. И далее отмечал, что «поскольку чертежу и рисованию не учен», то ему было очень трудно придумать и сразу сделать все детали из дерева, пользуясь лишь ложечным инструментом. Из метала все можно сделать куда лучше.
Конструкция и в самом деле получилась тяжелой и громоздкой. На это, впрочем, сетует и изобретатель, указывая, что из-за тяжести не мог поначалу оторваться от земли выше четверти аршина, да и то с разгону.
Но когда оторвался, начались неприятности с управлением: «Поднявшись хоть на пол-аршина в воздух… она (т. е. машина. — С.З.) повертывала меня боком и спиной…»
«Тогда я придумал пристроить к ней хвост, это ничего не помогло. Затем придумал ниже винтовых еще два крыла маховых, они вполне успокоили…»
И все же, несмотря на все хитрости, тяжелая конструкция так и не смогла подняться выше одного аршина вверх и продвинуться более 5 саженей (1 сажень составляет около 1,5 м. — С.З.) вперед. Изобретатель чистосердечно признает это в своем письме, а, кроме того, подсказывает способ улучшения летных качеств:
«Если соединить три воздухоплавательных велосипеда рядом, так чтобы средние винтовые крылья были выше боковых, тогда при работе сгущенный воздух из-под винтовых крыльев со страшной силой будет идти под крылья боковых велосипедов, тогда можно подняться и летать по воздуху пятерым смело»…
По замыслу Митрейкина, его велосипед-вертолет пригодился бы для транспортировки с поля боя раненых — эту операцию он мог бы выполнять быстро и без тряски, да и других полезных применений ему нашлось бы немало. Но поскольку средства и обстоятельства не позволяют ему доработать машину, он обратился к военным специалистам с предложением довести идею, видя здесь большую пользу отечеству.
Однако эксперты Воздухоплавательного отдела рассудили по-другому… «Имея в виду, что, по заявлению самого изобретателя, ему не удалось подняться выше одного аршина и двигаться вперед далее 5 сажен, отдел находит, что изобретение кустаря Митрейкина не представляет ничего серьезного. Так как изобретатель, как видно из его прошения, не требует никакого вознаграждения за свое изобретение, а жертвует его Военному ведомству, то Воздухоплавательный отдел предлагал бы передать модель кустаря Митрейкина в Музей учебного воздухоплавательного парка».
Не будем судить строго специалистов Воздухоплавательного отдела. У них имелись свои резоны для такого решения. В частности, идея Никиты Митрейкина не вписывалась в магистральное направление развития тогдашнего воздухоплавания. Стоит ли винить их в том, что они не разглядели перспектив этого изобретения, если даже многие десятилетия спустя, в 1948 году, чины ВВС США сочинили такой отзыв на предложение И. И. Сикорского об оснащении армии вертолетами-геликоптерами: «Эта машина являет собой редкий пример бестолковости и никогда не. может быть реализована за ее полной ненужностью…»
В те годы, когда в далекой Америке братья Райт проводили опыты со своим аэропланом, политический ссыльный, поляк по национальности Иван Фаддеевич Зубржицкий сочинял такое послание «господину Якутскому губернатору»:
«…Имею честь еще раз напомнить Вашему превосходительству, что летательная машина, над изобретением коей трудился более девяти лет, представляет собой шлюпку, герметически закрытую щитком. То и другое сделано из алюминиевой жести, окрашенной масляной краской небесного цвета».
Далее он сообщал, что машина имеет четыре вертикальных крыльчатых вала, на которых вращается сжигатель воздуха, отброшенного центробежной силой вентилятора.
Опыты над моделью привели изобретателя к заключению, что если придать крыльям площадь в 24 кв. м при наклоне в 33 градуса и вращать валы со скоростью 600 оборотов в минуту, то груз в 9 пудов взлетит в воздух со скоростью 65 метров в минуту. Вся машина с бензиново-газовым двигателем будет весить около девяти пудов, и следовательно, подъемная сила ее 88 пудов.
В заключение своего письма изобретатель пишет, что его машина может способствовать победе русского оружия в только что начавшейся русско-японской войне, и хлопочет о выдаче ему ссуды на ее постройку.
Реакция канцелярии губернатора стандартна. Само письмо и справка о самом Зубржицком были отправлены в Петербург, в распоряжение Департамента полиции. До сведения г-на министра внутренних дел В. Дурново письмо ссыльного скорее всего доведено не было — не до того было, войска стали терпеть поражение за поражением, в стране поднимались бунты и забастовки…
Но вот какую интересную деталь этого дела раскопал историк Юрий Остапенко. Прослышав об интересном проекте, изобретателю тут же послал телеграмму с оплаченным ответом в 50 слов иркутский предприниматель Павел Тодоров. Он предлагал использовать летательную машину, которую изобретатель назвал янолетом, для доставки 9 тысяч пудов мануфактуры, чаю и табаку в Бодайбо из Урги.
Однако дело не выгорело. Изобретателю еще только предстояло пройти длинный путь от модели к созданию настоящей машины, а предпринимателю нужно было перевезти груз уже завтра, пока дают за эту операцию 50 тысяч рублей задатка.
Да и мог ли сам Зубржицкий довести свое изобретение до логического завершения? Скорее всего, нет. Он прожил в Якутске еще 20 лет «более чем плохо». Так было сказано в некрологе, написанном одним из его немногих друзей. Последние годы к тяжелому материальному положению присоединились его мнительность, обидчивость, постоянные претензии к окружающим… Все это в конце концов кончилось психическим расстройством. И в марте 1925 года изобретатель умер, практически всеми забытый.
Наши соотечественники были вовсе не единственными неудачниками, если можно так выразиться. Многие зарубежные изобретатели тоже пробовали свои силы в качестве авиаконструкторов и не смогли добиться успеха.
В 1835 году немецкий механик Маттис впервые в истории авиации предложил технический проект самолета с паровым двигателем. Изобретатель проводил опыты с воздушным змеем и пришел к выводу, что предполагаемый аппарат должен иметь плоское ромбовидное крыло, в центре которого размещалась бы паровая машина, а впереди — отсек для летчика и пассажиров.
Управлять самолетом предполагалось с помощью рулей высоты и направления, расположенных позади крыла. Предусматривался также специальный груз для балансировки в полете. Колесное деревянное шасси выпускалось при взлете и посадке, а установленная под фюзеляжем машущая поверхность обеспечивала бы движение в воздухе.
Маттис считал, что самолет весом 1075 кг способен поднять в воздух пилота и шесть пассажиров. Однако проведенные им расчеты были ошибочны, а сам проект — нереален.
Несколько лучше обстояли дела у известного английского изобретателя Хайрема Максима. Прежде всего потому, что пушечный король, создатель первого в мире пулемета, владелец многочисленных заводов и мастерских мог не ограничивать свои расходы. Бьггь может, поэтому выстроенный им аэроплан оказался размером с… двухэтажный дом. Его должна была поднять в воздух паровая машина мощностью аж в 360 лошадиных сил — как минимум в 10 раз мощнее, чем на самолете Можайского.
Разгонялось это чудище весом в 3500 кг, словно паровоз, по рельсам длиной в полкилометра. А чтобы машина не взлетела преждевременно, сверху ее до поры до времени прижимала к земле другая пара рельсов.
Однако такая хитрость не помогла. Во время одного из пробных прогонов верхние рельсы не выдержали давления, сломались, машина Максима подскочила в воздух и тут же рухнула набок.
Подсчитав, что на проект потрачено уже полмилиона, а на починку и доведение машины может потребоваться еще столько же, Максим предпочел отказаться от своей затеи и вернулся к производству пушек, пулеметов и прочего вооружения.
С точки зрения экономии Максим был прав, поскольку еще один создатель самолета — известный французский инженер Клеман Адер — истратил на создание и доведение своих аппаратов еще больше — полтора миллиона. Неустанно он разрабатывал одну конструкцию за другой, испытывал их, убеждался, что машина если и может оторваться от земли, то тут же падает на нее снова, принимался за ее модернизацию, а то и создание нового аппарата.
Пожалуй, наиболее удачной можно признать его модель «Авион-Ш», созданную по заказу военных. Но тут Адеру не повезло. Точнее, он сам не смог удержаться от соблазна побыстрее продемонстрировать свои успехи, не захотел признаться, что его машину лучше не испытывать в ветреную погоду. Он решил рискнуть и…
Когда его «Авион» начал разгоняться по полю, порыв ветра подхватил машину, и она, пролетев несколько десятков метров, тут же рухнула на землю, превратившись в груду обломков. Комиссия молча удалилась, а Адер в отчаянии приказал доломать «Авион», а заодно сокрушил и еще два аппарата, уже было подготовленные к испытаниям.
Отказавшись от постройки летательных аппаратов, Адер вернулся к конструированию автомобилей и других машин. Он дожил до глубокой старости и успел увидеть, как самолеты, построенные другими изобретателями, стали постепенно завоевывать небо. И, наверное, завидовал им…
И Максим, и Адер допустили одну и ту же ошибку. Вместо того чтобы сначала на моделях отработать оптимальные пропорции аппаратов, они пытались решить проблему, что называется, нахрапом.
А вот немецкий изобретатель Отто Лилиенталь работал совершенно иначе. Свои идеи он сначала проверял на моделях, а потом на легких планерах. Он летал на них сам, спрыгивая с высокого обрыва.
Ему принадлежит немало открытий практической авиации. Например, он первым догадался, что крылья должны быть не плоскими, а несколько выгнутыми выпуклостью вверх. Он научился под держивать равновесие аппарата в полете, балансируя собственным телом.
Медленно, шаг за шагом он приближался к образцу, данному природой, — к парящей птице. Со своего холма в Гросслихтерфельде, неподалеку от Берлина, он мог уже совершать полеты в 200–300 метров, поднимаясь порой даже выше той точки, откуда стартовал. Лилиенталь держался в воздухе почти полминуты, и люди приезжали посмотреть «на летающего человека» даже из других стран.
«Наиболее выдающееся изобретение за последнее время в области аэронавтики представляет летательный аппарат немецкого инженера Отто Лилиенталя. Этот аппарат состоит из неподвижных крыльев, сделанных из прутьев и парусины и обращенных книзу вогнутою стороною. Стоящая громадных денег 300-сильная машина Максима, с ее могучими винтовыми пропеллерами, отступает перед скромным ивовым аппаратом остроумного немецкого инженера, потому что первая, несмотря на ее большую подъемную силу, не имеет надежного управления, а с прибором Лилиенталя экспериментатор, начиная с маленьких полетов, прежде всего научается правильному управлению своим аппаратом на воздухе», — писал Жуковский в 1895 году, тоже съездив понаблюдать за полетами отважного изобретателя. Он даже приобрел один из планеров Лилиенталя и привез его в Россию.
Первые попытки полета на крыльях сам Лилиенталь предпринял еще в 13-летнем возрасте вместе со своим братом Густавом. В 1867–1868 годах студент Берлинской промышленной академии Отто Лилиенталь провел испытания орнитоптера собственной конструкции: три пары крыльев, составленных из узких полос (наподобие жалюзи), приводились в движение ногами. При движении крыла вверх клапаны-полосы опускались, свободно пропуская воздух, а при обратном — закрывались. Аппарат вместе с изобретателем подвешивался на веревке, перекинутой через два блока, с противовесом. При собственном весе вместе с аппаратом в 80 кг Лилиенталю удавалось подниматься вверх при большой затрате сил при противовесе в 40 кг.
Таким образом, и его опыты подтвердили недостаточность мускульной силы человека для полета на махолете. И тогда он вновь обратился к парящему полету. Причем Лилиенталь смотрел на свои полеты как на первый этап на пути к моторному полету: отработав элементы конструкции планера, научившись управлять им в воздухе, легко было установить на аппарат двигатель и винт, превратив таким образом планер в самолет.
Свои исследования Лилиенталь начал летом 1890-года с опыта балансировки с планером без хвостового оперения при ветре 3–7 м/с. Удерживать равновесие было трудно, аппарат при порывах ветра опрокидывался. Лилиенталь пришел к выводу, что необходимо хвостовое оперение, которое он и поставил на второй планер.
Через год на третьем своем планере (размах крыла 7,5 м, площадь 8 кв. м), совершая прыжки с высоты 5–6 м и полеты на расстояние 20–25 м, он приобрел опыт управления планером.
В дальнейшем Лилиенталь с переменным успехом опробовал планеры больших размеров, с площадью крыльев более 16 кв. м. Один из них даже имел эластичные машущие крылья. Но он все же не позволил летать, подобно птице.
Осенью 1894 года изобретатель строит наиболее удачный планер — моноплан с площадью крыла 13 кв. м и весом 20 кг. Именно на нем Лилиенталю удались наиболее протяженные полеты — до 250 м. Назвав эту модель «стандартным планером», Лилиенталь стал строить его копии на продажу. Так появился первый в мире серийный планер.
В 1896 году Лилиенталь проводит новые эксперименты с махолетами, делает первые попытки совершить полет на планере с мотором П. Шнауэра. Однако одна из попыток закончилась трагедией: 9 августа Лилиенталь, подхваченный порывом ветра, потерял равновесие и, упав с большой высоты, разбился.
Многие люди в разных странах мира скорбели о безвременной гибели этого талантливого человека. Были среди них и братья Райт — Уилбер и Орвилл, сыновья приходского священника, а потом и епископа.
Отец весьма неодобрительно относился к занятиям сыновей. Он даже позволил себе публично сказать, что летать могут только ангелы, и каждый, кто думает иначе, — богохульник.
Но ни проклятие отца, ни весть о трагической кончине Лилиенталя уже не могли остановить братьев. Обыватели небольшого американского городка Дайтона рассказывали друг другу, что эти молодые Райты опять что-то затеяли. То они газету выпускали, то велосипеды стали делать, а теперь вот — виданное ли дело?! — начали гонять на этих самых велосипедах, прикрепив к ним крылья.
Братья же, по примеру Лилиенталя, испытывали таким образом планеры собственной конструкции. И, подобрав опытным путем наиболее удачную модель, в 1900 году соорудили собственный полнометражный планер-биплан, на котором стали совершать довольно продолжительные полеты.
Запуск планера осуществлялся так. Несколько рабочих поднимали машину за крылья и, разбежавшись, бросали ее с обрыва. Потом Райты упростили взлет, придумав своеобразную лебедку. Груз, опускающийся с высоты, через блок тянул привязанный к нему планер. Тот разгонялся по коротким рельсам, и, как только оказывался в воздухе, специальное приспособление сбрасывало буксировочный трос с крючка.
За два года братья настолько поднаторели в своем искусстве, что стали летать не только по прямой, но и делали повороты. Пора было ставить на планер мотор, превратив его в самолет.
На собственной фабрике они изготовили винт и двигатель внутреннего сгорания мощностью 15 л. с.
В декабре 1903 года на пустынном пляже в местечке Китти-Хок один из братьев совершил первый удачный полет, пролетев 36,5 м за 12 секунд.
«Прогрев двигатель несколько минут, я забрался на машину в 10 ч. 35 минут, — отметил в своих записях, датированных 17 декабря 1903 года, Уилбур Райт. — Аппарат тронулся с места, набрал скорость в 7 или 8 миль в час и поднялся в воздух…»
Оснащенный 12-сильным четырехцилиндровым мотором, «Флайер» взлетел с тележки, катившейся на двух велосипедных колесах по деревянной дорожке длиной 18 м.
В тот же день были совершены еще три полета. Протяженность самого удачного составила 250 м, и продолжался он 59 секунд.
Братья хотели сохранить свои испытания в тайне, постепенно улучшая результаты. Однако приглашенный ими фотограф не удержался и продал сенсационную фотографию, запечатлевшую первый полет, в газеты.
Братья моментально стали знаменитостями. Им не оставалось ничего другого, как повторить свои полеты уже публично, сначала в Америке, а потом и в Европе — во Франции и Германии. Кстати, самый протяженный полет Уилбур Райт выполнил 21 сентября 1908 года во Франции, пролетев расстояние в 66,5 км.
Будучи людьми деловыми и практичными, Райты получили патент на свое изобретение и продали его за хорошие деньги военному ведомству. В 1909 году они организовали первую в США фирму «Райт компани» по производству аэропланов. Президентом ее был сначала Уилбер, а когда три года спустя он неожиданно умер от тифа, то его сменил на посту Орвилл.
В 1914 году он продал свои акции, и с 1916 года бывшая семейная фирма вошла в состав корпорации «Райт-Жартин компани», где Орвилл занимал почетный пост консультанта. Он дожил до окончания Второй мировой войны, приняв за это время участие в совершенствовании 32 типов летательных аппаратов.
Кстати, вовсе не братья Райт, а их соотечественник Сэмюэл Пирпойнт Лэнгли был первым человеком, который добился продолжительного полета неуправляемого летательного аппарата с мотором.
Математик и радиофизик, Лэнгли в 90-х годах XIX века начал строить модели оснащенных двигателем аэропланов. Испытывал он их, запуская с крыши своего плавучего дома на Потомаке.
Начиная с мая 1896 года он уже достиг такого совершенства, что его модели с размахом крыла 4,25 м подолгу держались в воздухе, покрывая при этом расстояние до 1280 м. Оснащены они были, подобно аэродинаму Можайского, паровым двигателем, который устанавливался в средней части фюзеляжа и приводил в действие пару воздушных винтов.
В 1898 году весть об опытах Лэнгли Дошла до правительства США, и он получил заказ на продолжение своих экспериментов, разработку и строительство полноразмерного летательного аппарата. Для этого ему была выделена субсидия в размере 50 000 долларов.
Как промежуточный этап своей работы Лэнгли построил модель в масштабе 1: 4, которая в июне 1903 г. стала первым в мире аэропланом уже с бензиновым двигателем, совершившим стабильный продолжительный полет.
Строительство полноразмерного аэроплана, получившего название «Аэродром», было завершено в 1903 году. Аппарат имел размах крыла 14,6 м и был оснащен пятицилиндровым радиальным двигателем Манли — Бальцер мощностью 52 л. с.
В течение 7–8 декабря 1903 года «Аэродром» под управлением Чарлза М. Манли дважды попытался подняться в воздух над Потомаком. Однако в обоих случаях аэроплан срывался с пусковой рампы и падал в реку.
А поскольку братья Райт оказались удачливее в своем начинании, правительство США прекратило финансировать проект Лэнгли.
Еще одним претендентом на звание первого авиатора считается уроженец Баварии Густав Уайтхед. Судя по некоторым данным, 14 августа 1901 года в Бриджпорте (штат Коннектикут, С ША) он якобы выполнил полет на аэроплане собственной конструкции, покрыв при этом расстояние в 270 м на высоте 15 м. Однако каких-либо документальных свидетельств, подтверждающих факт полета, не сохранилось.
Далее, опять-таки по непроверенным сведениям, 17 января 1902 года Уайтхед якобы совершил полет на двухмоторной летающей лодке по замкнутому круговому маршруту протяженностью около 11 км. В газетах появились фотографии Уайтхеда и его летательного аппарата. Однако аппарат был сфотографирован стоящим на земле, хотя и нашлись люди, которые утверждали, что были свидетелями полетов Уайтхеда. Но к присяге их никто не приводил.
Тем более что другие свидетели утверждали, будто первый взлет с воды на гидроплане в октябре 1901 года совершил австриец Вильгельм Кресс. Впрочем, есть также и утверждения, что летательный аппарат с расположенными тандемом крыльями и бензиновым двигателем Даймлер мощностью 30 л. с. опрокинулся раньше, чем взлетел.
В Европе первый самостоятельный полет на пилотируемом аэроплане совершил 12 ноября 1906 года бразильский конструктор-пилот Альберто Сантос-Дюмон, живший в то время в Париже. За 21,2 секунды он пролетел 220 м на своем аэроплане 14-бис.
Летательный аппарат Сантос-Дюмона представлял собой нечто вроде коробчатого змея с хвостом. Конструктор оснастил 14-бис двигателем Антуанетт мощностью 50 л. с.
Полет Сантос-Дюмона принес ему премию в размере 1500 франков, учрежденную французским аэроклубом за первый официально зарегистрированный полет дальностью более 100 метров. А сам полет был утвержден Федерацией авиации как мировой рекорд дальности полета.
Первый в Великобритании полет на аэроплане, хоть и не признанный официально, совершил в 1907 году Гораций Филлипе на своем «Мультиплане», оснащенном двигателем мощностью 22 л. с. Летательный аппарат имел четыре установленных тандемом уникальных крыла-рамы типа «жалюзи» и пролетел 152 метра.
Первым успешным русским аэропланом была машина «Гаккель-3», построенная в 1909 году Яковом Гаккелем.
Эти винтокрылые машины отличаются от самолетов прежде всего одним ценным качеством — для взлета и приземления им не нужны взлетно-посадочные полосы — достаточно и небольшой площадки.
Ну а какие еще рекордные достоинства свойственны вертолетам?
Идея самого-самого первого аппарата вертикального взлета принадлежит, как известно, Леонардо да Винчи. Существует его рисунок, который историки относят к 1475 году, где изображен диковинный агрегат с несущим винтом из накрахмаленного полотна, натянутого на проволочный каркас. Вращать его, за неимением в то время иных двигателей, полагалось самим пилотам.
Конечно, во времена Леонардо такая конструкция вряд ли поднялась бы в воздух. Ведь и поныне веловертолеты на мускульной тяге скорее подпрыгивают, нежели летают. Но начало было положено…
Совершенно иную схему предложил и даже построил в виде действующей модели всем известный М. В. Ломоносов. Судя по протокольному описанию опытов с «аэродромной машинкой», она имела два соосных винта, вращавшихся в разные стороны посредством часовой пружины. А поскольку ее мощности не хватало для преодоления тяжести довольно-таки массивного механизма, Михайло Васильевич предложил снять лишнюю тяжесть с помощью противовеса и шнура, перекинутого через два блока.
В дальнейшем в поисках более мощного двигателя, чем часовая пружина, изобретатели обратились к паровой машине. Так модель французского изобретателя Понтона д'Амекура при высоте 62 см весила всего 2,7 кг, за что стоит поблагодарить отменного механика Жозефа. Однако и тут мощности не хватило для полноценного взлета.
А первый электролет — аппарат на электрической тяге — предложил в 1869 году наш соотечественник, выпускник военного учйлища Александр Лодыгин, прославившийся позднее изобретением лампочки накаливания. Но и этому аппарату не суждено было подняться в воздух из-за несовершенства конструкции.
Первый вертолет, который смог оторваться от земли вертикально, спроектировал скандинав Е. Р. Мамфорд. Его проект, датированный 6 января 1905 года, назывался «Решение проблемы воздушных полетов». Аппарат, построенный шведской фирмой «Уильям Денни и братья», имел шесть лопастей длиной 7,6 м и двигатель мощностью 25 л. с. Его в 1911 году заменили на более мощный — в 40 л. с. Первоначально вертолет был сделан из бамбука, который впоследствии заменили металлической конструкцией.
В 1912 году машина смогла подняться в воздух. Правда, на высоту всего… 3 м. Таков был первый рекорд, установленный вертолетом.
Самым первым вертолетом, поднявшим человека в воздух, была французская машина фирмы «Бреге-Рише», которая 29 сентября 1907 года оторвалась от земли в Дуэ (Франция). Однако это не был свободный полет, поскольку четыре человека на земле обеспечивали устойчивость летательного аппарата, подпирая его длинными деревянными шестами. А в качестве силовой установки использовался мотор «Антуанетт» мощностью 50 л. с.
Первый настоящий свободный полет на вертолете осуществил Поль Корню 13 ноября 1907 года: Вблизи г. Лизье (Франция) он поднялся в воздух на двухвинтовом (диаметр каждого винта — 6 м) летательном аппарате, оснащенном 24-сильным двигателем «Антуанетт». Во время полета, длившегося всего 20 секунд, вертолет поднялся на высоту 0,3 метра.
Француз Этьен Эмихен был первым, кому удалось осуществить горизонтальный полет. На четырехлопастном вертолете, оснащенном двигателем в 180 л. c., он пролетел 14 апреля 1924 года дистанцию в 360 м, установив первый мировой рекорд, признанный Международной ассоциацией аэронавтики.
Двухвинтовая машина Фокке-Вульф FW-61 конструкции профессора Генриха Фокке, построенная в 1933–1934 годах, признана первым в мире полноправным транспортным средством. Прототип FW-61V1 (D-EBVU11), оснащенный двигателем Сименс — Хальке Sh4A мощностью 60 л. е., совершил первый полет 26 июня 1936 года.
В июле 1937 года этот аппарат, пилотируемый Эвальдом Рольфсом, установил мировой рекорд дальности полета по замкнутому маршруту —
122,35 км. Заодно он побил и рекорд продолжительности пребывания в воздухе для вертолетов — 1 час 20 минут 49 секунд. В ходе других полетов этот же вертолет установил рекорд высоты — 3427 м и рекорд скорости — 122 км/ч.
Шестиместный немецкий «Фокке-Ахгелис ГА-223» с двигателем в 1000 л. с. стал первым серийным вертолетом. Производство его было начато в 1942 году, однако почти все экземпляры погибли в результате налетов авиации союзников.
Армия США получила первый вертолет «Сикорский» VS-300 в мае 1942 года. В том же году началось серийное производство этих вертолетов, а в следующем они поступили на вооружение.
А первым удачным вертолетом с соосными несущими винтами оказался американский Хиллер ХН-44, совершивший первый демонстрационный полет в августе 1944 года.
В те же 40-е годы возникла и идея создания первых реактивных вертолетов. В 1942 году немецкий конструктор Э. Добльхофф сконструировал реактивный геликоптер V-1. Однако и этот и последующие модификации оказались довольно капризными. Дело в том, что реактивная тяга возникала при сгорании топлива, распылявшегося в струе сжатого воздуха (от компрессора, приводившегося в действие поршневым двигателем), который подавался через три полые лопасти несущего винта в камеры сгорания, размещенные на концах винта. И лишена модели V4, взлетевшей в 1945 году, конструктору удалось добиться равномерного распределения тяги по лопастям.
Создание первых отечественных винтокрылых машин обычно связывают с именем академика Б. Н. Юрьева, разработавшего конструкцию автомата перекоса. Непосредственно же конструированием летательных аппаратов занималась группа профессора МАИ А. М. Черемухина. Работы были начаты в конце 1928 года, а уже в сентябре 1930 года сам Черемухин совершил первые полеты.
Сначала он поднимался на высоту 10–15 м, а к концу осени поднялся на 50 м, превзойдя официальный мировой рекорд, установленном в том же году на итальянском геликоптере Асканио. А спустя два года вертолет ЦАГИ 1 — ЭА достиг и высоты 605 м! Однако долгое время об этом в мире никто не знал, поскольку испытания проводились в обстановке глубочайшей секретности, по ночам. Таково было распоряжение руководителей страны.
И в дальнейшем наши конструкторы не раз оказывались на самых передовых рубежах авиационной науки и техники. Так в 1947 году у нас была создана конструкторская группа во главе с Б. Я. Жеребцовым, Ю. С. Брагинским и Ю. Л. Старининым, которая занималась созданием реактивных вертолетов.
Параллельно с ними работал и коллектив ОКБ во главе с И. П. Братухиным, который в 1948 году начал разработку экспериментальной машины с двумя прямоточными двигателями, расположенными на несущем винте. Поскольку прямоточный двигатель не имеет стартовой тяги, предварительная раскрутка винта осуществлялась с помощью пороховых пиропатронов или от аэродромного стартера.
Однако работа так и не была доведена до конца. Реактивные вертолеты подобной схемы во всем мире показали себя достаточно неустойчивыми в полете, тема была закрыта и все сотрудники, ею занимавшиеся, были переведены на другие работы.
Вообще, в нашей стране вертолетостроение некоторое время пребывало в загоне, пока после окончания Второй мировой войны не обнаружилось, сколь значительных успехов добились в этой отрасли авиации немецкие конструкторы. Трофейная техника была тут же подвергнута самому тщательному анализу. И в стране в самые короткие сроки было организовано два СКБ. Одно из них, во главе с М. Л. Милем, стало создавать машины с несущим ротором и компенсирующим винтом на длинном хвосте. Другое, руководимое Н. И. Камовым, начало осваивать схему с двумя соосными винтами.
Причем как-то самом собой получилось, что милевские вертолеты стали использовать преимущественно над сушей, в то время как более компактные машины Камова больше приглянулись морякам в качестве палубной авиации.
Другие конструкторы принимали участие в создании вертолетной техники от случая к случаю. Так, например, ОКБ А.С Яковлева в 50-е годы прошлого века попыталось угнаться за английской модой. И по примеру британского конструктора Хаффнера попыталось создать «летающий вагон» — вертолет с двумя несущими винтами, расположенным по концам длинного корпуса.
Предполагалось, что подобные машины будут обладать двое большей грузоподъемностью, чем вертолеты обычной схемы. И в самом деле, забегая несколько вперед, скажем, что в 1955 году «летающий вагон» Як-24, пилотируемый экипажем под командой летчика-испытателя Е. Ф. Милютичева с 4 т груза на борту достиг высоты 2902 м. А экипаж Г. А. Тинякова поднял 2 т груза на высоту 5082 м.
Таким образом, были установлены 2 мировых рекорда. Однако попытка запустить Як-24 в серию ни к чему хорошему не привела. Машину отличали повышенные вибрации, время от времени приводившие к резонансным колебаниям. Кроме того, задний ротор, работающий в потоке воздуха, перебаламученным передним винтом, никак не может набрать полной тяги. И до конца излечить вертолеты вагонной схемы от этой болезни не удалось никому в мире. Даже преуспевшие больше других американцы признавали, что «летающие вагоны» требуют строгого пилотирования. Так что вертолеты этой схемы довольно скоро были отправлены в отставку.
Правда, в 1969 году КБ Миля удалось создать самый большой вертолет в мире В-12 (Ми-12), разместив двигатели с роторами на концах самолетных крыльев. Этот винтокрылый летательный аппарат, впервые поднявшийся в воздух 12 февраля 1969 года, имел полный размах лопастей двух несущих винтов 67 м, длину фюзеляжа 37 метров и был оснащен 4 турбовинтовыми двигателями Д-25ВФ мощностью по 6500 л. с.
В августе того же года СССР представил в Федерацию авиации данные для регистрации ряда рекордов грузоподъемности. В частности, Ми-12 установил мировой рекорд, подняв 40 204,5 кг полезной нагрузки на высоту 2255 м. Однако в серийное производство и эта машина не пошла. Для нее попросту не нашлось сферы применения. Например, для использования в качестве «летающего крана» она оказалась слишком громоздкой. Военные же забраковали ее потому, что она представляла собой слишком заметную цель.
В итоге роль ведущего воздушного монтажника и грузчика была отдана транспортному вертолету В-10 (Ми-10), имевшему полезную нагрузку 15 т и вполне справлявшемуся с большинство предлагаемых задач. В 1965 году машина была модернизирована и под маркой В-10К (Ми-ЮК) использовалась для перевозки крупногабаритного оборудования на стройках Сибири и Дальнего Востока.
Военные же получили в свое распоряжение самый большой в мире серийный вертолет с 8-лопастным винтом Ми-26. Прототип этого тяжелого транспортного вертолета впервые поднялся в воздух 14 декабря 1977 года. Всего было построено более 70 машин (10 — для Индии, остальные — для ВВС СССР). Объем грузового отсека Ми-26 и его полезная нагрузка (максимум — до 22 т) такие же, как и у военно-транспортного самолета Локхид С-130 «Геркулес», а полная длина (при вращающихся несущих винтах) — 40,03 м — почти идентична размаху крыла «Геркулеса».
В течение трех февральских дней 1982 года Ми-26 установил 5 рекордов грузоподъемности. Так, например, 2 февраля он поднял 10 000 кг полезного груза на высоту 6400 м (пилотировал машину Г. П. Карапетян), 3 февраля — 25 000 кг на 4100 м (Г. В. Алферов), а общую массу в 56 768,8 кг — на 2000 м.
Что же касается боевых вертолетов, предназначенных для охоты за танками противника и огневой поддержки с воздуха своих войск, то еще в декабре 1976 года в СССР было принято правительственное постановление о разработке боевых вертолетов нового поколения. Постановлением предусматривалось создание в ОКБ Н. И. Камова и М. Л. Миля конкурсных проектов таких вертолетов и проведение в дальнейшем их сравнительных испытаний. Машины-конкурсанты получили названия В-80 и Ми-28.
При определении облика новой машины конструкторы фирмы «Камов» проработали несколько аэродинамических схем будущего вертолета, однако выбор в конце концов пал на «фирменную» для ОКБ соосную схему.
Первая серийная машина, получившая новое название Ка-50 «Черная акула», впервые поднялась в воздух 22 мая 1991 года. А в августе 1995 года Указом Президента России Ка-50 был принят на вооружение.
Поначалу навигационное оборудование Ка-50 обеспечивало его боевое применение лишь днем. Однако вскоре появилась и возможность разработки одноместного ночного вертолета-штурмовика Ка-50Ш. Его эскизное проектирование завершилось в 1993 году, а 4 марта 1997 года опытный образец, оснащенный модернизированным комплексом обзорно-прицельного оборудования, впервые поднялся в воздух.
В 1994 году фирма «Камов» приступила к разработке и двухместного разведывательно-ударного вертолета Ка-52 «Аллигатор». Эта модификация Ка-50 способна летать в любую погоду и время суток. Первый полет Ка-52 был выполнен 25 июня 1997 года.
Сотрудники фирмы «Миль» в свою очередь создали Ми 28Н — ночной охотник за танками. Благодаря радару, установленному на ступице несущего винта, экипаж этого вертолета способен вести наблюдения за окружающей местностью, выставив из-за холма лишь собственную «макушку», полностью используя фактор внезапности.
Если рекордные характеристики боевых вертолетов не всегда выставляются напоказ, то машины гражданские довольно часто участвуют в разного рода соревнованиях. Ведь реклама — двигатель торговли. И машина, установившая тот или иной рекорд, конечно, пользуется повышенным спросом.
Прежде всего летательные аппараты соревнуются на дальность полета. Если в октябре 1930 года итальянский вертолет конструкции д'Асканио пролетел всего-навсего 1078 м, то в дальнейшем дистанция возрастала семимильными шагами.
И ныне зарегистрированный Федерацией авиации мировой рекорд дальности полета по прямой для вертолетов принадлежит американцу Р. Дж. Ферри, который 6–7 апреля 1966 года пролетел 3561,55 км на вертолете Хьюз ОН-6А.
Первый беспосадочный полет винтокрылого летательного аппарата через Тихий океан был завершен 22 августа 1970 года двумя вертолетами Сикорский НН-ЗС. Эти машины преодолели расстояние в 14 484 км, заправляясь в воздухе от летающих танкеров Локхид «Геркулес».
В сентябре 1982 года американцы Росс Перот-младший и Джей У. Коберн на вертолете «Лонгрейнджер II», названном «Спирит оф Тексас», совершили первый кругосветный полет, состоявший из 29 этапов.
Первый кругосветный одиночный полет на вертолете — опять-таки с промежуточными посадками — состоялся летом 1982 года. Австралиец Дик Смит пролетел на вертолете «Джетрейнджер III» в общей сложности 56 742 км.
Зарегистрированный Федерацией авиации мировой рекорд скорости для вертолетов, выполнявших кругосветный полет, принадлежит американцам Россу Пероту-младшему и Джею У. Коберну и составляет 56,97 км/ч. Взяв старт 1 сентября 1982 года в Далласе (штат Техас), они возвратились в исходную точку 30 сентября того же года. Кругосветный полет выполнялся на вертолете Белл 2061 «Лонгрейнджер II».
Абсолютный рекорд скорости для вертолетов принадлежит англичанину Тревору Эггинтону. На вертолете Вестланд «Линкс», оснащенном несущим винтом с лопастями типа BEKPIII, 11 августа 1986 года он показал скорость 400,87 км/ч.
Мировой рекорд высоты полета для вертолетов, равный 12 442 метрам, установил 21 июня 1972 года француз Жан Буле на вертолете Аэроспасьяль SА315В «Лама». Взлетно-посадочная площадка располагалась на высоте 7500 м над уровнем моря в Гималаях.
В декабре 1989 года американцами Родом Андерсоном, Дутой Дэйглом, Дэйвом Мейером и Брайаном Ваттсом, которые по очереди пилотировали вертолет Белл модель В, был установлен рекорд в режиме висения. Их вертолет провисел в воздухе 50 часов 50 секунд.
Кроме строительства больших вертолетов, многие конструкторы вовсе не прочь были испробовать свои силы и в создании геликоптеров-малюток, на одного человека. Началось это поветрие еще в 50-е годы XX века. Казалось, еще вот-вот, и одноместные вертолеты получат столь же широкое распространение, как велосипеды и мотоциклы. Однако вскоре выяснилось, что создателям серийных одноместных мини-геликоптеров пришлось столкнуться с рядом проблем, которые пришлось решать заново.
К ним, в частности, относились вопросы обеспечения устойчивости и управляемости, борьбы с вибрацией, оснащения машин емкими и в то же время компактными и безопасными топливными баками. Одним словом, чем меньше полетный вес, тем больше проблем!
Причем сами «малолитражки» тоже существенно отличаются друг от друга по методике проектирования, конструктивной схеме, мощности и типу силовой установки и, конечно, по назначению. К примеру, аппараты массой 130–600 кг зарубежные эксперты выделили в особый «подвид» для использования в спорте, военном деле и деловых поездках. Машины массой 700–1000 кг предполагалось использовать для связи, в сельском хозяйстве, лесничествах.
Тем не менее, несмотря на сложности, многие фирмы все же выпускали ограниченными сериями малые геликоптеры. Скажем, в 50-х годах нью-йоркская фирма «Жиродайн» выпустила первую опытную серию одноместных вертолетов типа «Ротосайкл» с соосными несущими винтами и двигателем в 62 л. с. Первоначально «Ротосайклы» предполагалось базировать на боевых кораблях для поиска подводных лодок. Всего фирма изготовила шесть модификаций пилотируемых «Ротосайклов» и один беспилотный вариант. Однако на флоте они так и не прижились из-за малого радиуса действия — порядка 10 миль.
Английская компания «Хиллер» разработала серийную, одноместную «малолитражку» ROE-1. Уложенная в особый контейнер, она весила всего 136 кг. При необходимости ее можно было сбрасывать на парашюте. Благодаря компактности подобных летательных аппаратов их предполагалось использовать как принципиально новое средство для спасения сбитых летчиков.
Если пилот сбитого самолета, спустившись на парашюте, оказывался в таком месте (например, в густых джунглях), откуда его не мог забрать спасательный вертолет, предполагалось что «спасение утопающего станет делом рук самого утопающего». Пилоту сбрасывали контейнер с мини-вертолетом. Летчик должен был привести геликоптер в рабочее положение и улететь на базу. Или, по крайней мере, мог перебраться в такое место, откуда его уже мог забрать спасательный вертолет.
Были идеи использовать мини-геликоптеры и вместо традиционных парашютов. Например, складной вертолет KSA-100 фирмы «Каман» командование ВВС США предполагало использовать в ходе войны с Вьетнамом.
Испытания первого аппарата KSA-100 начались в 1974 году. В сложенном виде «вертопарашют» крепился к катапультируемому сиденью. Когда, как мрачно шутили летчики, «оставаться в самолете было страшнее, чем катапультироваться», пилот вместе с креслом выстреливался из кабины. После погашения скорости выдвигались телескопические лопасти несущего винта «карманного» геликоптера и кресло превращалось в микровертолет. Теперь пилоту оставалось надеяться, что его не собьют вторично и он сможет пролететь 100–120 км до расположения своих войск.
…В нашей стране пытались применить малогабаритные вертолеты на малотоннажных промысловых судах для поисков косяков рыбы, на судах малого каботажа арктического плавания — для ледовой разведки. На суше с помощью таких машин хотели производить осмотр и ремонт линий высоковольтных передач, выполнять аэрофотосъемку, сезонную обработку сельскохозяйственных культур и т. д.
С этой целью в студенческом конструкторском бюро Харьковского авиационного института имени Н. Е. Жуковского был сконструирован мини-геликоптер ХАИ-27. В 1970 его продемонстрировали на Центральной выставке научно-технического творчества молодежи. Но до серийного производства дело так и не дошло. На практике оказалось все же удобнее использовать серийные легкие самолеты и вертолеты.
Впрочем, недавно была предпринята еще одна попытка реанимировать подобные сверхлегкие геликоптеры. Фирма Trek Aerospace выпустила новый летательный аппарат Springtail EFV-4! По существу он представляет собой Exoskeleton Flying Vehicle («экзоскелет для полета»), который пилот как бы надевает на себя. После чего два вертолетных ротора, расположенные в кольцевых каналах над головой пилота должны были поднять его в воздух. Вес такого аппарата в снаряженном состоянии 270 кг; скорость — до 96,5 км/час; максимальная высота полета — до 1900 м; диапазон действия — 100 километров; продолжительность полета — 1,5 часа.
Однако и эта машина из-за своей громоздкости так, по всей вероятности, и останется экспериментальной.
В начале тех же 50-х годов прошлого века некоторые конструкторы, стараясь найти оптимальную компоновку для легких вертолетов, стали помещать несущий винт в нижней части машины. Так появились странные летательные аппараты, прозванные авиаторами «летающими платформами». А некоторые пилоты, особо едкие на язык, окрестили эти технические диковинки «воздушными сковородками»…
Первую из них построили инженеры американской фирмы «Хиллер». Их аппарат имел два соосных винта, заключенных в дюралюминиевое кольцо-кожух, которые приводились во вращение двумя двигателями воздушного охлаждения. В центре платформы находилась площадка для пилота, пульт управления и несколько приборов.
Первые полеты на «сковородке» скорее походили на воздушный аттракцион. Если для вертикального взлета достаточно было увеличить обороты винтов, то для того, чтобы изменить направление полета, пилоту приходилось крайне осторожно смещаться по платформе в ту или иную сторону, рискуя тут же опрокинуться.
Тем не менее «воздушным цирком» тут же заинтересовались вездесущие представители армии и флота. Их привлекло то, что бескрылые летательные аппараты способны летать между домами по узким улицам и переулками, маневрировать между деревьями и столбами. Словом, выполнять такие маневры, которые не под силу даже мини-вертолетам.
В 1955 году воздушные винты задумал «оседлать» и американский инженер Дональд Локнер. Он сконструировал аппарат «Геликовектор».
Двухтактный двигатель мощностью в 32 л.с. приводил во вращение два соосных винта диаметром 4,5 м.
В отличие от предшественников Локнер заменил классическое шасси поплавками, что позволяло его аппарату садиться не только на сушу, но и на воду. Перед стартом пилот пристегивался широким ремнем к рулевой колонке и только после этого запускал двигатель. Набрав высоту, он направлял «Геликовектор» по курсу, а когда надо было изменить направление полета, наклонялся вбок от рулевой колонки, смещая центр тяжести системы подобно тому, как поступали испытатели «Хиллера».
В нашей стране подобную конструкцию создали студенты МАИ под руководством инженера Всеволода Пятова. Созданный ими аппарата МАИ Х-3 в 1972 году был продемонстрирован на Центральной выставке научно-технического творчества молодежи, проходившей в Москве. Несколько позже МАИ Х-3 с успехом был продемонстрирован и на Международной выставке в Братиславе.
Московские студенты решили проблему управления аппаратом по-своему. Отклоняя ручку управления, пилот приоткрывал жалюзи укрепленные ниже несущих винтов на кожухах, и поток воздуха, отбрасываемый ими, менял направление. Словом, на МАИ Х-3 пропеллеры выполняли и роль аэродинамических рулей.
Новый этап в истории экспериментов по созданию сверхмалых летательных аппаратов начался после появления малогабаритных турбореактивных двигателей со статической тягой в 260 кг. В частности, специалисты американской фирмы «Уильям Рисерч корпорейшн» создали одноместную (позже переоборудованную в двухместную) платформу «Уосп-2», которая в лучших полетах, длившихся по 20–25 минут, развивала скорость до 75 км/ч.
У нас подобную же «платформу» сделали и показали в 1957 году тысячам зрителей, собравшимся в Тушино на парад, посвященный Дню Воздушного флота СССР. На зеленом поле Тушинского аэродрома выделывала невероятные па «бочка»-турболет, под управлением летчика-испытателя Юрия Гарнаева. А создали этот аппарат, прозванный в обиходе «ступолетом», группа специалистов в составе А. Рафаэлянца, В. Матвеева, А. Квашинина и Г. Лапшина.
«Возможно, кое-кому его полеты на турболете представлялись очередным „воздушным цирком“ на диковинном аппарате, созданном специально для праздника, — подвел итог тому полету давний друг и соратник Гарнаева, заслуженный летчик-испытатель Аркадий Богородский. — На самом же деле это выступление в Тушине было частью летных испытаний машины, умевшей держаться в воздухе на реактивной струе»….
А через несколько лет успешное «оседлание двигателя» позволило советским конструкторам и летчикам разработать, построить и опробовать самолеты вертикального взлета и посадки. Минуло еще несколько лет, и на Луне мягко, «по-гарнаевски», совершили посадку советские автоматические станции. И через некоторое время, стартовав с Селены так, как это делал знаменитый летчик-испытатель, одна из них доставила на Землю «лунные камни»…
Кроме того, благодаря «ступе», ученые и конструкторы получили необходимый материал для разработки самолетов вертикального взлета. И в 1967 году на очередном воздушном параде, уже в Домодедове, был продемонстрирован необычный самолет. Он подошел к аэродрому на небольшой высоте, затем завис, как вертолет, и начал медленно снижаться. Диктор Левитан объявил на всю страну и ее окрестности: «Это новый самолет вертикального взлета и посадки, который пилотирует Герой Советского Союза заслуженный летчик-испытатель Валентин Мухин»…
Самолет приземлился, развернулся, снова взревели двигатели, и он вертикально пошел вверх. Застыв на месте на высоте около 20 метров, он затем медленно, как бы нехотя, стал увеличивать скорость и ушел за горизонт под аплодисменты удивленной публики.
Так впервые был продемонстрирован прототип истребителя-штурмовика с вертикальным взлетом и посадкой Як-38. Он предназначался для базирования на авианесущем корабле «Киев». Ныне на смену этому самолету подготовлен новый, более совершенный летательный аппарат того же класса — Як-13 8.
Устойчивость самолетов такого класса во время «висения» как раз и обеспечивается газовыми рулями, отработка которых проводилась когда-то на «ступе». Они стоят непосредственно в газовой струе и позволяют отклонять ее на несколько градусов в стороны, давая возможность производить точные маневры.
Более того, ныне специалисты поговаривают о том, что «хватит летать на тряпках», имея в виду, что в посадочных системах спускаемых аппаратов типа «Союз» вот уже много лет используются парашюты. Многоразовые космические аппараты нового поколения, возможно, уже не потребуют для своей посадки и многокилометровых посадочных полос. Они будут садиться, как это давно описано в фантастических романах, на «хвост», плавно опускаясь на газовой струе…
В январе 2002 года американская компания «Миллениум джет» провела в Калифорнии первые испытания принципиально нового индивидуального летательного аппарата SoloTrek («Соло-трек»), напоминающего по виду миниатюрный открытый вертолет.
Одноместная машина, полет на которой сделал бы честь и самому «агенту 007» Джеймсу Бонду, оторвалась от земли и продержалась в воздухе 19 секунд. Управлял уникальным аппаратом его создатель — глава компании Майкл Мошир, увлекшийся конструированием после окончания службы в ВВС США.
Журналистов на просмотр и «разбор» полета не пригласили, а лишь показали им видеозапись необычного испытания. «Соло-трек» висел над землей на высоте около метра и фиксировался тремя тросами — двумя снизу, закрепленными на поверхности земли, и еще одним сверху, отходящим от стрелы подъемного крана.
Сделано это было с целью обезопасить самого Мошера и единственный экземпляр машины от всякого рода неожиданностей, которые, судя по крайне недолгому пребыванию в воздухе, были бы неизбежны в свободном полете.
Далее на пресс-конференции было сказано, что Мошир и его команда из 10 человек работают над этим проектом 6 лет и потратили на его осуществление уже несколько миллионов долларов, пока не создали нынешнюю модификацию машины, где пилот пристегнут к летательному аппарату и образует с ним в буквальном смысле единое целое.
Масса «Соло-трека» 150 кг, а его высота — 2,5 м. Бензиновый двигатель вращает два пропеллера над головой пилота, который находится в вертикальном положении и маневрирует в воздухе с помощью двух ручек управления. По замыслам конструкторов, аппарат будет развивать скорость до 130 км/ч, а запаса топлива в его баке должно хватать на 240 км полета.
В перспективе Мошир собирается оснастить «Соло-трек» навигационным оборудованием и креслом-катапультой с парашютом. Он полагает, что основное применение его детище найдет в вооруженных силах, в частности, в войсках спецназа, которые смогут с его помощью преодолевать минные поля и другие препятствия. Не случайно министерство обороны США стало одним из заказчиков компании «Миллениум джет», выделив ей 5 млн долларов. НАСА также поддерживает этот проект, и разрешила Моширу проводить испытания в аэродинамической трубе своего испытательного центра.
Конструктор сознает, что пока им сделаны лишь первые шаги и 19 секунд полета — еще не гарантия окончательного успеха. «Прежде чем научиться бегать, надо научиться ходить», — философски размышляет Мошир, добавляя, что программа испытаний будет продолжена. Он уверен, что в соответствии с контрактом сможет представить Пентагону готовый к полетам «Соло-трек» к концу 2003 года.
Инженер надеется, что аппарат найдет достойное применение и в гражданской жизни, например, среди туристов. Однако эксперты высказывают по этому поводу серьезные сомнения, отмечая, что его использование связано с весьма высоким риском.
Как мы уже упоминали, в 1869 году отставной поручик российской армии Александр Лодыгин разработал проект «электролета» — летательного аппарата с несущим винтом, приводимым во вращение электродвигателем. Тогда проект не был реализован, ввиду отсутствия средств и «чрезмерной новизны».
И к этой идее удалось вернуться лишь в 30-е годы XX века, когда электрогеликоптерами занялся инженер-электрик, будущий академик Андраник Иосифьян. Ему удалось создать прототип современных вертолетов-роботов, точнее, дистанционно управляемых беспилотных вертолетов. В 1933–1935 годах Иосифьян вместе с инженером Б. Блиновым разработал и построил беспилотный микровертолет весом всего 28 кг. Он был оснащен соосным несущим винтом диаметром 1,8 м, вращавшимся электродвигателем, питание к которому подавалось по кабель-тросу от сети.
В 1941 году Иосифьян оснастил двумя электродвигателями вертолет ЦАРИ 5-ЭА. Длинный бронированный кабель-трос позволил летчику-испытателю В. Карпову не только набирать приличную высоту, но и выполнять полеты по кругу. К сожалению, продолжению столь интересных работ помешала война…
К идее привязного вертолета конструкторы ряда стран вернулись лишь в середине 60-х годов. Например, итальянский инженер К. Марчетти построил привязной геликоптер с соосными несущими винтами, который предназначался для метеонаблюдений и аэрофотосъемки.
Несколько позже подобный аппарат разработали конструкторы западногерманской фирмы «Дорнье». Созданный ими вертолет До-32К «Кибиц» мог поднимать до 85 кг.
Параллельно с привязными вертолетами некоторые зарубежные фирмы занимались и разработкой свободно летающих аппаратов, которые могли бы совершать полеты по запрограммированному маршруту или менять скорость и высоту по командам с земли.
Так в те же 60-е годы американская фирма «Жиродайн» разработала на базе микровертолета «Ротосайкл» винтокрылый робот QH-ЗОД, принятый на вооружение ВМФ США. Этот аппарат оснащался автопилотом, электронной системой управления силовой установкой и двумя акустическими самонаводящимися торпедами Мк-44, предназначенными для борьбы с подводными лодками.
Демонстрационные полеты одной из модификаций робота прошли довольно гладко. Аппарат послушно взлетал с палубы противолодочного корабля, сбрасывал торпеды в заданном районе и возвращался. Пентагон поспешил заказать большую партию роботов, но спешка, как известно, к добру не приводит. Вскоре из 750 аппаратов, принятых флотом, 362 разбились из-за конструктивных дефектов, в частности самопроизвольного отключения аппаратуры управления.
В 70-х годах канадская фирма «Канадир» выпустила дистанционно управляемый аппарат CL-89 и даже поставила несколько экземпляров коллегам по блоку НАТО. Эти 156-килограммовые аппараты запускались с платформы, после набора высоты фотографировали местность (в том числе и ночью, в инфракрасном диапазоне), а затем возвращались и спускались на парашюте в заданной точке. В дальнейшем эта фирма разработала вертолет-робот CL-227, причем одновременно в двух вариантах — с двигателем Ванкеля и турбовинтовой силовой установкой. Масса аппаратов составляла 130 кг, скорость достигала 130 км/ч, а благодаря экономичным двигателям вертолеты обоих вариантов могли держаться в воздухе по 2–3 ч.
Английские инженеры компании «Уэстленд» принялись за разработку вертолетов-роботов в 1968 году. И спустя пять лет фирма продемонстрировала свой вертолет «Уисп» на традиционной международной авиационной выставке в Фарнборо. В одном из полетов он отснял и передал на землю панораму выставки. В 1973 году серийные образцы «Уиспа» поступили на вооружение британской армии.
С той поры во всем мире вертолеты без пилотов все чаще используются на практике. Причем в последнее время конструкторы все чаще стремятся создать вертолеты-невидимки.
Например, созданный в МАИ аппарат с нарочито острыми углами и гранями, выкрашенный в черно-матовый цвет, даже с выключенным двигателем выглядит впечатляюще. Диаметр воздушного винта около двух метров. Примерно столько же от кончика носа до компенсирующего винта на конце хвостовой балки. Приводится аппарат в действие мотором мощностью в 4,5 кВт. Топлива на борту хватает на час полета. За это время вертолет способен улететь за 70 км, имея на борту до 18 кг груза.
«При разработке мы постарались, чтобы аппарат в разобранном состоянии можно было разместить в багажнике легковой машины, — рассказал один из создателей этой машины Александр Владимирович Укладов. — Собирается он одним человеком буквально за несколько минут и тут же может быть отправлен в полет. Малый шум двигателя, черный цвет, небольшие размеры и незаметность в лучах радара делают эту машину практически невидимой в ночной тьме. Сама же она видит все прекрасно благодаря размещенной на борту инфракрасной телекамере ночного видения. Кроме того, по желанию заказчика, вертолет может быть оснащен и другой спецтехникой для проведения разведки, доставки небольших грузов и выполнения других заданий»…
Вообще же о том, что вертолеты без пилотов в наши дни могут во многих случаях оказаться даже предпочтительнее обычных боевых машин, одним из первых в нашей стране заговорил член-корреспондент РАН, Генеральный конструктор ОАО «Камов», Герой России С. В. Михеев. Создатель «Черной акулы», «Аллигатора», «Касатки» и других боевых вертолетов, известных во всем мире, тем не менее полагает, что есть класс задач, с которыми беспилотные летательные аппараты справятся лучше пилотируемых. И или, по крайней мере, их применение обойдется намного дешевле как с финансовой, так и с человеческой точки зрения.
«Такой вертолет не жалко послать и туда, откуда нет возврата», — сказал он на пресс-конференции, проведенной фирмой «Камов» во время работы последнего международного авиасалона в Жуковском.
И свои слова камовцы подтвердили делом. Еще в 1994 году в ОКБ «Камов» было начато проектирование беспилотного вертолета Ка-137. Ныне он входит в состав многоцелевого беспилотного вертолетного комплекса МБВК-137, который может быть исполнен в одном из трех вариантов: грунтово-мобильном, корабельном и аэромобильном.
Проще всего представить работу такого комплекса в аэромобильном варианте. Ка-137 цепляют на тросе к вертолету Ка-32 и доставляют на внешней подвеске непосредственно к месту действия. Здесь трос отцепляют, и Ка-137, управляемый по радио с борта вертолета-матки, отправляется на выполнение боевого задания.
Аналогично Ка-137 можно базировать на палубе боевого корабля или даже в кузове «КамАЗа». Управление в таком случае осуществляется из корабельной рубки или из кабины автомобиля.
По внешнему виду этот вертолет представляет собой шар с двумя соосными винтами наверху и четырьмя стойками шасси снизу. В оболочке шара есть большое окно для телекамер, фотоаппаратов радаров и прочей техники наблюдения.
Шаровая форма позволяет вертолету лететь в любую сторону без разворота и до минимума снизить моменты инерции и воздушного сопротивления. А бортовая система автоматического управления с элементами искусственного интеллекта позволяет в случае необходимости вести полет, копируя рельеф местности.
Ныне Ка-137 выпускается малыми партиями и используется для пожарного патрулирования лесных массивов и торфяников, обследования нефтегазопроводов, проведения инженерной, радиационной, биологической и химической разведки, а также для оперативной доставки экстренных грузов специального назначения.
Существует еще немало моделей и аппаратов совсем небольших размеров. Их особенно уважают коллеги знаменитого агента 007. Ведь такой аппарат, оснащенный телекамерой и чувствительным микрофоном, может незаметно проникнуть за самый высокий забор и поведать немало интересного.
Причем современным Джеймсам Бондам даже вовсе не обязательно заказывать подобную технику в спецмастерских. Сегодня даже в магазине игрушек можно купить радиоуправляемый вертолет, который в умелых руках способен на многое. Например, на спор асы-операторы выполняют такой трюк. Цепляют к вертолету пакетик чая на длинной нитке. Аппарат взмывает в воздух, подлетает к столу и аккуратно опускает пакетик в стакан с кипятком. Ждет пару минут, пока чай заварится и столь же аккуратно извлекает пакетик.
А уж залететь в открытое окно и сфотографировать все, что есть в доме или на письменном столе, опустить в дымоход камина чувствительный радиомикрофон, для такого вертолета и его оператора — сущие пустяки.
Стоит такой вертолетик с диаметром ротора около 50 см до 20 тысяч рублей. Для обычной игрушки, согласитесь, дороговато. Поэтому и используют подобные модели чаще всего на соревнованиях да на спецзаданиях.
И дело идет к тому, что вскоре охранникам на спецобъектах придется обращать внимание даже на насекомых. Во всяком случае, японскому инженеру Осаме Миядзаве уже удалось создать вертолетик с диаметром ротора 13 см, высотой 7 см и весом всего 9 г. Несмотря на это, аппарат не только прилично летает, но и способен нести на борту миниатюрную телекамеру с радиопередатчиком.
И это еще не предел миниатюризации. Ведь, в отличие от пилотируемых вертолетов, беспилотные можно сделать в принципе сколь угодно маленькими…
Взлетать по-вертолетному, летать по-самолетному — таково кредо этих летающих гибридов. В разные времена и в разных странах их называли по-разному — то винтокрылами, то конвертопланами, а то и дисколетами. Но начнем мы рассказ о гибридных летательных аппаратах с автожира. Ведь он появился практически одновременно с вертолетом.
Автожир, несомненно, дальний родственник вертолета. Так называют гибридный летательный аппарат, сочетающий в себе черты самолета и вертолета. Название происходит от двух греческих слов (autos — сам и gyros — вращение) и довольно точно обозначает главную особенность машин такого типа. Вместо привычного крыла он имеет вертолетный винт и пропеллер на носу. Причем винт, как правило, вращается не от мотора, а просто под напором ветра, когда машина разбегается по полю, начиная взлет.
Такой способ полета был изобретен испанским конструктором Хуаном де ла Сиервой. Получилось это, как ни странно, согласно известной русской поговорке: «Не было бы счастья, да несчастье помогло».
Свой первый самолет — большой трехмоторный транспортный биплан для испанских ВВС — молодой испанский инженер построил в 1919 году. Нанятый для испытаний пилот — капитан Риос — благополучно поднял его в воздух и совершил несколько полетов.
Сиерва уже потирал руки, предвкушая получение обещанного военным министерством большого денежного приза. Однако в одном из полетов Риос допустил ошибку пилотирования, самолет потерял скорость на малой высоте, сорвался в штопор и разбился вдребезги. Пилот чудом остался жив, однако самому Сиерве вместо награды достались одни долги.
После этого случая конструктор решил больше не строить самолеты и переключил свое внимание на летательные аппараты, способные висеть в воздухе даже при нулевой скорости — геликоптеры.
Изучив все, что было исследовано до него, молодой конструктор начал с экспериментов в аэродинамических трубах, которые подтвердили его догадку, — предварительно раскрученный винт продолжал вращаться и при отключении двигателя, создавая подъемную силу. Так Сиерва открыл авторотацию — эффект самовращения несущего винта.
Продолжая аэродинамические исследования, конструктор пришел к выводу, что авторотирующий винт вполне заменит крыло самолета. В этом и состояла суть идеи Сиервы, которую современники назвали самым значительным изобретением в области авиации за двадцать лет ее практического развития.
Вслед за исследованиями на свет появился и реальный аппарат, получивший название «автожир». Он представлял собой обычный самолетный фюзеляж со свободно вращающимся несущим винтом вместо крыла.
И вот 10 января 1923 года пилот Гомес Спенсер впервые поднял автожир в воздух. Из-за реактивного момента вращающего ротора аппарат после взлета потянуло влево и он упал. Но поскольку высота была небольшая, то все обошлось лишь небольшой поломкой.
После ремонта пилот учел первоначальную ошибку и смог пролететь по прямой на высоте около 2 м дистанцию аж в 183 м.
Таково было начало. В дальнейшем Сиерва научился компенсировать гироскопический эффект и реактивный момент, шарнирно закрепляя лопасти несущего винта на несущей втулке, добавил и еще кое-какие усовершенствования. В итоге через два года после первого полета, 12 декабря 1924 года, пилот Хоакин Лорига поставил первый мировой рекорд для автожиров, совершив перелет с одного аэродрома на другой, преодолев в общей сложности более 10 км. Средняя скорость полета составила 77 км/ч.
Такие данные вызвали искреннюю зависть вертолетчиков, машины которых в основном лишь попрыгивали. Сиерва же не успокоился на достигнутом и вскоре вместе со своим другом Анри Буше, собственноручно пилотируя автожир, стартовал из лондонского аэропорта Кройдон, намереваясь достигнуть Парижа. По пути отважные авиаторы впервые на винтокрылом аппарате пересекли Ла-Манш и, приземляясь несколько раз для дозаправки, к вечеру и в самом деле достигли французской столицы.
Рекордный перелет стал мировой сенсацией. А сам изобретатель основал в Англии фирму по производству автожиров, которая поставляла их во многие страны мира. Строили по лицензии подобные аппараты также во Франции и США.
В СССР первый автожир был создан в 1929 году. Его спроектировали и построили молодые конструкторы Николай Камов и его тезка Николай Скржинский.
Аппарат назывался так — КАСКР-1 «Красный инженер». Название было образовано из сокращения фамилий конструкторов — КАмов и СКРжинский. Испытание аппарата проводил летчик И. В. Михеев.
Первые же полеты показали, что в своих рекламных публикациях Сиерва открыл далеко не все секреты автожира, поэтому до многого пришлось доходить своим умом.
После значительных переделок аппарат, уже под названием KACKP-II, начал уверенно летать. В мае 1931 года автожир демонстрировался в полете над Ходынским полем членам правительства и представителям командования ВВС Красной Армии. Работа молодых конструкторов получила высокую оценку. Н. И. Камова и Н. К. Скржинского направили в особый отдел конструкторов ЦАГИ, где они продолжали конструировать автожиры различных типов.
Так, например, Камов вскоре предложил создать боевой автожир для разведки, так как уникальные особенности аппарата позволяли ему садиться и взлетать даже с небольших неподготовленных площадок непосредственно в боевых порядках войск.
Так появился автожир А-7. Он нес полезную нагрузку 750 кг (в 2–2,5 раза больше, чем другие довоенные автожиры), поднимал небольшие бомбы, имел на борту фотоаппарат, радиостанцию и три пулемета. Была в нем еще одна новинка — трехколесное шасси с носовым колесом, не применявшееся в ту пору даже на самолетах, оно повысило устойчивость движения по земле и сократило разбег.
Впоследствии выяснилось, что А-7 был единственным вооруженным автожиром и первым в мире боевым винтокрылым аппаратом — предшественником современных боевых вертолетов. Первый раз летчик-испытатель С. А. Корзинщиков поднял его в воздух 20 сентября 1934 года.
Вскоре вслед за А-7 появился усовершенствованный А-7-бис. А в дальнейшем, при запуске в серийное производство, в машину вносились все новые дополнительные изменения. В конце концов все проблемы, мешавшие успешным полетам, были решены. И 18 августа 1935 года на воздушном параде в Тушине летчик Н. Н. Попов всенародно продемонстрировал великолепную маневренность автожира.
Убедившись в надежности А-7, конструктор стал искать для него все новые области применения. В начале 1938 года ледокол «Ермак» принял участие в экспедиции по снятию с дрейфующей льдины группы И. Д. Папанина, при этом на борту судна впервые находился винтокрылый аппарат А-7.
Правда, в тот раз автожиру не довелось поработать, но сам факт имел далеко идущие последствия. Много лет спустя для ледокола «Ленин» был изготовлен специальный вертолет Ка-18, использовавшийся для ледовой разведки. И в наши дни плавание в полярных льдах без винтокрылого аппарата вообще нельзя себе представить. Сейчас дело, начатое автожиром А-7, продолжает специальный ледовый разведчик — палубный вертолет Ка-32, созданный учениками и последователями Н. И. Камова.
Еще одну мирную профессию освоил А-7 в начале 1941 года, когда автожир использовали в предгорьях Тянь-Шаня для опыления ядохимикатами садов и лесных массивов. И эта гражданская специальность сегодня в активе специальных сельскохозяйственных вертолетов Ка-26 и Ка-126.
С началом Великой Отечественной войны пятерка серийных боевых автожиров А-7-ЗА участвовала в оборонительных боях под Ельней. Интересно отметить, что инженером эскадрильи боевых автожиров был ученик Н. И. Камова, будущий генеральный конструктор вертолетов МЛ. Миль.
Правда, боевые условия оказались не слишком благоприятными для использования автожиров по прямому назначению — в качестве разведчиков. Без прикрытия истребителей они становились удобной мишенью для самолетов врага. Поэтому А-7 летали только ночью в ближайший тыл противника для разбрасывания листовок. Когда положение под Ельней стало угрожающим, эскадрилье приказали эвакуироваться. Возвращение оказалось печальным, только две машины дотянули до Москвы в сохранности, остальные по дороге получили серьезные поломки.
Несмотря на отдельные неудачи, работа над разработками новых видов автожиров продолжалась и не только в нашей стране. Более приспособленными к боевому применению оказались бескрылые автожиры, управляли которыми с помощью несущего винта. Эти машины уже могли совершать вертикальную посадку и были более похожи по свойствам на вертолеты. Один из наиболее распространенных бескрылых автожиров С-30 создал опять-таки Хуан де ла Сиерва.
В Германии освоили и стали создавать еще одну нетрадиционную машину — буксируемый автожир — змей (или, как сейчас говорят, виропланер) ФА-330. Конструктор Генрих Фоке немало потрудился, чтобы сделать простой и легкоразборный аппарат. Мотор у него вообще отсутствовал, поскольку ФА-330 предполагалось буксировать за автомобилем или катером.
Были попытки использовать его и на подводных лодках. После всплытия субмарины автожир собирался всего за семь минут, пилот занимал свое место, лодка набирала максимальную скорость, ротор раскручивался от вспомогательного двигателя, и автожир вертикально взмывал со специальной площадки на корме. Высота полета в 220 м позволяла вести наблюдение в радиусе до 50 км, связь с лодкой поддерживалась по телефону.
Все, казалось бы, хорошо. Однако при появлении неприятеля перед командиром подводной лодки вставала проблема: отцепить автожир и срочно погружаться или же спускать аппарат, рискуя кораблем и экипажем. Поэтому ФА-330 так и остался экспериментальным, своего рода рекордным летательным аппаратом.
Следующим, за бескрылым автожиром, этапом в развитии винтокрыла стал прыгающий автожир, у которого ротор перед взлетом раскручивался специальной трансмиссией от двигателя. Таким образом, автожир взлетал без разбега.
Однако после войны популярность автожиров резко пошла на убыль. Тому было несколько причин. Во-первых, в 1936 году погиб сам Хуан де Сиерва. И его гибель отрицательно сказалась на популярности автожиров.
Во-вторых, вертолеты все совершенствовались. И вскоре они полетным качествам обогнали автожиры, научившись взлетать и садиться вертикально, а также неподвижно висеть в воздухе или даже двигаться задом наперед. На такие подвиги автожир не способен.
Только недавно об автожирах снова вспомнили. В определенной степени тому способствовал… Джеймс Бонд. Дело в том, что в одном из фильмов легендарный агент 007 летает над кратером вулкана на компактном аппарате, который очень быстро собрали из деталей и узлов, принесенных в двух чемоданах.
И в самом деле, простая техника пилотирования, малые габариты, легкость сборки-разборки и относительно невысокая стоимость (в 3–4 раза ниже цены вертолета) делают их общедоступными.
В частности, их стали использовать не только в спортивных целях, но и в качестве… пастухов. Оказалось, например, что техасским ковбоям теперь гораздо удобнее пасти табуны мустангов на мотоциклах и… автожирах. Сверху ведь хорошо видно, куда направилась отбившаяся от табуна группа, а по скорости автожир обгонит самого быстрого мустанга. Лошади же боятся непонятного чудища, наседающего на них сверху, так что отбившихся от табуна удается без проблем вернуть назад.
Небольшая фирма GBA, расположенная в г. Солт-Лейк-Сити, США, разработала легкий 4-местный автожир Hawk4T и предложила его к серийному производству.
Летные испытания автожира проходили летом 2000 года и показали, что он может перевозить полезную нагрузку массой 545 кг со скоростью 210–240 км/час на расстояние до 900 км. Конструкторы уверены, что созданный ими автожир будет вдвое дешевле в эксплуатации, чем вертолет.
В нашей стране автожиры теперь можно увидеть практически на любой авиационной выставке, их строят как отдельные энтузиасты, так и специализированные фирмы.
Правда, в мире используются лишь легкие автожиры в основном для спортивных целей. Строительство более тяжелых машин долгое время откладывалось, поскольку аэродинамики не могли избавиться от ахиллесовой пяты этой конструкции: при некоторых режимах полета происходил срыв воздушного потока с несущего винта, и машина проваливалась вниз, что неоднократно приводило к авариям и даже катастрофам.
— Теперь этот недостаток ликвидирован, — заверил меня сотрудник ОКБ «Сухой» Максим Николаевич Егоров. — В мире уже существуют автожиры и довольно тяжелого класса. Одну из таких конструкций, например, разработал недавно бывший наш соотечественник, а теперь американец Игорь Бенцин…
Сам Егоров является конструктором-самодельщиком. Основываясь на зарубежных аналогах, он сконструировал и построил автожир, который сможет перевозить до четырех пассажиров. Машина имеет два толкающих винта, вращаемых от одного мощного мотора, обтекаемую кабину, удобное управление…
— Со временем автожиры найдут свою экологическую нишу, — уверен конструктор. — Ведь их эксплуатация обходится в несколько раз дешевле, чем аналогичных вертолетов. Они потребляют меньше топлива, могут использовать не авиационные, а, скажем, автомобильные двигатели, стоящие значительно дешевле.
В декабре 2000 года Иркутское авиационное производственное объединение (ИАПО) начало выпуск первого российского серийного автожира А-002, рассчитанного на трех человек.
Первый контракт на поставку А-002 ИАПО заключило с Сусуманским ГОКом (Магаданская обл.). Намерения приобрести аппарат высказывают и другие предприятия. Как показывают маркетинговые исследования, потребность в подобной технике в Восточной Сибири, Республике Саха (Якутия), Дальневосточного и Забайкальского пограничных округов составляет 20–25 машин. Постоянным покупателем автожиров являются также ОАО «Электросвязь» (Иркутская область), ОАО «РУСИАПетролеум», Усть-Илимский лесопромышленный комплекс.
Сфера применения современных автожиров — от доставки пострадавших из труднодоступных мест до патрулирования территории (лесоохрана, наблюдение состояния магистральных линий электропередач).
P. S. Кстати о том, что автожир еще вовсе не сказал своего последнего слова в авиации, говорит и такой факт. Английский полковник К. Г. Валлис установил 20 июля 1982 года мировой рекорд высоты полета для автожиров. Взлетев с аэродрома Боскомб Даун (графство Уилтшир) на автожире собственной конструкции Валлис WA-121 /Мс, оснащенном двигателем Валлис-Маккаллох мощностью 100 л. c., он поднялся на высоту 5643,7 м.
Опыт, полученный при проектировании и испытаниях автожиров, показал, что на подобных летательных аппаратах не стоит напрочь отказываться от крыла. Иногда оно может оказаться весьма полезным. Например, при горизонтальных полетах с большими скоростями.
Дело в том, что и автожир, и вертолет страдают одной общей болезнью: при скорости горизонтального полета более 300 км/ч из-за несимметричной обдувки вращающихся лопастей несущего винта, движущихся то по встречному потоку воздуха, то против него, появляется угроза возникновения флаттера. То есть, говоря проще, лопасти могут начать колебаться самопроизвольно, что может привести к их разрушению.
И тогда авиаконструкторам пришла мысль оснастить геликоптеры некоторыми устройствами, заимствованными у стремительных аэропланов. Если оставить у того же автожира крыло, угроза флаттера уменьшалась.
Так появились винтокрылы — аппараты, имевшие и роторный винт, и крыло
.
Область их применения, как это часто бывает, подсказали прежде всего военные действия. В ходе войны в Корее, а потом и во Вьетнаме американские пилоты столкнулись с острой необходимостью вытаскивать с территории противника или из морской пучины своих коллег, самолеты которых были сбиты метким огнем противника.
По их настоянию была организована даже Специальная Воздушная служба, которую правильнее было назвать спасательной. И вот туг выяснилось, что для этой службы нет соответствующей техники.
Даже небольшой легкий самолет требует для посадки хотя бы проселочной дороги или поляны в лесу. А вертолет не способен долететь слишком далеко, да и по скорости он заметно уступает самолету.
Обе войны, впрочем, кончились раньше, чем авиаконструкторы смогли придумать что-либо дельное. Однако надобность в летательном аппарате, который бы соединил в себе достоинства вертолета и самолета, не отпала. Он вполне мог пригодиться для высадки диверсионных, разведывательных и антитеррористических групп, проведения спасательных операций и для многих других целей.
Попытки создать «летающие гибриды» предприняли инженеры США, Англии, Франции, Канады и ряда других стран. В расчете на грядущие прибыли зарубежные фирмы не считались с расходами. В частности, американская авиакомпания «Макдонел» затратила на разработку первого образца более 50 млн долларов и еще 75 млн на его модификацию.
В 1955 году этот летательный аппарат — «Конвертоплан XV–I» поднялся в воздух. Что же он представлял собой? Как любой вертолет, он был оснащен несущим винтом. Кроме того, у него имелись еще самолетные крылья и толкающий пропеллер. Роль шасси выполняли стальные лыжи.
Взлетал «Конвертоплан» по-вертолетному, при этом на несущий винт передавалась вся мощность двигателя «Континенталь», одновременно работавшего и на воздушный компрессор. Последний подавал к концам лопастей сжатый воздух, туда же от коллектора подходило и топливо. Таким образом, раскрутка ротора осуществлялась за счет работы своеобразного реактивного двигателя.
В горизонтальном полете тяга на «Конвертоплане» создавалась наклоном вперед несущего ротора и увеличением тяги толкающего пропеллера.
В конце 50-х годов XX века, использовав опыт, накопленный предшественниками, по заказу Пентагона американская фирма Пясецкого построила пятиместный конвертоплан «Патфайндер». Толкающий винт на нем располагался в хвостовой части, внутри кольцеобразного кожуха, на котором были установлены рули направления самолетного типа.
По требованию военных на следующей модификации фирма попробовала увеличить число посадочных мест и повысить скорость, применив более мощные двигатели. Однако специалисты по аэродинамике теоретически установили, что и у конвертопланов тоже есть предел быстроходности (400–450 км/ч), а потому дальнейшее совершенствование аппаратов комбинированной схемы становится нецелесообразным.
Тем не менее в 1960 году англичане построили конвертоплан-лайнер «Фейри Ротодайн», рассчитанный на перевозку 70 пассажиров на расстояние до 700 км. Впрочем, три десятка машин этого типа недолго проработали на линиях. Слишком уж велик был шум, порождаемый двумя турбовинтовыми двигателями каждого «Ротодайна» при взлете, немалыми оказались и эксплуатационные расходы.
Интересные исследования провели в 60-х годах польские инженеры, которые оснастили советский серийный вертолет Ми-1 поворотным крылом. Эта новинка обеспечила заметный прирост скорости в горизонтальном полете, значительно разгружая несущий винт.
Примерно в то же время на одном из подмосковных аэродромов начались испытательные полеты советского винтокрыла, созданного в ОКБ Н. И. Камова. Аппарат, получивший наименование Ка-22, имел два четырехлопастных несущих винта и два тянущих, размещенных попарно над концами крыльев и под ними.
В октябре 1961 года летчики-испытатели Д. К. Ефремов и В. В. Громов установили на Ка-22 мировой рекорд скорости (356,3 км/ч), а в следующем месяце записали на свой счет еще пять рекордов — на сей раз грузоподъемности, тем самым продемонстрировав замечательные «вертолетные» и «самолетные» возможности столь необычной машины.
Рекорд высоты, установленный 24 ноября 1961 году в аэропорту Быково, равняется 2588 м.
Мировой рекорд скорости полета по замкнутому 100-километровому маршруту для конвертопланов принадлежит новозеландцам У. Р. Джеллатли и Дж. Г. Мортону, которые еще 5 января 1959 года на английском конвертоплане Фэри «Ротодайн» достигли скорости 307,22 км/ч.
Каждый винтокрыл вынужден постоянно перевозить «лишний» груз — не работавшие при вертикальном взлете аэропланные крылья, рули, тянущие (или толкающие) винты и геликоптерный ротор, в общем-то не нужный в горизонтальном полете.
Поэтому авиаконструкторы ряда стран поставили перед собой цель создать летательные аппараты с единой винтомоторной группой, которая должна была обеспечить и вертикальный старт ^горизонтальный полет.
Одна из первых попыток создать подобный аппарат была предпринята в нашей стране еще в 1946 году. Конструкторы под руководством академика Б. Н. Юрьева попытались создать экспериментальный летательный аппарат КИТ-1, который должен был иметь два воздушных винта. С помощью большего стоявший на хвосте вертикально КИТ-1 должен был взлетать по-вертолетному. На высоте 60–70 м, при переходе в горизонтальный полет, большой винт стопорился и фиксировался параллельно крыльям, превращаясь таким образом в дополнительную плоскость. А аппарат летел, увлекаемый тягой обычного самолетного пропеллера.
Перед посадкой КИТ-1 снова принимал вертикальное положение, ротор снова раскручивался и мягко опускал его «задом наперед», опять-таки на хвост.
Аналогичную конструкцию имел и американский «Вертиджет» Х-13. Причем при посадке он должен был вешаться на крюк, отходивший в сторону от причальной мачты. После долгих мучений — ведь летчик, опускавший аппарат хвостом вперед, не видел причальной мачты и должен был ориентироваться на команды наземного оператора, — 11 апреля 1957 года «Вертуджету» все же удалось зацепиться за крюк.
Однако охотников совершать подобные головоломные трюки каждый день не нашлось, и программа создания «Вертиджета» была свернута.
Аналогичная судьба постигла и КИТ-1.
После еще нескольких малоудачных попыток создания вертикально взлетающих самолетов авиаконструкторы перешли к созданию конвертопланов.
Первым пригодным к эксплуатации конвертопланом был признан американский XFY-1, совершивший взлет 2 августа 1954 года. Его хотели использовать в палубной авиации. Однако из-за сложностей эксплуатации в серийное производство он так и не пошел.
Более удачной оказалась судьба комбинированного летательного аппарата CV-22 «Оспрей» и его младшего собрата — конвертоплана «Белл-Боинг-609», созданных специалистами корпораций «Белл» и «Боинг».
Оба летательных аппарата выполнены по одной схеме. Моторы с пропеллерами размещены на концах плоскостей в гондолах, которые могут поворачиваться вокруг горизонтальной оси.
При старте гондолы развернуты так, что пропеллеры превращаются в вертолетные роторы, которые и поднимают летательный аппарат вертикально вверх, без разбега. Набрав высоту, пилот постепенно разворачивает моторы в самолетное положение и набирает крейсерскую скорость порядка 650 км/ч. При посадке все происходит в обратном порядке.
Внедрение конвертопланов в войска проходило медленно и трудно. Пилотам оказалось весьма сложно освоить переходной режим полета, когда винты находятся в наклонном положении. Тем не менее постепенно дело пошло на лад. Ныне «Оспреи» уже есть на вооружении не только ВВС США, но и Королевских ВВС Великобритании.
А на очереди — новые проекты. Например, конструкторы все того же «Боинга» предлагают проект конвертоплана-«утки». Над кабиной у него размещается вертолетный ротор, а в фюзеляже — турбореактивный двигатель. Аппарат взлетает по-вертолетному. Затем ротор жестко закрепляется, превращаясь в самолетное крыло.
Еще один вариант подобного летательного аппарата имеет жесткое самолетное крыло с обратной стреловидностью и вертолетный ротор. При разных скоростях полета он может фиксироваться в разных положениях — перпендикулярно направлению полета, по диагонали по направлению к нему и строго по продольной оси летательного аппарата.
Таким образом, дополнительное крыло помогает аппарату устойчиво держаться в воздухе при малых скоростях полета и создает минимум помех при высоких скоростях. В некоторых вариантах подобных конструкций ротор даже предполагается убирать в фюзеляж.
«У нас подобные летательные аппараты иногда называют СВВП — самолет вертикального взлета и посадки», — пояснил мне доктор технических наук, профессор МАИ Ф. П. Курочкин. Он много лет занимался. подобными летательными аппаратами.
Один из его проектов выглядит так. Летательный аппарат «Сокол» имеет подвижные плоскости. При взлете они повернуты так, что оси винтов-пропеллеров смотрят вертикально в небо. Они-то и поднимают машину при вращении по-вертолетному вверх. Набрав же высоту, пилот постепенно переводит плоскости крыла, а вместе с ними и оси винтов в горизонтальное положение, и СВВП превращается в обычный самолет. При посадке все происходит в обратной последовательности.
«Реальность проекта уже проверена на практике, — сказал Федор Петрович. — В 70-е годы XX века американцы создали экспериментальный летательный аппарат „Хиллер“ X ROE-18, использовав именно такое решение. Потом был, правда, опять-таки экспериментальный, американский СВВП „Белл-200“, у которого поворачивались не плоскости целиком, а лишь расположенные на них винтомоторные группы».
Наши конструкторы готовы конкурировать с зарубежными коллегами. Их останавливает лишь отсутствие денег на разработку. На голом энтузиазме много не сделаешь.
«Если сегодня нам откроют финансирование, отечественный СВВП начнет полеты уже через 2–3 года», — твердо сказал профессор Курочкин. И в подтверждение своих слов показал несколько проектов.
На одном из них СВВП «Пионер» — своеобразное воздушное такси, способное доставлять пассажиров на расстояние 200–300 км всего за 40 минут. Этот летательный аппарат может быть использован и в качестве летающей «скоростной помощи», приземляющейся там, где нет аэродромов.
Еще один вариант — СВВП «Дельфин». Он способен не только приземляться, но и садиться на воду, беря на борт 7 пассажиров, 800 кг груза, и развивать в полете скорость до 425 км/ч. Как не хватает подобных машин на Севере и Дальнем Востоке! Впрочем, и в условиях бездорожья российского Нечерноземья им бы нашлась работа. Ведь «Дельфины» намного быстрее и экономичнее вертолетов…
Разработан нашими конструкторами и проект СВВП «Мухтар» для чрезвычайных ситуаций. Он может быстро доставить на место спасателей, пожарных или группу спецназа численностью до 30 человек вместе с необходимым оборудованием, вывезти людей с любого указанного для посадки «пятачка»…
Неужели же все эти проекты так и будут пылиться на полках архивов?
Еще одно применение гибридов самолета и вертолета — доставка грузов в таежную глушь Сибири, в джунгли Бразилии или ледяные пустыни Антарктиды. Именно там, в самых потаенных уголках Земли, скрываются в недрах залежи редких металлов, месторождения нефти и природного газа. До сих пор эти богатства остаются нетронутыми только потому, что слишком дорого оказывается доставить к месту разработки оборудование и рабочую силу.
Однако уже в ближайшие десятилетия ситуация может радикально измениться, если в небо поднимутся флотилии летательных аппаратов нового типа — могучих, маневренных и стремительных. Причем для взлета и посадки им будут уже не нужны бетонные полосы аэродромов.
Основатель авиакомпании GBA Дэвид Гроен рассказал, что еще лет сорок назад британская компания FAIREY AVIATION разработала принципиально новый тип летательного аппарата и дала ему имя «ротодайн».
Он представлял собой автожир, у которого на кончиках лопастей крепились небольшие реактивные двигатели. Они раскручивали винт для вертикального взлета и посадки, а в крейсерском полете выключались, в действие вступал обычный двигатель с традиционным пропеллером, и 44-местный аппарат разгонялся до скорости в 300 км/ч.
Эта конструкция была успешно реализована, показала неплохие результаты на испытаниях. Однако ни военные, ни гражданские потребители не проявили к ней интереса, и про нее в конце концов забыли.
Теперь Гроен предлагает весьма простой путь создания гибридов: он предлагает брать готовые самолеты серийного производства и снабжать винтом вертикального взлета. Среди всего разнообразия самолетов ему уже удалось подобрать полдюжины наиболее подходящих для переделки.
Так, Гроен утверждает, что можно было бы без особых затрат из транспортного самолета «Локхид Мартин С-130» сделать большегрузный «жиролифтер». Установка на нем большого горизонтального пропеллера с реактивными двигателями не сулит каких-либо сложностей в технологическом или конструкторском плане.
Эта идея прошла обкатку на 6-местном самолетике «Сессна Скаймастер» с оригинальным расположением моторов — спереди и сзади. Передний заменили газотурбинным двигателем «Роллс-Ройс», на месте заднего разместили широкий грузовой люк, крылья укоротили, а двухкилевое хвостовое оперение перевернули так, чтобы оно не мешало вращению большого вертолетного ротора. Этот пропеллер с системой подвески был взят с уже выпускаемого автожира «GBA Hawk 4» и закреплен в точках стыковки крыльев с фюзеляжем. Как утверждает Гроен, в полете гибрид вел себя не хуже специально сконструированного жироплана.
Еще один вариант подобного гибрида — «Гелиплан Картер-коптер» — по грузоподъемности и летным характеристикам будет сравним с транспортом «Геркулес C-130J». Во всяком случае, так полагает еще один изобретатель, основатель одноименной компании Джей Картер. А вот взлетать, зависать и садиться он сможет, как настоящий вертолет. При горизонтальном полете вращение ротора замедлится, а подъемную силу будут обеспечивать узкие длинные крылья.
Причем если Гроен для вертикального взлета использует энергию реактивных двигателей на кончиках лопастей, то Картер просто подвесил на конец каждой лопасти по стокилограммовому грузу. Перед взлетом горизонтальный пропеллер раскручивается до скорости 128 оборотов в минуту от постороннего мотора. По мнению Картера, грузы на концах лопастей при этом будут аккумулировать кинетическую энергию подобно тяжелому маховику. И запасенной энергии вполне хватит для вертикального взлета. А к тому времени вращение подъемного винта замедлится, и гелиплан перейдет в крейсерский режим горизонтального полета. На скорости 650 км/ч винт будет делать всего 25 оборотов в минуту и добавлять 20 процентов к подъемной силе крыльев. А при большей скорости винт можно и вообще остановить…
…Первое, что бросается в глаза, когда смотришь на модель этого удивительного летательного аппарата, — дискообразное крыло-ротор, возвышающееся над фюзеляжем. Оно-то и определило название новой машины — турбодисколет.
Вообще-то идея эта не новая. Первые аэропланы с дискообразным крылом наши соотечественники начали создавать еще в начале прошлого века. Так, самый-самый первый «сфероплан» русский изобретатель А. Г. Уфимцев предложил еще в 1909 году. Пик «моды» на аппараты такого рода пришелся у нас на 1930-е годы, а потом постепенно сошел на нет — аппараты оказались весьма неустойчивы в полете, особенно на взлете и посадке.
Вторая волна интереса к дисколетам наблюдалась в Германии времен Третьего рейха. Немецкие изобретатели подошли к проблеме с другой стороны и стали создавать своего рода «летающие тарелки», которые по своей конструкции были, пожалуй, ближе к вертолетам, нежели к самолетам. Например, экспериментальный аппарат Фокке-Вульф-500 «Шаровая молния» Курта Танка представлял собой дискообразный корпус типа «летающее крыло», над бронированной кабиной которого размещались лопасти большого диаметра, вращаемые турбореактивным двигателем.
По идее дисколет мог взлетать, подобно вертолету, а потом лопасти останавливались, и аппарат продолжал полет как самолет. Дисколет задумывался как многоцелевой летательный аппарат, который мог служить перехватчиком, разведчиком и штурмовиком для уничтожения танков и прочих бронированных целей.
По планам серийное производство «Шаровой молнии» должно было начаться в 1946 году. Однако май 1945 года перечеркнул все планы нацистов, и идея канула в Лету.
Однако не была забыта окончательно. То здесь, то там конструкторы возвращаются к ней вновь и вновь, создавая проекты разного рода дисколетов и даже «инолетов». Причем с учетом того, что наука и техника не стоят на месте, проекты эти с каждым разом становятся все совершеннее…
Тем не менее специалисты из Татарстана даже в этом ряду стоят особняком. В Казанском авиационном институте (КАИ), ныне Казанский государственный технический университет им. А. Н. Туполева (КГТУ-КАИ), еще до Великой Отечественной войны строились самолеты, успешно конкурировавшие с изделиями государственных конструкторских бюро Туполева, Ильюшина и других. Будущие авиационные инженеры из Казани не раз побеждали на своих аппаратах во всесоюзных соревнованиях. Их идеи воплощались в готовые изделия, каждый студент находил в этом процессе свой интерес. Развивались и наука, и производство.
Эти славные традиции не забыты и по сей день. На кафедре КГТУ-КАИ, выпускающей инженеров по вертолетостроению и эксплуатации, на основе запатентованных изобретений выпускника стипендиата Президента РФ Виталия Павлова и его отца — профессора, заслуженного деятеля науки РФ и Республики Татарстан Владимира Павлова, создан летательный аппарат нового типа — турбодисколет.
Аппарат имеет вращающееся дисковое крыло, из которого на взлете и посадке, а также при аварийном отказе двигателя выдвигаются лопасти вертолетного типа, превращая диск-крыло в несущий винт. Когда же аппарат набрал высоту, лопасти убираются, диск перестает вращаться и аппарат становится самолетом, который при соответствующем исполнении может быть даже сверхзвуковым.
Интересная деталь: предложенное дисковое крыло может быть также использовано для малых дистанционно пилотируемых летательных аппаратов и для посадки ступеней ракет, космических экипажей, в том числе и при аварийных ситуациях.
Профессор Павлов полагает, что подобные аппараты также весьма пригодились бы в ходе спасательных операций, когда, например, на Дальнем Востоке затонул батискаф. «Нашим аппаратом его можно было бы легко вытащить и доставить на сушу», — подчеркнул изобретатель.
Авторы также полагают, что турбодисколет позволит, наконец, сделать авиацию безаэродромной; ей окажутся попросту не нужны дорогостоящие взлетно-посадочные полосы, станет доступным любой «медвежий угол» Сибири и Дальнего Востока.
В будущем на основе данной концепции могут быть созданы сверхзвуковые самолеты-спасатели со взлетным весом до 400–500 тонн, способные оказать помощь экипажам терпящих бедствие надводных и подводных кораблей при любой погоде; пассажирские авиалайнеры, имеющие средства спасения всего аппарата в целом; супертяжелые вертолеты, грузоподъемностью до 1000 тонн и т. д.
Идею поддержал генеральный конструктор Конструкторского бюро им. Н. И. Камова Сергей Михеев. Патенты Павловых также не раз завоевывали золотые и серебряные медали на международных и российских конкурсах.
Построены уже макеты и летающие модели. Нужно лишь командное решение о развертывании работ по полной программе. Однако пока первые лица нашего государства раздумывают, вовсю разворачиваются аналогичные разработки за рубежом.
Американцы уже опередили нас, запустив в серию аппарат вертикального взлета и посадки «Оспрей». И кто знает, не увидим ли мы в небе вскоре и дисколет зарубежного производства. Ведь наш, повторим, пока существует лишь в виде модели…
В недрах авиапромышленности многих стран ныне вызревают проекты аппаратов с фантастическими свойствами. Сверхлегкие и высокопрочные композитные материалы позволяют создать многовинтовые машины, способные поднять в воздух многие сотни тонн груза.
До недавнего времени считалось, что скорость винтокрылого аппарата ограничивается так называемым барьером «мю». Параметр «мю» — это соотношение поступательной скорости аппарата и скорости кончиков несущего винта. При скоростях, когда «мю» достигает единицы, полет становится крайне нестабильным. Однако современные конструкторы нашли способ решить эту проблему за счет систем автоматического управления. Прорыв сквозь барьер «мю» откроет дорогу к созданию тяжелогрузных гибридов, способных летать даже на рекордных, сверхзвуковых скоростях.
В 2003 году авиаторы нашей страны отметили 100-летний юбилей замечательного авиаконструктора Г. М. Бериева — одного из немногих специалистов в мире, который всю свою жизнь посвятил созданию «летающих лодок». Именно во многом благодаря ему, его последователям и ученикам наша страна и по сей день занимает ведущее место в мире по гидросамолетам.
Но что это за машины такие, которым в одинаковой степени подвластны и воздух, и вода?
«Авиация зародилась на стыке суши и моря, — заметил как-то один из учеников Бериева, генеральный конструктор Таганрогского авиационного научно-конструкторского предприятия Г. С. Панатов. — Вспомните хотя бы, что свой первый полет самолет братьев Райт совершил на побережье, в местечке Китти-Хок»…
В дальнейшем гидроавиация стала отдельным направлением, временами весьма сильно конкурировавшим с авиацией сухопутной. Это и понятно: две трети поверхности нашей планеты занимает вода — идеальный аэродром для гидросамолетов. Ну как им не воспользоваться?!
Наверное, поэтому многие пионеры авиации — Фабр, Дорнье, Гакель, Кертисс, Сикорский, Григорович и другие — в определенные периоды своей конструкторской деятельности отдавали предпочтение именно «летающим лодкам».
Была в них и острая практическая нужда. Флотоводцы того времени при отсутствии радаров только с «летающих лодок» могли получить информацию о противнике, скрывающемся за горизонтом. И во многих странах мира в начале XX века начинают строить патрульные и разведывательные гидросамолеты, в том числе и такие, которые могли базироваться на палубе надводных кораблей и даже подлодок.
Начав с маленьких, иногда даже складных самолетов, гидроавиаторы очень скоро поняли преимущества морской авиации перед сухопутной. Отсутствие шасси, достаточные просторы акваторий позволили конструкторам создавать самолеты с большой взлетной массой. В 30–40-е годы XX века гидросамолеты фирм Мартин («Марс»), Дорнье («До-Х»), Сандерс-Ро («Принцесса») имели приличный даже для наших дней взлетный вес — от 50 до 150 т. Их салоны были настолько просторны, что иногда пассажиры размещались даже в отдельных каютах, словно на морских лайнерах.
Кстати, летающей лодке Дорнье («До-Х») принадлежит и титул самого большого гидросамолета, построенного между двумя мировыми войнами. С полной нагрузкой он имел массу 56 т. Всего было построено три экземпляра «До-Х», имевшие по 12 двигателей каждый. В одном из полетов, совершенном 21 октября 1929 года, экипаж из 10 человек взял на борт сразу 159 пассажиров, причем 9 из них при последующем контроле оказались безбилетниками.
Хорошая обтекаемость поплавков позволяла гидросамолетам даже обгонять сухопутные летательные аппараты с неубирающимися шасси. Не случайно первые рекорды скорости были установлены именно «летающими лодками». Так, скажем, в 1934 году гидросамолет Макки-Костальди «МС-72» развил скорость 709,2 км/ч!
В ответ на достижения зарубежных конструкторов в ОКБ Г. М. Бериева в 1949 году был разработан проект гидросамолета, получившего полуофициальное название «Принцесса».
Летающая лодка с шестью турбовинтовыми двигателями ВК-2 предназначалась для патрульной службы и дальней разведки в открытом океане, противолодочных операций, транспортных и десантных операций, постановки минных заграждений и высотного торпедометания.
Экипаж должен был состоять из 12 человек: двух летчиков, штурмана-бомбардира, двух борттехников, оператора радиолокационной станции, бортрадиста и пяти стрелков. Причем 9 человек — летчики, штурман-бомбардир, борттехники, оператор, бортрадист и двое стрелков — размещались в носовой части лодки, в общей герметичной кабине. Еще трое стрелков — в герметичной кабине, расположенной в хвостовой части лодки. В отсеках лодки мог перевозиться десант в количестве 150 человек с личным оружием, боеприпасами и прочим снаряжением.
Силовая установка включала 6 турбовинтовых двигателей ВК-2 с шестилопастными винтами, мощностью 4200 л. с. каждый. Диаметр каждого винта составлял 4,8 м.
Проект так и не был осуществлен. В мире уже поговаривали о создании реактивных гидросамолетов. Имелись уже чертежи реактивной лодки Р-1, совершившей первый полет в 1952 году, и у нас. И было понятно, что время тихоходных летающих лодок-гигантов прошло и функции океанских патрульных лодок будут выполнять машины с реактивными двигателями.
Опыт, набранный во время первого этапа развития гидроавиации, сослужил ей хорошую службу во время Второй мировой войны. Морская авиация оказалась хорошим средством для обнаружения и уничтожения не только надводных судов, но и подлодок, проводила быструю и эффективную разведку, операции по спасению моряков и летчиков с кораблей и самолетов, подбитых противником… Разрабатывались даже гидросамолеты, предназначенные для высадки десанта с моря на берег.
Период «холодной войны», когда во флотах противоборствующих. стран появились атомные субмарины-ракетоносители, еще больше повысил роль гидроавиции на море. Охотники за подводными лодками на базе гидросамолетов могли не только часами «висеть» в воздухе, барражируя над заданным районом, но и попросту приводниться, выключить двигатели и, затаившись, многие часы, а то и сутки прослушивать морские глубины с помощью гидроакустических буев и станций. Классическим примером такого гидросамолета может послужить «Бе-12» разработки Г. М. Бериева, многие десятилетия верой и правдой служивший нашей армии и флоту.
В 50–60-е годы XX века разрабатываются и ударные гидросамолеты. То есть такие, которые бы, обладая большой дальностью полета, достаточной грузоподъемностью, могли доставлять через океан атомные бомбы и ракеты. В качестве примера можно вспомнить хотя бы наш «Бе-10» (взлетная масса 50 т) и американский «Си-Мастер» (88,9 т).
Чтобы не стать легкой добычей средств ПВО противника, ударные самолеты должны были иметь и высокую скорость. Поэтому конструкторы стали думать об оснащении гидросамолетов реактивными двигателями. Но сделать это оказалось куда труднее, чем на суше.
Не будем забывать, что «летающая лодка», стартуя, разгоняется подобно гоночному скутеру. Но где вы видели реактивные катера?.. А все потому, что весьма трудно рассчитать конструкцию легкую, и в то же время настолько прочную, чтобы она могла противостоять ударам волн на большой скорости. А гидросамолет должен ведь не просто разогнаться, но еще и оторваться от водной поверхности, набирать высоту, а в конце полета столь же благополучно приводниться.
Какими должны быть при этом обводы корпуса? Как сделать, чтобы водяные брызги не попадали в воздухозаборники турбореактивных двигателей, нарушая режим их работы? Какие материалы использовать, чтобы они могли успешно противостоять усталостным вибрациям, натиску коррозии в воздухе и на воде?.. На все эти и многие десятки других вопросов должны были ответить специалисты, создавая реактивный гидросамолет.
Комплекс проблем оказался настолько сложен, что создание такой машины как у нас, так и за рубежом затянулось на долгие годы, не раз и не два останавливалось из-за тяжелых аварий.
Но не зря же говорят, что на ошибках можно многому научиться. В ходе исследовательских работ было сделано немало открытий и изобретений. Скажем, фирма Бериева опробует на многоцелевом самолете-амфибии гидрокрылья (что-то вроде подводных крыльев, которые ныне имеют многие скоростные речные и морские суда), фирма Конвер — для аналогичных целей использует гидролыжи…
Чтобы можно было с одинаковым успехом садиться как на воду, так и на сушу, самолеты-амфибии оснащаются все более совершенными системами колесных шасси. А в 1962 году главным конструктором P. Л. Бартини был предложен вообще оригинальный проект экспериментального самолета-амфибии МВА-62 с вертикальным взлетом. Самолет этот, выполненный по схеме «летающее крыло», должен был взлетать и садиться на два больших надувных поплавка, которые в полете сдувались и убирались в фюзеляж.
Набравшись необходимого опыта, наши конструкторы создали первый в мире серийный реактивный самолет-амфибию А-40 «Альбатрос». Он начал полеты в 1990 году. И уже в ходе летных испытаний установил 126 мировых рекордов, послужил основной для разработки целого ряда модификаций — поисково-спасательной, транспортной и т. д.
Начавшаяся конверсия дала возможность наряду с военным самолетом разработать и его гражданский аналог Бе-200, одинаково пригодный для перевозки как грузов, так и пассажиров. Ныне этим самолетом заинтересовалось МЧС России, предполагается продажа его за рубеж.
Научно-исследовательские и конструкторские работы последних десятилетий привели к созданию на базе амфибий и транспортных аппаратов нового типа — экранопланов или экранолетов.
И здесь наши специалисты оказались на высоте: в короткий срок ими создан целый ряд аппаратов, которым нет аналогов в мире. Особенно удивляют зарубежных инженеров экранопланы «Орленок» (взлетная масса около 120 т), «Лунь» (350 т) и опытный КМ (450 т).
Экранопланом, кто не знает, называется летательный аппарат, весьма напоминающий обычный гидросамолет, но с несколько укороченным крылом. Большое крыло ему не нужно потому, что в своем полете на высоте 3–5 м над водой он опирается на воздушную подушку — область повышенного давления, создаваемого при быстром движении над подстилающей поверхностью — землей или водой.
Полет в таком режиме требует также меньшего расхода топлива, не столь мощных и шумных двигателей и т. д., но вместе с тем обеспечивает движение с достаточно высокой скоростью — 450–650 км/ч. Причем для более легкого взлета некоторые машины этого класса имеют специальные взлетные двигатели, реактивная тяга которых направлена вниз, облегчая отрыв аппарата от воды. Ну а дальнейший крейсерский полет проходит при помощи лишь турбовинтового двигателя.
Впервые идею создания подобных аппаратов предложил авиаконструктор Роберто Орос ди Бартини (или Роберт Людвигович Бартини) — «красный барон», как его называли, который прожил в нашей стране 51 год, создав за это время множество проектов. И хотя реально построенные аппараты можно пересчитать по пальцам, каждый из них — веха в авиации.
Он и заговорил первым об аппарате, совмещавшем в себе преимущества самолета и корабля. «Самолет хорошо летает, но плохо поднимается и садится, вертолет хорошо поднимается и садится, но медленно летает, — говорил по этому поводу сам Бартини. — Я полагаю, выход в том, что вместо шасси надо использовать аэродинамический экран под корпусом летательного аппарата. Образующаяся при этом воздушная подушка сделает машины будущего — экранолеты — всеаэродромными или, если угодно, безаэродромными: они смогут садиться и взлетать всюду…»
Тогда же Бартини говорил об экранопланах-катамаранах грузоподъемностью в тысячи тонн, которые станут переправлять основную часть трансокеанских грузов заметно быстрее кораблей — с самолетной скоростью.
Выступая в открытой печати, по условиям секретности он не мог тогда сказать прямо, что уже строит уменьшенный прототип 2,5-тысячетонного экраноплана с вертикальным взлетом. Подъем аппарата над водой на 1–2 м позволил бы ему стартовать независимо от морского волнения.
Проектирование началось в районе станции Ухтомская под Москвой, где теперь находится вертолетная фирма имени М. Л. Миля, а в 1963 году документацию передали в Таганрог на фирму Г. П. Бериева, где и приступили к постройке машины, которую назвали вертикально взлетающей амфибией ВВА-14.
Работа над ВВА-14 шла ни шатко, ни валко — для фирмы она считалась не самой главной, здесь строили в основном военные «летающие лодки». Сам Роберт Людвигович по разным причинам тоже бывал в Таганроге лишь наездами… В общем, построили аппарат, да и то не окончательно, лишь в 1974 году.
Внешне амфибия оказалась настолько необычной, что получила прозвище «Змей Горыныч». При длине 26 м имела крыло размахом 30 м. Оно было составным — широкая срединная часть (центроплан) и сужающиеся консоли. Вертикальный взлет Бартини собирался обеспечить за счет обдува крыла — над ним создается разрежение, увлекающее машину вверх. Двигатели для обдува предполагалось установить на пилонах, под крыльями. Рассматривался и другой вариант — постановка в центроплане вертикально расположенных подъемных двигателей.
Так или иначе, но к началу летных испытаний они на фирму еще не поступили. Два маршевых же, турбовентиляторных, тягой по 6,8 т, уже стояли. По расчетам полный взлетный вес «Горыныча» должен был составить 52 т. Под крылом у него, подобно катамарану, располагались два надувных поплавка длиной 14 м, диаметром 2,5 м, на которые он должен был приводняться.
Аппарат неспешно достраивался, однако прибытие подъемных двигателей затягивалось еще больше — двигателисты никак не могли выйти на заданные параметры. Тогда решили начать летные испытания по урезанной программе. Поставили обычное самолетное шасси, «Горыныч» разбежался по полосе и поднялся в небо.
И после нескольких пробных полетов отправился своим ходом из Таганрога на летно-испытательную базу в подмосковный город Жуковский. Когда «Горыныч» приземлился, Бартини расплакался: это была первая его машина, которую он увидел в полете за многие десятилетия.
На испытаниях, все в том же недостроенном виде, она показала крейсерскую скорость 620–640 км/ч, дальность полета — 2450 км, потолок — 8000— 10 000 м. Эффект экрана проявлялся уже на 9-метровой высоте (для экранопланов — чем выше, тем лучше). Поплавки раскрывались и складывались в воздухе за 38 с. И хотя при реальном приземлении их не испытали — подъемных двигателей так и не дождались — но в лабораторном стенде они показывали прекрасные амортизирующие свойства.
Бартини умер в декабре 1974 года. «Змей Горыныч» вернули обратно в Таганрог, но доделывать его уже никто не стал. Наоборот, надувные поплавки заменили металлическими лодками, спереди поставили пару двигателей для исследования поддува (нагнетания воздуха под плоскость), и аппарат, названный теперь самолетом 14М-IП, какое-то время «бегал» по воде, разгоняясь до 140 км/ч — так с его помощью изучались наилучшие режимы взлета гидросамолетов.
В конце концов его вновь переправили в Подмосковье, теперь уже в Монинский авиамузей, где он находится и поныне — обшарпанный, с отстыкованным крылом, озадачивая редких посетителей своей экзотичностью.
Экранолетами же называют те экранопланы, которые имеют столь хорошие летные качества, что, разогнавшись над водной поверхностью, они могут затем подниматься на высоту до нескольких сот метров, чтобы совершить тот или иной летный маневр, дать летчикам возможность осмотреть местность с достаточной высоты.
Уже ныне, как показал опыт эксплуатации «Орленка» и «Луня», подобные аппараты могут быть использованы для аварийно-спасательных операций на море и в прибрежных районах, для доставки десанта, как летающая ракетно-пусковая установка и т. д.
В будущем, с ростом геометрических размеров и взлетной массы до 2000–3000 т, подобные аппараты могут составить серьезную конкуренцию нынешним судам по части доставки пассажиров и грузов. Ведь они смогут обеспечить такую же грузоподъемность, как нынешние сухогрузы, такой же комфорт пассажирам, как нынешние морские лайнеры, зато будут перевозить и груз и пассажиров через море-океан в 7–8 раз быстрее, чем это способен сделать корабль.
«Каспийский монстр» — такое странное название за рубежом придумали загадочному летательному аппарату, который был обнаружен и сфотографирован спутником-шпионом во время полета над Каспийским морем в середине 60-х годов. Фотоаппарат запечатлел самолет чудовищных размеров с непомерно широкими, но короткими крыльями. Эксперты долго гадали, что это за машина, для чего предназначена?..
Наконец, догадались — это военный экранолет — транспорт, предназначенный для переброски на сотни километров техники, амуниции, десантников. И какой огромный! По оценкам специалистов, взлетный вес гиганта составлял около 300 т, то есть в десятки раз превышал массу аналогичных летательных аппаратов зарубежной разработки.
А ведь «Каспийский монстр» был всего лишь кораблем-макетом, прототипом нового поколения транспортной техники.
Алексеев задумал создавать экранопланы в конце 50-х годов, когда его суда на подводных крыльях при скоростях 100–150 км/ч натолкнулись на кавитационный барьер — явление, при котором вода утрачивает свойства сплошной текучей жидкости. Крылья машины разрушались от множества обрушивающихся на них гидравлических ударов. И вот он решил: хватит бороться с этим эффектом, улучшая профили крыльев, надо создать качественно новые суда, если хотите — подняться над проблемой кавитации.
Первый 3-тонный экраноплан, появившийся в 1961 году, имел пару несущих крыльев. Но, исследовав такую схему на нескольких моделях, конструктор отказался от нее и выбрал другую — аппарат с одним крылом малого удлинения.
Знания, интуиция и уверенность Алексеева (сотрудники с уважением и симпатией звали его Доктором, как бы подчеркивая высшую, непревзойденную квалификацию, хотя официально oн никаких ученых степеней не имел) были настолько велики, что от 5-тонного экраноплана он почти сразу шагнул к постройке 430-тонной машины.
КМ, или корабль-макет, как его назвали в ЦКБ, имел длину 92 м, высоту 22 м, размах крыла 37 м. Днище корпуса было устроено по-корабельному, хотя внешне КМ походил на самолет. На переднем пилоне размещалось 8 турбореактивных двигателей тягой по 10 т каждый — их мощность использовалась в основном при старте. На киле стояли еще два таких же двигателя, достаточных для поддержания крейсерского режима.
Испытания корабля-макета в 1966 году решили провести на Каспийском море. Почти месяц полупритопленного, с отстыкованным крылом, накрытого маскировочной сеткой «монстра» буксировали по Волге.
Наконец КМ достиг Каспийска — городка, расположенного рядом с Махачкалой. Огромная, тяжелая машина показала феноменальные качества уже на первых испытаниях. Она устойчиво шла над экраном на высоте 3–4 м на крейсерской скорости 400–450 км/ч. Алексеев иногда на показ переставал им управлять и даже выключал в полете двигатели. Наблюдавших такое летчиков особенно впечатляло, что аппарат безо всякого вмешательства рулей отслеживал каждый изгиб рельефа. Обладал КМ и хорошей маневренностью — он был способен на крутые развороты с большим креном и касанием шайбы (окончания крыла) о воду.
Однажды «монстра» загрузили до взлетного веса в 544 т — это до сих пор рекорд для экранопланов и самолетов, даже знаменитая «Мрия» не летает с такой массой! Наблюдатели видели, как после затяжного разбега по морю с 3-балльным волнением он оторвался от воды и ушел за горизонт.
Испытания корабля-макета дали Алексееву массу новых идей. К концу жизни конструктора в ангарах на базе в Чкаловске скопилось более тысячи моделей, многие из которых могли превратиться в реальные машины. Но на деле все получилось иначе.
Пока испытаниями занимался сам Алексеев, аварий не было. Но когда за рули управления сели обычные летчики, начались неприятности. Первой, в 1964 году, неожиданно потерпела катастрофу модель СМ-5 — прообраз авиа- и ракетоносных экранопланов. Машина попала в мощный встречный ветер — ее качнуло, стало приподнимать. Пилоты вместо того, чтобы сбросить газ и спланировать, наоборот, включили форсаж, стараясь набрать высоту. Оторвавшись от экрана, модель потеряла устойчивость, ее завалило носом вниз, и она спикировала в воду — экипаж погиб.
А десять лет спустя произошла авария с «Орленком» — 120-тонным экранопланом длиной 58 м, высотой 16 м, с размахом крыла 31 м. За несколько дней перед драматическим полетом на Каспии прошел шторм, и от него осталась пологая волна. На одном из заходов пилот, еще не привыкший к новой машине, при посадке резко ударил корпусом о волну. Приборы в рубке отключились, но было слышно — два носовых двигателя работают. Экипаж замер, все смотрели на Алексеева. Он поднялся с кресла, открыл верхний люк, выглянул, затем молча занял место пилота и вывел носовые двигатели на полный ход. После этого только и промолвил: «На базу!» До нее было около 40 км.
Когда Алексеев привел «Орленка» к берегу, экипаж, выйдя из рубки, увидел, что у машины нет кормы — она просто отвалилась при ударе о волну. Алексеев несколько снял напряжение, лихо заметив: «Посмотрите, какая живучесть у наших аппаратов — полкормы оторвало, а мы на базу пришли!»
Однако комиссия по разбору аварий заключила: машине не хватило конструкционной прочности. Хотя ясно было — дело в неграмотном пилотаже, а при нем какую надежность ни закладывай, технику все равно угробить можно.
Первым делом под благовидным предлогом освобождения от административных забот Алексеева сняли с должности начальника ЦКБ. Но, имея в подчинении два отдела, он еще оставался главным конструктором по экранопланам.
Говорят, Доктор держался по-мужски, подбадривал своих людей: будем работать, как и раньше. Но нервы его были на пределе, но что творилось в душе — знали немногие.
Он умер 64 лет от роду, 9 февраля 1980 года, и в тот же год погиб КМ. Пилот, давно не сидевший за штурвалом «монстра», слишком резко задрал при взлете нос машины, она быстро и почти вертикально пошла вверх, растерявшийся летчик резко сбросил тягу и не по инструкции сработал рулем высоты — корабль, завалившись на левое крыло, ударился о воду. Жертв не было. Все, кто знал «Каспийского монстра», до сих пор уверяют — нужно было сделать нечто из ряда вон выходящее, чтобы угробить его.
После смерти Алексеева финансирование тематики почти прекратилось. Уходили специалисты. Но худо-бедно экранопланы в ЦКБ по старым алексеевским схемам все же строились — теплилась искра. И, возможно, сейчас, с приходом конверсии, она разгорится.
Так, несколько лет назад один сингапурский миллионер заказал в США экраноплан. Но предложенный американцами опытный экземпляр даже не взлетел. Тогда богач решил прощупать наши возможности. ЦКБ вместе с авиационным СКВ имени Сухого взялись за создание новой машины на базе военного «Орленка».
Взлетная масса двухпалубного корабля составила бы 110 т. Вмещая 200 пассажиров, он со скоростью 400 км/ч преодолевал бы без дозаправки 2000 км. Мог бы взлетать и приводняться при 4-балльном волнении. Переговоры с сингапурцем пока не дали результата, но лиха беда начало.
И вот пришла благая весть: на судостроительном заводе «Волга» под Нижним Новгородом подходит к концу сооружение самой большой в мире амфибии — поисково-спасательного аппарата. Эту не имеющую аналогов в мире машину конструкторы называют экранопланом нового поколения. Стоимость полусамолета-полукорабля, получившего имя «Спасатель», — около 90 млн долларов.
Нынешний главный конструктор ЦКБ Владимир Кирилловых, на чьи плечи легла забота по доведению «Спасателя», рассказывает, что план создания принципиально нового образца военной техники, предназначенного не для несения смертоносного оружия, а, напротив, для выполнения исключительно гуманитарных задач, родился в недрах Минобороны РФ еще в 1992 году. Однако все эти годы разработчикам уникального аппарата хронически не хватало средств, чтобы довести его до ума.
Однако не было бы счастья, да несчастье помогло. Ряд трагических событий — гибель атомных субмарин «Комсомолец» и «Курск», катастрофа парома «Эстония», падение в море сбитого украинской ракетой Ту-154 и т. д., — показали, что ныне существующие поисково-спасательные средства явно устарели. И было решено форсировать строительство мобильного многофункционального корабля, способного в считанные минуты преодолеть несколько сот километров, сесть на воду или лед, начать спасательную операцию, а в случае необходимости не менее успешно действовать и на суше.
При водоизмещении более 400 т он способен развивать крейсерскую скорость около 550 км/ч. Дальность полета — 3000 км. Над морем «Спасатель» способен скользить на высоте от одного до четырех метров. Он может взлетать и садиться в условиях пятибалльного шторма. А при необходимости экраноплан способен подниматься в небо на высоту до трех тысяч метров. Причем потребление горючего у машины значительно ниже, чем у самолета, хотя двигатели применяются на нем такие же, как и на Ил-86 — восемь турбореактивных НК-87.
Выйти в море летающий корабль может уже через 15–20 минут после получения приказа. Отыскать потерпевших бедствие в кратчайшие сроки спасателям поможет спутниковая навигационная аппаратура. А по прибытии на место члены экипажа за пять минут смогут развернуть надувные лодки с подвесными моторами.
Вести спасательные операции можно даже при ураганном ветре до 40 метров в секунду и пятиметровой волне. Крылья экраноплана устроены так, что сглаживают волну и сзади судна образуется тихая бухточка, где и принимают пострадавших.
Планируется, что в машине длиной 73 м и с размахом крыльев 44 м будет свой госпиталь с операционной, реанимацией и ожоговым центром.
Приняв на борт 500 человек, «Спасатель» может взлететь. А при 700–800 пострадавших он будет дрейфовать в штормовом море, пока не наступит затишье или не прибудут дополнительные средства спасения.
В ЦКБ считают, что появление «Спасателя» может послужить основой для создания всемирной службы спасения. Необходимость такой службы, полагают специалисты, очевидна: ежегодно в морях и океанах тонут несколько сотен крупных судов, гибнут тысячи людей. Многих из них можно было бы спасти, поспей помощь вовремя…
Владимир Кирилловых утверждает, что в области построения экранопланов Россия обогнала другие страны лет на двадцать. «В мире много различных амфибий, но они не пригодны для использования на море», — говорит он.
К сказанному остается добавить, что если все пойдет благополучно, то в 2008 году на Ладожском озере наконец-то состоятся испытания «Спасателя».
В свое время Г. М. Бериев ратовал за создание таких «летающих кораблей», поскольку с увеличением размеров гидросамолета та «добавка» к конструкции, которая должна обеспечить ему необходимую мореходность, практически становится не видна. Громада со взлетным весом в 3000 и более тонн может не бояться волнения на море, взлетать и садиться даже в шторм.
Кроме того, для летательных аппаратов таких размеров оказывается весьма эффективной схема «летающее крыло». Ведь для чего, собственно, необходим фюзеляж самолету? Для того чтобы можно было разместить в нем груз, пассажиров и т. д. У большого самолета для этого вполне достаточно места и в крыле.
Таким образом, летные характеристики аппарата резко повышаются. И если что удерживает ныне конструкторов сухопутных самолетов от создания таких машин, так это необходимость «втискивать» подобные махины в параметры уже существующих аэродромов. На море же таких ограничений нет. Здесь без особых помех может быть существенно увеличен пробег самолета при взлете и посадке — места в море на это хватит.
Конечно, такой самолет не сможет тогда доставлять пассажиров непосредственно в тот или иной наземный аэропорт. Но и эта беда поправима: приводнившись у побережья, такой гигант тут же может передать своих пассажиров маленьким амфибиям местных авиалиний, которые шустро развезут людей чуть ли не к порогу их дома.
А может быть, такие амфибии-спутники будут забирать пассажиров непосредственно с «летающего крыла», состыковываясь с ним в полете. Такую возможность, во всяком случае, всерьез рассматривают российские и американские конструкторы. А если учесть, что на такую громаду в принципе, можно поставить и атомные двигатели, не требующие частой заправки, то подобные «крылья» могут находиться в воздухе месяцами, облетая за это время не единожды земной шар.
Сто лет назад Жюль Верн описал в романе «Робур-завоеватель» удивительную машину, способную двигаться по шоссе со скоростью гоночного автомобиля, летать, подобно самолету, и нырять, как подлодка. С той поры было сделано немало попыток осуществить такую конструкцию на практике. Расскажем хотя бы о некоторых.
Кайзеровская Германия еще в 1916 году приступила к созданию подобных подводных самолетов. Известный авиаконструктор Э. Хейнкель в короткий срок спроектировал, а фирма «Ганза Бранденбург» изготовила маленький разборный биплан W-20 с мотором в 80 л. с.
Конечно, это была еще далеко не та машина, о которой мечтали воздушные и морские асы. Скорость самолета составляла всего лишь 120 км/ч, радиус полета — не более 40 км. Да и уйти под воду он мог лишь с помощью подлодки, у борта которой разбирался и укладывался в специальный контейнер.
В 1918 году, когда состоялся первый полет W-20, другая немецкая фирма, «Ролланд», построила более совершенный поплавковый моноплан, который после приводнения и разборки предполагалось хранить в трех стальных цилиндрах на палубе подлодки. Однако поражение в Первой мировой войне заставило Германию прекратить дальнейшие разработки.
Между тем необычными машинами заинтересовались американцы. Они заказали оставшемуся не у дел Э. Хейнкелю два небольших самолета V-1. По замыслу их уже можно было хранить внутри подлодок, поскольку весил каждый всего 525 кг. Впрочем, дальше опытных образцов дело не пошло. Даже создав самостоятельно несколько подобных машин, американские конструкторы так и не смогли заинтересовать своими работами флотских специалистов. Хотя интерес к подобным машинам стали проявлять в Англии, Италии, Франции, Японии…
Весть об оригинальных разработках дошла и до нас. В начале 1930-х годов известный конструктор гидросамолетов И. Четвериков предложил свой вариант самолета для подводных лодок, занимавший в сложенном виде совсем немного места. Конструкция понравилась морякам, и в 1933 году приступили к постройке сразу двух машин такого типа. Спустя год одна из них была отправлена в Севастополь для испытаний. Летчик А. Кржижевский совершил несколько полетов, показавших, что машина хорошо держится и в воздухе, и на воде.
Конструкция из стальных труб, дерева, фанеры и полотна разбиралась за 3–4 минуты и в сложенном состоянии помещалась в ангар размером 4,75 × 2,502 × 35 метра. Масса самолета без груза не превышала 590 кг. Кржижевский установил на этой машине в 1937 году рекорд мира по скорости на дистанции 100 км (170,2 км/ч). Самолет демонстрировался на международной выставке в Милане. И тем не менее военные специалисты посчитали его непригодным для серийного производства.
Между тем в обстановке строжайшей секретности в стране продолжались работы по созданию летающей подводной лодки. Еще в 1934 году курсант Высшего морского инженерного училища им. Дзержинского Б. П. Ушаков представил схематический проект такого аппарата в качестве курсового задания. Идея показалась интересной, и в июле 1936 года полуэскизный проект был рассмотрен в научно-исследовательском военном комитете, получил положительный отзыв и был рекомендован для дальнейшей работы, чтобы «выявить реальность его осуществления путем производства соответствующих расчетов и необходимых лабораторных испытаний».
Год спустя тема была включена в план одного из отделов комитета, но… вскоре от нее отказались. Один из мотивов — нет подобных аналогов в зарубежной практике. Однако инженер отдела «В», воентехник 1-го ранга Б. П. Ушаков, не отказался от Своего замысла и продолжал заниматься проектом во внеслужебное время. И сделано было немало.
Вот как по замыслу автора действовала его летающая подводная лодка. Обнаружив в полете корабль противника и определив его курс, она скрытно садилась и уходила под воду с таким расчетом, чтобы оказаться на пути следования судна. При его появлении на расчетной дистанции выпускалась торпеда. Если же противник менял курс, летающая подлодка вновь в полете отыскивала цель и опять затаивалась для атаки. Для большей эффективности предполагалось использовать звено из трех таких машин, которые бы надежно «обкладывали» корабль противника, до минимума снижая возможность его маневра.
В конструкции самолета-подлодки предусматривалось шесть автономных отсеков. В трех из них размещались авиамоторы АМ-34 мощностью по 1000 л. с. каждый; четвертый предназначался для команды из трех человек, в пятом и шестом находились аккумуляторная батарея и приборное хозяйство. Топливо и масло хранились в специальных резиновых резервуарах. Торпеды размещались на консолях под крыльями.
Проект был рассмотрен еще раз в том же комитете 10 января 1938 года и… сдан в архив. Минусов у машины, конечно, было немало — громоздкость, малая скорость под водой (всего 2–3 узла), сложная процедура погружения: после приводнения экипажу надо было покинуть летную кабину, тщательно задраить моторные отсеки, перекрыть воду в радиаторах, перевести управление на подводный режим и перейти на центральный пост. Между тем надвигавшаяся война требовала сосредоточения сил и средств на более актуальных проектах…
Впрочем, идея не забыта и сегодня. Время от времени в зарубежной печати проскальзывают сообщения о новых попытках создания аппаратов, которым бы в одинаковой степени были подвластны и водная, и воздушная стихии. Например, в 1980-е годы инженер-электрик из США Д. Рэйд, увлеченный авиа-и судомоделист, решил соединить достоинства многих аппаратов в одной машине — «трифибии» Вначале изобретатель построил опытный образец — «Коммандер». Он был зарегистрирован как летающая подводная лодка. У сигарообразного аппарата — дельтовидное крыло. В воздух машину поднимал двигатель внутреннего сгорания мощностью 65 л. с. Под водой же включался электромотор, который и двигал ее в глубине. Пилот с аквалангом сидел в открытой кабине. Аппарат развивал в воздухе скорость 100 км/ч и в воде — 4 узла.
Машина прошла испытания и доказала свою перспективность. На ее базе, выполняя заказ Пентагона, изобретатель построил более совершенный, реактивный аппарат «Аэрошип». Действовать он должен был так. Выпустив лыжи-шасси, двухместная амфибия садилась на воду. С пульта управления пилот закрывал воздухозаборники и выхлопное отверстие турбореактивного двигателя задвижками. При этом одновременно открывались водозаборники и выходное сопло водомета. Включался насос, заполнявший балластные цистерны в носу и на корме, после чего аппарат погружался. Оставалось убрать лыжи, пустить электромотор и поднять перископ.
Чтобы всплыть, все операции повторялись в обратном порядке.
И вот 8 агуста 1968 года на глазах у тысяч посетителей Нью-Йоркской промышленной выставки «Аэрошип» спикировал, нырнул в воду, немного поманеврировал на глубине, а потом с ревом взмыл в небо.
Однако даже столь впечатляющая демонстрация не произвела особого впечатления на экспертов ВМФ. Они указали, что дальность полета машины всего 300 км, скорости под водой и в воздухе тоже Невелики — 8 узлов и 230 км/ч соответственно.
Рэйд грустно улыбнулся: «Хорошо еще, что не надо скрещивать атомную субмарину со сверхзвуковым истребителем». И обещал подумать еще. Однако и по сию пору проект так и не был доведен до логического завершения.
…Тем временем творческие поиски конструкторов приняли несколько иное направление.
Недавно в городке Окленде, близ Сан-Франциско, состоялись первые испытания уникального подводного аппарата «Глубокий полет-1». «Эта миниатюрная подлодка может развивать скорость до 72 км/ч и нырять на глубину до 11 км», — уверяет ее создатель Г. Хокс, 49-летний изобретатель, живущий ныне в Лондоне.
Хокс провел многие годы на нефтяных платформах в Северном море и хорошо знаком с трудностями подводных работ. Он считает, что у его аппарата большое будущее. Он может быть использован как при эксплуатации подводных трубопроводов, монтаже платформ для бурения на шельфе, так и для научно-исследовательских работ.
Тут надо, наверное, сказать, что Хокс — не новичок и в изобретении самодельных подлодок. Несколько лет назад он уже ознакомил общественность со своим одноместным аппаратом «Победитель глубин» и даже установил на нем рекорд глубины погружения для аппаратов этого типа.
Более того, конструкторская карьера инженера Хокса приобрела «подводный уклон» с самого начала. В 24 года, едва успев получить диплом инженера-механика, он был нанят одной британской фирмой, чтобы усовершенствовать жесткий водолазный скафандр. Молодой специалист блестяще справился с поставленной перед ним задачей, разработав новую конструкцию, позволяющую работать на глубинах до 600 м.
А сам Хокс, почувствовав вкус к творческой работе, ушел из фирмы, основав собственную компанию. В 1977 году им и его коллегами был построен аппарат для подводных работ, названный «Оса». Раскрашенный желтыми и черными полосами, имеющий гибкие сочленения в рукавах, он действительно напоминал гигантское насекомое. Тем более что четыре двигателя придали водолазу невиданную ранее мобильность. Человек мог прямо-таки парить над океанским дном.
Идея необычного аппарата так увлекла изобретателя, что он продолжил работу над ней. Первые эскизы «глубинолета» появились еще в 1984 году, и с той поры изобретатель продолжает работать над разными его вариантами. Пилот в аппарате не сидит, как обычно, а лежит на специальном ложе из стеклопластика. Такая поза позволяет создать судно с малым миделем и хорошим обтеканием. Электромоторы, питаемые от аккумуляторов, вращают два винта. Причем электронный блок управления позволяет задавать каждому винту не только скорость, но и менять независимо направление вращения, что придает «глубинолету» повышенную маневренность. Изменения глубины и курса эффективно обеспечивают подвижные закрылки на паре передних крыльев и отклоняемые задние плоскости стабилизатора.
А главная особенность аппарата заключается в том, что он не тонет, подобно обычной субмарине, выпускающей воздух из своих цистерн, а ныряет словно бы с разгона, все время сохраняя положительную плавучесть. Такая особенность позволяет не только обеспечить небывалую маневренность, но и практически полную безопасность — остановка двигателя или иная авария приводит к тому, что аппарат выталкивает на поверхность, словно пробку.
Опробовав свои идеи на «победителе глубин», Хокс ныне сделал следующий шаг, создав «Глубокий полет-1». Как показывает уже самое название, этот аппарат рассчитан на большие глубины, нежели его предшественник. Особые сплавы и композитные материалы позволяют надеяться, что со временем изобретателю удастся осуществить свою мечту — нырнуть на дно глубочайшей в мире Марианской впадины.
Изобретатель и помогающая ему команда британских и американских инженеров нисколько не сомневаются, что промышленные образцы подобных «летающих подлодок» сослужат человечеству немалую пользу. Интересно, а какого мнения придерживаются эксперты ВМФ США, субсидировавшие изобретателя и ныне с интересом наблюдающие за ходом испытаний?..
Конечно, каждый конструктор старается сделать так, чтобы задуманный им летательный аппарат вышел как можно более совершенным. Но есть категория экспериментальных или рекордных самолетов, которые изначально предназначены для того, чтобы выйти за пределы возможного. С некоторыми из них мы и познакомимся в этой главе.
Идея водить летательные аппараты «на прицепе» родилась практически одновременно с самой авиацией. Еще А. Ф. Можайский, приступая к созданию своего «летающего парохода», проверял свои идеи, буксируя воздушный змей особой конструкции за тройкой борзых лошадей, мчавшихся во весь опор.
В дальнейшем идея воздушной буксировки пригодилась на практике, когда в небо стали подниматься первые планеры. Поначалу их выбрасывали в небо, как камешек из рогатки, с помощью резиновых жгутов. Планерист зацеплял свой аппарат за землю специальным костылем, аэродромная команда растягивала по мере сил резиновый жгут, прицепленный к носу планера. И вот по команде планерист убирал костыль, и планер выстреливался в небо, словно из рогатки.
Однако таким образом удавалось обеспечить старт лишь сравнительно легким 1 -2-местным планерам. Когда же в КБ стали разрабатывать тяжелые грузовые и десантные планеры, поднять их в небо оказалось возможным лишь на буксире за самолетом.
Так в 1926 году изобретатель В. К. Грибовский вместе с А. Б. Юмашевым спроектировали четырехместный планер Г-3. На его основе спустя восемь лет тот же конструктор создал и Г-14 — специализированный планер-топливозаправщик.
Перед Второй мировой войной в нашей стране было создано даже несколько планерных подразделений, в задачу которых входила доставка в тыл вероятного противника десантно-диверсионных групп. Планеры для этих целей подходили лучше самолетов, поскольку позволяли осуществить доставку диверсантов в район высадки практически бесшумно.
Накопленный в ходе учений опыт затем весьма пригодился в ходе Великой Отечественной войны, когда планерами не раз доставлялось через линию фронта, к партизанам, различное снаряжение, боеприпасы и т. д.
Однако первыми использовали планеры в реальной боевой обстановке немцы — при захвате Норвегии, при вторжении в Бельгию, при высадке на остров Крит.
Особо впечатляющей получилась операция по захвату бельгийской крепости Эбен Эманей. Она считалась неприступной, поскольку представляла собой систему бетонированных сооружений, насыщенных артиллерией и пулеметами, простреливавшими каждую пядь земли. Кроме того, подходы к фортам крепости были заминированы и прикрыты противотанковыми и противопехотными заграждениями.
Немецкие военспецы решили взять крепость не силой, а хитростью. В Германии был построен макет крепости в натуральную величину, на котором и прошли курс тренировок диверсанты. Они должны были высадиться с десантных планеров ДФС-230 прямо на территорию крепости.
Тренировки плюс фактор неожиданности принесли свои результаты. Когда десантники буквально свалились на головы защитников крепости с неба, те не смогли эффективно сопротивляться. Гарнизон сдался в течение часа.
Эта операция внесена в анналы военной истории как наглядный пример хорошо спланированной и идеально организованной операции. Больше подобных рекордов не удавалось установить никому.
Делались попытки и буксировки одного самолета другим. Так в 1937 году специалисты фирмы Short попробовали преодолеть Атлантику на летающей лодке Empire. При этом выяснилось, что долететь до Нью-Йорка она может, только «по завязку» загрузившись топливом. Взять пассажиров и почту уже не было никакой возможности…
Между тем именно срочная доставка почтовой корреспонденции давала возможность сделать подобные перелеты экономически рентабельными. Поэтому возникла идея — водрузить на один из «Эмпайров» небольшой гидросамолет Mercury, который помимо запаса топлива мог взять тысячу фунтов (454 кг) почты. Самолет-носитель тащил на себе перегруженный Mercury, пока не вырабатывал запас топлива. А затем отстыковавшийся Mercury должен был лететь сам.
В апреле 1938 года комплекс вылетел из Ирландии. Где-то на полдороге Mercury отделился от носителя и долетел до Монреаля. Затем была произведена дозаправка и вскоре самолет оказался, в Нью-Йорке. Почта и газеты были доставлены в Новый Свет менее чем за сутки — это было своего рода выдающееся достижение.
Особо подчеркивалось, что это не рекордный авиатрюк, а коммерческий рейс — переслать письмо таким образом мог каждый желающий. Правда, в полете только Mercury сжег более 4,5 тонны топлива. А стало быть, и тарифы на отправку писем были соответствующие…
Наши специалисты установили в 30-е годы XX века свой рекорд. Идея создания авиазвена особого типа принадлежит военному инженеру Владимиру Вахмистрову.
Он вспомнил, как в годы Первой мировой войны немцы прикрывали свои цеппелины самолетами-истребителями, которые доставлялись в район боевых действий подцепленными к тем же цеппелинам, экономя таким образом собственное горючее.
Вахмистров теперь решил прицепить истребитель к самолету-носителю, в роли которого выступал тяжелый бомбардировщик ТБ-1. В НИИ ВВС нашли идею перспективной, поскольку Вахрушев нашел способ снизить риск стыковки самолетов до минимума.
По его предложению бомбардировщик должен был стартовать уже с земли с двумя истребителями на крыльях. Дружно работающие моторы трех аэропланов вполне позволяли осуществить такой взлет. А в воздухе к ТБ-1 прицеплялся снизу в районе шасси лишь третий, дополнительный истребитель.
Третьего декабря 1931 года составное авиазвено отправилось в первый испытательный полет. Взлет прошел успешно, а вот при расстыковке возникли проблемы.
Дело в том, что каждый истребитель И-4 крепился к специальным фермам носителя в трех точках. Сначала летчик должен был освободить хвостовой замок, а потом сидевший в бомбардировщике инженер открывал замки на шасси. Однако на практике вышло все наоборот: сначала сработали передние замки, а хвост еще не отстыковался и набегающим потоком воздуха истребитель стало приподнимать…
Впрочем, летчик истребителя не растерялся. Работая рулями, он сумел прижать свой самолет к крылу «летучего аэродрома» и без проблем освободить хвост.
Второй истребитель тоже отстыковывался со сложностями: замок сработал нечетко, и крепежная пирамида повредилась. Однако в дальнейшем процедура старта с воздуха была отработана до автоматизма.
Затем аналогичная схема была опробована с применением в качестве носителя четырехмоторного бомбардировщика ТБ-3, обладавшего большим размахом крыльев.
Рассматривались также варианты размещения на ТБ-3 своеобразных «воздушных торпед» — «телемеханических» (радиоуправляемых) истребителей И-16, начиненных взрывчаткой. Однако практика показала, что аппаратура телеуправления того времени была чересчур громоздкой и ненадежной.
Поэтому в ходе Великой Отечественной войны СПБ — составной пикирующий бомбардировщик — был использован, по существу, лишь однажды, когда истребители, стартовавшие с крыльев носителя, разрушили мост через Дунай у станции Черноводы в мае 1943 года.
Наличие мощной противовоздушной обороны мешало бомбардировщикам атаковать его с должной точностью и приводило к большим потерям. Тогда решили применить составную схему. ТБ-3, пройдя над морем, незаметно доставил пару И-16 близко к цели. «Ишачки» отцепились и спокойно вышли на мост. Зенитчики знали, что никакому советскому истребителю не хватит горючего долететь до их объекта, поэтому на появление одномоторных самолетов никак не среагировали. Пилоты, словно на полигоне, разбомбили мост и ушли восвояси. Топлива на обратную дорогу им вполне хватило.
В 1943 году провели эксперименты со своей системой Mistel и немецкие конструкторы. Суть ее заключалась в следующем. На бомбардировщик ставили истребитель с пилотом. Именно он управлял воздушной армадой. Когда же она выходила в район цели, истребитель отцеплялся, а управляемый по радио «Юнкере», набитый взрывчаткой, использовался как огромная летающая бомба, способная поразить самый крупный корабль или фортификационное сооружение.
На практике Mistel, как и разработка Вахмистрова, оказался наиболее успешен при атаке мостов. Причем немецкие «сцепки» (чаще в качестве истребителя управления в них применялся FW-190) выпускались в больших количествах — их было сделано более двухсот.
Впрочем, эти неповоротливые «этажерки» не оказали сколько-нибудь заметного воздействия на ход войны. Их было очень легко сбить, поэтому при появлении в поле зрения вражеских истребителей пилот «Мистеля», спасая себя, тут же отделял свой самолет от «Юнкерса», оставляя тот на произвол судьбы.
Конструктивно интересными, рекордными в своем роде, но не особо эффективными оказались и еще две «аэросцепки», которые не предусматривали разделения составляющих их самолетов.
Немцы в середине Второй мировой войны срастили крыльями два бомбардировщика Не-111, вставив между ними дополнительный мотор. Такой «сиамский близнец» Heinkel-Zwilling предназначался для буксировки гигантских планеров, с помощью которых Геринг надеялся наладить снабжение продуктами и боеприпасами окруженную группировку Паулюса в Сталинграде. Однако гитлеровцы сдались раньше, чем аэропоезда начали летать более-менее регулярно.
После войны в США появился Twin Mustang. Два «сросшихся» крыльями истребителя Mustang с общим хвостовым оперением имели повышенную дальность полета и могли сопровождать «летающие крепости» В-17. Twin Mustang ограниченно применялся в Корее, но тоже большого успеха не имел. Начиналась эра реактивной авиации, и поршневые самолеты оказались уже не нужны.
В общем, подобным аэросцепкам не удалось произвести революцию в авиатехнике. Их применение осталось в истории авиации как память о своеобразных курьезах, своего рода рекордах, поставленных ради рекордов.
Впрочем, сама по себе идея «авиаматки» не умерла и сегодня. Ведь старт многоразового космического корабля с самолета-носителя считается одним из самых перспективных способов относительно дешевой доставки в космос полезного груза!
Впрочем, первоначально по инициативе тогда еще не генерального, а главного конструктора П. В. Балабуева в 1981 году части самолета «Руслан» стали доставлять из Ташкента в Киев на спине его младшего собрата «Антея».
Затем модернизированный самолет 201М (генеральный конструктор В. М. Мясищев) стали использовать для транспортировок на Байконур крупных агрегатов космической техники. В частности, таким образом были доставлены на космодром части шаттла «Буран».
Затем подобная методика перевозки грузов была опробована и на гиганте советской авиаиндустрии — самолете-тяжеловесе КБ имени O. K. Антонова — Ан-225 «Мрия» (по-украински «мечта»).
Взлетный вес «крылатой мечты» — 600 т. Она способна нести на своем фюзеляже груз в 250 т!
«Мрия» — не просто самолет. Разработчики назвали его универсальной транспортной системой. Если единственный экземпляр модернизированного американского «Боинга-747» предназначен лишь для перевозки на себе космического корабля «Шаттл», то Ан-225 может летать не только с «Бураном». Специальные крепления на «спине» самолета позволяют закрепить груз любой конфигурации.
Несмотря на свой рекордный вес и внушительные размеры — размах крыла 88,4 м, длина самолета 84 м, высота 18,1 м — «Мрий» не нужна специальная взлетно-посадочная полоса. Ан-225 может взлетать и садиться на существующих аэродромах. Для удобства базирования и маневрирования по небольшим для гиганта наземным дорожкам четыре ряда стоек его основного шасси сделаны поворотными.
Двухкилевое разнесенное оперение делает машину устойчивой в воздухе, несмотря на то, что ее аэродинамические характеристики сильно ухудшаются грузом на фюзеляже. Она оснащена шестью турбореактивными двигателями конструкции Лотарева — Д-18Т, тяга каждого — 23,4 т.
И еще. В те же 80-е годы прошлого столетия в НПО «Молния» под руководством Г. Е. Лозино-Лозинского были проведены работы по созданию многоцелевой авиационно-космической системы (МАКС).
Ее функционирование виделось разработчикам таким. С обычного аэродрома стартует «Мрия», на спине которой располагается небольшой шаттл, пристыкованный к внешнему топливному баку. Самолет поднимается на высоту 10–12 км, после чего шаттл, пользуясь собственными двигателями и топливом из внешнего бака, производит разгон и выход на орбиту, сбросив по дороге уже опустошенный бак.
Выполнив свою задачу, шаттл затем возвращается на Землю, используя топливо из внутренних баков. При этом он может приземлиться на тот же аэродром, с которого некоторое время назад и стартовал весь комплекс.
Основные характеристики этой системы предполагались такими. Взлетная масса — порядка 600 т. Масса второй ступени, включающей в себя орбитальный самолет с внешним топливным баком, — 250 т. Масса полезного груза — 7 т в пилотируемом варианте и около 8 т в беспилотном.
При этом по расчетам выходило, что стоимость вывода полезных грузов на орбиту будет примерно в 3–4 раза ниже, чем с помощью разовых носителей. Кроме того, запуск на орбиту мог производиться из района экватора, где взлету в определенной степени помогает суточное вращение Земли.
Исследования, проведенные в рамках проекта МАКС, предполагали, что шаттл по возвращении с орбиты будет производить посадку по-самолетному, на посадочную полосу.
С этой целью в СССР в свое время было построено три полосы длиной около 5 км каждая. Одна из них находится на аэродроме Летно-испытательного института имени М. М. Громова в Жуковском. Вторая — на космодроме Байконур. И третья — в Крыму, в районе Ейска.
На нынешний день две из трех этих полос оказались за рубежами России. И испрашивать всякий раз разрешение на приземление у властей Казахстана или Украины, как показывает нынешний опыт дипломатии, не всегда удобно.
В Подмосковье производить посадку тоже чревато неприятностями. Это густонаселенный регион. А вдруг, не приведи бог, авария, и шаттл не дотянет до посадочной полосы…
Значит, нужно поискать альтернативные варианты. Один из них предложил директор и главный конструктор ТОО «Маренго» Николай Абросимов. По его мнению, воздушно-космический самолет лучше разместить на спине экранолета. После загрузки экранолет с космическим самолетом на спине отходит от береговой технической позиции, разгоняется по водной поверхности, взлетает и набирает высоту 8–12 км, выходя в заданный район старта.
После этого включаются двигатели самого шаттла, который, черпая топливо опять-таки из внешнего бака, поднимается на орбиту. Причем при необходимости к космическому самолету может быть пристыкован еще и разгонный блок, что позволяет увеличить массу полезной нагрузки вдвое.
Стартовая масса экранолета с шаттлом будет около 1900–2000 т, предполагает Абросимов. Взлетная масса самого шаттла с грузом — 860 т. Масса полезного груза — 27–30 т без применения разгонного блока.
При завершении полета возможны два варианта возвращения шаттла на базу. Согласно первому он может приземлиться прямо на посадочную полосу базового аэродрома. Согласно второму в качестве посадочной площадки используется опять-таки экранолет, на спину которому шаттл пристыковывается вновь. По мнению Абросимова, современные автоматические системы посадки вполне позволяют осуществить такую операцию.
Таким образом, комплексу вообще не понадобится аэродром, что существенно снизит эксплутационные расходы.
Наконец, еще один вариант использования аэросцепок предлагают американские специалисты. Так, профессор университета штата Пенсильвания Хуберт Смит еще в начале 80-х годов прошлого века предлагал проект системы «релейных» авиационных перевозок. Она предусматривала использование огромных лайнеров типа «летающее крыло», которые будут постоянно кружить в воздухе с помощью, например, атомных силовых установок. При этом их полет будет осуществляться по постоянным выверенным маршрутам вокруг земного шара.
Доставку же на них из аэропортов пассажиров, грузов и топлива предполагается возложить на небольшие самолеты, причаливающие к лайнерам в воздухе. Эти же самолеты будут снимать пассажиров с борта лайнеров и доставлять их в аэропорты назначения.
«Использование такой системы авиаперевозок обеспечит значительную экономию топлива и резко снизит эксплуатационные расходы», — полагает профессор.
Сам авиалайнер, вмещающий до 4000 пассажиров, составляется из нескольких самолетов-модулей, каждый из которых может летать и независимо от других. Такие самолеты снабжаются специальными приспособлениями для сцепки с другими моделями по принципу «крыло в крыло» и оборудуются системой, обеспечивающей ламиниризацию воздушного потока, обтекающего крылья. Применение же крыльев очень большого удлинения позволит значительно улучшить аэродинамические характеристики конструкции.
«Использование небольших аэродромов для обеспечения взлетов и посадки самолетов местных авиалиний, стыкующихся с летающим крылом, дадут возможность на 87 процентов снизить расход топлива и на 35 процентов эксплутационные расходы», — подсчитал профессор.
Пока, впрочем, ни один из перечисленных выше проектов не доведен хотя бы до стадии прототипа. Но это вовсе не значит, что специалисты окончательно отказались от самой идеи использования аэросцепок. Она себя еще покажет…
Так уж повелось у сильных мира сего — каждую идею, любую техническую конструкцию они очень часто стараются довести до абсурда. Вспомните хотя бы о Царь-колоколе, который никогда не звонил, Царь-пушке, которая никогда не стреляла, супертанке «Маус», который с трудом мог сдвинуться с места… Не обошла эта зараза — тяга к гигантизму — и авиацию.
Долгое время в СССР историю этого уникального, единственного в своем роде самолета вспоминали лишь шепотом, на кухне, среди своих. И то сказать: живые люди, падавшие с неба на подмосковный поселок Сокол, — это в каком кошмарном сне может присниться?..
Но давайте, впрочем, все по порядку.
Суперсамолет «Максим Горький» был сотворен довольно распространенным в 20–30-х годах XX века методом. Тогда авиаконструкторы не только СССР, но и других стран, в том числе представители таких прославленных фирм, как Junkers, Dornier и Caproni, создавали целые семейства летательных аппаратов, постепенно увеличивая размеры первоначального, особо удачного самолета. Крылья росли в размахе, фюзеляж — в длине и объеме, соответственно увеличивалось количество и мощность двигателей…
Примеру других последовал и А. Н. Туполев. Тем более что тенденция к гигантизму поддерживалась и тогдашним хозяином Кремля — советские железные дороги должны быть самыми длинными в мире, карьеры и домны — самыми огромными, машины — самыми мощными…
Последнее удавалась не очень. Хотя бы потому, что советское машиностроение было большей частью, так сказать, привозным. Заводы по производству тракторов и автомобилей купили у Форда, локомотивы — в Англии… Ну а по части авиации решили посотрудничать с Германией. Тем более что немецким конструкторам податься было некуда — по условиям мира, заключенного по окончании Первой мировой войны, они не могли строить на своей территории сколько-нибудь серьезные самолеты.
А потому 9 января 1923 года фирма Junkers получила концессию на изготовление самолетов в России и стала осваивать заброшенные здания Русско-Балтийского завода в Филях. Впрочем, сотрудничество шло туго: Гуго Юнкере хотел сам выпускать самолеты и продавать их большевикам уже готовыми, ну а те прежде всего хотели выведать технологию производства.
В конце концов наша взяла! В 1925 году на стол наркому Климу Ворошилову легла докладная записка, в которой товарищи из компетентных органов рапортовали об успешно проведенной секретной операции. Вся технологическая документация и чертежи на заводе Юнкерса в Филях были успешно скопированы!
Вскоре после этого концессия с Юнкерсом была расторгнута, а на освободившемся оборудовании филевский завод стал выпускать первые советские цельнометаллические самолеты, в том числе и двухмоторный бомбардировщик ТБ-1 (АНТ-4). Он-то и положил начало эволюционной линии, вершиной которой стал «Максим Горький».
ТБ-1 повторял основные принципиальные особенности самолетов Гуго Юнкерса: низкорасположенное металлическое крыло, ферменную силовую конструкцию и даже гофрированную обшивку. Юнкере попытался было подать на ЦАГИ и Туполева в суд, предъявляя патенты своей фирмы на конструкцию цельнометаллического крыла. Однако у нас такие «фокусы» не проходили, а на международные законы мы чихать хотели… Быть может, именно поэтому в 1941 году фашистские летчики с особым удовольствием жгли наши ТБ-1 и ТБ-3.
Ну, это так, к слову. Наша история в данном случае о другом…
Как показали испытания, ТБ-1 оказался исключительно удачным. Даже рекордной машиной. Во всяком случае, на таком самолете со снятым вооружением и с собственным именем «Страна Советов», летчик Шестаков совершил перелет из Москвы через Сибирь, Дальний Восток и Калифорнию в Нью-Йорк.
В 1930 году начались испытания ТБ-3 (АНТ-6). Это был уже четырехмоторный бомбовоз, строившийся затем большой серией. Нетрудно предположить, что следующим шагом будет создание КБ Туполева самолета с шестью моторами и т. д.
Однако уже шестимоторный ТБ-4 (АНТ-16) показал, что принципиальная схема, ведущая начало от ТБ-1, исчерпала себя. По сравнению с ТБ-3 нормальная бомбовая нагрузка у ТБ-4 существенно не увеличилась, хотя масса и размеры возросли почти вдвое. А скорость у ТБ-4 оказалась даже ниже, несмотря на два дополнительных мотора, установленных тандемно в мотогондоле над фюзеляжем.
Военные от туполевской машины отказались. Но Туполев сумел извернуться и предложил использовать АНТ-16 в качестве основы для еще большего самолета, получившего имя «Максим Горький».
Уже тот факт, что «Максим Горький» на тот момент стал самым большим сухопутным самолетом в мире, должен был свидетельствовать о преимуществах социалистического строя.
Строить серийно подобную махину, похоже, никто не собирался. Самолет-гигант в единственном экземпляре должен был стать правофланговым агитэскадрильи, тоже носившей имя «буревестника революции».
Туполев отлично понимал, что от него требовалось, и в короткий срок создал авиамонстра, поражавшего воображение. Размах крыла АНТ-20 «Максим Горький» составлял 63 м, длина фюзеляжа — 32,5 м. Силовая конструкция фюзеляжа и крыльев состояла из металлических труб и профилей, обшивка была изготовлена из гофрированного дюралюминия. Обязательным требованием к создателям самолета было использование при его постройке только отечественных материалов — это был еще один агитационный козырь.
Самолет проектировался и строился стахановскими методами. Так что уже 17 июня 1934 года — через два года после начала работ — личный туполевский испытатель Михаил Громов поднял махину в небо с помощью восьми 900-сильных двигателей М-34ФРН. Шесть из них стояли на крыле, по три в ряд на каждой плоскости. Но этого оказалось недостаточно, и еще два таких же мотора находились в тандемной установке над фюзеляжем (как у ТБ-4).
Правда, в полете выяснилось, что и при восьми моторах самолет не может развить скорость более 200 км/ч. Но это никого особо не расстроило — главное тут было не скорость, а размеры.
В принципе самолет был способен брать на борт 76 пассажиров. Значит, на его борту могла разместиться большая агитбригада, включавшая партийных деятелей, передовиков производства, артистов, журналистов, писателей, фотографов и т. д. О своем появлении в очередном населенном пункте «Максим Горький» должен был возвещать еще до посадки. Прямо с небес на головы местных обывателей из его громкоговорителей должны были обрушиваться лозунги и бодрые марши, а также вороха листовок, отпечатанных прямо в бортовой типографии.
После приземления гиганта жителей радовали обычным развлечением тех времен — митингом и концертом, в которых и участвовали прилетевшие столичные знаменитости. А вечером всем желающим показывали бесплатное кино, которое тоже тогда было в новинку.
Чтобы все это оборудование — радиоузел, типография, киноустановка — работало, авиаконструкторам пришлось решить и проблему его электропитания. Поскольку по правилам безопасности в то время на самолетах применялись только низковольтные электрические сети, электросеть «Максима Горького» давала постоянный ток напряжением 24 вольта. Агитационное же оборудование было рассчитано на обычное высокое напряжение. Пришлось использовать повышающие трансформаторы. А чтобы уменьшить их вес, Туполев распорядился, чтобы впервые в мировой практике самолет был оборудован электросетью переменного тока напряжением 120 вольт.
Авиаконструктор также добился, чтобы производители типографского оборудования заменили традиционные чугунные детали на узлы из легких сплавов.
Позаботился Туполев и том, чтобы «спецконтингент» на борту располагался с максимально возможным комфортом. Пассажиры располагались по 2–4 человека в купе, подобных железнодорожным. Причем часть купе помещались в крыле двухметровой толщины, имели окошки в потолке и даже в полу. Застекленная носовая часть гиганта тоже представляла собой салон для пассажиров, здесь же, за загородкой, располагалась кабина штурмана. Летчики и радисты размещались чуть дальше, в кабине под застекленным фонарем.
Под кабиной летчиков размещались: автоматическая телефонная станция внутренней связи (на 16 номеров) и секретариат. Далее по направлению к хвосту располагались умывальники, туалет, буфет, продуктовый склад, «фильмостат» (специально оснащенное помещение для хранения кинолент). Рядом с киноскладом располагались фотолаборатория, редакция и типография, радиоприемная станция со специальным приемником для метеослужбы.
Широкой публике «Максим Горький» был впервые показан во время своего второго полета, 19 июня 1934 года. Когда Москва встречала челюскинцев, он пролетел над ее улицами и Красной площадью, разбросав 200 тысяч листовок. Потом — двухмесячные испытания и формальная передача агитэскадрилье имени Горького. Наделе самолет еще почти полгода оставался в ЦАГИ, поскольку часть оборудования еще не прибыла от смежников.
Роковой полет 18 мая 1935 года был сдаточным: летчики ЦАГИ передавали его экипажу агитэскадрильи. Тем не менее самолет загрузили «под завязку» пассажирами; пришлось даже прибегнуть к жеребьевке, чтобы хоть как-то соблюсти видимость справедливого распределения мест. При этом никто из «счастливчиков», конечно, не догадывался, что этот полет станет последним в их жизни.
А дальше произошло вот что.
Помимо «Максима Горького», в воздух поднялись еще два самолета. Летчик ЦАГИ Николай Благин получил задание сделать вокруг огромной машины несколько фигур высшего пилотажа на истребителе И-5. Из разведчика Р-5 эти эволюции должен был снимать кинооператор. Однако эффектный эпизод будущего фильма «Большие крылья» обернулся трагедией, после которой отснятая кинопленка была на долгие десятилетия спрятана в секретном архиве. Дважды Благин ювелирно крутил свой истребитель вокруг гиганта, а на третий раз врезался в его крыло. Разваливаясь на куски, оба самолета рухнули на окраине поселка Сокол. Из находившихся на борту не выжил никто.
Впрочем, эта трагедия, как ни странно, возможно, спасла жизни еще большему количеству людей. Ведь если бы полеты «Максима Горького» продолжались, то у наших конструкторов были планы создания и более громадных машин.
Так, проект еще более внушительного супергиганта АНТ-26 уже был готов и даже начал воплощаться в жизнь. Размах крыльев этого самолета должен был составлять 95 м, а моторов было бы уже не 8, а 12.
Наряду с гражданским вариантом авиаконструктор Константин Калинин предложил и проект «летающей крепости» — самолета К-7 со взлетным весом 38 т. Он бы поднимал в воздух 10 т авиабомб. Десантный вариант самолета рассчитывался на 112 парашютистов. Рассматривалась и возможность транспортировки между тележкой шасси танка весом 8,4 т или другой сбрасываемой техники на парашютах.
Однако прототип этого гиганта разбился еще раньше «Максима Горького». А именно 21 декабря 1933 года при выполнении одного из испытательных полетов в районе Харькова К-7 потерял управление и врезался в землю.
После катастрофы «Максима Горького» авиаконструкторы во всем мире надолго забыли о создании многоместных пассажирских самолетов. Однако жизнь все же диктовала свои требования; народу стало летать все больше, и обычные самолеты, бравшие на борт в лучшем случае около 100 пассажиров, перестали справляться со своими обязанностями.
Тогда в небе появились аэробусы — широкофюзеляжные самолеты повышенной вместимости. У нас классическим примером такого самолета стал Ил-86, рассчитанный на 350 пассажиров.
Он совершил свой первый полет 22 декабря 1976 года с центрального аэродрома на Ходынке.
Самолет казался необычным уже тем, что входившие в него через три входных люка пассажиры могли нести с собой багаж. Они оставляли вещи на грузовой палубе, а затем поднимались на второй этаж, в пассажирский салон.
Максимальное же количество пассажиров, которое когда-либо вмещалось в одном самолете, на сегодняшний день равно 1087. Этот рекорд был установлен во время операции «Соломон», осуществленной израильтянами в мае 1991 года.
Чтобы спасти от неминуемой смерти фалашей — представителей национального меньшинства Эфиопии — при очередной смене правящего режима в этой стране, израильтяне вывезли всю народность на 33 самолетах. Причем одним из этих самолетов оказался специально подготовленный грузопассажирский «Боинг-747». В нем демонтировали все служебные отсеки и поставили 760 кресел. Причем при поднятых подлокотниках на четырех креслах разместили по шесть человек.
Этот своеобразный опыт конструкторы использовали при создании «Боинга-747–400», долгое время носившего звание самого вместительного авиалайнера в мире; он способен взять на борт сразу около 400 человек.
Однако недавно пальма первенства перешла к европейскому аэробусу А-380. В конце апреля 2007 года новый 600-тонный авиагигант выкатили из ангара на взлетную дорожку аэродрома Бланьяк близ Тулузы. Он разбежался и неожиданно легко взмыл в небо.
Первый четырехчасовый полет с 6 членами экипажа на борту и 20 тоннами научного оборудования прошел успешно. Парашюты, взятые на всякий случай, пилотам не понадобились. Командир экипажа Клод Леле был доволен: «Машина ведет себя в воздухе замечательно. Ее размеры как-то даже не чувствуются»…
Между тем эта махина длиной в 73 м, высотой более 24 м и с размахом крыльев в 80 м способна разместить на своих двух палубах 555 пассажиров только в первом варианте. В будущем, как полагают создатели этого самолета, количество людей на борту может возрасти и до 1000 человек.
Причем комфорт для них создан, как на хорошем корабле. К услугам пассажиров — офисы для деловых переговоров, конференц-зал, игровые площадки, фитнес-центр и даже спальные помещения.
А вот управление аэробусом вполне стандартно. Новейшая техника и 8 мониторов, заменяющих множество стрелочных приборов, облегчают пилотам работу настолько, что для переучивания пилота с А-340 на А-380 требуется всего 11–13 дней.
Различные части самолета изготавливаются на 16 заводах европейского авиационного концерна Airbus. В Гамбурге производят переднюю и заднюю части фюзеляжа, в Великобритании — крылья, Испания поставляет рули высоты, а в Нанте (Франция) происходит конечная сборка… Таким образом, рабочими местами обеспечены 50 000 человек по всей Европе.
В результате их трудов создается самый современный на сегодня пассажирский самолет в мире: очень экономичный, малошумный, хотя и самый дорогостоящий — на разработку проекта потрачено 13 млрд. евро. А конкретно стоимость каждой машины оценивается в 260 млн. долларов.
Четыре двигателя «Роллс Ройс» мощностью 32 000 л. с. позволяют развивать крейсерскую скорость до 950 км/ч. При этом расход топлива на 100 км менее трех литров из расчета на одного пассажира, то есть меньше, чем в обычном малолитражном автомобиле. Без посадки и дозаправки он способен преодолеть 14 500 км — таким образом, к примеру, из Москвы в Шри-Ланку можно лететь без приземления в Восточных Эмиратах.
Это стало возможным во многом благодаря использованию ультрасовременных материалов. Детали крыльев сделаны не из алюминия, а из углеродного волокна, что экономит около тонны веса. Обшивка, состоящая из трех слоев алюминия и двух промежуточных из стекловолокна, опять же экономит в весе до 20 %.
Первый полет А-380 воспринят во всем мире как очередной виток противостояния двух мировых авиапроизводителей — Airbus и Boeing.
Впрочем, американцы говорят, что особой угрозы со стороны европейцев пока не видят. Они рассчитывают, что усовершенствованная модель серии 747 с удлиненным фюзеляжем, который сможет вмещать до 450 пассажиров в бизнес-классе, окажет А-380 достойную конкуренцию. Кроме того, не секрет, что основную ставку американский концерн делает на Boeing 777–200 LR Worldliner. Этот сверхскоростной самолет меньшего размера для полетов на дальние расстояния должен выйти на линии в 2008–2009 годах.
Таким образом, соревнование между Европой и Америкой, несомненно, продолжится. Полетит ли завтра новая модификация европейского суперлайнера без посадки вокруг Земли или заокеанские коллеги сумеют предложить более перспективный вариант трансатлантического перемещения — покажет время. Однако, чем бы ни закончилось творческое соперничество, рядовые пассажиры, будем надеяться, окажутся от этого только в выигрыше.
Пока же создатели А-380 оповестили мир еще о двух весьма своеобразных достижениях. Одна из модификаций авиалайнера будет иметь на борту спальные каюты, а другая, согласно персональному заказу шейха из Арабских Эмиратов, превратится в настоящий летающий дворец.
Наши специалисты в подобном соревновании ныне, увы, не участвуют. Отечественная авиапромышленность еще не вышла из кризиса, поразившего ее в конце прошлого века. Однако на Международном аэрокосмическом салоне МАКС-2007 среди тысяч прочих экспонатов мое внимание привлекла перспективная разработка, представленная инициативной группой специалистов ОАО Центральная компания финансово-промышленной группы «Российский авиационный консорциум». Судя по всему, именно самолеты такой схемы, вмещающие порядка 1000 пассажиров, должны стать основой гражданской авиации к середине нынешнего века.
По внешнему виду самолет ИС-1 будет уже во многом напоминать «летающее крыло». Его расширенный фюзеляж плавно переходит в крыльевые консоли.
Но почему тогда вообще не перейти к «летающему крылу»? Тем более что первые проекты летательных аппаратов подобной конструкции известны еще с 40-х годов прошлого века. Тем не менее эта схема, обладая рядом несомненных достоинств, все еще находится в тени схемы классической: «крыло — фюзеляж — хвост», по которой и поныне строится большинство самолетов.
А все дело в том, что до этой схемы надо дорасти. В буквальном смысле: «летающее крыло» начинает проявлять свои достоинства лишь после того, как летательный аппарат превзойдет некоторые ограничения по размерам. То есть, говоря проще, чтобы «летающее крыло» действительно летало хорошо, оно должно быть огромным.
Например, еще в начале 90-х годов прошлого столетия в ЦАГИ имени Н. Е. Жуковского велись работы по созданию перспективной модели самолета типа «летающее крыло», рассчитанного на 936 пассажиров, дальность полета до 10 000 км с крейсерской скоростью порядка 900 км/ч (0,8 М).
Помнится, аналогичные разработки по созданию аэробуса сверхбольшой вместимости велись и в ОКБ имени А. Н. Туполева. Проект, получивший обозначение Ту-404, рассчитывался на перевозку 1200 пассажиров на дальность до 13 000 км.
В ОКБ прорабатывалось несколько вариантов возможных компоновок такого самолета. Оказалось, что довольно близка к оптимальной схема «летающего крыла». Силовая установка такого летательного аппарата должна состоять из шести турбореактивных двигателей (ТРД). Место им нашли в хвостовой части центроплана крыла-фюзеляжа. В самой же центральной части предусмотрено место для 6 пассажирских салонов. Вертикальное оперение — двухкилевое, U-образное, с фальц-килями. К крылу-фюзеляжу со стреловидностью по передней кромке 45° стыкуются отъемные части (со стреловидностью 35°), представляющие собой кессонные баки с основным запасом топлива.
Однако работы и в ЦАГИ, и в ОКБ Туполева до сих не вышли из стадии предварительного проектирования. Похоже, пока никому не нужен столь большой самолет. Аэродромные структуры не рассчитаны на эксплуатацию таких гигантов. Тот же аэробус А-310 рассчитан пока «всего» на 600–800 пассажиров и то с ним уже немало мороки. Далеко не все аэропорты готовы его принять. Кроме того, многих специалистов весьма тревожит вопрос о безопасности полетов такого гиганта. А ну как террористам-смертникам захочется взорвать именно его?..
Тем не менее, пока у нас все еще идут споры, нужен интегральный самолет или нет, в США на базе ВВС Эдварде уже совершил первый полет экспериментальный Х-48В. Он представляет собой уменьшенный вариант будущего авиалайнера.
Разработчики «Боинга» полагают, что именно такие самолеты станут самыми большегрузными и вместе с тем надежными, экономичными и бесшумными авиалайнерами XXI века. В основу проекта Х-4 В опять-таки положена концепция «смешанные крыло и фюзеляж» («Blended Wing Body», BWB), представляющая собой нечто среднее между классической схемой и «летающим крылом».
Разработчики уверены, что схема BWB, позволяя сохранить достоинства бесхвостого «летающего крыла» (Flying Wing) как наиболее эффективной с точки зрения аэродинамики и распределения массы, устранит проблемы, связанные со сложностью управления таким аппаратом.
Построены два беспилотных макета в масштабе 1/10, имеющие размах крыльев около 6,4 м, массу около 500 кг и оснащенные тремя турбореактивными двигателями (ТРД). Крейсерская скорость макетного Х-48В около 200 км/ч, потолок — 3000 м.
В полноразмерном аэроплане, выполненном по схеме BWB, кабина экипажа будет выдвинута на самое острие крыла, в то время как вся центральная часть будет приспособлена для транспортировки пассажиров или полезного груза. Концевые обтекатели снижают аэродинамическое сопротивление и повышают КПД самолета. Только экономия топлива должна составить 20–30 %.
Правда, в настоящее время Х-48В позиционируется прежде всего как военно-транспортный самолет, способный обеспечить эффективную переброску войск и оружия, дозаправку в воздухе, осуществление управления и контроля боевыми операциями.
Однако известно, что схемы, опробованные на военных самолетах, потом, как правило, конверсируются, чтобы оправдать вложенные в проект немалые деньги. Так что вполне возможно применение схемы Х-48В и в качестве пассажирского лайнера нового поколения, способного перевозить до 800 человек.
Впрочем, до этого радостного события еще далеко: военный вариант нового самолета «Боинг» планирует завершить в 2022 году, а гражданский — еще на 8 лет позднее.
О самолетах пишут часто и много. Но обычно речь идет либо о новых пассажирских лайнерах, либо о перспективной военной технике. А вот трудяги неба — транспортники — почему-то остаются в тени. И мы решили восстановить справедливость.
Ведь авиация стала транспортной, можно считать, с самого ее рождения. Ведь уже в первом полете один из братьев Райт имел в карманах кое-какую мелочовку, пошедшую потом на сувениры… А едва появились двухместные аэропланы, стало ясно, что место пассажира может занять и какой-нибудь вполне серьезный груз. Во времена военные то были прежде всего бомбы, в мирные же годы самолеты чаще всего возили почту.
О том, каких трудов, даже героизма стоила доставка авиапочты еще и в начале 30-х гг., прекрасно рассказал французский писатель и летчик Антуан де Сент-Экзюпери в книге «Земля людей». Маленький, не очень надежный аппарат то и дело попадал во власть воздушных стихий — ветров, гроз, туманов. Отнюдь не редкостью были отказы мотора, завершавшиеся вынужденной посадкой в горах или в пустыне.
Если пилот выживал, то принимался за ремонт, а когда выяснялось, что поломки неустранимы, оставалось терпеливо ждать, кто первым поспеет к машине — друзья-авиаторы или туземное племя, зачастую не слыхавшее о законах и обычаях цивилизованного мира…
Тем временем моторы делались все мощнее и надежнее, сами самолеты — вместительнее и комфортабельнее. Стали открываться первые регулярные авиалинии, и гражданские грузовые перевозки совместились с пассажирскими — авиалайнеры брали багаж, почту и прочие грузы заодно с людьми.
Удивительные перелеты конца 20-х годов подтвердили надежность самолета как транспортного средства и вызвали живой интерес к воздушным путешествиям среди широкой публики. Стремясь привлечь на авиалинии как можно больше пассажиров, многие авиационные фирмы приступили к созданию вместительных пассажирских машин. Среди них была и фирма Дональда Дугласа, которому авиакомпания «Трансконтинентал энд Уэстерн эрлайнс» в 1932 году предложила сконструировать самолет на 12 пассажиров.
В результате появился DC-1 — «Дуглас коммерческий один» — двухмоторный самолет, построенный в одном экземпляре и сразу же побивший 19 мировых рекордов. Однако пока шли испытания DC-1, Дуглас проектировал более совершенную модель DC-2 на 14 пассажиров.
Машина тоже оказалась весьма удачной, была выпущена серией в 138 экземпляров, и Дуглас готов был продолжать серийное производство. Однако аппетит приходит во время еды, и авиакомпания «Американ эрлайнс» предложила Дугласу сконструировать более вместительный самолет. Так появился знаменитый DC-3, известный всему миру под многими кличками и названиями: «старый толстяк», «дуг», «С-47», «дакота», Ли-2…
Снабженный двумя двигателями «Пратт и Уиттней» по 830 л. с., этот самолет вмещал 21 пассажира и трех человек экипажа, развивал скорость до 340 км/ч. DC-3 был снабжен всеми новинками авиационной техники начала 30-х годов — системой автоматической регулировки шага воздушного винта, автопилотом; закрылками для снижения посадочной скорости; триммерами для снижения усилий на рычагах управления, системой отопления и вентиляции пассажирского салона и кабины экипажа. Шасси убирались в мотогондолы так, что небольшая часть колеса выступала наружу, что позволяло в аварийных случаях садиться при невыпущенном шасси.
DC-3 сразу же сделался необычайно популярным самолетом. И Дуглас потратился на разработку крупносерийного производства на базе плазово-шаблонного метода, гарантировавшего точность изготовления деталей.
Таким образом, к концу 30-х годов DC-3 оказался лучшим пассажирским авиалайнером, наиболее приспособленным для крупносерийного выпуска. Вот почему советское правительство, вознамерившись в 1935 году приобрести лицензию на производство двухмоторного лайнера для «Аэрофлота», отдало предпочтение именно этой машине.
В течение трех лет в нашей стране был налажен выпуск «дугласов» с серийным советским двигателем М-62, а потом с АШ-62ИР мощностью 1000 л. с. При этом в конструкцию DC-3 были внесены изменения, связанные с повышением прочности, с применением отечественных материалов и оборудования. Большую роль в освоении производства этого самолета сыграл главный инженер завода Б. Лисунов, в память о заслугах которого самолет и стал называться Ли-2.
В судьбе DC-3 как у нас в стране, так и за рубежом огромную роль сыграла и Вторая мировая война. «Дуглас» стал основным транспортным самолетом стран антигитлеровской коалиции. Он перевозил военное снаряжение и раненых, доставлял в тыл врага парашютистов и буксировал десантные планеры. Потребность в этой надежной машине оказалась такая, что заводы Дугласа выпустили с 1935 по 1947 год 12 149 DC-3 в разных модификациях.
После войны многие зарубежные авиакомпании стали по дешевке покупать ставшие ненужными для американской армии «дугласы» и ставить их на грузо-пассажирские линии. Согласно статистике, самолеты DC-3 налетали в общей сложности 140 млрд. пассажиро-километров и перевезли не менее 400 млн. пассажиров, не считая военных перевозок.
Опыт эксплуатации Ли-2 в нашей стране подтвердил высокую надежность машины; запущенный в серийное производство в 1938 году, он продолжал эксплуатироваться на протяжении полувека. Завидная судьба долгожителя…
В США же в конце 40-х — начале 50-х годов XX века наряду с легкими начали производить и средние аппараты — например, С-124 Globmaster и С-133 Cargomaster той же фирмы Douglas. В дальнейшем лидером здесь стала фирма Lockheed, выпустившая, в частности, средний транспортник С-130 Hercules (1954), а также тяжелые — С-5В Galaxy (1958), С-141 Starlifter (1963), С-5А (1968) и т. д.
Развивалась военно-транспортная авиация и в Европе (Великобритания, Франция, Италия) и, конечно, в СССР. Но это отдельная тема — здесь мы рассказываем лишь о гражданских грузовых самолетах.
Первые полностью специализированные грузовозы с хвостовыми люками появились в конце Второй мировой войны. В течение 1944–1945 годов в США взлетел С-82, в Германии — Arado-232, в Великобритании — Bristol-170.
Первый советский чисто грузовой Ан-8 был создан в 1956 году. Затем появился Ан-12, а в 1965 году — первый в мире широкофюзеляжный гражданский транспортный аппарат Ан-22 «Антей». За ними последовали Ан-24Т, Ан-26, Ан-32 и Ан-28. Наша страна вышла на передовые рубежи по созданию воздушных грузовиков.
Примерно в те же годы окончательно определился типичный облик подобной машины. Это моноплан с высоким расположением крыла, на котором размещены 2 (или 4, а то и 6) турбовинтовых, реже турбореактивных двигателя. В фюзеляже обязательно имеется широкий хвостовой (или носовой) люк с откидной рампой, позволяющей втаскивать внутрь тяжелые контейнеры, агрегаты и машины с помощью тягачей. Пол грузового отсека отличается повышенной прочностью. Нередко на нем монтируют транспортные приспособления типа конвейера, а у потолка, как правило, — кран-балку. Шасси весьма мощное, позволяющее пользоваться грунтовыми взлетно-посадочными полосами. И, наконец, навигационное и эксплуатационное оборудование обеспечивает полную автономность — с расчетом опять-таки на малооборудованные аэродромы.
Именно таковы типичные черты Ил-76ТД и Ан-124 «Руслан», которые и поныне перевозят львиную долю грузов на территории бывшего СССР.
Транспортный самолет Ил-76ТД, разработанный в КБ имени С-В. Ильюшина под руководством генерального конструктора, академика Генриха Новожилова, способен перевезти груз общим весом до 47 т с крейсерской скоростью 750–800 км/ч на расстояние до 5000 км. Оптимальная высота полета — 9–12 км.
Большие размеры грузового отсека (3,4 × 3,46 × 20 м) позволяют использовать любые типы авиационных и автомобильных контейнеров, а также поддонов отечественного и зарубежного производства. Через люк 3,4 × 3,45 м легко загружается самоходная техника и иное крупногабаритное оборудование. Причем за прочность пола можно не опасаться — он выдерживает давление до 3,1 т/м2.
Самолет снабжен бортовыми лебедками и тельферами, крепящимися к полу роликовыми дорожками, имеет подвижную рампу-подъемник. Все это позволяет экипажу вести погрузку-разгрузку собственными силами.
Благодаря системе кондиционирования герметичного грузового отсека ИЛ-76 может перевозить и живой груз — например, племенной скот или спортивных лошадей.
Многоколесное шасси в сочетании с хорошей механизацией крыла и мощными двигателями (4 двухконтурных турбореактивных мотора Д-30 КП с суммарной тягой в 48 000 кг) допускает старты даже с укороченных грунтовых полос. А навигационное оборудование позволяет экипажу успешно летать и днем и ночью в самых сложных метеоусловиях.
Обобщив 20-летний опыт эксплуатации Ил-76ТД, в апреле 1997 года ильюшинцы предложили новый, уже дальнемагистральный грузовой Ил-96Т. Поднимая в воздух сразу 92 т груза (в том числе морские контейнеры), он преодолевает без посадки до 11 000 км.
Самолет насыщен современнейшим оборудованием. Двигатели на нем американские — фирмы Pratt and Whitney, кабина оснащена импортной же авионикой. Авиастроители таким образом надеются получить заказы на свой самолет не только от отечественных, но и от зарубежных транспортников. Ведь Ил-96Т полностью удовлетворяет мировым экологическим стандартам.
Долгое время единственным СКВ страны, специализировавшимся на проектировании именно грузовых самолетов, была фирма им. O. K. Антонова, которая базируется на Украине, близ Киева.
Вспомним хотя бы, какой фурор произвел в 1985 году построенный под руководством генерального конструктора Петра Балабуева Ан-124 «Руслан». Его размеры — размах крыла 73,3 м, длина фюзеляжа 69,1 м и высота по килю 20,78 м — даже специалистам казались фантастическими. Поднять же он мог 150 т, а это, между прочим, 60 легковых «Жигулей».
Грузовой отсек оснащен двумя мостовыми кранами, двумя лебедками, рольганговым и швартовочным оборудованием. Кроме того, при погрузке-выгрузке самолет может ложиться на грунт, как бы поджимая под себя шасси. Наконец, впервые в отечественной практике грузы здесь могут подаваться как через хвостовой люк, так и со стороны пилотской кабины, которая при этом откидывается вверх.
«Руслан» развивает скорость 800–850 км/ч; в рекордном полете одолел без посадки 20 151 км. Другой рекорд — подъем груза весом 171 219 кг на высоту 10 750 м.
Наравне с другими транспортниками Ан-124 способен взлетать и садиться на грунтовые полосы (и это при общем весе 405 т!), имеет высоконадежные системы управления, компьютерной навигации, автоматического пилотирования…
Первые рабочие рейсы тяжеловоз выполнил в 1986 году. Но уже на стадии испытаний, 26 июля 1985 года, Ан-124 установил мировой рекорд грузоподъемности, подняв 171 219 кг на высоту 10 750 м, более чем на 50 % превысив рекорд, принадлежавший до того самолету Локхид С-5А «Гэлакси».
А уже два года спустя была построена еще одна громадина — Ан-225 «Мрия». Сохранив примерно те же летно-технические качества, сей гигант способен принять на борт уже 250 т; общий взлетный вес при этом достигает 600 т! Причем нагрузка может размещаться не только в фюзеляже, но и прямо на нем. Эту способность «Мрия» не раз демонстрировала на международных авиасалонах, летая с «Бураном» на «спине».
Спустя всего 15 месяцев после первого полета, состоявшегося 21 декабря 1988 года, Ан-225 установил 106 мировых рекордов высоты, дальности полета, грузоподъемности и скорости.
В январе 1994 года из сборочного цеха Киевского авиазавода вышла новая машина — Ан-70, рассчитанная на замену морально и физически устаревших Ан-12 и Ан-22, производство которых прекратили еще в начале 70-х годов. Самолет способен доставить 30 т груза на расстояние до 5000 км со скоростью 750 км/ч. Хотя внешне он напоминает тот же Ан-12, в нем воплощен ряд новых технологий с широким применением композитов.
Крыло большого удлинения имеет сверхкритичный профиль, снабжено мощной механизацией. Вместо обычных пропеллеров на двигателях установлены винты нового поколения с большим количеством лопастей — винтовентиляторы. Они резко увеличивают подъемную силу на взлете и посадке, позволяя эксплуатировать самолет на аэродромах длиной всего 600–800 м, да притом еще на треть экономить топливо.
В герметичном грузовом отсеке (22,4 × 4 × 4,1 м) можно возить практически любую гражданскую и военную технику. А благодаря использованию современной авионики с многофункциональными цветными индикаторами удалось вдвое уменьшить экипаж.
К сожалению, судьба самолета складывается не очень счастливо. Первый экземпляр опытного Ан-70 потерпел катастрофу во время четвертого испытательного полета. Сейчас изготовлен второй образец, испытания продолжаются, однако перспективы остаются туманными. Дело в том, что самой Украине такой самолет, не говоря уж о его старших собратьях Ан-124 и Ан-225, практически не нужен — размеры страны не дают возможности использовать подобные машины «на полную катушку». Украинские конструкторы по-прежнему надеются на российский рынок.
Возможности для такого сотрудничества в принципе есть. Это подтверждает хотя бы опыт работы российско-украинской авиакомпании «Волга — Днепр», которая за 7 лет приобрела известность и на международных линиях. По словам президента компании Алексея Исайкина, фирма использует бывшие военно-транспортные самолеты Ан-124, Ил-76 и другие — всего 7 типов машин. И на первом месте — «Руслан» с его уникальными возможностями брать на борт неделимые грузы весом до 150 т.
Что только не доводилось уже перевозить сотрудникам компании! Тут и 54 авто участников международного ралли Париж— Дакар, и огромный химический реактор, и даже оборудование для выступлений Майкла Джексона во время мирового турне. Все 232 т декораций, костюмов, электроники и т. д. были загружены в два самолета и путешествовали вслед за артистом по всему земному шару.
Однако, если говорить конкретно об Ан-70, то найти свою нишу на российском рынке ему сейчас будет сложно. Россия с Украиной — уже суверенные государства, каждое со своими интересами. А у нас на подходе собственные самолеты (прежде всего Ил-106), способные выполнять те же задачи.
Конечно, украинцы могут попытаться выйти с Ан-70 на международный рынок, но смогут ли они конкурировать с американским С-17, европейским FLA? Будущее покажет.
На смену вылетавшим уже свой ресурс Ан-12 и Ан-26 намерены продвинуть свои изделия и сотрудники старейшей в России авиафирмы — АНТК им. А. Н. Туполева. Ныне они предлагают семейство из трех транспортников для перекрытия всего диапазона перевозок на местных (Ту-130), региональных (Ту-230) и среднемагистральных (Ту-330) авиалиниях.
Согласно концепции, выдвинутой главным конструктором Валентином Близнюком, самолеты третьего поколения должны в полной мере использовать задел, накопленный при конструировании пассажирских машин. Образцами тут стали Ту-204, успешно прошедший летные испытания, и Ту-334, созданный для замены устаревающего Ту-134. Лучшие технические решения, заложенные в них, применили и в конструкциях грузовозов.
Так, Ту-330 является глубокой модификацией уже освоенного в производстве Ту-204. Это позволяет не строить прототип для заводских испытаний, а сразу перейти к закладке малой серии для сертификационных полетов. Таким образом, втрое сократится срок доводки машины, а Казанский завод, уже освоивший выпуск Ту-204, сможет производить параллельно сразу два типа самолетов — пассажирский и грузовой.
Кстати, согласно заключению специалистов ЦАГИ, ГосНИИГА и ряда других авторитетных учреждений, по своим летным и эксплуатационным характеристикам Ту-330 превосходит Ан-70.
При создании Ту-230 были использованы три четверти агрегатов от Ту-334, по многим системам сохранена полная преемственность. Единственное, что пришлось радикально изменить, — расположение двигателей Д-436Т-2. У транспортной машины оставить моторы в хвостовой части нельзя: нарушается центровка, а, кроме того, фюзеляж, в котором сделан вырез под грузовую рампу, заметно ослабляется. Поэтому двигатели перенесли на крыло, расположив их на пилонах, и Ту-230 обрел классическую компоновку «грузовика».
Грузовая герметичная кабина размерами 3,15 × 3,0 × 16 М позволяет размещать грузы в автомобильных контейнерах. Причем ее практическая высота увеличена за счет отказа от тельферной балки, вместо которой поставили ходящий по рельсам тельферный мост. Когда габариты груза требуют предельной высоты, мост отгоняется к передней стенке кабины, его тросы пропускаются через блоки и выполняют функции лебедок.
Таково сегодняшнее положение российских и украинских создателей воздушного грузового транспорта. Ну а каковы перспективы? И что делается в дальнем зарубежье?
Про огромный грузовой самолет М-90, проектируемый в ОКБ им. В. М. Мясищева, пишут, что таких машин еще не было. Разработаны два его варианта. Первый — грузоподъемностью в 250 т, с шестью двигателями. А если этого покажется мало, в ход может пойти второй тяжеловес — на 400 т груза с 8 двигателями НК-63 конструкции Н. Д. Кузнецова.
Подчеркнем, что в обоих вариантах груз будет размещаться не в фюзеляже, а в подвесном обтекаемом контейнере. После посадки его просто отцепляют, а взамен подвешивают другой, уже заполненный. И можно сразу снова лететь!
Та же идея реализуется в конструкции еще одного перспективного тяжеловоза. Разработчики — сотрудники НПО «Молния» — назвали его «Гераклитом». Здесь съемный модуль рассчитан на 450 т груза или 120 пассажиров.
Из зарубежных машин стоит упомянуть прежде всего С-17 Globmaster 3 фирмы McDonnel-Douglas. Правда, он предназначен для замены самолетов С-5, С-141 иС-130 фирмы Lockheed, которые используются в качестве военно-транспортных. Но в будущем, видимо, заложат и гражданский вариант.
Моноплан с высоким расположением крыла оснащен не турбовинтовыми, как обычно, а четырьмя турбореактивными двигателями. Хорошая механизация крыла, отличная энерговооруженность, возможность базироваться на грунтовых аэродромах — все это говорит, что самолет вполне способен выполнять возложенные на него задачи. Однако он вряд ли станет «хозяином глобуса» (так можно перевести его название). По словам самих зарубежных специалистов, в частности экспертов известного еженедельника Avation Week and Space Technology, еще далеко не все технические проблемы решены в ходе летных испытаний — машине требуется доводка.
В Европе же всеобщее внимание привлекает большегрузный AST (Airbus Super Transporter), который с марта 1995 года перевозит особо габаритные грузы. Он имеет взлетную массу 150 т, широкий фюзеляж с внутренним диаметром 7 м, три киля (основной и два вспомогательных) и транспортирует груз массой 42 т на расстояние до 2000 км.
Его характерная особенность — нижнее расположение крыла относительно фюзеляжа. Дело в том, что AST представляет собой не серийный грузовоз, а штучную переделку аэробуса А300–600R. Фюзеляж нарастили вверх, что и придало самолету некоторое сходство с китом или дельфином. Иными словами, аэробус попросту возит грузы «на спине», но, в отличие от «Мрии», здесь нагрузка прикрыта обтекателем.
Говорят, в начале будущего столетия американцы намерены превзойти показатели Ан-225, создав гигантский гидросамолет для сверхтяжелых и габаритных грузов. Однако проблемы гидроавиации требуют, наверное, отдельного разговора.
Создание 800-местного А-380 показало, что современные аэродинамические схемы близки уже к своему пределу. Поэтому специалисты ведущих авиационных держав мира вёдут поиск перспективных моделей сразу по нескольким направлениям.
Бесфюзеляжные или, говоря иначе, самолеты типа «летающее крыло», как говорит уже само их название, все грузы и пассажиров размещают в утолщенном дельтавидном крыле. Но лобовое сопротивление такой машины намного больше, чем традиционных. Значит, нужны двигатели повышенной мощности, с большим расходом топлива. Мало того, учитывая размеры крыла-салона, придется расширять взлетно-посадочные полосы.
У двухфюзеляжного самолета, естественно, вдвое больше полезной площади. Но в полете неизбежно возникнут значительные скручивающие нагрузки в той части крыла, которая находится между фюзеляжами.
Самолет с тонким круговым крылом, оказывающим минимальное сопротивление набегающему потоку воздуха, может иметь улучшенную аэродинамику, но возникает проблема стоек шасси, которые при такой конструкции должны быть в несколько раз выше обычных.
Наконец, в поисках оптимальных решений авиаинженеры разработали крыло, поворачивающееся относительно фюзеляжа. За счет этого при взлете можно получить необходимый угол атаки, а фюзеляж останется в горизонтальном положении. К подобному приему уже прибегали на некоторых боевых и экспериментальных аппаратах, но до гражданской авиации дело не дошло — слишком сложен и массивен стыковочный узел, нелегко надежно сочленить цельноповоротное крыло и цилиндрический фюзеляж.
Таковы общие соображения. Ну а как эти идеи реализуются в конкретных конструкциях? Рассмотрим хотя бы некоторые перспективные проекты.
Еще полвека назад авиаконструкторы пытались увеличивать грузоподъемность, объединяя два самолета общим крылом. Таковы были, к примеру, летающие «сиамские близнецы» Третьего рейха — Heinkel He.lllZ Zwilling.
Аналогичные проекты двухфюзеляжных транспортных самолетов были и у американцев — Boeing предлагал спарку В-747, a Lockheed — С-5А Galaxy.
За основу отечественного летающего катамарана инженеры ЭМЗ взяли пару стратегических бомбардировщиков ЗМ своего же завода. Оставалось соединить их общим центропланом — центральной секцией крыла, простиравшегося между фюзеляжами.
И вот тут конструкторы застряли. Оказалось, что исходное крыло ЗМ с предельно упрощенной механизацией, состоящей только из выдвижных однощелевых закрылков и посадочных щитков, тут мало пригодно.
Авиаконструкторы разработали несколько вариантов катамарана, отличавшихся как формой центроплана, так и степенью доработки основных несущих крыльев. Они получили красивые имена — «Витязь», «Гераклит» и т. д., но ни один из них так и не был доведен до стадии реализации. По ходу дела выяснилось, что проще поместить необходимую нагрузку прямо на спину модернизированному самолету ЗМ. Экономия в весе составляла 20–25 тонн, да и сама схема была хорошо отработана и не сулила неприятных сюрпризов. К тому же этот вариант требовал для переделки всего один самолет, а не два. В итоге на свет появился самолет «Атлант», который взвалил на себя основную тяжесть доставки частей комплекса «Энергия-Буран» на Байконур, совершив более 150 полетов.
Впрочем, и у «Атланта», и у «Мрии», возивших крупногабаритные грузы «на спине», был один общий недостаток. Груз требовал на аэродромах погрузки-выгрузки создания дорогих подъемных устройств. А в полете настолько ухудшал аэродинамические характеристики летательного аппарата, что пилотировать его было по силам лишь летчикам-асам, прошедшим специальный курс подготовки.
Поэтому конструкторы ЭМЗ под руководством заместителя главного конструктора Р. А. Измайлова все-таки надеялись создать самолет-грузовоз, который бы возил грузы если не «в животе», то есть в фюзеляже, то хотя бы на внешней подвеске, в специальном обтекаемом контейнере, плотно прижатом к «животу».
Именно такую схему должен был реализовать самолет М-52, проект которого и начали разрабатывать в ЭМЗ. И сразу же конструкторы столкнулись вот с какой проблемой. Чтобы обеспечить подфюзеляжную подвеску крупногабаритных грузов, стойки шасси необходимо сделать длинными, как ноги у цапли или вертолета-крана Ми-10. Однако чем длиннее стойки, тем меньше их прочность, а нагрузка у грузовоза предполагалась рекордная — порядка 450 т (или 1200 пассажиров), а общий взлетный вес — до 1000 т. И шасси могло бы не выдержать…
Попытки решить эту проблему оптимальным образом и определили внешний облик М-52. Высоко расположенный тонкий фюзеляж круглого сечения спереди имел огромную, оттянутую вниз бульбу. В ней помещалась кабина экипажа и передняя стойка шасси. Кроме того, эта «бульба» служила своеобразным обтекателем, прикрывавшим контейнер с грузом, что повышало аэродинамические характеристики летательного аппарата.
Еще две обтекаемые гондолы с многоколесными тележками основного шасси располагались под вертикальными пилонами, отходившими вниз от консолей крыла. В эти пилоны тележки и должны были убираться после взлета машины.
Но даже при этом высота носовой стойки шасси составляла 6 метров! И пришлось придумать уникальную телескопическую «ногу», на конструкцию которой был получен патент. Четыре основные стойки шасси оборудовались 12-колесными тележками с таким расчетом, чтобы удельное давление на бетон взлетно-посадочной полосы не превосходилось существующие нормы.
На встроенных узлах внешней подвески самолет мог перевозить крупногабаритное оборудование массой до 400 т на расстояние до 2000 км. Однако такие специализированные грузы можно сосчитать по пальцам. Обычно же М-52 должен был доставлять стандартные грузы в уникальном транспортном контейнере на расстояния до 6500 км.
Такой контейнер, созданный с учетом требований военно-транспортной авиации, оснащен самостоятельным 28-колесным шасси. Причем для облегчения погрузки-разгрузки шасси было спроектировано «приседающим».
А главная «изюмина» заключалась в том, что грузовой контейнер имел автономный привод на все колеса, причем стойки могли синхронно поворачиваться во все стороны, обеспечивая громадине хорошую маневренность и возможность самостоятельно перемещаться в пределах аэродрома. Грузовой контейнер подъезжал под самолет, подвешивался на пяти подъемных узлах и притягивался к фюзеляжу, надежно фиксируясь специальными захватами.
В тех случаях, когда М-52 должен был обеспечить воздушный старт многоразовой космической системы, к нему снизу подвешивался шаттл или ракета. После этого гигантский самолет стартовал, набирал высоту 10 км и скорость порядка 700 км/ч. Выйдя в заданный район пуска, самолет делал как бы горку, отстреливая в этот момент шаттл. Тот включал собственные двигатели и продолжал подъем, выходя на околоземную орбиту. Самолет же возвращался на базу.
Использование М-52 в качестве разгонщика орбитальных шаттлов накладывало на конструкцию дополнительные требования. Представим себе, на взлете случилось нечто непредвиденное и людям надо срочно покинуть комплекс. С экипажем самого разгонщика особых проблем нет — они катапультируются вверх прямо из своей кабины.
А что делать с космонавтами, находящимися в шаттле, висящем под брюхом самолета? Катапультироваться вниз они не могут — на малой высоте это грозит верной гибелью. Катапультироваться же вверх мешает фюзеляж носителя. Что делать?
Специально на такой случай в фюзеляже разгонщика напротив катапультных люков шаттла предусматривались вертикальные туннели с отстреливаемыми крышками. В случае экстренных ситуаций сначала отстреливались люки, после чего срабатывали катапульты, выбрасывая пилотов вверх сквозь фюзеляж разгонщика.
Кроме этого, в конструкцию М-52 было заложено еще немало остроумных решений. Но они так и не были опробованы на практике. Орбитальный самолет «Буран» было приказано делать по американскому и, как мы теперь хорошо знаем, далеко не лучшему образцу.
А потому сам «Буран» слетал в космос всего один раз, да и американские шаттлы летают не очень удачно. Вот-вот они будут поставлены на прикол окончательно. Так, может, ныне самое время вспомнить и о проекте орбитального самолета с воздушным стартом и о его оригинальном носителе М-52?
Имя Генерального конструктора, академика, генерал-полковника-инженера, трижды Героя Социалистического Труда, лауреата пяти Государственных премий Андрея Николаевича Туполева известно не только в нашей стране, но и во всем мире. Под его руководством было разработано свыше 100 проектов боевых и гражданских самолетов; причем многие из них выпускались массовыми сериями.
В конструкторском бюро Туполева были созданы первый отечественный цельнометаллический самолет, первые в мире тяжелый бомбардировщик-моноплан, реактивный авиалайнер, сверхзвуковой пассажирский самолет. На машинах с маркой АНТ и Ту установлено 78 мировых рекордов.
Но даже в этом ряду машина с индексом РД — рекордный дальний — стоит несколько особняком.
А. Н. Туполев приступил к ее созданию далеко не сразу. Своеобразными предтечами этой уникальной машины были первые дальние бомбардировщики Туполева. Так всего через 9 месяцев был готов первый в мире цельнометаллический бомбардировщик ТБ-1 (АНТ-4). Впервые в мире тяжелая машина была выполнена по схеме моноплана с пятилонжеронным крылом размахом 28 м с гофрированной обшивкой, внутри которого разместили бензобаки.
На базе АНТ-4 Андрей Николаевич создал многоцелевой разведчик Р-6 (АНТ-7) и пассажирский АНТ-9. Именно на Р-6 летчик П. Головин в 1937 году впервые в СССР достиг Северного полюса.
В 1930 году появился преемник ТБ-1 — четырехмоторный бомбардировщик с крылом, фюзеляжем, хвостовым оперением из гофрированного дюраля, стальными стойками шасси и моторамами. Впервые в мире столь крупная машина, названная ТБ-3, строилась массовой серией (818 штук). На ее гражданском варианте Г-2 в апреле 1941 года экипаж полярного летчика И. Черевичного достиг «полюса недоступности» — малоизученного тогда района Арктики.
Потом, как уже говорилось, взяв за основу ТБ-3, конструктор делает шестимоторный ТБ-4 (АНТ-16) и восьмимоторный АНТ-20 «Максим Горький». Кроме того, в КБ Туполева проектировали двенадцатимоторный АНТ-26 со взлетным весом 70 т и крылом размахом в 96 м и подумывали о сверхаэроплане с размахом крыла… 200 м!
Однако эта ветвь развития авиация, как уже говорилось в начале этой главы, оказалась тупиковой. И тогда Туполев в те же 30-е годы пошел к созданию рекордной машины другим путем.
«Однажды после полетов я зашел к Б. Кондорскому, в бригаду общих видов, — делился воспоминаниями летчик-испытатель КБ Туполева М. М. Громов, — На больших листах ватмана увидел эскизы самолета с очень длинным крылом и коротким фюзеляжем. Это и был РД (он же АНТ-25).
Обычно рекордную машину делают за 4–5 лет, а у Туполева на это ушел год… Я испытывал и первый экземпляр, и дублер. Самолет приятно поразил меня — парил легко, как птица».
В сентябре 1934 года экипаж Громова установил на нем первый рекорд, пролетев за 75 часов 12 411 км.
Очередную идею Громова — пролететь на РД через Северный полюс в США — в 1935 году взялся было осуществить С. Леваневский. Однако через несколько часов полет был прерван из-за течи в маслосистеме.
«Можете себе представить, каково нам было возвращаться! — рассказывал Г. Байдуков, бывший у Леваневского вторым пилотом. — Нас вызвали в Политбюро. При разговоре присутствовали И. Сталин, В. Молотов, К. Ворошилов и А. Туполев. Сталин спросил Леваневского о причинах неудачи. И тут произошло неожиданное:
— Я больше никогда не буду летать на туполевских машинах, — заявил Леваневский. — Я ему не доверяю. Этот самолет — вредительство, а сам Туполев — вредитель.
Ворошилов пытался его прервать, но Леваневский, заметив, что Молотов что-то записывает, повторил:
— Да, Туполев вредитель, и я прошу занести это в протокол.
Когда Леваневский обвинил Туполева, тот побледнел, когда повторил, ему стало плохо, вызвали врача, и Андрея Николаевича отправили домой. Сталин предложил нам поехать в Америку и подобрать там самолет для перелета. Наступила тягостная пауза. Тогда я попросил слова.
— Что у вас? — жестко спросил Сталин.
— По-моему, такая поездка будет бесполезной. Я летчик-испытатель и знаю, что машины с такими данными, как у АНТ-25, в капиталистических странах нет и не предвидится».
Тем не менее разговор этот имел далеко идущие последствия. Туполева через некоторое время все же посадили, как вредителя, правда, найдя для этого уже другой повод — он, дескать, продал чертежи своей новой разработки Мессершмитту.
Что же касается Леваневского, то он отправился в США, купил там более подходящий, по его мнению, самолет, на котором и сгинул где-то в просторах Арктики.
А репутацию АНТ-25 и его создателя блестяще реабилитировал экипаж во главе с В. Чкаловым в беспосадочных полетах сначала на остров Удц, а затем и через Северный полюс в США.
Окончательно убедил весь мир в великолепных качествах АНТ-25 экипаж в составе М. Громова, А. Юмашева и штурмана С. Данилина. Преодолев в 1937 году трансполярную трассу в 10 148 км, они приземлились, имея еще солидный остаток топлива в баках. За это экипаж Громова удостоили высшей награды Международной авиационной федерации — медали де Лаво. Вторым нашим соотечественником, получившим ее, был Ю. Гагарин.
Кстати, еще пару слов о космосе. Создавая первые стратосферные самолеты типа БОР, о которых у нас еще речь впереди, конструктор В. А. Чижевский подметил — их массо-геометрические характеристики близки к РД. От него он и позаимствовал крыло, оперение и некоторые элементы, что заметно ускорило изготовление стратопланов.
Идея сверхдальних беспосадочных перелетов, как говорилось выше, зародилась еще в 30-е годы XX века. Наш знаменитый летчик В. П. Чкалов мечтал даже «махнуть вокруг шарика» — то есть облететь вокруг земного шара без посадки.
Оказывается, это были не просто мечты. Пилоты М. М. Громов и Г. Ф. Байдуков, конструкторы А. Н. Туполев, А. Д. Чаромский, А. С. Москалев и другие стали участниками одного из самых смелых для того времени проектов. Не многим теперь известно, что в 1936–1941 годах при их деятельном участии был подготовлен сверхдальний полет самолета АНТ-25 по 56-й параллели (широта Москвы) протяженностью 22 500 км.
На АНТ-25 должны были установить 2000-сильный дизель АН-1, разработанный в Центральном институте авиационного моторостроения. По экономичности он не имел равных: удельный расход топлива был вдвое ниже, чем у тогдашних, да и у нынешних бензиновых карбюраторных двигателей — 0,140–0,145 кг/л. с. час против 0,24–0,28 кг/л. с. час. А поскольку дизельное топливо дешевле бензина, выигрыш был еще большим.
Но осуществить эту экспедицию помешала война.
Впрочем, за рубежом кое-что в этом направлении успели осуществить еще до войны. Так, еще в 1924 году, в период с 4 апреля по 28 сентября, был совершен первый кругосветный перелет на двух самолетах Дуглас DWC. Правда, поначалу из Сиэтла (штата Вашингтон) стартовали 4 самолета. Но два из них по пути сошли с дистанции из-за технических проблем.
И до финиша добрались лишь самолеты № 2 «Чикаго» и самолет № 4 «Нью-Орлеан», которые пилотировали соответственно экипажи в составе Лоуэлла Смита и Лесли Арнольда, а также Эрика Нельсона и Джона Хардинга-младшего.
За 175 дней самолеты преодолели расстояние в 44 340 км. При этом чистое полетное время составило 371 час 11 мин.
Затем всех мужчин-пилотов обставила женщина. Англичанка В. Брюс на самолете Блэкберн «Блюберд IV» в период с 25 сентября 1930 года по 20 февраля 1931 года совершила первый кругосветный полет на легком самолете. Конечно, во время полета летчица сделала много промежуточных посадок: в Стамбуле, Багдаде, Карачи, Рангуне, Ханое, Гонконге, Шанхае, Токио, Сиэтле, Ванкувере, Нью-Йорке, Плимуте, Ле Бурже и Кройдоне, но все-таки довела начатое путешествие до конца.
Кстати, сравнительно недавно аналогичный полет совершила американская летчица Джерри Мок. В марте — апреле 1964 года она облетела земной шар за 29 дней на легком самолете Сессна 180 «Спирит оф Колумбус», завершив свой рейс посадкой на аэродроме в Колумбусе (штат Огайо).
А вот мужчины шли уже вслед за Брюс. Сначала рекордный кругосветный полет продолжительностью 8 дней 15 часов 51 минута совершили 23 июня — 1 июля 1931 года пилот Вилли Пост и его штурман Гарольд Гатти на самолете Локхид «Вега» («Винни Мэй»).
И лишь после этого Вилли Пост на Моноплане Локхид «Вега», названном им «Винни Мэй», совершил 15–22 июля 1933 года мужской одиночный перелет вокруг света. Взлетев с аэродрома Флойд Беннетт-Филд в Нью-Йорке, он пролетел расстояние в 25 099 км за 7 суток 18 часов 49 минут.
Затем Элген Лонг на двухмоторном самолете Пайпер «Навахо» совершил первый кругосветный полет через полюсы Земли. За период с 5 ноября по 3 декабря 1971 г. он преодолел общее расстояние в 62 597 километров за 215 часов полета. Причем при полете над Антарктикой температура в кабине самолета опускалась до —40 °C.
В июле 1978 года первый кругосветный полет на двух легких самолетах совершили Фрэнк Хейл-младший со вторым пилотом Уолтером Дж. Хедреном и Уильям Г. Виснер со вторым пилотом Брюсом Ч. Виснером на машинах Бич «Бонанза». Национальная ассоциация аэронавтики США официально зарегистрировала это достижение и выдала пилотам сертификат, удостоверяющий, что расстояние в 38 380 километров самолеты преодолели за 159,91 часа чистого полетного времени.
Первый кругосветный полет на одномоторном самолете через полюсы Земли совершили в 1987 году Ричард Нортон и Калин Росетти. Вылетев на самолете Пайпер РА-46-ЗЮР «Малибу» 21 января из Ле Бурже, пилоты там же и завершили полет 15 июня, покрыв расстояние в 55 268 километров за 185 часов 41 минуту полетного времени.
А вот первым самолетом, который совершил «чистый» беспосадочный кругосветный полет без дозаправки топливом, оказался «Вояджер» фирмы «Вояджер Эркрафт Инк.» Он представлял собой тримаран-моноплан с большим относительным удлинением крыла, построенный из композитных материалов по замыслу Барта Рутана. Стартовав 14 декабря 1986 года с авиабазы Эдварде, «Вояджер», управляемый братом Барта Диком Рутаном и его напарницей Джиной Ягер, туда и вернулся спустя 9 дней 3 минуты 44 секунды. Таким образом сразу были установлены абсолютные мировые рекорды дальности полета по прямой и по кольцевому маршруту, равные 40 212,139 км.
Кстати, в том же 1986 году за 33 часа самолет «Конкорд» тоже облетел вокруг земного шара, вылетев, а затем и приземлившись в Лиссабоне. Интересно то, что во время полета он все время обгонял ночь и летел только при дневном свете. Такой вот длинный день получился.
Ныне же на роль самого «дальнобойного» лайнера претендует «Боинг 777–200LR» Worldliner, который был представлен общественности 15 февраля 2005 года. Согласно пресс-релизу, он способен доставить 301 пассажира на максимальное расстояние в 17 446 км. То есть фактически «Боинг 777–200LR» Worldliner способен связать любые два города на планете, устраняя потребность в пересадках.
Наконец, в марте 2007 года известный американский бизнесмен и путешественник Стив Фоссет, как известно, установил новый рекорд. Ранее он облетел земной шар в одиночку на шаре воздушном, а теперь проделал то же самое на самолете.
Сначала он совершил кругосветное путешествие на яхте. Потом в 2002 году после ряда неудачных Попыток попал в Книгу рекордов Гиннесса, облетев земной шар в одиночку за 14 суток На аэростате. И, наконец, решил осуществить такое же путешествие на самолете.
Сначала он попытался купить и переоборудовать для этой цели списанный сверхзвуковой пассажирский самолет «Конкорд». Однако сделка не состоялась. Одни говорят, так получилось потому, что продавцы запросили за старый самолет слишком большую цену. Другие говорят, что, поразмыслив, Фоссет отказался от покупки сам — такую махину пилотировать в одиночку сложно; да и уж больно прожорлив этот авиагигант.
И тогда он пошел проторенным путем — обратился к конструктору рекордного самолета «Вояджер» Барту Рутану, попросив того переделать «Вояджер» для одиночного полета. Поразмыслив, Барт Рутан от идеи переделки отказался, сославшись на то, что одному человеку невозможно будет выдержать более чем недельный перелет. И предложил создать новый, более скоростной самолет, который бы смог совершить подобный перелет в 2–3 раза быстрее.
Сборка самолета началась в сентябре 2002 года. При этом единственными металлическими конструкциями на самолете (не считая электроники и двигателя) оказались алюминиевые стойки шасси и моторама.
Все остальное было изготовлено из углепластика и прочих композитов. В итоге 83 % веса пришлось на топливо. (К слову, «Вояджер» имел весовую составляющую топлива 72 %.)
Пока шли летные испытания самолета, к полету готовился и сам Стив Фоссет. Во-первых, несмотря на свои 60 лет, он каждое утро пробегал до 8 миль, поддерживая физическую форму, а также регулярно совершенствовал летное мастерство. Во-вторых, по его заказу диетологи разработали для полета специальное меню, состоявшее в основном из шоколадно-белкового витаминизированного коктейля, сухую смесь которого надо было в полете разводить молоком. В кабину был поставлен биотуалет размером с ящик письменного стола, а само пилотское кресло раскладывалось так, что большую часть пути пилот мог управлять полетом лежа. Не был забыт, конечно, и автопилот, который мог самостоятельно вести самолет, запрашивая свои координаты у системы GPS и корректируя маршрут таким образом, чтобы попутные ветры позволяли увеличить скорость полета на 90–180 и более километров в час.
И вот 3 марта 2005 года Стив Фоссет осторожно разогнал «летающий бак» по 5-километровой взлетной полосе аэродрома Салина в Калифорнии и поднял перегруженную машину в воздух. Самая опасная фаза полета была преодолена.
Дальше было уже легче. Хотя тоже не обошлось без неприятностей. То навигационная система забарахлила, то расход горючего оказался больше расчетного (1180 кг вообще непостижимым образом куда-то исчезли — возможно, испарились через микротрещины в баке)… Так что последние сутки пилот совсем не спал, волновался и переживал. Говорят, он даже принимал специальные медикаменты, чтобы поддерживать свой организм в тонусе. Но на последних литрах горючего все же дотянул до той же самой полосы, где и стартовал, закончив свой полет спустя 67 часов и 2 минуты после старта.
В будущем тот же Фоссет намерен был попробовать совершить кругосветный перелет на планере, совсем без горючего. Однако его преждевременная смерть во время подготовки к очередной экспедиции в начале 2008 года поставила крест на этом проекте.
Впрочем, Фоссет был не одинок в своем стремлении. Есть также идея проложить маршрут перелета строго по экватору или, напротив, по меридиану через оба полюса. Наконец, есть предложение нашего конструктора и спортсмена В. Белоконя устроить кругосветные гонки на самолетах такого типа, подобно тому, как ныне ходят вокруг земного шара крейсерские яхты. Благо, что проекты уже имеются.
«Несколько лет назад нам предложили создать машину получше рутановской, — рассказал инженер-конструктор ЭМЗ имени Мясищева Е. Г. Комелев. — Наш самолет должен сделать такие полеты не подвигом, а повседневностью».
По проекту ЭМЗ самолет должен быть двухбалочной схемы (она уже опробована при создании высотных разведчиков М-17 и М-55) и иметь следующие характеристики: размах крыла — 31,88 м; длина фюзеляжа —9,5 м; масса — 5300 кг, причем около 4 тыс. кг из них придется на топливо.
Будет ли он лучше рутановского? Ответить непросто. Наши конструкторы пока не имеют достаточного опыта применения новейших материалов. И сможет ли такой самолет одолеть без посадки намеченный маршрут Москва — Одесса — Босфор — Гибралтар — Панама — Индонезия — Красное море — Иран — Каспийское море — Москва общей протяженностью 40 500 км за 7 суток, покажет лишь время.
Но в общем, как видите, на достигнутом человечество успокаиваться не намерено.
Одной из самых засекреченных страниц истории авиации длительное время была тема создания атомолетов — летательных аппаратов с ядерными реакторами на борту. И прошло более полувека, прежде чем об этих экспериментах стало возможным рассказать открыто.
«В 50-е годы XX века идея мирного использования атомной энергии была очень модной, — рассказывал мне бывший инженер-конструктор, а ныне уж пенсионер Павел Карпович Гонин. — Многим казалось: еще чуть-чуть и электроэнергию мы будем получать исключительно на атомных электростанциях, по морям-океанам поплывут атомные корабли, небеса станут бороздить атомные самолеты и дирижабли. И даже по земле мы станем ездить на вездеходах, приводимых в движение энергией ядерного реактора…»
Сбылось из тех мечтаний относительно немногое. Атомные электростанции действительно построены и работают, но их значительно меньше, чем предполагалось. По морям плавают несколько атомных ледоколов, да в глубинах Мирового океана шныряют атомные субмарины с ракетами на борту.
А вот атомных самолетов, а тем более автомобилей что-то не видно. Почему? Павел Карпович в ответ на этот вопрос рассказал вот какую историю.
В 1959 году пермский конструктор Н. М. Цыпурин потихоньку стал вербовать коллег для участия в неком суперсекретном проекте. И через некоторое время из Перми в столичный НИИ-1 прибыла группа молодых специалистов в составе В. Блинова, Т. Васиной, П. Гонина, В. Диканева и других. Перед ними была поставлена задача создания первого в СССР, а может и в мире, ядерного самолета.
Научным руководителем проекта был назначен М. В. Келдыш — будущий президент Академии наук СССР. Познакомившись с коллективом разработчиков, он вскоре понял, что энтузиазма молодым авиаконструкторам не занимать. Но неплохо было бы добавить к нему знания по ядерной физике и соответствующим технологиям. Поэтому решено было действовать так: с утра разрабатывать проект, а вечером слушать лекции.
«Принципиальная схема двигателя оказалась не слишком сложной, — продолжал свой рассказ Гонин. — Его основу составляли тепловыделяющие элементы — ТВЭЛы, представляющие собой графито-урановые стержни, которые пронизаны капиллярами, изнутри покрытыми радиоактивными изотопами. Жидкое топливо, нагретое энергией радиоактивного распада, поступало в камеру сгорания, вспыхивало, и струя раскаленного газа создавала реактивную тягу».
Так все выглядело в теории. Однако на практике постоянно возникали самые разнообразные, порой очень трудные проблемы. Как сделать графитовые ТВЭЛы способными выдерживать высокие давления? Как надежнее регулировать ядерный процесс? Как избежать аварийных ситуаций?..
Обсуждения и споры продолжались до поздней ночи. А утром — снова за работу. Так ударными темпами, всего за несколько месяцев, удалось провести расчеты компоновки схемы, создать первоначальный проект будущего самолета.
И в назначенный срок он был представлен на «высший суд» авторитетнейших специалистов.
Совещание вел И. В. Курчатов. Присутствовали: С. П. Королев, В. П. Глушко, М. В. Келдыш, а также другие знатоки космической, авиационной и атомной техники. Интерес к оригинальной разработке был огромный.
После доклада Цыпурина началось обсуждение разработки. Подчеркивались сильные, а также уязвимые и недоработанные стороны проекта. Но, в общем, он оценивался как весьма перспективный. Королев даже предположил, что в будущем подобные двигатели, установленные на ракете, позволят без особых хлопот долететь до Луны и Марса.
Однако тут слово взял Курчатов. Худой, с болезненным, желтым лицом, он окинул зал пронзительным взглядом:
— Работа выполнена большая, грамотно и основательно. Пермяки молодцы. Однако есть одно «но»… Вы подумали о том, какова будет судьба населения, на головы которого падут радиоактивные выбросы двигателя?
Ответ руководителя группы, что, дескать, судя по расчетам, выбросы эти будут не таким уж значительными, Курчатова не удовлетворил.
— Ни грамма радиоактивных веществ в атмосферу! — категорично заявил он. — Иначе через пару десятилетий на планете нельзя будет жить…
И пояснил свою мысль так: «Представьте себе, что конструкция двигателя будет удачной. И тогда вслед за экспериментальным самолетом полетят другие. В мире начнется гонка ядерных моторов. А что делает радиация с человеком, я знаю на собственном печальном опыте… Придумайте надежную систему защиты, иначе моя рука не поднимается дать „добро“ проекту».
На том и порешили…
Группа вернулась в Пермь. Работа над атомным авиадвигателем продолжалась. Теперь главным образом разрабатывались меры защиты, специальные замкнутые контуры, фильтры… Однако все это в комплексе получалось столь тяжелым, что сводило на нет все преимущества.
А вскоре, в 1960 году, умер Курчатов. Группу в Перми расформировали, а увесистые тома отчетов оказались надолго замурованы в спецархивах.
Возможно, это был первый в нашей стране инженерный проект, «зарубленный» по соображениям экологической безопасности (имея в виду слова Курчатова). Тем не менее он не был забыт окончательно.
Оказывается, пермская разработка была не единственной. В декабре 1955 года наша разведка донесла: в США начались испытания перспективного стратегического бомбардировщика В-36 с ядерной силовой установкой на борту. В противовес этому нашим правительством было тут же принято решение о доведении аналогичных работ до стадии испытаний и в СССР.
Первым в СССР самолетом с атомным двигателем должен был стать бомбардировщик М-60, разрабатываемый на основе существующего М-50 в ОКБ В. М. Мясищева. При условии создания двигателя с компактным керамическим реактором, разрабатываемый самолет должен был иметь дальность полета не менее 25 тыс. км при крейсерской скорости 3000–3200 км/ч и высоте полета порядка 18–20 км. Взлетная масса супербомбардировщика должна была превысить 250 т.
Причем Мясищев и его команда разработали два варианта — гидросамолет и сухопутный сверхзвуковой высотный самолет — носитель ракет.
При взгляде на эскизы атомных самолетов Мясищева бросается в глаза одна деталь — отсутствие традиционной кабины экипажа. Обычная кабина с остеклением неспособна защитить летчиков от радиационного излучения. Поэтому экипаж ядерного самолета должен был располагаться в герметичной многослойной капсуле (преимущественно, свинцовой), масса которой вместе с системой жизнеобеспечения составляла более 60 т!
Катапультная установка состояла из кресла и защитного контейнера, ограждающего экипаж не только от сверхзвукового воздушного потока, но и от мощного радиационного излучения двигателя.
Радиоактивность внешнего воздуха (ведь он проходил через реактор) исключала возможность использования его для дыхания, поэтому для наддува кабины использовалась кислородно-азотная смесь, получаемая путем испарения жидких газов. Аналогично противорадиационным системам, применяемым на танках, в кабине поддерживалось избыточное давление, исключающее попадание внутрь атмосферного воздуха.
Отсутствие визуального обзора должно было компенсироваться оптическим перископом, телевизионным и радиолокационными экранами.
Понимая, что поднять в воздух, а тем более посадить 250-тонную машину, прильнув к окуляру перископа, будет очень трудно, мясищевцы рассматривали и вариант создания беспилотного самолета с дистанционным управлением. Заодно отсутствие экипажа на борту снимало бы и проблему радиационной защиты, значительно облегчало самолет.
Модернизированный турбореактивный двигатель с атомным реактором (ТРДА) по конструкции во многом напоминал обычный турбореактивный двигатель (ТРД). Только если в ТРД тяга создается расширяющимися при сгорании керосина раскаленными газами, то в ТРДА воздух нагревался, проходя через реактор.
Активная зона авиационного атомного реактора на тепловых нейтронах набиралась из керамических тепловыделяющих элементов, в которых имелись продольные шестигранные каналы для прохода нагреваемого воздуха. Расчетная тяга разрабатываемого двигателя должна была составить 22,5 т.
Рассматривалось два варианта компоновки ТРДА — «коромысло»., при котором вал компрессора располагался вне реактора, и «соосный», где вал проходил по оси реактора. В первом варианте вал работал в щадящем режиме, во втором требовались специальные высокопрочные материалы. Но соосный вариант обеспечивал меньшие размеры двигателя. Поэтому одновременно прорабатывались оба варианта.
Все эти проработки, конечно, требовалось проверить на практике. И в марте 1956 года в ОКБ А. Н. Туполева начали работу по проектированию летающей атомной лаборатории на базе стратегического бомбардировщика Ту-95.
По словам непосредственного участника этих работ Д. А. Антонова, прежде всего специалисты хотели понять, можно ли создать достаточно эффективную и безопасную для экипажа конструкцию реактора. С этой целью в ОКБ были приглашены ведущие ученые-ядерщики того времени — Александров, Лейпунский, Пономарев-Степной и другие.
С их помощью авиационные конструкторы сумели так «обжать» ядерную силовую установку, поначалу напоминавшую по своим габаритам небольшой дом, что ее удалось «вписать» в самолетные габариты. «Самолеты домов не возят», — сказал Туполев ядерщикам, когда те стали было что-то возражать против подобной модернизации.
Тем не менее до полетов было еще далеко. На основе первоначального проекта был построен в натуральную величину наземный испытательный стенд, изображавший часть фюзеляжа Ту-95, и отвезен на испытательную базу под Семипалатинск.
Именно там началась отработка практических режимов эксплуатации опытного реактора, выявление наилучшей конструкции защитной экранировки.
На сей раз прямой выброс радиоактивного газа за пределы реактора уже не предусматривался — ТВЭЛы должны были нагревать теплоноситель первичного контура. Тот, в свою очередь, обогревал вторичный контур, а полученная энергия должна была использоваться для работы авиадвигателей.
Впрочем, на самой летающей лаборатории, куда после соответствующей доработки на земле и был помещен водо-водяной реактор, он никакой прямой связи с турбореактивными двигателями не имел.
Задача летающей лаборатории состояла лишь в том, чтобы выявить возможность работы реактора в воздухе и отработка систем безопасности. Эта задача и была выполнена в ходе 34 испытательных полетов, совершенных с мая по август 1961 года.
Испытания показали, что испытанные методы защиты хотя и оказались достаточно надежными, но все же чересчур громоздки и тяжелы. Кроме того, они не обеспечивали 100-процентной защиты населения от радиации в том случае, если самолет в результате аварии или сбития противником упадет на землю.
Эти проблемы намечено было решить в ходе работы над модернизацией самолета Ту-119, который должен был стать переходной моделью к бомбардировщику, двигатели которого непосредственно должны были работать от ядерной силовой установки.
Однако эти работы так и не были доведены до конца. Причин тому было несколько. С одной стороны, авиаконструкторам так и не удалось окончательно решить проблему безопасности в случае аварии самолета на своей территории. Более того, как показали расчеты, просто регулярные посадки того же гидросамолета с ядерной установкой на борту должны привести к значительному радиоактивному загрязнению акватории.
С другой стороны, в нашей стране были созданы ракеты, способные не только доставить атомную боеголовку в любой район земного шара, но и вывести полезную нагрузку в космос. И все это делалось с меньшим риском и стоило дешевле, чем создание атомного авиафлота.
Поэтому Н. С. Хрущев, возглавлявший в то время руководство СССР, отдал предпочтение ракетам. Тем более что их стартовые установки оказалось возможным размещать не только на земле, но и на борту атомных подводных лодок.
Кстати, американцы, которые истратили на подобную программу около 10 миллиардов долларов, дальше нас не продвинулись. И в начале 1961 года президент Джон Кеннеди распорядился прекратить работы в этой области.
К сказанному остается добавить, что в наши дни, говорят, возникла еще одна волна интереса к давнему проекту. Из-за рубежа пришло сообщение о подготовке к первому полету самолета с ядерным реактором на борту.
По слухам, на сей раз реактор намечено разместить на беспилотном самолете-разведчике Global Hawk. Он уже совершил несколько испытательных полетов, даже пересек Атлантику, но пока с обычным турбореактивным двигателем.
Теперь к нему хотят добавить небольшой реактор последнего поколения, работающий не на уране, не на плутоне, а на гафнии. Ранее этот редкий металл использовался в качестве замедлителя цепной реакции распада в некоторых промышленных реакторах. А ныне выяснилось, что некоторые изомеры гафния — скажем, так называемый «гафний-17В» — способны под ударами рентгеновского излучения выдавать поток энергии в виде гамма-излучения. Причем мощность этого потока в 60 раз больше, чем исходное рентгеновское излучение!
Теперь схема полета самолета-разведчика видится экспертам такой. Взлетит он как обычно, с помощью турбореактивного двигателя, работающего на керосине. Но когда наберет высоту порядка 15 км, двигатель переключится на потребление горячего воздуха, нагреваемого уже не в камере сгорания, а в ядерном реакторе.
По словам Кристофера Гамильтона, одного из разработчиков нового реактора, такая схема позволит самолету летать без дозаправки несколько месяцев. А поскольку при работе гафниевого реактора испускается только гамма-излучение, для защиты требуются более легкие экраны — типа тех, что ныне используются в рентген-кабинетах. Причем период полураспада гафния-17В составляет всего 31 год, а не тысячелетия, как у урана. Что, согласитесь, нанесет куда меньший урон окружающей среде, чем при аварии обычного реактора. Наконец, в отличие от урана или плутона, гафний не способен самостоятельно поддерживать цепную реакцию, а значит, радиация от него прекращает идти тотчас после выключения рентген-установки, инициирующей излучение.
Наконец, гафний совершенно бесполезен для террористов — бомбу из него не соорудишь…
Тем не менее даже в Лабораториях ядерного оружия в Лос-Аламосе и Сандии (штат Нью-Мексико), где ведутся работы над данным проектом на деньги Министерства энергетики США, пока довольно сдержанно комментируют перспективы разработки. Специалисты явно помнят о более чем полувековой истории разочарований и неудач, связанных с этим проектом.
Быть может поэтому, разочаровавшись в атомолетах, команда инженеров и ученых строит ныне самолет, способный пролететь вокруг Земли без посадки, используя лишь энергию солнца. Два смельчака намерены вверить свои жизни 60-метровым крыльям и двум электродвигателям, установленным на хвостовом оперении машины.
В марте 1999 года швейцарец Бертран Пиккар и англичанин Брайан Джонс уже совершили первое в мире успешное беспосадочное кругосветное путешествие на воздушном шаре Breitling Orbiter 3.
После успешного приземления кабину-капсулу их воздушного шара установили в Смитсоновском аэрокосмическом музее в Вашингтоне, неподалеку от «Аполлона» и знаменитых самолетов братьев Райт (первый моторный полет), Чарлза Линдберга (первый перелет через Атлантику на самолете) и Чака Егера (первое преодоление звукового барьера).
Тот же вызов возможностям человека, только теперь в сочетании с актуальной и модной заботой об окружающей среде, читается в новом проекте Пиккара — «Солнечный импульс». Самолет должен использовать только солнечную энергию, а ночью лететь на аккумуляторах.
Причем авторы проекта утверждают, что установление нового авиарекорда — не самоцель. Главное — привлечь внимание людей к проблеме широкого применения возобновляемых источников энергии.
Идеологический предшественник «Солнечного импульса» — беспилотный самолет NASA «Гелиос», который разбился летом 2003 года. В том полете на «Гелиосе» испытывали специальные топливные элементы. Они должны были днем накапливать электроэнергию, идущую от солнечных батарей путем разложения воды на водород и кислород. Водород запасали в баллоне, чтобы использовать его ночью или просто в плохую погоду.
Точные причины аварии «Гелиоса» не установлены, тем не менее Пиккар настроен оптимистично и замахнулся сразу на постройку пилотируемого «наследника» безвременно погибшего «Гелиоса».
В 2004 году партнеры намеревались построить первый образец самолета, а в 2006-м — поднять его в воздух. В 2007 году создатели «Импульса» предполагали научить его держаться в воздухе целую ночь в рамках 36-часового полета.
Если все пойдет удачно, мечтали конструкторы, то в том же 2007 году у первого самолета появится близнец, и обе машины начнут готовить к сверхдальним полетам, которые ориентировочно состоятся в 2009 году. Однако 2007 год миновал, а длительные полеты пока так и не состоялись. Сказались технические проблемы посложнее создания компьютеризированного жилета, который по идее позволит Пикару чувствовать самолет буквально всем телом. Силовое напряжение в каком-либо крыле вызовет пропорциональное давление на соответствующую сторону корпуса пилота. И, напротив, машина будет ощущать самочувствие человека и даст ему знать, если тот испытывает утомление, стресс и тому подобное. В общем, полное взаимопонимание человека и самолета — залог успеха миссии.
Пока же конструкторы продолжают эксперименты с беспилотными «солнечными самолетами». Так сверхлегкий летательный аппарат НАСА «Патфайндер плас» будет способен оставаться в воздухе и выполнять научные полеты на протяжении почти месяца.
Оставаться в воздухе ночью ему помогают новые литий-полимерные аккумуляторы. Аккумуляторы заряжаются днем во время полета на высоте около 19,5 км с помощью новых, более эффективных солнечных элементов «Санпауар».
По сравнению с предшественником — аппаратом «Патфайндер» — размах крыльев новой машины увеличен на 6 м и достигает 36 м. Причем и «Патфайндер плас» по плану станет очередным шагом на пути к созданию дистанционно управляемого летательного аппарата на солнечной энергии «Центурион» с размахом крыльев уже в 72 м.
В ходе полетов «Патфайндера» был установлен новый мировой рекорд высоты в 21 405 м для самолетов с винтовой тягой. С помощью «Патфайндер плас» создатели аппарата надеются установить новый рекорд в 30 000 м.
Затем, возможно, создатели аппарата попытаются отправить его в полет вокруг Земли. Поскольку из-за малой скорости (порядка 145 км/ч) самолет не поспеет за движущимся Солнцем, в ночное время питание электромотора будет поддерживаться за счет аккумулятора или топливных элементов, работающих на гидразине и кислороде.
Начало этим работам, пожалуй, положили эксперименты, проведенные на полигоне исследовательского центра Министерства связи Канады. А именно 6 октября 1987 года здесь состоялся первый полет опытного варианта беспилотного самолета «SHARP» (Stationary High-Altitude Relay Platform), представляющего собой стационарную высотную платформу-ретранслятор с двигателем на сверхвысокочастотной (СВЧ) энергии.
Самолет этот, имевший крыло с размахом 4 м, по мысли создателей представлял собой лишь уменьшенный прототип будущей машины.
На взлете и посадке питание электродвигателя с воздушным винтом осуществлялось за счет энергии бортовых никель-кадмиевых батарей. После взлета и подъема на высоту 90 м батареи отключались, и в дальнейшем полет осуществлялся за счет передачи на борт аппарата СВЧ-энергии с наземного передатчика при помощи параболической антенны.
На борту самолета находилась специальная приемная антенна, которая обеспечивала преобразование СВЧ-излучения сначала в постоянный, а затем и в переменный ток, необходимый для питания электродвигателя.
Предполагалось, что в дальнейшем усовершенствованный вариант самолета больших габаритов сможет подняться на высоту 2,5–3 км. Однако такой самолет до сих пор не появился. Почему?
Со временем выяснилось, что затраты на его создание оказались существенно выше, чем предполагалось. Ведь в окончательном варианте, по мнению разработчиков, самолет должен иметь размах крыла 36,6 м, длину фюзеляжа 23,8 м, диаметр диска с антеннами-выпрямителями 9,1 м и массу полезной нагрузки около 90 кг.
Чтобы обеспечить эффективный прием передаваемой энергии, на борту самолета предполагается установить около 10 тыс. антенн-выпрямителей. Они будут располагаться под консолями крыла и фюзеляжа, а также непосредственно на диске. Управление аппаратом обеспечит бортовой компьютер.
Чтобы передаваемой на борт самолета СВЧ-энергии хватило для поддержания полета, необходимо, чтобы ширина сфокусированного луча не превышала 30 м, давала мощность на ходе бортового электродвигателя не менее 30 кВт, а стало быть, плотность энергии на нижней части самолета должна составлять порядка 500 Вт/кв. м при полете на высоте до 21 км.
С этой целью выбрана частота передаваемого излучения 2,45 ГГц; при этом меньше потери энергетического пучка в воздушной среде. А чтобы передаваемый луч достиг приемной антенны, не распыляясь в пространстве более чем на 30 м в окружности, диаметр передающей антенны должен быть не менее 70 м.
Чтобы выбрать оптимальный вариант, разработчики предполагали рассмотреть несколько конструкций передающего оборудования — как в виде одной большой антенны, так и антенной системы. Одно из предложений предусматривает также использование системы из 260 параболических антенн с диаметром отражателя 4,6 м с механическими и электронными средствами управления пучком энергии.
В общем, трудностей оказалось предостаточно. Тем не менее разработчики полагают, что коммерческий самолет такого типа будет создан примерно к 2015–2025 годам.
Согласно расчетам, он должен выполнять барражирующие полеты по кругу диаметром 4,5 км на высоте 21 км при скорости 220 км/ч, охватывая площадь диаметром около 600 км. Продолжительность такого полета составит от 6 месяцев до 2 лет. А сам аппарат предполагается использовать как летающую антенну для ретрансляции программ регионального радиовещания, ведения прямых телепередач и обеспечения телефонной связи с подвижными транспортными средствами, наблюдения за океанской акваторией и для дальнего радиолокационного обнаружения низколетящих целей, ведения круглосуточного наблюдения за границами и т. д.
Ну а там, глядишь, подобные летательные аппараты смогут поднять на такие высоты, где голубое небо становится уже черным, то есть на космическую высоту.
Правда, пока и здесь эксперименты еще не вышли за пределы лабораторий и полигонов. Например, в одной из лабораторий Токийского технологического института можно увидеть, как лазерный луч сбивает со стола бумажный самолетик. На первый взгляд такой «аттракцион» — не более чем забава студентов и преподавателей, которыми руководит профессор Такоши Ейп. Однако с точки зрения исследователей, этот самолетик — предшественник летательных аппаратов будущего.
Первое, что приходит на ум: подобные модели с телекамерами и научной аппаратурой на борту, подталкиваемые лазерными лучами, смогут неограниченно долго держаться в воздухе, проводя мониторинг окружающей среды, выполняя разведывательные задачи и т. д.
Таково прогнозируемое будущее. Пока же бумажная модель имеет размах крыльев всего в 5 см и вес не более 0,3 г. На хвосте самолетика укреплена полоска алюминиевой фольги для отражения лазерного луча.
Но поскольку давление света невелико, то тягу пытаются увеличить с помощью… пара. Для этого алюминиевую фольгу смачивают несколькими каплями воды. Испаряясь под действием лазерного луча, она превращается в пар и создает реактивную тягу.
На фольгу на другом самолетике с той же целью наносят несколько капель полимера, который под действием лазера также способен обращаться в пар. Но вода все-таки лучше, полагает профессор Такоши Ейп. Она дешевле пластика и действует сильнее.
По его подсчетам, струя пара движется со скоростью примерно 100 м/с. В принципе почти с такой же скоростью Может двигаться и модель. Но это в идеале. Пока же лазер лишь сталкивает модель с лабораторного стола, и она плавно планирует на пол.
Подобный подход к движению имеет то преимущество, что источник движения — лазер — находится вне летательного аппарата. А значит, вес самого «самолета» может быть существенно уменьшен.
Аналогичная схема может быть также использована для удешевления запуска небольших спутников. Такая идея была высказана доктором Артуром Кантровицем, профессором инженерной механики из Дартмутского университета, еще лет сорок тому назад.
А в экспериментах, проведенных на ракетном полигоне «Уайт Сандс», штат Нью-Мексико, в октябре 2000 года, сфокусированный луч углекислотного лазера смог подбросить модель космического аппарата «Lightcraft» весом в 50 г и размером с теннисный мяч на высоту 70 м. Полет модели продолжался всего 13 с. Однако лиха беда начало!
Доктор Лейк Мирабо, профессор механики политехникума в г. Троя, штат Нью-Йорк, принимавший участие в упомянутом эксперименте, собирается в ближайшее время добиться еще более впечатляющих результатов. По его расчетам, мощный лазерный луч сможет разогнать небольшой летательный аппарат до скорости не менее 6М, то есть в 6 раз большей, чем скорость звука. Причем полет этот будет проходить на границе атмосферы, на высоте примерно в 100 км.
Подобная технология, по мнению профессора Мирабо, в значительной мере упростит и удешевит доставку грузов в космос. И если сейчас на каждый килограмм груза при доставке на орбиту приходится тратить не менее 10 000 долларов, то «лазерная доставка» будет стоить в 100, а то и в 1000 раз дешевле!
В одной из разработок ученого параболическое зеркало, смонтированное на корме небольшого космического аппарата, фокусировало лазерные импульсы на покрытии из полимерного материала. Материал, понятно, испарялся, и получавшаяся реактивная сила подбрасывала аппарат вверх. Причем если ветер отклонял аппарат от вертикали, автоматика тут же меняла направление реактивной струи, возвращая аппарат в прежнее положение.
«Возможно, в будущем, — говорит профессор Мирабо, — удастся создать более эффективные двигатели, использующие лазерную энергию вместо жидкого топлива. Такие устройства целесообразно использовать в пределах земной атмосферы. На больших же высотах реактивную тягу можно будет создавать с помощью водяного пара, как то предлагают японские исследователи…»
Впрочем, не только японские и американские исследователи работают в этом направлении. Помнится, еще лет тридцать тому назад в одной из лабораторий Московского физико-технического института мне показывали ракету из фольги. И летала она… с помощью лазерного луча и водяного пара.
Ныне этот «трюк» несколько модернизировали во многих лабораториях. Скажем, в немецком Центре авиации и астронавтики, базирующемся в Штутгарте, подобным образом запускают «летающие тарелки» диаметром с пепельницу.
Однако чтобы вывести за пределы атмосферы реальный космический аппарат со спутником, нужно направить на него луч, пульсирующий с частотой не меньше десяти вспышек в секунду и мощностью около 1 млн ватт. А это в 100 раз больше, чем мощность современных квантовых генераторов.
Тем не менее они надеются, что мощность лазеров в ближайшие годы возрастет настолько, что уже в скором будущем летательные аппараты типа «Lightcraft» будут способны доставлять на околоземную орбиту мини-спутники, служащие, например, для поддержания мобильной связи.
А чтобы не ждать, пока квантовые генераторы наберут необходимую мощность, по всей вероятности, первые лазерные двигатели будут использованы для корректирования положения на орбите спутников, уже выведенных в космос, а также помогут продлить срок действия спутников, которые уже готовы упасть на Землю потому, что на борту иссякает запас топлива для маневров.
В дальнейшей перспективе, полагают исследователи, лазерные лучи, посылаемые со спутников или с высотных аэростатов, возможно, будут приводить в движение гиперзвуковые авиационно-космические самолеты, которые смогут в считанные часы доставить пассажиров или грузы в любую точку планеты. Причем летать они будут на границе атмосферы, где мало сопротивление движению, но из-за отсутствия достаточного количества кислорода не способны работать обычные реактивные двигатели.
По мнению специалистов, именно летательные аппараты с лазерными двигателями к середине XXI века сделают полеты в космос обыденным делом.
Во время Великой Отечественной войны наибольшую ненависть, пожалуй, вызывали даже не фашистские истребители и бомбардировщики, а «рама». Так метко окрестили наши бойцы самолет-разведчик XF-11 за характерную раздвоенность хвостовой балки. «Рама» могла безнаказанно часами висеть над нашими позициями, высматривая с высоты, недоступной зениткам и даже самолетам-перехватчикам, все, что творилось на земле.
Однако мало кто знает, что после войны уцелевшие экземпляры XF-11 были перегнаны через океан в США, где и послужили прототипами для разработки целой серии самолетов-шпионов. В их числе и знаменитый U-2, на котором Г. Ф. Пауэрс совершил полет над территорией СССР, но был сбит нашими ракетами.
Потом появились спутники-шпионы, и о высотных самолетах-разведчиках, казалось, стали постепенно забывать. Но ныне, похоже, мы являемся свидетелями новой волны интереса к ним. Бывшие шпионы меняют профессию…
Однако давайте обо всем по порядку.
До появления зенитных самонаводящихся авиационных ракет большая высота полета служила для самолетов, пожалуй, самой надежной защитой от неприятеля. Особенно это касалось бомбардировщиков и разведчиков. Именно по этому пути пошли авиаконструкторы Германии и СССР в предвоенные годы, стремясь создать самолеты, способные совершать длительные полеты в стратосфере.
Появление турбореактивных двигателей (ТРД) значительно расширило диапазон высот полета самолетов. В 1952 году эту проблему попытались решить специалисты американской фирмы «Белл», предложившие высотный малоскоростной двухдвигательный разведчик со стреловидным крылом. Спустя два года «Беллу» «перешла дорогу» фирма «Локхид». К. Джонсон предложил более легкий и с меньшими размерами самолет. Это был U-2.
Конструкторы «Локхида», создавая U-2, отказались от стреловидного крыла. Это позволило довести аэродинамическое качество машины до 25, снизить ее массу, что в совокупности с низкой нагрузкой на крыло подняло потолок разведчика до 21 км и более. Но, выбрав прямое крыло, аэродинамики столкнулись с другой проблемой. Как известно, с ростом высоты падает скорость распространения звука, а это из-за раннего развития волновых процессов на несущей поверхности значительно снижает верхний скоростной предел машины. Пришлось для будущего U-2 разрабатывать специальный крыльевой профиль.
Облегчая самолет, не забыли и о шасси, применив велосипедную схему. Боковые же опоры сделали сбрасываемыми после взлета. По этой же причине отсутствовало катапультируемое кресло, которое установили в 1957 году перед первым вторжением в воздушное пространство СССР. Тогда же самолет покрасили черной краской, снизившей его оптическую, а возможно, и радиолокационную заметность.
«Локхид» U-2 постоянно совершенствовался. Появились варианты «В» и «С». К 1961 году построили 55 машин этих вариантов. На более поздних из них вместо ТРД «Пратт-Уитни» J57-P-37A тягой около 5000 кгс установили J75-P-1 ЗА тягой по 7710 кгс, что повысило их дальность и потолок.
Тайну U-2 разгадали советские специалисты после того, как ракетчики 1 мая 1960 года сбили самолет Гарри Френсиса Пауэрса. Место падения американского разведчика в окрестностях Свердловска долго прочесывали специальные поисковые команды, собирая останки сбитой машины.
Как выяснилось, это был один из первых вариантов U-2 с крылом размахом 24,4 м. Самолеты этого типа отличались более мощным и экономичным ТРД. Первыми изучать трофейную машину начали двигателисты. В результате 28 июня 1960 года вышло постановление Совмина о воспроизведении двигателя «Пратт-Уитни» J75-P-13. Копирование двигателя под обозначением РД-16–75 велось в Казани, в ОКБ-16 под руководством П. Ф. Зубца.
«Локхид» U-2 с разведывательным оборудованием, обеспечивавшим сбор значительного объема информации в совокупности с большими высотой и дальностью полета при сравнительно малом весе, по заключению НИИ ВВС, представлял для военных большой интерес. И спустя два месяца вышло постановление Совмина о воспроизведении уже всего самолета-разведчика U-2 по сохранившимся останкам.
Советский аналог получил обозначение С-13. Главной целью этой работы стало всестороннее изучение конструктивных, технологических и эксплуатационных особенностей американского самолета, а также освоение в производстве элементов конструкции, материалов и оборудования для применения в отечественном самолетостроении. К апрелю 1961 года построили металлический макет фюзеляжа. В первом квартале 1962 года первые две машины требовалось предъявить на испытания.
По результатам летных испытаний предполагалось рассмотреть вопрос о возможности применения С-13 для зондирования атмосферы, уничтожения дрейфующих аэростатов противника и других воздушных целей. При этом все самолеты планировалось оснастить аэрофотоаппаратами «73–13» (АФА-60).
Все шло в соответствии с планом, но 12 мая 1962 года внезапно появилось очередное и последнее постановление правительства — на сей раз о прекращении работ по самолету С-13. Американский разведчик «Локхид» U-2 в советском исполнении так и не появился в небе СССР. Однако работы по его созданию все же принесли определенную пользу: отечественная авиапромышленность приобрела ценный опыт, освоив новые материалы, технологические процессы и технические решения, которые были воплощены впоследствии в других летательных аппаратах.
Причина же прекращения работ состояла вот в чем. Пока наши конструкторы копировали U-2 образца середины 50-х годов, на фирме «Локхид» модернизировали образец. Новый самолет с крылом большего размаха получил обозначение U-2R. В 70-е годы он затем стал основой для создания самолета TR-1, первый полет которого (вариант TR-1 А) состоялся в августе 1981 года, а серийное производство завершилось в конце 1989 года. К тому времени на его борту имелись РЛС бокового обзора UPD-X фирмы «Хьюз» с синтезированной апертурой и дальностью 55 км, системы электронной (ELINT) и радио (SIGINT) разведок, радионавигационная система TACAN, панорамная камера Т-35 и прочее оборудование.
Кроме разведчика, были разработаны учебный TR-1B и исследовательский ER-2 (для NASA) самолеты. По сообщениям иностранной печати, продолжительность полета TR-1 достигала 10–12 часов. О возможностях же аппаратуры, стоявшей на этих самолетах можно судить хотя бы по такому факту. После возвращения в США Пауэрс опубликовал свои воспоминания, где, в частности, отмечал, что технические возможности U-2 позволяли «с высоты 10 км обнаруживать головку гвоздя, с 15 км определить название газеты, с 20 км сфотографировать след человека, а с 25 км отличить велосипедиста от пешехода». Причем инфракрасная аппаратура позволяла фотографировать ночью.
Ну а что же наши конструкторы? Неужто они так и позволили конструктору U-2 Кларенсу Джонсону по прозвищу Келли и его коллегам из «мастерских скунса» (Skunk Works) — так на местном жаргоне называлось КБ, в котором создавались самые секретные самолеты США, — безнаказанно уйти в отрыв?
Нет, они в этом заочном споре смогли сказать и свое веское слово.
В апреле 1958 года вышло постановление правительства СССР — документа настолько важного, что на нем стояло сразу два грифа: «Совершенно секретно» и «Особой важности». В нем, в частности, значилось: «разработать одноместный высотный разведчик для отработки перехвата разведчиков с дозвуковыми скоростями на базе Як-25Р с прямым крылом, двумя двигателями Р11–300 (самолет Як-25РВ) со следующими данными: практический потолок 20 000—21 000 м, максимальная скорость на высоте 15 000 м — 900 км/ч, на высоте 20 000 м — 800 км/ч; минимальная скорость на высоте 20 000 м — 750 км/ч; дальность полета на высоте 20 000 м — 2500 км, на высоте 16 000—18 000 м — 3500 км и на высоте 13 000-14 000 м — 5000 км».
Далее предполагалось оснастить самолет пушкой НР-23 с 50 патронами и аэрофотоаппаратом АФА-40 для плановой съемки. Причем, кроме пилотируемого варианта, предполагалось создание Як-25РВ «для уничтожения дрейфующих аэростатов и в варианте радиоуправляемого самолета-мишени».
Машину построили, и в марте 1959 года летчик-испытатель ОКБ-115 В. П. Смирнов начал ее заводские испытания. Причем уже 13 и 25 июля Смирнов установил два мировых рекорда, подняв грузы весом 1000 и 2000 кг соответственно на высоты 20 456 и 20 174 м.
Несмотря на преемственность названия, Як-25РВ можно считать совершенно новым самолетом по сравнению с предшественником Як-25Р. Двухместную кабину экипажа переделали в одноместную, перекомпоновали оборудование, удлинили крыло, двигатели АМ-9 заменили на высотные PUB-300…
Государственные испытания, в которых принимал участие ведущий летчик-испытатель П. Н. Белясник, проходили с мая по август 1961 года. Они показали, что самолет обладал рядом недостатков, главные из которых связаны с отсутствием воздушных тормозов и закрылков. Кроме того, Як-25РВ-1, не имевший светотехнического оборудования и анти-обледенительной системы, мог эксплуатироваться только днем в простых метеоусловиях. Кроме того, если высота превышала 16 000 м, возникали трудности со снижением. Как рассказывал сам Белясник, поднявшись на 18 000 м, самолет мог снижаться только после выпуска шасси и уменьшения скорости до границы возникновения тряски. Спуск был довольно продолжительный и, например, с высоты 19 000 м занимал около 30 минут.
Тем не менее даже на этом, еще не доведенном самолете 11 августа 1965 года М. Л. Попович пролетела замкнутый маршрут протяженностью 2000 км со средней скоростью 735,048 км/ч. А два года спустя, 18 сентября 1967 года, она же пролетела замкнутый маршрут длиной 2497 км, установив, таким образом, два женских мировых рекорда.
Впрочем, заданную дальность 5000 км получить так и не удалось. А потому весной того же года заместитель председателя Совета Министров Д. Ф. Устинов поставил перед нашими конструкторами задачу увеличить высоту и продолжительность полета Як-25РВ. Однако в ответе от 9 апреля тогдашний министр П. В. Дементьев сообщил, что «повысить потолок самолета Як-25РВ до 22–23 км при продолжительности полета 5–6 часов возможно за счет облегчения конструкции самолета, увеличения размаха крыла и тяги двигателей, снижения их веса. Проработка вопроса о модификации ТРД PI 1В-300 показала, что получение необходимых для модификации самолета тяги и веса двигателей не представляется возможным без коренной переделки основных узлов и деталей…».
Какие «специалисты» подготовили это письмо — остается лишь гадать. Знал ли о нем А. С. Яковлев, неизвестно. Во всяком случае, Александр Сергеевич направил в декабре того же года письмо Устинову, в котором говорилось, что в его ОКБ совместно с С. К. Туманским проработана перспектива ближайшего развития этого самолета с целью увеличения высоты и продолжительности полета.
В итоге такой неразберихи работы над доведением Як-25РВ шли ни шатко, ни валко. В итоге Як-25РВ так и не пошел в серию, а его место занял сверхзвуковой МиГ-25Р.
Американцы тем временем тоже не стояли на месте. И вместо дозвукового U-2 «флагманом» разведывательной авиации США стал созданный конструктором У. Джонсоном в начале 60-х годов самолет SR-71, он же — «черная птица». Хорошая аэродинамика, совершенные двигатели, специальное термостабильное топливо, а главное — широкое применение в конструкции титана позволили разведчику (первоначально — истребителю-перехватчику) развивать крейсерскую скорость более 3М (то есть втрое превзойти скорость звука).
Выглядела «черная птица» впечатляющее. Благодаря специальному покрытию, которое по идее должно было поглощать лучи радара, самолет и в самом деле был совершенно черным. Оттянутые назад стреловидные плоскости с выступающими из них далеко вперед воздухозаборниками, уплощенный, как у рыбы-камбалы, фюзеляж придавали самолету вид летательного аппарата инопланетян.
Не случайно первые же испытательные полеты SR-71, проводившиеся в основном ночами и над безлюдной местностью, вызвали тем не менее волну слухов о «налетах инопланетян». Слухи эти отнюдь не опровергались, а даже поддерживались секретными службами, которым таким образом некоторое время удавалось прикрывать завесой дезинформации правду о новом самолете.
А она была такова.
Первые рекорды на «черных птицах» были установлены летчиками ВВС США в печальную для американцев годовщину — 1 мая 1965 года. В этот день пять лет назад над Уралом ракета советского комплекса ЗРК С-75 поразила разведчик U-2.
День, конечно, был выбрал не случайно: американцы хотели показать, что на смену U-2 появился новый самолет, летные характеристики которого позволяли ему избежать печальной участи предшественника.
И вот на прототипе еще не доведенного до серии самолета (официально он значился YF-12) экипаж в составе полковника Роберта Стефенса и подполковника Дэниэля Андрэ установил абсолютные рекорды скорости полета на базе 15,25 км (3331,507 км/ч) и высоты горизонтального полета (24 462,596 м).
В тот же день майоры Уолтер Дэниэль и Ноэль Уорнер пролетели 500 км по замкнутому маршруту со средней скоростью 2644,596 км/ч. Майор Дэниэль в тот день установил и еще несколько абсолютных мировых рекордов, правда, уже на пару с капитаном Джеймсом Куни; это были рекорды скорости на замкнутом 1000-километровом маршруте с грузом массой 2000 кг, 1000 кг и без нагрузки. Майор побил все три рекорда в одном полете, промчавшись 1000 км со скоростью 2718,006 км/ч.
Впрочем, рекорды высоты и скорости на 500-и 1000-километровых маршрутах продержались недолго: их побил Александр Васильевич Федотов на истребителе-перехватчике МиГ-25, который как раз и предназначался для охоты за подобными «птицами».
Очередная серия рекордных полетов была связана с празднованием в июле 1976 года 50-летия со дня формирования 9-го стратегического разведывательного авиационного крыла ВВС США.
И вот 27–28 июля летчики крыла установили несколько мировых рекордов. Майоры Адольфус Бледен и Джон Фуллер отобрали у Федотова рекорд скорости на замкнутом маршруте 1000 км, пройдя маршрут со скоростью 3367,221 км/ч. Капитан Роберт Хилт и майор Ларри Эллиот забрались на 25 929,031 м, установив тем самым новый абсолютный рекорд высоты горизонтального полета. И, наконец, капитан Элдон Джорц с майором Джорджем Морганом установили абсолютный рекорд скорости, достигнув 3529,56 км/ч!
Все рекорды были установлены на самолетах, принадлежащих 9-му авиакрылу.
В прессе также широко освещался рекордный беспосадочный перелет Джеймса Салливана и Ноэля Уиддифилда по маршруту Нью-Йорк — Лондон для участия в авиационно-космическом салоне в Фарнборо. Экипаж взлетел с базы Бил и приземлился в Фарнборо через 1 час 55 минут 42 секунды после прохода контрольной точки над Нью-Йорком. Маршрут протяженностью 5617 км был пройден со средней скоростью 2924 км/ч; причем в полете Салливан трижды дозаправлялся в воздухе.
Почти две недели спустя, 12 сентября, на том же самом самолете капитан Гарольд Адаме и майор Уильям Мачорик предприняли попытку установить новый рекорд на маршруте Лондон — Лос-Анджелес. Однако через 10 минут после взлета в системе упало давление масла, и экипаж повернул назад. Правда, на другой день, несмотря на 13-е число, им повезло больше: разведчик затратил на преодоление расстояния 10 454 км 3 часа 47 минут 35,8 секунд.
Наконец, в 1990 году на склоне карьеры SR-71 пилоты поставили несколько новых рекордов. Так при перелете с авиабазы Бил на аэродром Смитсоновского музея 6 марта 1990 г. экипаж в составе подполковников Эдварда Ялдинга и Джозефа Вида установил пять рекордов, четыре из которых зафиксировали официально. Самолет преодолел расстояние 3702 км между Лос-Анджелесом и Вашингтоном за 1 час 4 минуты 5 секунд со скоростью 3466 км/ч; 501 км между Сент-Луисом и Цинциннати за 8 минут 20 секунд со скоростью 3609 км/ч и 1517 км между Канзас-Сити и Вашингтоном за 25 минут 55 секунд со скоростью 3511 км/ч. Причем на участке между Сент-Луисом и Цинциннати SR-71 разогнался до скорости аж 3609 км/ч; однако этот рекорд американцы регистрировать почему-то не стали.
Хотя и поныне «черные птицы» по-прежнему пользуются повышенным вниманием на любой авиационной выставке, привлекая посетителей своим экзотичным видом, назвать особо удачной эту машину нельзя. Прежде всего это произошло потому, что конструкторы команды Джонсона хотели «одним махом троих побивахом».
ЦРУ вообще-то заказывало высотный разведчик. И получило его в виде А-12. Причем в угоду заказчику конструкторы всю концепцию машины подстроили под два главных требования — малозаметность в лучах радара и достижение крейсерской скорости полета М=3 на большом рабочем потолке.
Однако что получилось в итоге? Эффективную поверхность рассеивания аппарата действительно удалось уменьшить, но не настолько, чтобы разведчик не мог засекаться вообще военными РЛС.
Достижение же скорости ЗМ потребовало широкого применения титана, использования специального топлива, а значит, и особых заправщиков для него. Все это в итоге обернулось сумасшедшей стоимостью как самого самолета, так и его обслуживания.
Между тем, как показала практика, самолет, летящий «всего-навсего» со скоростью М = 2,5–2,7 на высоте 23–25 км, практически несбиваем. Снижение же числа М на несколько десятых означает серьезное уменьшение температурного нагрева, а значит, и возможность использования стали, а не титана.
В итоге единственными, кто оказался в самом деле на высоте, оказались электронщики, сумевшие создать уникальную систему управления самолетом, чьи летные характеристики определялись скорее электроникой, чем аэродинамикой. А его инерциальная навигационная система и сегодня, спустя сорок с лишним лет после разработки, сделает честь ее авторам.
В общем, и А-12 и его младший собрат SR-71 являются выдающимися самолетами-разведчиками. Однако сам Джонсон изначально думал на основе базовой конструкции сделать и разведчик, и истребитель, и ударный самолет. И вот этот замысел оказался невыполнимым.
Для истребителя А-12 имел слишком «хлипкую» конструкцию, машина не могла выполнять фигуры высшего пилотажа. Место же скоростного высотного перехватчика с успехом заняли другие самолеты, более дешевые в производстве и эксплуатации. А до постройки ударного самолета дело вообще не дошло.
Возможно, так получилось потому, что тут инициативу перехватили наши конструкторы, создавшие МиГ-25 — высотный скоростной разведчик, истребитель-перехватчик и бомбардировщик «в одном флаконе». Причем внешний облик МиГа и его компоновка — отнюдь не экзотика, скорее обыденность, ставшая классикой, образцом для последующих F-14, Г-15, F-18, МиГ-29, Су-27…
Причем боевая эффективность МиГ-25 многократно проверена в военных конфликтах. И если по официальным американским данным, ни одна «Черная птица» не была сбита во время боевых вылетов, хотя из-за аварий потеряно до трети машин, то наши «миги» неоднократно сбивали. Потому как на войне всякое случается… Однако ни разу МиГ не был уничтожен в полете на высоте больше 20 км и скорости М > 2,5.
Что же касается рекордов, то для их установления наши конструкторы в свое время тоже попробовали создать именно рекордный самолет. Его назвали Е-50 и поставили на него жидкостный реактивный двигатель (ЖРД), воссоздав таким образом на новом качественном уровне ракетный самолет БИ-1.
Необходимость иметь для работы ЖРД на борту не только топливо, но и окислитель, привела к тому, что Е-50 хоть и летал с «сумасшедшей» скоростью на рекордной высоте, но весьма непродолжительное время. Впрочем, заказчики пошли на это, решив, что высотному перехватчику большая дальность полета не так уж и нужна. И нашли для Е-50 подходящую работу.
Дело в том, что, начиная с середины 50-х годов, специалисты стран — членов НАТО стали предпринимать эпизодические, а затем и систематические попытки проникновения в воздушное пространство СССР. Для этого применялись не только самолеты-разведчики, но и летательные аппараты легче воздуха — беспилотные воздушные шары, наполненные водородом и несущие фото- и радиоразведывательное оборудование. Их запускали в основном с территории Западной Германии.
Нейтрализовать их было очень трудно — приходилось поднимать дежурные перехватчики, которые расстреливали шары из пушек. Однако оболочки их были многосекционными, прострел одной или нескольких секций приводил лишь к небольшой потере высоты, а маневрирование около цели было чревато столкновением; да и сам взрыв водорода небезопасен для истребителя…
Советские истребительные полки ВВС и ПВО в то время располагали самолетами МиГ-15, МиГ-15бис, МиГ-17, МиГ-17ф, МиГ-17п (пф) и Як-25 м. Сверхзвуковые перехватчики МиГ-19 только-только начали поступать в строевые части, и летчики еще осваивали их. Зенитных ракет класса «земля — воздух» практически не было, они появились в частях ПВО через несколько лет.
В этих условиях специальным постановлением правительства особому конструкторскому бюро, руководимому А. И. Микояном, и поручили в кратчайшие сроки создать высотный перехватчик, способный подниматься до 25 тыс. м.
Поскольку времени на разработку дали в обрез, в ОКБ решили не делать новый самолет «с нуля», а переоборудовать уже летающий истребитель Е-2, поставив на него комбинированную силовую установку. Она состояла из основного турбореактивного двигателя АМ-9Е тягой 3800 кгс и дополнительного ЖРД С-155 конструкции Л. C. Душкина с максимальной тягой 4040 кгс.
Первый Е-50/1 построили на опытном заводе довольно быстро, и с 9 января по 14 июля 1956 года провели его летные испытания. Всего на нем выполнили 18 полетов, причем ЖРД включался в трех. При этом выяснилось: ЖРД даже на минимальной тяге обеспечивал взлет истребителя до высоты 26 250 м!
В конце 1956 года был утвержден аванпроект серийного Е-50А. На нем установили маршевый двигатель Р11–300, две пушки НР-30. Предусматривалась подвеска подфюзеляжного бака с 625 л горючего для ЖРД, 2060 л окислителя и 110 л перекиси водорода.
Поскольку, судя по расчетам, машина могла развивать скорость, равную М = 2,35, и подниматься на 26 000 м, для летчиков начали разрабатывать специальный скафандр.
К началу 1957 года построили Е-50/3, на котором потом много летали Васин и Мухин. Однако 6 августа произошла катастрофа: в контрольно-сдаточном полете взорвался ЖРД. Летчик-испытатель НИИ ВВС Н. А. Коровин понял, что случилось, но, несмотря на разрешение катапультироваться, попытался спасти опытную машину. Под Шатурой, снижаясь и выбирая место для вынужденной посадки, он заметил ровную зелено-рыжую площадку. Приняв ее за поле, стал садиться, не выпуская шасси, однако внизу был подсохший торфяник. Коснувшись его, самолет перевернулся и загорелся, Коровин погиб…
Испытания продолжили на Е-50/2. И тут сверху пришел приказ о прекращении всей программы Е-50! Причин тому было несколько. Тут и личное мнение Н. С. Хрущева, что лучше строить ракеты, а не самолеты. И мнение специалистов, полагавших, что эксплуатация столь сложной машины кончится точно так же, как и судьба БИ-1. И гибель Коровина — лишь первая жертва среди многих возможных.
Что же касается шаров-шпионов, то для уничтожения их свыше 30 лет назад на Экспериментальном машиностроительном заводе в подмосковном Жуковском под руководством В. М. Мясищева началась разработка противостратостатного высотного самолета М-17. И он был создан.
Несколько позднее на его базе решили создать и разведчик, подобный U-2. Так стал создаваться М-55.
Решить задачу с прежними силовой установкой и крылом предшественника можно было лишь путем повышения относительного веса топлива. Для этого пришлось ТРД РД36–51В заменить на два более экономичных турбовентиляторных ДЗО-В12 и довести относительный вес топлива с 21,3 до 33,5 % от взлетного веса. Фюзеляж пришлось переделать, разместив в нем отсеки для разведывательного оборудования. По сравнению с крылом М-17, технологически делившимся на четыре части и не имевшим центроплана, у М-55 появился классический центроплан, к которому крепились отъемные части. Претерпело изменение и оперение. От М-17 осталось лишь шасси, т. е. фактически сделали новый самолет.
Для обеспечения требуемых характеристик устойчивости в систему управления самолетом включили автоматическое устройство, повышающее безопасность полета, и применили бустеры, облегчавшие управление элеронами. Замена аналогового вычислителя (у М-17) на цифровой улучшила управляемость, при заданных запасах устойчивости, и обеспечила встроенный контроль систем самолета.
Летные испытания показали, что аэродинамические качества М-55 и американского TR-1 (модификация U-2) почти сравнялись.
Но к тому времени обязанности разведки с успехом стали выполнять спутники-шпионы и М-55, как и М-17, остался не у дел. В 1990 году самолет рассекретили, он получил название «Стратосфера». Вскоре на нем было установлено 20 мировых рекордов высоты, скорости полета и скороподъемности для самолетов этого класса.
Дальнейшим развитием этой конструкции стал М-55 «Геофизика». Единственная в нашей стране и одна из немногих в мире машина позволяет проводить научные исследования в атмосфере и стратосфере на больших высотах. Одно из назначений «Геофизики» — противоградовая защита. Известно, что ежегодный мировой ущерб от градобития превышает 2 млрд долларов, причем большая часть градоопасных регионов земного шара в Африке, Азии, Южной и Северной Америке и даже некоторые регионы в Европе не имеют пока системы противоградовой защиты.
В 1996 году при участии летчика-испытателя ЭМЗ В. В. Васенкова началось изучение озонового слоя в западном секторе Арктики. Подготовка и испытания М-55 с исследовательской аппаратурой проводились на одной из баз итальянских ВВС вблизи Рима. Параллельно с испытательной программой исследовалось состояние атмосферы на больших высотах над итальянской столицей. Вслед за этим самолет перелетел в Финляндию. По пути туда М-55 пытались безуспешно «перехватить» пара МиГ-29 из люфтваффе, а над Швецией — пара «Виггенов». Исследовательские полеты с финского аэродрома проводились ночью в сторону Гренландии, к островам Шпицберген и Новая Земля, на высотах до 21 км.
К сожалению, полеты на М-55 не обошлись без жертв. Так 29 мая 1995 года в испытательном полете погиб Э. Чельцов. Два года спустя потерпел аварию еще один самолет, сорвавшийся в штопор.
В 2003 году стратосферный самолет М-55 «Геофизика» использовали еще в одной роли. Он должен поднять на высоту 17 км на своей «спине» ракетоплан C–XXI с экипажем в три человека. Для этого М-55 оснастят двумя дополнительными ракетными ускорителями. Далее C–XXI полетит самостоятельно. И совершив суборбитальный полет, вернется на аэродром на своих крыльях.
По словам главного конструктора проекта Валерия Новикова, C–XXI позволит совершить своего рода революцию в астронавтике, поскольку приведет к появлению нового поколения космических носителей многоразового использования — куда более дешевых и надежных, чем нынешние. Однако пока готов лишь макетный образец нового космоплана.
Так что пока наши специалисты всерьез отстали от команд других стран. Дело в том, что в 1996 году Питером Дйамандисом, предпринимателем из Сент-Луиса, штат Миссури, был учрежден приз в 10 млн долларов, который, по условиям конкурса, достанется тому, кто первый доставит космического туриста на высоту выше 100 км.
Претенденты должны были стартовать до 1 января 2005 года. В космической гонке поначалу участвовали свыше двух десятков коллективов из Аргентины, Канады, России, Англии и США. Правда, достижения большинства оказались сомнительны — мало кому удалось продвинуться дальше чертежей или даже голой идеи.
Поэтому многие наблюдатели сразу отдали предпочтение команде Берта Рутана, который прославился еще в 1986 году, когда построил самолет «Вояджер», на котором его брат Дик Рутан вместе с Джейн Игер совершил безпосадочный полет вокруг земного шара за девять суток. В апреле 2003 года Берт продемонстрировал свое новое детище — транспортную систему, состоящую из высотного самолета «Белый рыцарь» и ракетоплана, способного, по заверению конструктора, доставить людей в космос.
Схема такова: высотный самолет «Белый рыцарь» поднимает небольшой ракетоплан на высоту 13 км. Отсюда тот стартует и, преодолев еще 87 км на собственных двигателях, дальше движется по инерции, описывая параболу. При этом его экипаж пробудет в невесомости 3–4 минуты, а затем вернется на землю, спланировав на крыльях ракетоплана, которые будут развернуты на высоте 24 км.
Берт Рутан предложил для этой схемы ряд новшеств. Например, работа двигателя ракетоплана основана на жидкой окиси азота, которая проходит через пустотелый резиновый цилиндр. Жидкость представляет собой мощный окислитель, благодаря которому резина сгорает с повышенной интенсивностью, создавая при этом тягу. Таким образом, система сочетает безопасность ракетного двигателя на жидком топливе (при помощи клапана его можно быстро отключить) с простотой твердотопливного ракетного ускорителя.
Однако раньше на подобной гибридной тяге в космос никто не летал. И были опасения, что при прохождении окиси азота через резиновую оболочку могут образоваться ударные волны, что приведет к потере стабильности. На испытаниях такой двигатель благополучно проработал 30 секунд, но в реальном полете он должен был работать вдвое дольше…
Были и другие сложности. Например, аэродинамику своего корабля Рутан тщательно смоделировал на компьютере, но испытаний в аэродинамической трубе не проводил. Он рассчитывал проверить пригодность проекта сразу в реальном полете, навесив аппарат на «Белого рыцаря». А это — известный риск. Тем более что и будущие астронавты набирали опыт управления суборбитальным аппаратом в кабине самолета, оснащенного такой же панелью управления, что и на ракетоплане.
Тем не менее в июне 2004 года группа инженеров, возглавляемая Бертом Рутаном, осуществила первый в мире частный суборбитальный полет. Самолет «Space Ship I» под управлением космонавта-любителя Майкла Невилла поднялся на высоту свыше 100 км и благополучно приземлился на аэродроме в Калифорнии. Таким образом, команда Рутана сделала первый шаг к завоеванию приза в 10 млн долларов.
Однако претендентам надо было поторопиться. По условиям конкурса они должны стартовать официально и дважды до 1 января 2005 года. Рутану и его команде удалось опередить всех. В октябре 2004 года, уложившись в недельный срок, частный космический корабль «Space Ship I» еще дважды поднялся на высоту более 100 км.
Маленький самолет сначала под управлением Майкла Мелвилла, а затем его коллеги Брайана Бинни поднялся на рекордную высоту и благополучно приземлился на аэродроме в Калифорнии. Приз был завоеван.
Впрочем, сама по себе награда не так уж дорога. Рутан уже потратил на проект более 25 млн долларов, полученных им от спонсоров, которых, видимо, привлекает возможность заработать на космических туристах значительно большие суммы, чем 10 призовых миллионов.
Если все пойдет по плану, то вскоре их станут возить в космос по три человека в неделю. Каждый заплатит порядка 80 000 долларов. Согласитесь, это намного меньше 20 млн долларов, которые тратят на полет нынешние космические туристы.
А если построить аппарат, способный взять на борт сразу 15 человек, то цена за место и еще упадет. Тем не менее инициаторы проекта рассчитывают зарабатывать ежегодно до миллиарда долларов.
Впрочем, по всей вероятности, «Геофизика» и «Белый рыцарь» — «последние из могикан» в своем роде. По мнению многих специалистов, в дальнейшем высотные полеты будут совершаться большей частью беспилотными летательными аппаратами.
Один из них — самолет «Кондор», разработанный еще в 80-х годах прошлого века, — был построен для Пентагона корпорацией Boeing как прототип шпионского воздушного корабля с размахом крыла больше, чем у «Боинга-747». Подсчитано, что его разработка обошлась в 300 с лишним миллионов долларов.
Во время одного из восьми испытательных полетов он поставил рекорд высоты, и представители Пентагона были весьма довольны этой машиной. Но затем времена изменились. И ныне вложившие деньги в его разработку агентства, связанные с Министерством обороны, утверждают, что «Кондор» им больше не нужен, что они не могут себе позволить тратить ежегодно 1,8 млн долларов на его содержание.
В защиту бывшего шпиона, как ни странно, выступили ученые-метеорологи. Они считают, что уничтожение такого самолета было бы непростительной тратой сил и средств. Ведь «Кондор» способен летать выше, чем обычные самолеты, однако значительно ниже спутниковых орбит. А это позволило бы изучить те атмосферные слои, в которых происходят важнейшие процессы, влияющие на состояние озонового слоя земли и глобальное потепление.
К тому же, по мнению ученых, этот самолет мог бы находиться в течение нескольких дней в воздушном пространстве и изучать те отдаленные зоны земной атмосферы, куда опасно посылать самолеты с пилотами — например, в те зоны, где бушуют грозы и образуются торнадо.
«На нем можно было бы также проводить испытания приборов, предназначенных для спутников. „Кондор“ представляет уникальную возможность для научных исследований и я, как ученый, всячески поддерживаю идею сохранить его», — полагает доктор Уильям Смит, профессор метеорологии Висконсинского университета в Мадисоне.
Ученые уже начали работу по использованию беспилотных самолетов для исследования атмосферы. НАСА сделало заказ на создание двух беспилотных машин меньшего размера и менее дорогих, чем «Кондор».
Одним из таких самолетов является «Персей», способный подниматься на высоту порядка 25 км, где над землей пролегает зона, которая весьма интересует ученых. Именно здесь спрятаны химические ключи к проблеме истощения озонового слоя над нашей планетой, глобального потепления и зарождения ураганов.
Внешне летательный аппарат для исследования верхних слоев атмосферы похож больше на планер, хотя имеет и двигатель. Пилотское место занимает приборный комплекс.
Прототип этого летательного аппарата под названием «Персей А» прошел летные испытания еще в начале 90-х годов XX века. С 1993 года ведется осуществление программы по сбору данных о верхних слоях атмосферы для американского космического ведомства НАСА.
Джон Лейфарт, президент фирмы «Орора», проектировавшей «Персей», говорит, что открытие дыры в озоновом слое над Антарктикой убедило ученых в необходимости обзавестись надежным летательным аппаратом для проведения химических исследований на высоте 25–30 км.
«Антарктическая дыра явилась полной неожиданностью для ученых, — сказал он. — Ее не предсказала ни одна из существовавших в то время моделей, не заметил ни один из спутников. Метеозонды, конечно, приносят известную пользу, однако многие измерения проходят при сильном ветре либо у поверхности Земли, либо в верхних слоях атмосферы. Представьте себе, каково находиться в лодке без весел…»
Благодаря «Персею» у этой «лодки» появится мотор, с помощью которого можно двигаться в любом направлении. Размах крыльев около 18 м, стартовый вес — 800 кг. В хвосте аппарата установлен пропеллер диаметром 4,5 м. Для разработки конструкции широко применялись методы автоматизированного проектирования, позволявшие моделировать заранее возможные условия полета.
Крылья, хвостовая балка и другие части аппарата выполнены из композиционных сверхлегких материалов, — графтопласта, кевлара, нонекса и других. Все это позволило создать аппарат, летающий на больших высотах с хорошими летными параметрами.
Поскольку диаметр двигателя больше, чем ноги шасси, то машина запускается как планер с пропеллером, закрепленным в горизонтальном положении. После того как будет набрана некоторая высота, буксировочный трос сбрасывается, включается двигатель и «Персей» уходит ввысь. В полете машина управляется компьютером как по командам с Земли, так и в автоматическом режиме, поскольку бортовой навигационный комплекс способен воспринимать и обрабатывать информацию от глобальной спутниковой системы определения местоположения.
И разведданные ныне поставляют беспилотные самолеты. Скажем, раз в сутки с авиабазы в Албании взлетает и берет курс на Боснию самолет, который похож на летающую модель. Легко прогибается под нагрузкой узкое крыло размахом несколько десятков метров, беззвучно шелестит винт большого диаметра, вращаемый мотором, установленным в теплоэкранированном, хорошо охлажденном отсеке. Так выглядит новый американский самолет-разведчик «Гнэт-750».
Создан он для ЦРУ по проекту «Тир-1» — составной части программы «Гроун Игл», в ходе которой исследовалась возможность замены искусственных спутников-разведчиков На беспилотные летательные аппараты длительного барражирования. Построенный фирмой «Дженерал Атомикс», самолет пока несет только оптико-электронные датчики, систему управления и блок передачи информации на расположенный не далее чем в 900 км пост управления. Но завтра эти показатели, конечно, могут быть значительно улучшены.
Для министерства обороны США уже выполняется программа «Тир-2», предполагающая создание десятка самолетов «Гнэт-750–45» с продолжительностью полета 40 часов на высоте 4600–7600 м при скорости порядка 180 км/ч. Летательные аппараты будут способны в течение 24 часов патрулировать местность на удалении до 929 км от места старта, неся на себе полезную нагрузку массой 230 кг. В качестве нее, кроме прочего, предполагается и РЛС, способная разглядеть с высоты 8 км любой предмет длиной около 30 см. И на подходе машины грузоподъемностью до 7000 кг и высотой полета до 19 км.
А вот сам самолет такой конструкции разглядеть очень не просто. Ведь в его стеклопластиковой конструкции просто нет элементов (кроме антенны), способных отражать радиоволны. В инфракрасном диапазоне наиболее заметны двигатели, но они надежно экранированы и интенсивно охлаждаются. Так что такие самолеты в какой-то мере можно сравнить с «летучими голландцами» пятого океана, с призраками, что способны многие часы неспешно плыть на больших высотах, сразу же передавая добытую информацию.
В такие вот конструкции, похоже, выродились давние мечты о самолете-призраке, которым уж без малого «в обед сто лет»
Еще в начале XX века печать обсуждала полет неслыханной дерзости, предпринятый немецкими летчиками. Под покровом ночи они сумели проскользнуть чуть ли не до пролива Ла-Манш и вернулись обратно, так и не замеченные французскими наблюдателями. «Скрытности полета в немалой степени способствовала обшивка аэроплана, выполненная из материала высокой прозрачности», — отмечали газеты.
Зачем понадобилась прозрачная обшивка, коль полет совершался все равно ночью, теперь остается лишь гадать. Однако так или иначе, к 20-м годам прошлого столетия были впервые сформулированы условия создания идеального аэроплана-разведчика: сам он должен быть невидимым, но замечать все. Как этого добиться?
Окончательного ответа на данный вопрос нет и по сию пору, хотя попыток решения задачи было предпринято немало. Расскажем хотя бы о некоторых из них.
Более четверти века тому назад в журнале «Техника — молодежи» под рубрикой «Антология таинственных случаев» был опубликован рассказ об интересном эпизоде из истории отечественной авиации.
Судя по воспоминаниям бывшего авиатора А. В. Вагуля, у нас в 30-е годы XX века проводились работы по созданию рекордного самолета-невидимки. Вагулю даже довелось самому присутствовать на его испытаниях. Выглядело это так…
Утром из опытного ангара вывели дунаевский самолет (так его уже окрестили на базе по фамилии изобретателя) и два истребителя И-16. Один из них был двухместный, «спарка». В переднюю кабину «спарки» сел кинооператор с аппаратурой.
По сравнению с истребителями таинственная машина и правда выглядела обычным небесным работягой, вроде какого-нибудь связного, санитарного или для первоначального обучения, — если б не ее ярко блестевшая под солнцем обшивка. Это мог быть отполированный металл, но до войны такую полировку если и применяли, то редко. В остальном же самолет был как самолет, напоминал всем знакомый У-2 (только моноплан). Скоростенка, надо полагать, километров 150–200, не больше. Подкосы, расчалки, две кабины без фонарей, с козырьками…
Летчик, поговорив с механиком, занял свое место. Приехало начальство, военное и гражданское, и с ними Дунаев. Он встал немного впереди, один.
Необычное началось сразу же, как только заработал мотор. Этого ждали: слух, что ждать надо именно запуска мотора, уже прошел по базе, поэтому зрители запомнили все детали. Донеслось, как полагается, ослабленное расстоянием «От винта!» и «Есть от винта!», потом из патрубков по бокам капота вырвались синие струи первых выхлопов, и тут же, одновременно с нарастанием оборотов, самолет начал исчезать из виду. Начал, говорил капитан Вагуль, истаивать, растворяться в воздухе…
Что он разбегается, оторвался, набирает высоту, можно было определить уже только по перемещению звука к лесу и над лесом. Следом немедленно поднялись оба истребителя: один стал догонять «невидимого», а со «спарки» это снимали. Съемка велась и с земли, одновременно с нескольких точек.
Погони не получилось. Истребители потеряли «невидимку»! И зрители его потеряли. То есть несколько раз над полем, над городком, в совершенно пустом небе медленно прокатывался близкий звук его мотора, а истребители в это время метались совсем в другой стороне. Может быть, из соображений безопасности… Так продолжалось тридцать минут, и все убедились в бесполезности «погони». Истребители сели и отрулили с полосы. Летчики подошли с докладами к командиру базы.
Как стало известно, и съемка с земли ничего не дала (или, если угодно, дала слишком уж много). Операторы наводили объективы на звук, все небо, говорят, обшарили, но ни в одном кадре потом не обнаружилось ничего, кроме облаков. Даже тени того самолета не оказалось.
Вскоре он тоже сел. Слышно было, как он катился по бетонке, как остановился невдалеке от группы командования и развернулся. За бетонкой полегла трава под воздушной струей от невидимого винта.
Затем обороты упали, мотор стал затихать, и самолет опять «сгустился» на полосе, как джинн из арабской сказки.
Попытки разобраться в этой загадочной истории, в особенности конструкции, разумеется, делались. Прежде всего, об аналогичной конструкции писал известный наш историк авиационной техники В. Б. Шавров в свой «Истории конструкций самолетов в СССР до 1938 года».
Он вспоминал, что работы по созданию визуально «невидимого» самолета велись в Военно-воздушной инженерной академии имени профессора Н. Е. Жуковского до 1935–1936 годов под руководством профессора С. Г. Козлова. На первом самолете, совершившем несколько испытательных полетов, использовался принцип «прозрачности». Для этого полотняная обшивка легкого спортивного самолета АИР-3 была заменена на обшивку из прозрачного материала типа целлулоид, а точнее, из оргстекла французского производства — родоида. Стенки силовых балок лонжеронов, поверхности других несущих большую нагрузку металлических элементов конструкции также были оклеены родоидом, покрытым с внутренней стороны зеркальной амальгамой. Капот, кабины, колеса и прочие части машины окрашены белой краской, смешанной с алюминиевым порошком, и отлакированы.
Что и говорить, все это было не зря придумано. Специально обработанные поверхности — прозрачные, зеркальные, белые, отлакированные — должны были породить какие-то оптические погрешности, аберрации, они как-то искажали изображение самолета. Но стать только из-за этого полностью невидимым тело столь сложной формы едва ли могло. Да еще в движении — при разных поворотах, при разном освещении. Почему же тогда работы были прекращены?
В. Шавров пишет: «Результат этих мероприятий был значителен. Самолет в воздухе быстро исчезал с глаз наземных наблюдателей… На кинокадрах не получалось изображение самолета, а на больших расстояниях не видно было даже пятен. Впрочем, родоид довольно скоро потускнел, потрескался, и эффект невидимости снизился».
Что же, выходит, дело лишь в качестве материала? Однако ведь этот первый опыт был проведен еще в 1937–1938 годах; в дальнейшем органическое стекло стало лучше, прозрачнее, прочнее. Нынешний плексиглас не трескается, не тускнеет, иначе его не применяли бы. Почему же не поднялась больше в воздух дунаевская или козловская «невидимка»?
Ответ на такой вопрос вряд ли может быть однозначным. Конечно, дело не в том, что прозрачная обшивка оказалась непрочной, а сам самолет — очень дорогим. Если бы И. В. Сталин дал соответствующие указания, самолет был бы в конце концов доведен, а зарубежный родоид заменен отечественным плексом.
Дело, наверное, все же было в другом. Наблюдатели, как это водится, преувеличили эффект невидимости. Конечно, с земли им многое и не было видно…
Но давайте попробуем прикинуть, насколько реально уменьшится заметность аэроплана для наземного наблюдателя, если сделать обшивку прозрачной? Примерно в 3–4 раза. Но окончательно невидимым самолет так и не станет. Более того, в некоторых случаях его заметность даже возрастет. Вспомните, например, как сверкают в лучах солнца, падающих под определенным углом, прозрачные крышки обыкновенной стрекозы…
Тем не менее идея создать малозаметный летательный аппарат не оставлена и по сию пору.
Прежде всего конструкторы пытаются решить ее, нанося на поверхность самолета специальную окраску. Стало уже хрестоматийным красить нижнюю поверхность военного самолета в голубой цвет безоблачного неба, а верхнюю — расписывать буро-зелеными или серо-белыми разводами в тон подстилающему ландшафту.
Согласно зарубежным источникам, в настоящее время ведутся интенсивные разработки по созданию красок-хамелеонов, которые бы меняли свой цвет в зависимости от окружающего ландшафта. Управлять изменением цвета и его интенсивности можно, например, с помощью наведенного электрического или магнитного поля, а то и просто интенсивностью окружающего освещения, как то происходит во всем известных очках со светофильтрами переменной оптической плотности. Еще одна идея — использовать в основе такой краски те же жидкокристаллические пигменты, что ныне используются в плоских мониторах для портативных дисплеев. Вот только стоить будет такая красочка, ох, недешево!
Впрочем, наши отечественные изобретатели предлагают иной выход из положения. Несколько лет тому назад московские изобретатели И. А. Наумов, В. А. Каплун и В. П. Литвинов запатентовали этакую современную шапку-невидимку. В ее основу положена система световодов с линзами на концах. Предположим, линзы-объективы, расположенные на верхней части самолета воспринимают окружающее небо, облака на нем и т. д. и транслируют его на нижнюю часть летательного аппарата, к линзам-окулярам.
В итоге наземный наблюдатель смотрит, что называется, в упор на объект, а видит вместо него лишь чистое небо с облачками. И напротив, наблюдатель с вышелетящего самолета или с орбиты будет видеть лишь наземный ландшафт, транслируемый как бы сквозь летательный аппарат. Но и здесь практическое применение изобретения упирается в его стоимость и немалую громоздкость оптической системы, создаваемой современными технологическими методами. Остается лишь надеяться, что в будущем технология позволит разрешить сегодняшние затруднения.
Впрочем, так ли уж необходим сегодня такой «прозрачный» самолет? Ведь современные средства ПВО ведут стрельбу по летательным аппаратам, ориентируясь не на визуальные наблюдения, а на засечки радарного экрана. А тут уж требуются иные критерии видимости.
А первые радиолокаторы, да будет вам известно, появились, согласно воспоминаниям П. К. Ощепкова, примерно в то же время, что и прозрачный самолет Дунаева — Козлова. Вот скорее всего почему тогдашние эксперты, руководители оборонной промышленности и высшие военные чины потеряли интерес к прозрачной авиетке. Уже тогда она показалась им вчерашним днем авиации. Перед Второй мировой войной армии требовались уже совсем другие машины — невидимые в лучах радара.
И такие самолеты, как известно, созданы. Вспомним для примера хотя бы широкоизвестные ныне самолеты В-2 и F-117А, изготовленью с применением технологии «стеллс». То есть они имеют покрытие, не отражающее, а поглощающее радиоволны.
Интересна история его разработки. Кое-кто из исследователей склонен полагать и поныне, что в его основу американцами были положены сведения, полученные ими в результате изучения «летающих тарелок», попавших в их руки еще в конце 40-х — начале 50-х годов XX века и поныне хранящихся в сверхсекретном ангаре.
Потом в поле зрения падких на сенсации газетчиков попала другая, более правдоподобная версия. Дескать, в 70-е годы один американский биохимик разработал краску на основе родопсина — вещества, которым покрыто основание сетчатки глаза и молекулы которого изменяют положение всякий раз при соприкосновении с фотоном или квантом радиолокационной волны. Вследствие этого наблюдается частичное исчезновение как видимого отражения, так и радиолокационного эхо-сигнала.
Однако при внимательном рассмотрении работы доктора Роберта Берга со временем выяснилось, что и натуральный родопсин, и его синтетические производные — ротинол и хромофор — не так чудодейственны, как это казалось поначалу. И тогда в ход пошла третья версия.
«Сама идея создания самолета-невидимки F-117А принадлежит русскому, — утверждал Бен Рич, бывший главный конструктор корпорации „Локхид“, создавшей эту машину. — Однажды в мой офис ввалился 36-летний математик и специалист по радарам нашей фирмы Денис Оверхольцер, который и преподнес мне подарок — прорыв в технологии самолета-невидимки. Он открыл этот „самородок“ в недрах большой сугубо технической статьи по радарам, опубликованной в Москве несколькими годами раньше. Автором ее был Петр Уфимцев, ведущий сотрудник одного из московских институтов…»
Так что же, выходит, мы могли стать первыми создателями технологии «стеллс», приведшей к появлению первых самолетов-невидимок? Возможно, могли, но не стали.
Наши теоретики оказались на высоте. Еще в 66–69 годах прошлого столетия группе ученых во главе с Н. Кузьминым наряду с Виктором Солнцевым, Виктором Зубаковым, другими талантливыми специалистами (в нее входил и Петр Уфимцев) удалось разработать теоретические основы таких покрытий, которые делали летательный аппарат и ракету практически незасекаемой противовоздушной или противоракетной системами. Сведения об этом, очевидно, проникли за океан и, судя по всему, стали одним из аргументов за подписание между СССР и США Договора об отказе от создания системы ПРО, сделавшего ненужной и ракету-невидимку.
Между тем договора, ограничивающего или запрещающего систему ПВО, не было, поэтому американцы сосредоточились на конструировании самолета-невидимки. Подсказка, найденная в нашей печати, облегчила им дело.
А в СССР к подобному самолету остались равнодушны. Группа Н. Кузьмина была распущена. П. Уфимцев был приглашен читать лекции в США, ему предложили стать профессором одного из университетов в Калифорнии, где он работает и поныне.
Конечно, можно было пуститься вдогонку и ценой героических усилий догнать, а то и превзойти американцев. Однако стоит ли?
Как выясняется, самолеты-невидимки не так уж и невидимы. Во всяком случае, в московском научно-техническом центре «Резонанс» созданы локаторы, позволяющие распознавать малозаметные объекты, в том числе и самолеты, сделанные по технологии «стеллс». Принцип их действия базируется на следующих эффектах.
Для обнаружения радиолокационных целей обычно используют дециметровые и сантиметровые волны. Это и понятно: чем короче волна, посылаемая радаром, тем с большей точностью она позволяет установить координаты «мишени». Если, конечно, обшивка самолета достаточно хорошо отражает пришедший от радиолокатора сигнал.
Металлический корпус самолета-невидимки обшивается специальным материалом, взаимодействуя с которым электромагнитная волна теряет значительную часть своей энергии. Она «увязает» в обшивке, как пуля в подушке. К тому же и форму самолета подбирают такую, чтобы падающие радиоволны как бы скользили по нему, не отражаясь.
Специалисты «Резонанса» под руководством Э. Шустова попробовали увеличить рабочую длину волны нового локатора. Используя современную вычислительную технику, они подобрали оптимальные режимы облучения и обработки информации, полученной от пришедших радиоволн. Погрешности измерения координат тут практически такие же, как при работе в сантиметровом диапазоне. И отражается сигнал от невидимки с такой же силой, как и от обычного, не покрытого защитной пленкой самолета. Более того, благодаря резонансу он даже усиливается. Чтобы заглушить подобное облучение, надо было сделать покрытие такой толщины, что отяжелевший самолет вряд ли оторвется от земли. Оборудование же у «Резонанса» получилось достаточно легким и компактным. Группа инженеров под руководством А. Каримова из фирмы «Аэробот» предложила установить его на легком беспилотном самолете, который будет барражировать в заданном районе, засекая все пролетающие цели на расстоянии до 500 км.
Сами же мы, оказывается, способны сделать радионевидимым практически любой летательный аппарат благодаря недавно открытой разработке ученых и инженеров Исследовательского центра им. М. В. Келдыша. Вот что рассказал о ней руководитель Центра, академик Анатолий Коротеев:
«Хорошо известная американская технология „стеллс“ использует для снижения радиовидимости специальные поглощающие покрытия. У нас же принципиально иная технология, которая для тех же целей использует искусственное плазменное образование, полученное с помощью выброса в атмосферу электронных пучков.
Вблизи самолета создаются плазменные облака, которые активно поглощают электромагнитную волну, радиоволну, благодаря чему видимость самолета на экране радара падает более чем в 100 раз.
Эта технология намного дешевле американской, она не снижает аэродинамики летательного аппарата, не требует особых форм и позволяет сделать невидимым практически любой из ныне существующих или только проектируемых летательных аппаратов. Мы просто экранируем летательный аппарат с помощью пучков электрогмагнитного излучения, генерируемого специальным устройством, которое весит порядка 150 кг. Выбрасываемые генератором в атмосферу электроны разбивают атомы воздуха, и полученный поток ионов прикрывает, словно невидимым покрывалом, весь самолет.
При взаимодействии этого облака с электромагнитным импульсом радара отражаемая волна существенно, на два порядка, снижает свои отражающие способности. Таким образом, на экране радара вместо ясной отметки появляется в лучшем случае лишь бледная тень пролетающего самолета…»
К сказанному академиком А. С. Коротеевым остается добавить, что это лишь одна из многочисленных разработок — та, на которую получено разрешение для публикации. Есть же, наверное, еще и другие.
И когда-нибудь, вероятно, станет возможным и такой полет на очередной международный авиасалон, как тот, что мне описал инженер Сергей Александров.
…Если бы кто-нибудь обладал возможностью видеть радиоволны, то, взглянув на современную Европу, рисковал бы ослепнуть. Самолеты дальнего радиолокационного обнаружения и управления AVACS, радары управления воздушным движениям при аэропортах, станции поисковых комплексов противовоздушной обороны, локаторы многоцелевых истребителей — все это создает сплошное радиомарево. Тут, кажется, и муха не проскользнет незамеченной!
Тем не менее русские взялись за воплощение в жизнь необычного рекламного хода. Они во всеуслышание объявили, что их новая перспективная разработка — многоцелевой сверхзвуковой самолет М-40 не только доберется в Ле-Бурже на очередной международный авиасалон своим ходом, но и сделает это совершенно незаметно для иностранных служб слежения за воздушным пространством.
НАТО вызов принял. В помощь наземным и воздушным средствам обнаружения американцы срочно вывели новый спутник с бортовым радаром повышенного разрешения. В Балтийское и Черное моря были дополнительно направлены корабли радиолокационного дозора.
М-40 между тем за неделю до назначенного срока был переброшен с места своей постоянной дислокации на подмосковный аэродром города Жуковский. Здесь, в знаменитом ЛИИ, провели дополнительную проверку всех систем, а некоторые из них в целях сохранения большей секретности даже демонтировали.
И вот настал момент взлета. Погода идеальная — небо чистое, светит солнышко, видимость, как говорят пилоты, «миллион на миллион».. Стотонная машина стремительно уходит со взлетной полосы, словно истребитель-перехватчик. Отрыв, набор высоты, консоли крыла с изменяемой стреловидностью отводятся назад, и машина устремляется вперед, на запад.
Полет предполагается проводить в режиме радиомолчания. Лишь в экстренных случаях экипаж может его нарушить, сообщив Центру управления необходимые сведения через остронаправленную на спутник антенну. Перехватить такую передачу, длящуюся к тому же десятые доли секунды — дело практически немыслимое…
В своей зоне, до границы, экипаж, включая штурмана, может расслабиться, попить кофе — машина идет на бреющем автоматически, по размеченной маловысотной трассе. Заметим, что рассчитать такие трассы — работа не из легких. Ведь населенные пункты надо обходить стороной. Представьте-ка сверхзвуковую машину, идущую в ста метрах от жилого массива!
В конце 50-х годов прошлого столетия зенитные ракеты, «достающие» самолеты на любой высоте, «прижали» их к земле, режим следования рельефу стал основным при прорыве ПВО. Но уж очень он неприятен для авиаторов, да и неэкономичен. В принципе новой машине-невидимке он был не так уж и нужен: зачем прятаться от радаров, если они тебя все равно не видят? Но ведь самолет такого класса создается на десятилетия, а предсказать развитие средств обнаружения трудно. Потому М-40 и задумывался как «король малых высот».
Направляясь в Ле-Бурже, он пролетел там, где могли проноситься лишь десятитонные штурмовики или тридцатитонные истребители, но уж никак не стотонные бомбардировщики средней дальности. Шел, не включая радиолокатор бокового обзора, на «инерциалке», используя систему «Глонасс» и лидары.
Вот и Словакия позади, началась Чехия. Тут ситуация посложнее. У чехов очень неплохие локаторы. Американские самолеты они засекают запросто.
— Командир, есть облучение! — докладывает штурман, он же и оператор. — Но захвата нет!
Тревога оказалась ложной. Возможно, какой-либо сбой в приемнике — ведь они не идеальны. Сообщение о «засветке» переслали в Центр, и полет продолжался. Пересекли границу Германии.
— Тут молоко надо давать за вредность и лишний месяц к отпуску! — ворчит командир. И его можно понять.
Высота — меньше пятидесяти метров. И это при дайне самолета в 35 м! Работает автопилот, но и летчик начеку — в Баварии попадаются довольно высокие сооружения, хорошо, что сейчас день и их видно издалека.
Штурман тем временем считает: раз облучение, два, пять, семь, пятнадцать… Лучи радаров «тыкаются» в самолет примерно каждые полторы минуты. Но сопровождения нет! Нет захвата! Отраженный от самолета сигнал на приемники не возвращается…
А это что еще за чертовщина? Сигнал сверху! А-а, понятно. Американцы используют космический локатор!
— Разбежались, как же… Так мы и засветимся… — комментирует ситуацию штурман.
И действительно, сигнала обнаружения Центр не передает. Значит, все в порядке.
Лидары для М-40 тоже не страшны. И здесь конструкторы позаботились — на плоские панели граненого остекления нанесено защитное покрытие, что позволяет обходиться без противолазерных очков, а ночью пикировать даже на прожектор.
— Ого! — вдруг воскликнул штурман. — Такого сигнала я в жизни не видел. Наверно, с корабля радиолокационного дозора, с Северного моря — далеко берет!
Впрочем, захвата как не было, так и нет! А между прочим, мы уже во Франции. Считай, дошли, командир!..
Засветка на индикаторах РЛС возникла неожиданно: заработал радиомаяк. И наблюдатели увидели: почти от уровня земли вертикально вверх пошел стреловидный аппарат. Это было немыслимо — бомбардировщик средней дальности выполнял типичный маневр истребителя. После 4000 километров пути М-40 за счет сожженного топлива из ста тонн взлетного веса потерял около половины, да и на форсаже два двигателя НК-32 обеспечили ему хорошую тяговооруженность. А еще совершенство конструкции. Отсюда такие летные возможности.
То, что описано выше, пока еще мечта специалиста. Впрочем, не он один такой мечтатель. Отнюдь еще не успокоились и другие создатели секретных самолетов. Ведь первые сообщения об «отставке» SR-71 появились еще в 1983 году. Ему на смену, похоже, разрабатывался беспилотный самолет типа «волнолет», у которого подъемная сила при сверхзвуковом полете создается за счет скачков уплотнения. Высота его полета составляла около 30 км. Причем аппарат, говорят, запускался с борта сверхтяжелого транспортного самолета С-5А, к нему же и пристыковывался по окончании полета.
Якобы по недосмотру цензоров в опубликованном военном бюджете США появился пункт, согласно которому на программу, названную «Аврора», выделялось 80 млн долларов в 1986-м и запрашивалось 2,3 млрд на 1987 год. Особый интерес вызвало то, что «Аврора» упоминалась вместе с SR-71 и TR-1, известными нашим ракетчикам, как и самолет-шпион У-2. Последовавшему через некоторое время официальному заявлению, что-де программа закрыта, вряд ли кто поверил. Тем более что в 1989 году газета «Нью-Йорк таймс» опубликовала описание гиперзвукового (скорость более 5М) самолета, замеченного якобы на авиабазе «Грум-Лэйк», известной своим исследовательско-испытательным центром совершенно секретных аппаратов.
В августе того же 1989 года с буровой платформы в Северном море инженер К. Гибсон видел неизвестный самолет треугольной формы, заправлявшийся от «летающего танкера» КС-135. «Сладкую парочку» сопровождали два истребителя-бомбардировщика F-111.
В течение 1989–1990 годов в окрестностях американских авиабаз «Джордж», «Эдварс», «Чайна-Лэйк», «Долина антилоп» и города Санта-Барбара не раз наблюдали полет аппарата, названного «Пульсаром» за характерный низкочастотный звук двигателя и необычный узловатый инверсионный след. Интересующиеся, в чем тут дело, получали скупой официальный ответ: «ВВС США проводят несколько секретных программ».
Затем еженедельник «Авиэйшн Уик» дал описание «Авроры» как стартующего с борта «Боинга-747» аппарата ромбовидной формы длиной 33,5 и шириной 18,3 м, использующего прямоточные двигатели внешнего сгорания. Утверждалось, что разведывательно-ударный беспилотный самолет может нести аж 121 атомную бомбу.
Пик сообщений о загадочном гиперзвуковом самолете приходится на 1992 год. Так, в марте — апреле в районе авиабазы Эльдорадо — главного испытательного центра ВВС США — радиолюбители трижды фиксировали переговоры наземного оператора с самолетом, летящим на высоте не менее 20 км. В одном случае был замечен идущий в стратосфере «Пульсар», в двух других— переговоры велись на частотах, выделенных для самолетов «специальных операций».
Наконец, о мистическом самолете появилась пространная информация в статье Билла Суитмена, опубликованной журналом «Джэйнз Дифенс Уикли» в декабре 1992 года. Автор, в частности, утверждал, что подобная машина проходила летные испытания, начиная с 1987 года, а в 1990-м поступила на вооружение. Стоимость ее порядка 5–8 млн долларов. Кроме аэродромов на территории США для базирования используется авиабаза Машриханиш в Шотландии, модернизированная в свое время для размещения «невидимок» F-117.
Самолет имеет в плане форму равнобедренного треугольника длиной 35 и размахом крыльев 20 м. Стартовая масса 76 т, из которых не менее 44 т — топливо, скорее всего — метан (он более энергоемкий, и, что важно для гиперзвукового самолета, у него больше скорость горения). Экипаж — 2 человека, скорость — до 8 М на высоте 40 000 м, дальность — около 9000 км. Самолет оснащен радиолокатором бокового обзора с фазированной антенной решеткой и телекамерами; передача информации — через спутник-ретранслятор.
Форма и применяемые материалы снижают радиолокационную заметность машины, а высота и скорость полета делают ее недоступной даже для современных ПЗРК — российского С-ЗООВ и американского «Пэтриота».
Не исключено, впрочем, что «треугольник» — далеко не единственный в своем роде. Суитмен сообщает также о «двухступенчатом» комплексе, использующем в качестве разгонщика похожий на создававшийся в конце 50-х — начале 60-х годов межконтинентальный сверхзвуковой бомбардировщик ХВ-70 «Валькирия». Новый носитель имеет те же характерные особенности — аэродинамическую схему «утка», двухкилевое вертикальное оперение. Последнее позволяет разместить над фюзеляжем «вторую ступень». Это может быть ракетный блок, доставляющий на орбиту малогабаритный спутник разведки или связи, а может — и гиперзвуковой «волнолет»-разведчик, конструкция которого в этом случае значительно упрощается.
Наконец, на той же базе «Грум-Лэйк» были замечены прелюбопытные летательные аппараты. Представьте себе: самолет треугольной формы, гладкая черная обшивка (композит типа «углерод-углерод»), нет выступающих деталей, воздухозаборники и сопла реактивных двигателей — на верхней стороне крыла. Но вот он переворачивается и садится на… спину, выпуская из нее шасси. Зачем такой цирковой номер? Это компромисс сторонников технологии «стеллс», с точки зрения которой любой люк в нижней поверхности самолета — уголковый отражатель и потому вреден, и эксплуатационников, ратующих за люки внизу — им так удобнее работать, да и вода не скапливается.
Впрочем, публикации, подобные статье Билла Суитмена, а также других журналистов, связанных с американскими ВВС, могут быть и сознательной дезинформацией. Тем не менее, вероятно, что некий гиперзвуковой аппарат у США все-таки есть. Вряд ли иначе пошли на разработку в ЦАГИ и КБ имени А. И. Микояна нового перехватчика МДП, рассчитанного на скорость до 5М. Но скорее всего и у них, и у нас это все-таки не разведчики, а летающие лаборатории. По крайней мере — пока…
Вспомним хотя бы: в 1994 году создатели проекта «Аякс» наделали немало шума в авиационном мире. Ведь еще со времен «дедушки русской авиации» Н. Е. Жуковского повелось, что Москва считалась более авиационным городом, нежели Северная Пальмира. Там больше кораблями занимались. И вдруг выясняется, что в городе на Неве небольшая группа специалистов, не имеющих, по существу, никакого авиационного опыта, создала проект гиперзвукового самолета «Аякс», которому, похоже, нет аналогов в мире!..
Как такое могло получиться? Лучше, наверное, рассказывать все по порядку.
«Мы убеждены, что уже пора всерьез задуматься о том, на чем мы будем летать в XXI веке, — сказал тогда генеральный конструктор научно-производственного предприятия гиперзвуковых систем Владимир Львович Фрайштадт. — Промедлим, и тогда вообще безнадежно отстанем…»
И он, безусловно, прав. Если Россия хочет вернуть себе звание одной из ведущих авиационных держав, то уже сейчас в наших СКВ должны зарождаться смелые, рекордные проекты.
Посмотрите, как складывается конъюнктура сегодня. Наш аэрофлот, распавшись на множество более-менее мелких фирм, не может составить сколько-нибудь серьезную конкуренцию ведущим концернам на международном рынке авиаперевозок. Сегодня наш авиапарк в таком состоянии, что российские самолеты уже не пускают в некоторые зарубежные аэропорты, а госдеп рекомендовал американцам не пользоваться авиатранспортом на внутренних линиях бывшего СССР.
Между тем из-за рубежа упорно поступают сведения о неких самолетах-призраках, продолжающих свои полеты не только над пустыней Мохаве, но и во многих других местах. Говорят, что такой «призрак», а точнее, гиперзвуковой самолет способен за 8 часов облететь земной шар, если обеспечить его соответствующим числом дозаправок в воздухе. Ну-ка прикиньте его скорость…
Правильно, гиперзвуковым называют самолет, могущий развить скорость выше 4–5 М, где М — скорость звука в воздухе, равная примерно 1200 км/ч. Именно на такие самолеты, похоже, ныне делают ставку специалисты США, в свое время благоразумно решившие не ввязываться в гонку — кто первым соорудит пассажирский «сверхзвуковик». И проанализировав чужой опыт, поучившись на чужих ошибках, оповестили мир о планах создания высотно-космического самолета NASP (National Avation Space Project).
Работы, ведущиеся с 1986 года, предусматривают постройку самолета, который при взлетной массе около 180 т должен поднимать не менее 9 т полезной нагрузки, иметь габариты стратегического бомбардировщика В-1 и вместилище для груза, сравнимое с соответствующим отсеком «Спейс Шаттла».
Для летних испытаний и экспериментальной отработки технических решений предназначили три опытных самолета Х-50. (Не их ли полеты фиксируются наблюдателями над пустыней Мохаве, в окрестностях одной из секретных авиабаз ВВС США?) Их задача — проверить на высотах 24–25 км возможность длительного гиперзвукового полета на скоростях не менее 4–5 М.
Затем намечен второй этап работ: подъем до высот 30–50 км и разгон с целью выхода на околоземную орбиту со скоростью порядка 25 М. Для этого наряду с основной воздушно-реактивной установкой будет использоваться и жидкостный ракетный двигатель.
Теперь вы понимаете, что Фрайштадт и его команда затеяли проект «Аякс» вовсе не ради праздного любопытства. Причем, как полагают на фирме, нет смысла придерживаться уже проторенного другими фарватера. Действовать так — значит вечно быть в роли догоняющего. Нужен качественный рывок, позволивший бы обойти конкурентов. Именно это и обещает проект.
Он до дерзости необычен хотя бы тем, что, опрокидывая привычные каноны, решает задачу создания гиперзвукового летательного аппарата «от противного». Судите сами. Стремительно мчащийся самолет в результате трения о воздух может нагреваться до сотен, а то и тысяч градусов. Чтобы избежать разрушения конструкции в связи с потерей раскаленным материалом своей прочности, обычно прибегают к соответствующим мерам — применяют жаропрочные сплавы, защитные покрытия и системы термозащиты. Петербуржцы же решили реализовать принцип активного энергетического взаимодействия конструкции с внешней средой. Тепло пропустят внутрь летательного аппарата, причем зло при этом обратится во благо!
«Аякс» сделан как бы состоящим из двух вложенных друг в друга корпусов. Между ними располагается специальная система активного охлаждения, использующая реакторы химической регенерации топлива. В них поступает доля исходного энергоносителя — традиционный авиакеросин и вода. И когда аппарат идет на гиперзвуке, часть кинетической энергии воздушного потока утилизируется для термохимического разложения жидкости.
Иными словами, дело тут обстоит так. Между слоями обшивки помещают нечто вроде губки из термостойких материалов. Ее пропитывают водой. Та под действием наружного тепла плюс некоторых реагентов не только нагревается, но и разлагается на кислород и водород. Последний смешивают с керосином, получая топливо повышенной калорийности. Кислород же активно поддерживает горение. В итоге комбинированное топливо горит впятеро лучше, чем, например, чистый водород, что позволяет придать воздушно-реактивному двигателю лучшую энергетику — большую мощность при меньших габаритах. Заодно сам летательный аппарат охлаждается столь интенсивно, что температура на его поверхности, согласно расчетам, не превысит 800–850 °C.
«Если бы подобную методику применили, допустим, к охлаждению аварийного блока Чернобыльской АЭС, — заметил по этому поводу начальник лаборатории систем управления и навигации Алексей Павлович Фролов, — его остудили бы за 2–3 часа и не было бы того кошмара, последствия которого не ликвидированы и по сей день»…
И это не все. Часть обтекающего аппарат воздушного потока поступает и в тракт уникальной по своей концепции двигательной установки. Она — магнитоплазмодинамическая.
Говоря упрощенно, к прямоточному воздушно-реактивному двигателю добавлены еще МГД (магнитогидродинамический) генератор и МГД-ускоритель. Гиперзвуковой воздушный поток сначала резко тормозится в искусственно созданном магнитном поле, тратя часть своей энергии на наведение ЭДС. При этом выделяется около 100 МВт — электростанцию такой мощности имеет город средней величины.
Затем заторможенный и ионизированный воздушный поток поступает в камеру сгорания, где полыхает обогащенный водородом и кислородом керосин. Продукты сгорания устремляются через сопло наружу, создавая реактивную тягу. Если ее для данного режима полета окажется недостаточно, вступит в действие запитываемый от бортовой электростанции МГД-ускоритель. Он убыстрит истечение продуктов сгорания, доведет скорость аппарата до 25 М, то есть до первой космической. Значит, при желании «Аякс» можно вывести и на околоземную орбиту.
Таким образом, проектируемый летательный аппарат способен преодолевать маршруты длиной до 20 тыс. км без дозаправки со скоростями выше 10 тыс. км/ч, подниматься на высоту 30–60 км. Располагая мощной бортовой энергетикой, он справится с решением задач поистине планетарного масштаба. Скажем, обеспечит доставку людей и грузов в любую точку земного шара за время не более двух часов. Окажет помощь и судам, терпящим бедствие в Мировом океане, и космическим кораблям на околоземных орбитах. Им можно вести метеорологический и экологический дозор за поверхностью планеты. Не исключено даже, что он пригодится и для уборки мусора с околоземных орбит…
Вот только когда это будет?
На сегодняшний день Фрайштадт и его команда уже сделали все, что можно сделать, не строя сам самолет. Провели продувки в аэродинамической трубе, физико-химические эксперименты, подтвердившие достоинства концепции, прошли все возможные экспертизы… Осталось одно — доказать реальность проекта летающим образцом…
И здесь, к сожалению, придется завершить наш рассказ уже ставшей привычной сентенцией. На доказательство у молодой фирмы не хватает самой малости — денег. А их надо немало. Конечно, не столько, во сколько, по свидетельству экспертов, обойдется проект NASP — минимум в 17 млрд долларов. Но все же и тут счет пойдет на миллионы… А государство наше в очередной раз не торопится раскошелиться. Хотя ныне у него, как мы знаем, изрядные суммы лежат на счетах в иностранных банках без движения.
А теперь давайте поговорим о самолетах, которые хорошо известны, которые в свое время заслуженно считались рекордсменами.
В конце 60-х годов прошлого века авиаконструкторы, поднаторевшие в создании сверхзвуковых истребителей и бомбардировщиков, решили создать пассажирские самолеты, способные совершить перелет с континента на континент всего за 2–3 часа. И вот что из этого получилось.
Поначалу в гонку за рекордами включились четыре страны — СССР, США и Англия с Францией, создававшие совместный проект. Но вскоре США вышли из гонки, благоразумно решив, что сверхзвуковых пассажирских самолетов по определению не может быть много, а стало быть, овчинка не стоит выделки.
Соревнования продолжили советские и европейские конструкторы. В КБ Тупо