Летательные аппараты нетрадиционных схем

Глава 15 Нетрадиционные применения авиационной техники

Как только тот или иной самолет зарекомендовал себя в качестве надежного военного или гражданского летательного аппарата, у людей появляется стремление приспособить его для выполнения и других задач. В некоторых случаях это требует относительно небольших изменений и не оказывает существенного влияния на общую схему самолета. В других случаях эти модификации приводят к значительному изменению конструкции - вплоть до того, что самолет становится пригодным только для выполнения одной специализированной функции.

Часто модификации носят обратимый характер, так что относительно легко можно вернуть самолет к исходному варианту. В некоторых случаях модификация состоит в простой установке на болтах нового агрегата. В других случаях некоторые специализированные варианты применения становятся столь обычными, что имеет смысл создавать новые самолеты специально для решения этих задач, а не модифицировать стандартные модели. Наилучший пример тому - сельскохозяйственные самолеты для опыления и подкормки растений. Специализированные самолеты этого назначения, спроектированные и построенные авиационными фирмами, появились в середине 1950-х гг., когда стал вырабатываться ресурс дешевых учебно-тренировочных бипланов из военных запасов второй мировой войны, которые после войны буквально заполонили гражданский рынок. Специализированные самолеты обычно хороши только для выполнения своей основной задачи.

В некоторых случаях стандартные самолеты были преобразованы для выполнения таких задач, которые сделали их «расходуемыми» аппаратами — это радиоуправляемые самолеты-мишени, управляемые ракеты или, как это имело место в конце второй мировой войны, пилотируемые самоубийцами (камикадзе) бомбардировщики. И снова после непродолжительного периода модификации для этих целей устаревших серийных самолетов стали создаваться новые летательные аппараты специально для решения таких задач.

В данной главе рассмотрены некоторые малоизвестные нетрадиционные схемы применения авиационной техники.

Дальность полета самолета ограничена располагаемым на борту запасом топлива, который может быть увеличен только за счет массы полезной нагрузки. Возможность увеличения продолжительности или дальности полета современного самолета при наличии значительной полезной нагрузки связана с дозаправкой топливом в полете.

• Танкеры-дозаправщики

Увеличение продолжительности полета с помощью дозаправки топливом в полете было впервые реализовано ВВС США в 1923 г. Для этой цели использовалась пара самолетов воздушного наблюдения «Де Хевиленд 4В». С танкеров свешивались шланги дозаправки, которые второй летчик, находящийся в задней кабине, захватывал и вставлял в заправочную горловину. С помощью такой схемы применения 27–28 августа 1923 г. был выполнен полет продолжительностью 37 ч 15 мин. Для выполнения полета потребовалось 15 дозаправок.

В области полетов с дозаправкой топливом в полете не происходило ничего нового вплоть до января 1929 г., когда ВВС США установили новый рекорд продолжительности полета-150 ч (рис. 15.1). Этот рекорд продержался до 4 июля 1935 г., когда рекордная продолжительность полета достигла 653 ч. На протяжении некоторого времени такая схема использовалась авиакомпанией «Бритиш флайт рефьюлиш» для выполнения трансатлантических почтовых перевозок до второй мировой войны.

Рис. 15.1. Дозаправка топливом самолета С-2А ВВС США в процессе полета общей продолжительностью 150 ч.

В 1948 г. ВВС США применили английскую систему для увеличения дальности полета 74 бомбардировщиков В-29, получивших обозначите B-29MR. В качестве заправщиков использовались 92 переоборудованных В-29М. 57 усовершенствованных самолетов В-50А (ранее В-290) также были модифицированы для обеспечения дозаправки топливом в полете. Один из этих самолетов в период с 26 февраля по 2 марта 1949 г. выполнил первый беспосадочный кругосветный перелет (продолжительностью 94 ч).

Описанный метод дозаправки топливом в полете отличается рядом недостатков, которые делают его непригодным для применения на боевых самолетах с высокими характеристиками. Это обусловило разработку других, более совершенных методов дозаправки топливом в полете.

• «Летающая штанга» фирмы «Боинг»

В 1950 г. фирма «Боинг» выступила с предложением усовершенствованной системы дозаправки. «Летающая штанга» была установлена на транспортные самолеты С-97 и устаревшие В-29 (рис. 15.2, 15.3).

Рис. 15.2. Заправщик КВ-29Р и заправляемый топливом с помощью «летающей штанги» фирмы «Боинг» истребитель F-86A фирмы «Норт Америкен».

Рис. 15.3. Заправщик КС-97А фирмы «Боинг» и заправляемый с помощью «летающей штанги» B-50D.

Система состояла из телескопической балки и аэродинамических рулей. Штанга могла убираться и выдвигаться и обладала значительной свободой перемещения во всех направлениях. Управление перемещением штанги осуществлялось оператором, который находился на борту заправщика. Головка топливозаправочной штанги подводится к приемной воронке заправляемого самолета (им может быть и небольшой истребитель, и тяжелый бомбардировщик). Для обозначения танкеров-дозаправщиков с «летающей штангой» ВВС США используют букву «К» - например, КС-97 для танкеров семейства С-97 (КС-97Е, КС-97С и т. д.) и КВ-29Р для 116 переоборудованных самолетов В-29. Такая схема дозаправки была впоследствии перенесена и на реактивные самолеты, в частности, на заправщик фирмы «Боинг» КС-135А, КС-107 (танкер на базе пассажирского самолета DC-10 фирмы «Макдоннел-Дуглас»).

«Летающая штанга» применялась для дозаправки топливом в полете трех бомбардировщиков ВВС США В-52В, которые в январе 1957 г. выполнили беспосадочный кругосветный перелет за 45 ч 19 мин вдвое быстрее, чем самолеты В-50А.

«Летающая штанга» нашла еще одно необычное применение. Она использовалась при проведении экспериментов по исследованию обледенения самолета. Для исключения риска полетов в реальных условиях обледенения, с помощью «летающей штанги» поливалась водой только часть экспериментального самолета (рис. 15.4). Таким образом становилось возможным исследование обледенения одного из двигателей без опасности отказа остальных.

Рис. 15.4. Необычное применение «летающей штанги» разбрызгивание воды для проведения исследования обледенения на одном из четырех двигателей самолета С-141 фирмы «Локхид».

• Система дозаправки «шланг-конус»

Системы на основе «летающей штанги» не удовлетворяли требованиям морской авиации США, поэтому ВМС стандартизировали для себя иную схему-дозаправку топливом в полете с помощью топливопроводящего шланга с конусом. Установленная на заправляемом самолете приемная штанга подводится к шлангу и соединяется с ним. Ограниченная длина шланга самолета-дозаправщика и невозможность управления его положением ведут к тому, что вся ответственность за правильное выполнение стыковки и дозаправки ложится на летчика заправляемого самолета (рис. 15.5, 15.6).

Рис 15.5. Дозаправка самолетом A4D-2 фирмы «Дуглас» корпуса морской пехоты США однотипного самолета с помощью системы «шланг конус».

Рис. 15.6. Заправщик KB-50J фирмы «Боинг», способный заправлять одновременно три самолета (слева направо: F-100 фирмы «Норт Америкен», В-66 фирмы «Дуглас» и F-104 фирмы «Локхид»).

Так как летательные аппараты обычно проектируются исходя из условий обеспечения прочности конструкции, удобства эксплуатации и длительного срока службы, создание летательного аппарата, предназначенного всего лишь для выполнения одного полета, может показаться странным. Наиболее характерным примером специального создания «одноразовых» самолетов стали самолеты-камикадзе, примененные японскими ВВС в конце второй мировой войны. Большинство других «одноразовых» летательных аппаратов представляет собой устаревшую технику, которая полностью выработала свой ресурс.

Самолеты-мишени

В 1930 г. англичане переоборудовали несколько двухпоплавковых тренировочных гидросамолетов в беспилотные радиоуправляемые самолеты-мишени, получившие название «Куин Би». Так как эти мишени являлись гидросамолетами, их было довольно легко посадить с помощью дистанционного управления (в том случае, если они не уничтожались в воздухе). Запуск «Куин Би» осуществлялся с помощью катапульты. В 1940 г. ВВС США приступили к переоборудованию ряда устаревших учебно-тренировочных самолетов и самолетов воздушного наблюдения в беспилотные радиоуправляемые самолеты-мишени. Так как это были самолеты наземного базирования, характерная для таких самолетов сложная посадочная процедура была упрощена путем установки трехопорного шасси с носовым колесом (рис. 15.7). Такая практика продолжается и по сей день. В качестве мишеней используются устаревшие реактивные самолеты.

Рис. 15.7. Учебно-тренировочный самолет ВТ-2В фирмы «Дуглас», оборудованный трехопорным шасси с носовым колесом (1944 г.). Использовался в качестве беспилотной радиоуправляемой мишени.

В начале второй мировой войны некоторые самолеты строились как специализированные мишени. Первым таким самолетом, который выпускался массовой серией, стала модификация легкого самолета «Калвер Кадет» (рис. 15.8).

Рис. 15.8. Легкий самолет «Калвер Кадет», оборудованный трехопорным шасси с носовым колесом (1941 г.). Использовался в качестве беспилотной радиоуправляемой мишени.

Основным изменением, если не считать оборудования радиоуправления, стала установка трехопорного шасси с носовым колесом. В ВВС США этот самолет получил обозначение PQ-8. За самолетом следовала специализированная мишень PQ-14 (рис. 15.9).

Рис. 15.9. Спроектированный как радиоуправляемая мишень самолет PQ-14 фирмы «Калвер». Оснащался стандартной кабиной с органами управления, которая использовалась для проведения испытаний или при перегонке самолета.

Благодаря стандартной закрытой кабине PQ-14 выглядел как обычный самолет. Стандартная кабина с органами управления использовалась только для проведения испытаний или при перегонке самолета (когда самолет пилотировал летчик). Всего было построено 2571 экземпляров PQ-14, 1201 из которых переданы ВМС под обозначением TD2C-1. Лишь несколько самолетов PQ-14 пережили войну, после чего они были переоборудованы в легкие одноместные спортивные самолеты.

«Одноразовые» бомбардировщики

Идея применения беспилотных радиоуправляемых самолетов нашла широкое применение. Во время второй мировой войны эксперименты в этом направлении проводили вес воюющие страны правда, с довольно скромными результатами. На этом пути дальше всех пошли японцы, создав «одноразовые» бомбардировщики, наведение которых на цель осуществлял летчик-смертник.

Радиоуправляемые бомбардировщики.

Во время второй мировой войны некоторые особо важные цели на территории Германии были столь надежно защищены прочными железобетонными укрытиями, что единственным способом их уничтожения представлялось поражение полной бомбовой нагрузкой тяжелого бомбардировщика, причем требовалось точное попадание. Так как сделать это с высоты около 6 км при использовании обычного оптического прицела практически невозможно, союзники пошли по другому пути. Идея состояла в том, чтобы вместо поражения цели бомбами свободного падения направить в цель сам бомбардировщик, полностью начиненный взрывчатыми веществами. Таким образом, самолет превращался в крылатую управляемую авиабомбу.

Перегруженный бомбардировщик — либо В-17 фирмы «Боинг» (переименованный в BQ-7), либо B-24/PB4Y фирмы «Конвэр» (переименованный в BQ-8) — взлетал, имея на борту экипаж из двух человек, которые ставили самолет на курс и покидали его с парашютами. Дальнейшее сопровождение бомбардировщика осуществлялось с летевшего рядом самолета управления (рис. 15.10).

Рис. 15.10. Cамолет В-17 фирмы «Боинг», верхняя часть фюзеляжа и кабины которого срезаны для облегчения покидания самолета экипажем после установки летающей бомбы BQ-7 на боевой курс.

Распознавание цели и перевод самолета в пикирование выполнялись визуально с помощью установленной на бомбардировщике телекамеры. Лишь несколько таких воздушных налетов на цели в Германии в ходе второй мировой войны оказались успешными. Аналогичные операции проводились американцами в Корее (в этом случае использовались истребители F6F «Хелкэт» фирмы «Грумман»).

Бомбардировщики, наводимые летчиками.

В 1944 г. в Германии были разработаны беспилотные бомбардировщики. Принципы, положенные в основу создания этих машин, отличались от тех, которыми руководствовались конструкторы Англии и США. По внешнему облику немецкая система, получившая название «Мистель», казалась возрождением старой схемы, при которой большой самолет несет на себе маленький. На деле все было как раз наоборот. Небольшой самолет-истребитель (Me-109 либо FW-190) устанавливался на беспилотный бомбардировщик Ju-88, полностью начиненный взрывчатыми веществами. Органы управления истребителя соединялись с управлением бомбардировщика. Полетом этой системы управлял лет чик истребителя (рис. 15.11).

Рис. 15.11. Пилотируемый истребитель (в данном случае FW-190), укрепленный на спине беспилотного бомбардировщика Ju.88, полностью начиненного взрывчатыми веществами (немецкая система «Мистель»). Летчик направлял оба самолета на цель, фиксировал органы управления бомбардировщика и осуществлял отделение истребителя.

После визуального обнаружения цели при полете на относительно малой высоте летчик направлял оба самолета в цель, фиксировал органы управления бомбардировщика и производил отделение истребителя. В том случае, если ему благополучно удавалось избежать поражения средствами противовоздушной обороны противника, он возвращался на базу.

В рамках подготовки массированного налета на английский флот, который в то время был заперт в Скапа-Флоу в Шотландии, фашисты в 1944 г. построили в Дании 60 таких машин. Затянувшаяся непогода не позволила провести эту операцию. Большинство самолетов «Мистель» было применено на восточном фронте против наступающих советских войск.

Бомбардировщики-камикадзе.

В последних отчаянных попытках спасти положение японские ВВС организовали специальные подразделения летчиков-камикадзе для уничтожения кораблей союзников, атакующих Японские острова. Эти подразделения получили название «Священный ветер» (который, по преданию, уничтожил в 1281 г. флот наступавших на Японию захватчиков). Предполагалось, что камикадзе уничтожат флот союзников, направляя свои самолеты на приближающиеся к японским берегам корабли. Перед каждым вылетом камикадзе проводились пышные прощальные церемонии.

Сначала для этих целей использовались устаревшие самолеты, но вскоре выяснилось, что они - очень легкая добыча для противовоздушной обороны кораблей. Это привело к разработке и постройке специализированных бомбардировщиков для камикадзе - более скоростных и защищенных от огня противника самолетов. В частности, арсеналом ВМС Японии в Йокосуке была создана одноместная реактивная воздушная торпеда, получившая официальное название «Ока» («Цветок вишни»). Техническое обозначение самолета MXY-7. Не зная официального японского названия этого самолета, союзники прозвали его «Бака» («дурак»).

«Ока» был большим самолетом и нес в носовом отсеке 1200 кг взрывчатых веществ. Твердотопливный ракетный двигатель тягой 8 кН размещался в хвостовой части фюзеляжа, что обеспечивало скорость при вертикальном пикировании более 966 км/ч (для «модели 11»). Был построен уменьшенный вариант этого самолета — «модель 22» (масса боевой части 800 кг, тяга реактивного двигателя 2 кН).

На рис. 15.12 показана специальная опытная модификация самолета, оснащенная посадочными лыжами и закрылками. Может показаться бессмысленным изготовление возвращаемого варианта этого самолета-самоубийцы, тем не менее проектировщикам было необходимо собрать данные полетно-техническим и пилотажным характеристикам самолета. Всего было построено 775 экземпляров «Ока-11» и 50 «Ока-22».

Рис. 15.12. Самолет «Ока» Арсенала ВМС Японии, оснащенный посадочными лыжами и закрылками. Построен в конце второй мировой войны японцами для летчиков-камикадзе.

Применение «Ока» началось 31 марта 1945 г. Этими самолетами удалось поразить несколько кораблей. Следует отметить, что камикадзе в это время летали и на других самолетах, переоборудованных из стандартных. «Ока» должны были транспортироваться в район цели с помощью модифицированных двухдвигательных бомбардировщиков. В этом был главный недостаток всей системы — неповоротливые бомбардировщики становились легкой добычей истребителей противника. Таким образом было потеряно большое количество самолетов «Ока», многие камикадзе были вынуждены произвести отделение от самолета-носителя слишком далеко от цели для успешного проведения атаки.

• Ва.349 «Наттер» фирмы «Бахем».

Еще одним вариантом аппарата, наводимого летчиком истребителя (пусть и не столь радикальным по подходу, как японский), стал созданный в 1944–1945 гг. в Германии самолет Ва.349 «Наттер» (рис. 15.13).

Рис. 15.13. Перехватчик «Наттер» фирмы «Бахем» отчаянная попытка немцев изменить ход второй мировой войны.

Этот деревянный одноместный самолет оснащался жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) «Вальтер» тягой 20 кН. Запуск самолета осуществлялся с направляющих с помощью сбрасываемых ускорителей. Из-за ограниченного радиуса действия (время работы силовой установки составляло всего лишь 4 мин 20 с) пусковые установки для этих самолетов приходилось располагать непосредственно под воздушными коридорами, по которым следовали бомбардировщики союзников.

На высоте летчик располагал временем для выполнения лишь одной атаки на бомбардировщики противника с помощью стреляющих вперед 24 неуправляемых ракет калибра 73 мм. Кроме того, он мог выполнить таран и покинуть самолет на парашюте. В любом случае он должен был воспользоваться парашютом, так как самолет не имел посадочных устройств (в том числе шасси). Для исключения трудностей, связанных с покиданием самолета на большой скорости, кабина вместе с летчиком отделялась от самолета. Затем с помощью дополнительного парашюта осуществлялось торможение кабинного отсека, после чего летчик мог покинуть самолет обычным способом.

Было построено около 36 самолетов «Наттер», большая часть которых была потеряна в ходе испытаний. В апреле 1945 г. в районе Штутгарта было построено несколько пусковых площадок для этих самолетов. Однако танки войск союзников подошли к ним столь близко, что немцы, опасаясь, что самолеты будут захвачены, уничтожили их, так и не применив ни разу против бомбардировщиков союзников.

Необычное применение авиационной техники настолько многогранно, что охватить все варианты в рамках одной главы просто невозможно. Тем не менее, рассмотрим некоторые примеры, которые представляют определенный интерес. Описанные ниже варианты применения довольно широко распространены, но в то же время мало знакомы широкой публике.

Буксировка вертолетами

Вертолеты, как известно, широко используются для подъема и транспортировки различных грузов в труднодоступные места. О буксировке вертолетами известно меньше. В то же время вертолеты очень эффективны и при буксировке. Например, с помощью вертолетов успешно буксируются морские буровые установки, плавучие средства различного типа, а также крупные аппараты на воздушной подушке (рис. 15.14).

Рис. 15.14. Тяжелый вертолет «Вертол 107», буксирующий платформу на воздушной подушке по неровному льду, который она не в состоянии преодолеть самостоятельно. Отметим отрицательный угол тангажа вертолета-буксировщика.

Противопожарные «бомбардировщики»

Одной из специальных модификаций обычного самолета, которую публика весьма редко видит в действии, является так называемый противопожарный «бомбардировщик». Применение этих самолетов в определенном смысле напоминает применение сельскохозяйственных самолетов. Самолеты обоих типов несут на борту значительные объемы расходуемых жидкостей. Начало практики применения самолетов для тушения лесных пожаров путем сброса баков с водным раствором борной кислоты относится к первым годам после первой мировой войны. Сначала для выполнения этих задач использовались военные многомоторные бомбардировщики или одномоторные торпедоносцы (рис. 15.15), у которых существующий бомбоотсек легко переоборудовался для размещения противопожарных баков.

Рис. 15.15. Самолет ТВМ, распыливающий водяной раствор борной кислоты для тушения лесного пожара.

Жидкость размещалась в нескольких баках для уменьшения влияния раскачки (плескания) и для обеспечения селективного сброса нагрузки через быстродействующие люки. После выработки ресурса военных бомбардировщиков для выполнения этих задач стали использоваться списанные четырехдвигательные авиалайнеры типа DC-6 фирмы «Дуглас». На этих самолетах жидкость размещалась в длинном подфюзеляжном баке.

Когда ВВС США стали проявлять интерес к планеру военного назначения (после успеха немцев в этой области в 1940 г.), были заказаны многочисленные модификации существующих гражданских планеров и заключены контракты на разработку новых тренировочных планеров (серия TG). Последние вскоре показали себя непригодными для выполнения поставленных задач, так как они обладали слишком хорошими характеристиками, существенно превышающими данные неуклюжих транспортных планеров, на которых летчикам предстояло летать после тренировки. В результате был создан новый класс учебных планеров с пониженными характеристиками.

• TG-5, 6, 8

Эти планеры создавались на базе стандартных легких самолетов, имевших двигатели мощностью 65 л.с. (рис. 15.16), в частности «Аэронка Дефендер» (L-3), тандемного самолета «Тейлоркрафт» (L-2) и «Пайпер J-3 Каб» (L-4).

Рис. 15.16. Американский легкий гражданский самолет L-3 «Аэронка Дефендер», переоборудованный в самолет воздушного наблюдения.

Двигатели с самолетов снимались, а в модифицированной носовой части, непосредственно перед противопожарной перегородкой двигательного отсека, размещалось место для третьего члени экипажа (рис. 15.17). Отсутствие воздушного винта позволило укоротить шасси. Новые планеры получили обозначения соответственно TG-5, 6 и 8.

Рис. 15.17. Самолет L-3 «Аэронка» после модификации в военный планер TG-5 путем снятия двигателей и размещения дополнительного третьего члена экипажа.

Большинство этих планеров пережили войну, но ни один из них не нашел широкого применения в послевоенное время. Шире применялись планеры серии TG ранних выпусков, имевшие более высокие характеристики. Следует отметить, что планеры этих типов допускали легкую обратную модификацию в самолеты путем установки двигателей, замены шасси и демонтажа специальных планерных спойлеров на крыльях.

• XCG-17 фирмы «Дуглас»

Одним из недостатков тяжелых транспортных и десантных планеров была их малая скорость буксировки, что вызывало проблемы с перегревом двигателей самолетов-буксировщиков. Вместо проектирования нового более скоростного планера ВВС США приняли решение модифицировать транспортный самолет С-47 фирмы «Дуглас» (военный вариант знаменитого лайнера DC-3) в планер XCG (рис. 15.18).

Рис. 15.18. Стандартный самолет С-47 фирмы фирмы «Дуглас» (военный вариант DC-3) после модификации в транспортный планер XCG-17.

Двигатели были демонтированы, но мотогондолы остались для обеспечения возможности обратного переоборудования. XCG-17 обладал требуемой скоростью буксировки (из-за чистоты аэродинамических обводов) и минимальным углом планирования среди всех американских транспортных планеров того времени. Однако война шла уже давно, в распоряжении ВВС имелись тысячи планеров типа CG-4A «Вако», поэтому программа модификации С-17 в XCG-17 не была санкционирована военными. Единственный образец планера был переделан обратно в самолет С-47 и после войны продан на гражданском рынке.

Наряду с переоборудованием самолетов в планеры нередко выполнялась и обратная операция. Некоторые из этих модификаций носили временный характер, например, на некоторые планеры устанавливались двигатели для перегона.

Планеры с самостоятельным взлетом представляют собой отдельный класс летательных аппаратов. Двигатели этих планеров являются штатным агрегатом, хотя сам летательный аппарат по схеме применения представляет собой планер и имеет высокие характеристики безмоторного полета.

В других случаях в процессе проектирования планера принималось решение об установке двигателя, чем обеспечивались высокие характеристики, позволяющие вести речь о серийном производстве соответствующего самолета. Ниже рассмотрены три таких летательных аппарата.

• XPG-1 фирмы «Нортвестерн»

После окончания второй мировой войны возникла проблема возвращения в США тысяч десантных планеров типа CG-4A «Вако». Одна из идей заключалась в установке на каждый планер двух небольших двигателей, после чего предполагалось перегонять эти аппараты в места сосредоточения (рис. 15.19).

Рис. 15.19. Десантный планер ВВС США типа CG 4А «Вако» модификация фирмы «Нортвестерн».

В качестве альтернативного варианта рассматривалась установка двигателей на часть планеров, которые буксировались в зону приземления, осуществляли посадку в наиболее подходящем месте, а затем, после переоборудования, выполняли автономный взлет. Предполагалось, что они смогут выполнять задание самостоятельно в качестве малоскоростных самолетов.

На планеры CG-4A и CG-15A (версия CG-4A с усовершенствованным крылом и существенно повышенной скоростью буксировки) устанавливались двигатели различных типов. Некоторые из этих модификаций отличались простотой переоборудования из планера в самолет и обратно. В частности, это относится к варианту CG-4A фирмы «Нортвестерн» с двумя двигателями 0-300-5 мощностью 175 л.с. (128,6 кВт) фирмы «Франклин». Этот летательный аппарат получил обозначение XPG-1 (экспериментальный планер с силовой установкой). Другая модификация CG-4A была создана фирмой «Риджфилд» (одной из шестнадцати американских фирм, выпускающих по лицензии планер CG-4A). Летательный аппарат оснащался двумя двигателями «Рейнджер» мощностью 200 л.с. (147 кВт), размещенными в подкрыльевых гондолах, и получил обозначение XPG-2. Фирма «Вако» создала на базе планера CG-15A мотопланер XPG-3 с двумя двигателями «Джекобе» R-755-9 мощностью 245 л.с. (180 кВт), установленными в плоскости хорд крыла, аналогично тому, как это делалось на бомбардировщиках и транспортных самолетах того времени. Самолеты XPG-2 и XPG-3 имели силовую установку, не допускавшую их обратного переоборудования в планеры.

Из идеи быстросъемных двигателей ничего не вышло, но работы по оборудованию планеров двигателями получили дальнейшее развитие. После войны двигатели повышенной мощности стали устанавливаться на более скоростные планеры. Взлетные характеристики CG-4A с двигателями мощностью 175 200 л.с. были очень плохими даже с использованием ускорителей.

• Серия С-123 фирмы «Чейз»

В представлении большинства непосвященных реактивные двигатели ассоциируются с высокоскоростными самолетами, а планеры — с минимальными скоростями. Тем не менее, первый реактивный транспортный самолет в США представляет собой переоборудованный планер.

Фирма «Чейз эркрафт» из г. Трентон (шт. Нью-Джерси) построила два 62-местных цельнометаллических десантных планера G-20. Эти планеры современной по тем временам конструкции с чистыми аэродинамическими обводами и убирающимся шасси напоминали большие транспортные самолеты. Когда в конце 1940-х гг. ВВС США решили прекратить использование планеров, фирма «Чейз» переоборудовала оба G-20 в самолеты. Первый из них в 1949 г. был оснащен двигателями R-2000-CB15 мощностью 1900 л.с. (1400 кВт) фирмы «Пратт-Уитни». Этот самолет получил обозначение ХС-123 (рис. 15.20).

Рис. 15.20. Первый из двух планеров G-20 фирмы «Чейз», оснащенный поршневыми двигателями.

Самолет получился удачным. ВВС выразили желание закупить крупную партию таких самолетов, но небольшая фирма «Чейз» не обладала достаточными производственными мощностями. Лицензия на производство XC–123 была передана фирме «Фэрчайлд». Было построено более трехсот машин этого типа с двигателями широкого диапазона мощностей: от 2300 л.с. (С-123В) до 2850 л.с. (С-123К).

Второй планер G-20 был оснащен четырьмя турбореактивными двигателями J-47 фирмы «Дженерал электрик» тягой 23,5 кН каждый. Двигатели устанавливались попарно на подкрыльевых пилонах в мотогондолах бомбардировщика В-47 фирмы «Боинг». Построенный в 1951 г. самолет получил обозначение ХС-123А (рис. 15.21). Характеристики этого самолета оказались невысокими, и работы по нему были прекращены.

Рис. 15.21. Второй планер G-20, оснащенный четырьмя турбореактивными двигателями (первый американский реактивный транспортный самолет ХС-123А).

• VJ-23E «Волмер»

Сегодняшний бум ультралегких длительных аппаратов (УЛА) начался в середине 1970-х гг., когда некоторые авиаконструкторы и летчики стали устанавливать маленькие двухцилиндровые двигатели на хорошо зарекомендовавшие себя балансирные планеры. Первые УЛА оказались не очень эффективными, так как скорость вращения воздушного винта у них была довольно высокой, диаметр - малым, а местоположение-нередко далеким от оптимального. Двигатели на первых УЛА использовались, в основном, для обеспечения взлета или перегонки аппарата на небольшие дальности в поисках подходящей для планирования местности. VJ-23E «Волмер» (буква «Е» означает дополнительную установку двигателя на стандартный планер с жестким крылом VJ-23 «Волмер» 1971 г.) является характерным примером такой модификации (рис, 15.22).

Рис. 15.22. VJ-25 «Волмер» планер с установленным над крылом двухцилиндровым двигателем мощностью 12 л.с. (8.8 кВт).

Успех установки маленьких двухцилиндровых двигателей на первые УЛА пробудил интерес в авиационных кругах к такого рода модификациям. Многие планеристы хотели выполнять местные перелеты, причем с минимальными затратами средств и без обычных ограничений, налагаемых воздушным движением. Именно стараниями этих энтузиастов и было положено начало новому этапу в развитии УЛА.

Вскоре был достигнут существенный прогресс в области силовых установок для УЛА — вместо моторов от бензопил и картингов стали применяться модифицированные двигатели мотосаней мощностью 20–30 л.с. На УЛА стали устанавливаться более совершенные воздушные винты большего диаметра с меньшей скоростью вращения за счет применения понижающих передач (цепного, ременного или других типов). Многие хорошо зарекомендовавшие себя планеры с размещением летчика на системе подвесных ремней были быстро переоборудованы, получив некое подобие фюзеляжа, двигатель и шасси. Другие машины этого класса с самого начала разрабатывались как УЛА, хотя многое в них напоминает планеры с подвесной системой.

В отличие от тяжелых самолетов-носителей других летательных аппаратов (которые описаны в гл. 13), существует ряд самолетов, которые не только стартуют с летательных аппаратов-носителей, но и возвращаются после выполнения задания на носитель.

Самолеты, базирующиеся на дирижаблях

Такая схема применения эволюционировала довольно медленно. В конце первой мировой войны Германия и Англия использовали с борта дирижаблей одноместные истребители. Истребители стартовали с дирижабля-носителя, но не возвращались на него после выполнения задания. Авиация ВМС США в декабре 1918 г. провела эксперименты по стартам двухместного учебно-тренировочного самолета с аэростата, но этот самолет также не возвращался на носитель.

«Сперри Мессенджер». В 1923 г. ВВС США приступили к проведению войсковых экспериментов по вылету и возвращению на носитель небольшого одноместного самолета «Сперри Мессенджер» (размах крыла 6,1 м; мощность двигателя 65 л.с.). 3 октября 1924 г. «Сперри Мессенджер» успешно стартовал с дирижабля ВВС США ТС-7, а 15 декабря того же года были проведены испытания по старту и возвращению самолета на дирижабль ТС-3 (рис. 15.23, 15.24).

Рис. 15.23. Одноместный «Сперри Мессенджер», оснащенный крюком для подцепки к дирижаблю (период испытательных полетов 1924 г.).

Рис. 15.24. «Сперри Мессенджер», подцепленный к дирижаблю ТС-7 ВВС США.

Хотя эта система (новым и необычным элементом в которой являлся установленный над носовой частью самолета крюк), продемонстрировала свою работоспособность, ВВС США приняли решение о прекращении работ. ВМС заинтересовались этой идеей и реализовали ее с большим эффектом.

• «Сперроухоук» фирмы «Кертисс».

С 1932 г. восемь маленьких самолетов-истребителей F9C «Сперроухоук» фирмы «Кертисс» были приписаны к дирижаблям ВМС США «Акрон» и «Мекон». Четыре истребителя поднимались с помощью трапеции на борт дирижабля и размещались в специальном отсеке-ангаре; пятый находился на внешней подвеске (рис. 15.25).

Рис. 15.25. Самолет ВМС США F9C-2 «Сперроухоук» фирмы «Кертисс», подвешенный под трапецией дирижабля «Мекон» (1933 г.)

Так как это были самолеты-истребители, обычно считается, что их главной задачей являлась защита дирижабля. Однако это не гак: они применялись для ведения воздушной разведки в целях расширения зоны патрулирования дирижабля. Просто из-за жестких габаритных ограничений на борту дирижабля использовались самые маленькие самолеты.

12 февраля 1935 г. во время катастрофы дирижабля «Мекон» четыре находившихся на его борту «Сперроухоука» были потеряны. Единственный уцелевший экземпляр находится в Музее авиации и космонавтики США.

Самолеты, базирующиеся на самолетах-носителях

ХР-85 «Гоблин». В 1946 г., после поступления на вооружение тяжелых шестимоторных бомбардировщиков В-36 фирмы «Конвэр», идея использования оборонительных истребителей воздушного старта получила поддержку ВВС США. Фирма «Макдоннел» заключила контракт на постройку двух истребителей такого класса. Эти странного вида реактивные монопланы со стреловидным крылом малого размаха (4,6 м) на протяжении большей части полета находились в бомбоотсеке носителя (рис. 15.26).

Рис. 15.26. ХР-85 «Гоблин» фирмы «Макдоннел», предназначавшийся в качестве «карманного истребителя» тяжелых бомбардировщиков ВВС США.

«Гоблины» успешно летали, но не с В-36, а со специально модифицированного В-29 фирмы «Боинг» (рис. 15.27).

Рис. 15.27. XF-85 перед подцепкой к носителю В-29 фирмы «Боинг».

Появление новых реактивных бомбардировщиков и систем дозаправки истребителей в воздухе привело к тому, что идея носимых оборонительных истребителей потеряла смысл. Оба ХР-85 сохранились, один из них в музее ВВС США в Дейтоне (шт. Огайо), а второй-в музее стратегического авиационного командования ВВС США на авиабазе Оффут (шт. Небраска).

RF-84F системы «Фикон». Идея носимых оборонительных истребителей для В-36 не умерла после отказа от использования ХР-85. Для увеличения радиуса воздушной разведки дальнего разведчика RB-36 в насыщенных средствами ПВО районах территории противника под самолет подвешивался аппарат со стреловидным крылом RF-84F «Тандерфлеш» фирмы «Рипаблик». Эта связка самолетов получила наименование «Фикон». В отличие от ХР-85, который не имел шасси и должен был в процессе взлета и посадки системы находиться в бомбоотсеке носителя, самолет «Тандерфлеш» взлетал и садился самостоятельно (рис. 15.28).

Рис. 15.28. Модифицированный RF-84F фирмы «Рипаблик» выполняет подцепку к бомбардировщику GRB-36 фирмы «Конвэр».

После выполнения сцепки с носителем истребитель подтягивался для размещения в отсеке. Для облегчения этой процедуры горизонтальное оперение было выполнено с большим отрицательным углом поперечного V, что заметно отличало 25 самолетов типа RF-84F, модифицированных для выполнения этой задачи и получивших обозначение GRF-84F (впоследствии RF-84K). Бомбардировщики соответственно получили обозначения GRB-36D, F, Н и J. Система «Фикон» находилась на вооружении стратегического авиационного командования ВВС США примерно в течение одного года (период 1955–1956 гг.).