А как же все-таки с «тарелками»?
Каждый человек в мире, наверное, слышал сегодня об НЛО, или попросту «летающих тарелках». Ну а что, интересно, думают о возможности их создания профессиональные изобретатели и конструкторы?
Аппарат, который смело можно отнести к категории «летающих тарелок», создал не столь давно бывший профессор аэронавтики, а ныне изобретатель и бизнесмен Пол Моллер. Этот аппарат, названный «Волонтер-М200Ф», имеет 6 двигателей с винтами, расположенных в кольцевых каналах по периметру «тарелки». В середине же сидит пилот, управляющий машиной. Аппарат может летать на высоте нескольких километров со скоростью порядка 250 км/ч.
Следующий логический шаг сделали наши конструкторы. Один из них — тюменский преподаватель, бизнесмен и изобретатель А. И. Филимонов. Суть его разработки такова. Сразу же за пилотской кабиной фюзеляж резко расширяется, обтекая кольцевым каналом вертолетный ротор. А в районе хвоста расположены маршевые двигатели с самолетными пропеллерами. У кольца сразу несколько назначений. При крейсерском полете оно прикрывает ротор, обеспечивая лучшую обтекаемость, а значит, и экономичность. Начинается снижение — раскрутившийся винт и струйные рули обеспечивают хорошую устойчивость. Наконец, при посадке из кольца выдвигается резиновая «юбка», позволяющая мягко приземляться на «брюхо», точнее, на «воздушную подушку». Последняя, кстати, также позволяет передвигаться над самой поверхностью как по воде, так и по суше, преодолевая неровности до 0,5 м высотой.
Дальнейшее развитие подобной идеи предложили конструкторы концерна «ЭКИП», работающие под руководством Л.Н. Щукина. И хотя форма «ЭКИПА» смахивает на НЛО, ничего фантастического в самой конструкции нет. Это, по существу, летающее крыло малого удлинения с очень толстым профилем. Внутри этого крыла и размещается полезная нагрузка, позволяющая избежать привычного фюзеляжа. Шасси на воздушной подушке дает возможность взлетать практически с любой поверхности, а уникальные аэродинамические возможности крыла с системой отсоса пограничного слоя обеспечивают почти вертикальный взлет. Первый «ЭКИП» уже летает, на очереди последующие модификации — более масштабные и грузоподъемные.
Продолжают работу и зарубежные изобретатели. Так, скажем, недавно авиационный инженер из США Джордж Ноймайер взял патент на еще одну конструкцию «летающей тарелки». Она представляет собой диск диаметром 60 м. В центре его толщина 15 м, а на периферии сходит на нет, образуя острую кромку. Сверху вся поверхность диска покрыта солнечными батареями. А в нижней части прорезаны иллюминаторы для 800 пассажиров, сидящих в четырех рядах по окружности летательного аппарата. Верхняя часть диска заполнена легким гелием для создания дополнительной подъемной силы. Под ним на поворотных шарнирах смонтированы 8 турбореактивных двигателей. Они могут поднять аппарат в воздух вертикально, а затем придать ему поступательное движение. При этом дополнительная подъемная сила создается самим диском, представляющим собой аэродинамическую поверхность. Таким образом обеспечивается запас мощности, позволяющий аппарату продолжать полет, даже если половина его двигателей вдруг выйдет из строя.
Впрочем, и при вынужденной посадке на воду при трансатлантическом рейсе ничего особо страшного нет. Аппарат имеет положительную плавучесть и может оставаться на поверхности океана сколько угодно времени; во всяком случае, до тех пор, пока не придет помощь или экипаж самостоятельно не устранит поломку.
Так конструкция выглядит на бумаге. А что покажет жизнь? Сам изобретатель настроен довольно скептически.
«После братьев Райт лишь одному человеку удалось ввести в практику США новый вид летательного аппарата, — говорит он. — То был. Игорь Сикорский, запатентовавший в 1943 году свой проект геликоптера. Хорошо, если я буду вторым...»
Хотелось бы на это надеяться. Однако до сих пор аэродинамические характеристики «дисков» и «тарелок» все же оказывались хуже, чем традиционных летательных аппаратов. Поэтому дело и не двигалось дальше экспериментов. Но опыты все же продолжаются...
Начиная с 1992 года ВВС США провели уже 135 испытательных полетов малозаметного низкоскоростного самолета-разведчика, напоминающего по форме хлебный батон с крылом. (Примерно так же выглядит, как уже говорилось, и наш «ЭКИП».) С той лишь разницей, что «Тэсит Блю» откровенно предназначен для военных целей, а посему представляет собой первый летательный аппарат, на котором малозаметности в лучах радара удалось добиться посредством плавных криволинейных обводов.
Странная же форма летательного аппарата, созданного конструкторами фирмы «Норд-роп», обусловлена прежде всего большой РЛС бокового обзора, занимающей практически весь фюзеляж этого самолета. Впрочем, летал он все же настолько плохо, что его испытания, по существу, так и не были доведены до конца, основные силы были переключены на доводку других конструкций.
В их числе, например, и экспериментальный самолет «Дакстар» («Темная звезда»), который еще больше походит на «летающую тарелку», к которой еще зачем-то добавлены два крыла.
Как и его предшественники, этот летательный аппарат предназначен прежде всего для целей разведки. Испытания этого детища конструкторов двух фирм, «Локхид Мартин» и «Боинг», оказались не очень удачными. Уже во втором полете на 10-й секунде самолет потерпел аварию, и полеты пришлось отложить почти на полгода, пока не разобрались в ее причинах.
Теперь он снова летает, но сказать что-либо определенное о его достоинствах пока трудно.
Гибриды ищут работу
Наиболее рациональным способом доставки пассажиров из одного города в другой на расстояние в несколько сотен, а то и тысяч километров уже известный нам П. Моллер считает «воздушный автомобиль». Так он называет гибридный вид транспорта, который будет сочетать в себе качества спортивного автомобиля и истребителя.
Для осуществления своей мечты профессор уже создал серию летающих гибридов. Как уже говорилось, несколько лет назад он прославился тем, что создал точную копию «летающей тарелки». Этот аппарат, названный «Волонтер-М200Ф», Моллер использует исключительно в демонстрационных целях; он просто хотел показать, что такая форма летательных аппаратов вполне реальна. Подъемную силу «блюдцу» создают четыре небольших двигателя с пропеллерами, заключенными в кольцевые шахты.
Следующая модель — «Мерлин-300» — уже ближе к «воздушному автомобилю». По внешнему виду летательный аппарат напоминает нечто среднее между автомобилем и самолетом. Шесть двигателей двухместной машины обеспечивают исключительную надежность полета, поскольку отказ даже трех моторов сразу позволяет все-таки совершить благополучную посадку.
Несмотря на необычность своих форм, «М-300» имеет вполне приличные летные характеристики. Он может пролететь с одной заправки около 1500 км со средней скоростью 250 км/ч на высоте до 9 км. В немалой степени тому способствуют экономичные двигатели, потребляющие всего литр дизельного топлива на 7 км пути.
Однако наилучшим из своих творений профессор считает «Волонтер-М400». Он представляет собой гибрид вертолета, самолета, автомобиля и существует пока что в виде чертежей и моделей. До скорости 400 км/ч крыло-ротор этого летающего гибрида будет вращаться по-вертолетному, обеспечивая вертикальный взлет и посадку. При наборе достаточной высоты и превышении стартовой скорости ротор стопорится, и лопасти превращаются в неподвижные аэродинамические поверхности, подобные крыльям. Полет продолжается за счет тяги пропеллеров, установленных на концах ротора и заключенных в кольцевые кожухи.
«Двадцать лет жизни я отдал этим моделям, их расчету и испытаниям в аэродинамической трубе, — говорит профессор. — Я полагаю, что время не потрачено даром. К 2010 году подобные гибриды станут рядовым средством городского транспорта...»
Оптимизм профессора разделяет и еще один изобретатель «летающих автомобилей». Подобно Моллеру, Фред Баркер является президентом собственной компании «Флайт инновешн», расположенной в городке Арлингтон, штат Вашингтон. Этой фирмой разработан и построен двухместный гибрид аппарата с вертикальным взлетом и посадкой. По расчетам изобретателя, три турбовентиляторных двигателя смогут нести полезную нагрузку до 270 кг на дальность 400 км со скоростью 136 км/ч. Сам аппарат без двигателей благодаря использованию композитных материалов весит всего 90 кг.
Кроме того, «Скай коммютер» — так назвал изобретатель свой аппарат — является вместилищем разного рода новшеств. Так, для одной из модификаций этого аппарата изобретатель использовал вместо реактивных турбин электродвигатели. Энергия для них вырабатывалась двумя генераторами, приводившимися в действие турбиной фирмы «Тесслер». Эта турбина эффективнее обычной авиационной благодаря плоским лопаткам, применяемым вместо стандартных, изогнутых. Такие лопатки не только дешевле в изготовлении, но и могут быть сделаны из более жаропрочных сплавов. Поэтому рабочая температура в турбине приближается к 2 тыс. градусов, что дает возможность достичь суммарного КПД силовой установки около 85 %!
Автоматизированная система управления преобразует эволюции штурвала и педалей, производимые пилотом, в серию электрических сигналов. Эти сигналы контролируются компьютером, который не допускает сваливания машины в штопор и другие критические ситуации. Одновременно ЭВМ контролирует скорость вращения ротора, выходную мощность турбин и т. д. Если все же в полете возникают неразрешимые с точки зрения компьютера проблемы, он вводит в действие парашютные спасательные системы.
Баркер надеется, что в скором будущем ему удастся наладить серийное производство своего летательного аппарата и получить разрешение на продажу его в виде конструкторского набора для самостоятельной сборки. Стоимость такого набора составит около 50 тыс. долларов.
Ну а что же наши конструкторы? Неужто довольствуются лишь оформлением патентов на свои проекты?.. Нет, оказывается, и у нас есть изобретатели, продвинувшиеся несколько дальше оформления приоритетных заявок.
Один из них — генеральный директор фирмы «Взлет» кандидат технических наук И.Н. Колпакчиев.
«Вам не кажется, что пилот в кабине летательного аппарата порою бывает лишним? — рассуждает он. И поясняет свою мысль так: — Обратите как-нибудь внимание, скажем, на работу пилота сельскохозяйственной авиации. То взлет, то посадка... Пыль, жара, в кабине такое амбре от ядохимикатов, что впору в противогазе работать. Летчик быстро утомляется, а это может привести к аварии...»
Для таких вот работ Колпакчиев и сконструировал свой ДПЛА — дистанционно-пилотируемый летательный аппарат.
Представьте себе небольшую конструкцию, имеющую форму обтекаемого диска. (Да-да, мы снова возвращаемся к пресловутой «летающей тарелке», но уже в новом качестве. Тем более что «тарелка» эта не круглая, а вытянутая, с прямоугольными сторонами и скругленными углами.)
«Стеклопластиковая оболочка крепится к силовому корпусу, — поясняет изобретатель. — Внутри четыре электровинтовых модуля, которые обеспечивают достаточную подъемную силу...»
Тут надо, наверное, сказать хоть несколько слов о самих электровинтовых модулях. В свое время Колпакчиев обратил внимание на такой физический эффект. Если молекулы воздуха, приобретая определенный заряд, взаимодействуют с аналогично заряженным острием, то по закону Кулона между ними происходит интенсивное отталкивание.
Если такими положительно заряженными остриями, а точнее, кромками будут концы пропеллера, заключенного внутри кольца из положительно же заряженной сетки, то такой многолопастный винт, по идее, должен крутиться. И он действительно крутится — Колпакчиев не раз проверял это на моделях.
Итак, четыре модуля создают подъемную силу, вектором которой управляют с помощью жалюзи. Поворачивая их створки над каждым из четырех каналов, отклоняя потоки воздуха, можно не только менять скорость подъема или горизонтального полета, но и осуществлять маневрирование.
Устойчивость же аппарату обеспечивает, кроме всего прочего, и эффект «летающей платформы». Вспомните, как в цирке жонглеры или клоуны бросают друг другу тарелки и шляпы. При броске достаточно подкрутить предмет, чтобы он приобрел устойчивость в полете. А если подкрутку осуществлять за счет маховика, вращающегося со скоростью 50 тыс. об/мин, то такой летательный аппарат — Колпакчиев называет его гироглайдером — вряд ли удастся опрокинуть.
Кроме того, маховик частично используется и в качестве рекуператора энергии. Когда платформа идет на снижение, освобождающаяся энергия запасается в гироскопе и затем может быть использована для динамичного подъема. На земле же, для облегчения взлета, маховик можно раскрутить от стационарного двигателя.
Подобные ДПЛА Колпакчиев предлагает использовать не только для сельхозработ, но и для патрулирования автотрасс, нефте- и газопроводов, для слежения за миграцией рыбы, предупреждения о пожарах, аэрофотосъемки, экологического контроля...