В мире еще не было такого самолета, как модель Grumman X-29. Одно из его главных особенностей - перевернутые крылья, и это далеко не единственное нововведение. Модель была разработана в разгар холодной войны гигантами военной спецтехники для вооружения США, НАСА и ВВС. Инициатором стали Агентство перспективных исследовательских проектов в области обороны страны (DARPA) и авиастроительная компания «Грумман». Он был запущен в 1984 году как совершенная модель истребителя.
Технологичное несовершенство
Благодаря его экспериментальному дизайну Grumman X-29 назвали самым аэродинамически нестабильным воздушным судном из когда-либо созданных. «Это было нереально без наличия бортового компьютера, который до 40 раз в секунду вносит поправки в траекторию полета», - рассказывает в телефонном разговоре Кристиан Гельцер, главный историк Центра исследований полета имени Армстронга НАСА, Южная Калифорния, именно там проходили тестирования самолета.
Инженеры пришли к единому мнению, что если бы все три бортовых компьютера пришли в неисправность, самолет бы разбился вместе с пилотом, прежде чем тот успел бы катапультироваться.
Попытки воссоздания
Модели самолетов с наклоненными вперед крыльями, но под углом, расположенным в противоположном направлении, можно встретить нечасто. Grumman X-29 был первым из них. В 1944 году был запущен его немецкий прототип Junkers JU 287. Его разработал Ганс Воке. Позже, в 1964 году, эту же идею он применил к небольшому бизнес-джету Hansa HBF 320. Было выпущено всего несколько десятков таких моделей самолета, некоторые из них до сих пор находятся в частных владениях. Это единственный коммерческий самолет с нестандартными крыльями.
Особенности
В реактивном воздушном судне Hansa крылья имеют наклон вперед, что позволяет максимально использовать компактный фюзеляж и создать больше посадочных мест в тесном самолете. Такое положение крыльев дает возможность сместить их дальше к хвостовой части.
Крылья модели Hansa Jet, так же как и «Грумман X-29», имеют наклон, но всего на несколько градусов, в то время как у последнего он более сильный - 33°. Такое радикальное отличие позволило отказаться от стабильности в пользу лучшей маневренности, поскольку для молниеносного маневрирования самолета главным условием является нестабильность.
«У истребителя F-18 коэффициент нестабильности равен 5 %, у «Грумман X-29» в семь раз выше – 35 %», - говорит Гельцер.
Критическое маневрирование
Такое расположение крыльев имеет и другую отличительную особенность. Элероны, или, как их часто называют, маленькие крылья, - это аэродинамические органы управления крыла, установленные максимально близко к его концу. Когда глохнет двигатель обычного самолета и он теряет подъемную силу, воздушное судно может потерпеть крушение. Элероны чаще всего тоже перестают функционировать, поскольку при падении воздух проходит над крылом по направлению к концам. В критической ситуации пилот не может управлять судном, поскольку без элеронов контролировать самолет невозможно.
Крылья, направленные вперед, наоборот, заставляют потоки воздуха течь в противоположном направлении - от кончиков к самому самолету. В результате критической ситуации элероны остаются работающими и пилот имеет возможность контролировать судно и маневрировать.
«При потере высоты некоторые истребители способны продолжать лететь благодаря большой силе тяги, которая обеспечивается мощными двигателями. Проблема в том, что не всегда при этом можно управлять самолетом. Но не «Грумман X-29», крылья которого позволяют контролировать воздушное судно, - поясняет Гельцер. - В то время, когда разрабатывалась модель этого истребителя, маневренность приравнивалась в неоспоримому превосходству. Если самолет противника глох, пилот X-29 в ту же секунду мог атаковать».
Проблемы во время создания судна
При создании такой формы крыльев разработчики столкнулись с серьезной проблемой. Перевернутые крылья подвержены чрезмерной скручивающей силе, которая может легко повредить их, поэтому им требовалось усиление. Однако, если сделать их из металла, они стали бы весить очень много. Поэтому инженеры прибегли к использованию передовых композитных материалов, которые сегодня считаются стандартными при строительстве коммерческих и военных самолетов.
Истребитель имел инновационную цифровую систему управления, которой заменили традиционное ручное управление, вместо него использовался электронный интерфейс. Сегодня эти функции в авиации никого не удивляют, поскольку повсеместно распространены и даже усовершенствованы.
Авторы разработки
«Грумман X-29» был построен авиационной компанией с одноименным названием, которая также разработала лунный модуль «Аполлон» и коммерчески успешный F-14 Tomcat. Компания выиграла контракт на сумму в 87 млн долларов, по сегодняшним меркам это около 245 млн долларов. Разработчикам удалось сократить расходы на строительство благодаря использованию запчастей от других истребителей - F-5A и F-16 Falcon. Заказчиками проекта выступили Американское агентство перспективных исследовательских проектов в области обороны и лаборатория полетов ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон в Огайо.
НАСА отвечало за испытательные полеты. Истребители «Грумман» X-29 приняли участие в 422 исследовательских миссиях за восемь лет - с 1984-го по 1992-й. «Преимущества этого самолета не превышают его недостатков», - подчеркивает Гельцер.
Когда появилась стелс-технология
Стелс-технология позволяет самолетам оставаться неуловимыми для радаров и имеет массу преимуществ в сравнении со многими моделями современных истребителей, некоторые из которых даже не оснащены для воздушных сражений.
Смещенные вперед крылья потеряли свои преимущества из-за перенесенного вектора тяги и двигателя, которые обеспечивают необходимую маневренность даже в случае потери высоты. «Современные самолеты с хорошей аэродинамикой и вектором тяги обладают практически всеми преимуществами X-29», - говорит Гельцер.
«Тем не менее самолет навсегда останется в истории благодаря своему функционалу, которого прежде не было никогда. Люди, участвовавшие в его разработке, остаются горды своим детищем. Равно как и НАСА, которое сыграло не последнюю роль в этом проекте, предоставив пилотов, техническое обслуживание, инженеров», - продолжает он.
Русский клон
«Грумман X-29» был не последним в своем роде. Спустя пять лет после завершающего полета X-29 российские разработчики запускают самолет Су-47 - истребитель с опущенными вперед крыльями. В народе его прозвали «Беркут». По некоторым данным, разработка проекта началась в 1983 году, но из-за распада Советского Союза его реализацию пришлось отложить.
Сходство по времени и внешний дизайн указывают на то, что создание Су-47 было ответным шагом на выпуск X-29. «Трудно не сделать такой вывод, ведь российский «Беркут» был выпущен позже. Однако в данном случае всех больше интересовало, какими характеристиками обладал самолет», - говорит Гельцер. Су-47 был почти вдвое больше, он был построен не как экспериментальная модель, а как полноценный истребитель. Но даже это не позволило запустить его в серийное производство - эта модель так и осталась в единичном экземпляре.
В 2015 году российская авиакомпания приступили к испытаниям самолета SR-10. Он представляет собой небольшой истребитель с перевернутыми крыльями. По некоторым данным, его планируют предложить ВВС РФ. Это говорит о том, что такая конструкция не ушла в прошлое и мы, возможно, еще увидим не одну модель самолета с перевернутыми крыльями.
