По примеру инопланетян

Ежегодно специалисты по необъяснимым явлениям, пришествию инопланетян и внеземным формам жизни отмечают День НЛО, иначе называемый Днем уфолога. Уфологи и контактеры разных мастей делятся на два лагеря: одни отмечают День НЛО 24 июня, а другие — 2 июля. Первая дата выбрана потому, что именно в этот день в 1947 году американский летчик Кеннет Арнольд впервые сообщил о наблюдении неопознанного летающего объекта. Второе июля стало Днем уфолога, поскольку считается, что в этот день в том же 1947 году неподалеку от ранчо Розуэлл разбилась инопланетная летающая тарелка. В связи с празднованием международного Дня НЛО мы решили вспомнить о реальных разработках «летающих тарелок», на некоторые из которых авиаконструкторы возлагали большие надежды.

Авиаконструкторы пытаются экспериментировать с аэродинамическими схемами и конструкцией самолетных летательных аппаратов практически с самого зарождения авиации.

В результате на сегодняшний день придуманы десятки типов самолетов, включая традиционные монопланы (например, все современные пассажирские лайнеры) и необычные аппараты: с замкнутым крылом (в виде кольца), ассиметричным крылом (например, стоящим наискосок по отношению к продольной оси), орнитоптер (с машущим крылом) и, конечно, с дисковидным, или дискообразным, крылом.

Каждая из этих схем давала или теоретически могла дать какой-либо выигрыш: в управляемости, дальности полета, грузоподъемности, маневренности, максимальной скорости или дальности планирования.

Вопреки сложившемуся мифу, что все прорывные технологии были разработаны во время Второй мировой войны в фашистской Германии, основоположником самолетов с дисковидным крылом следует считать американского изобретателя Чэнса Воута. Еще в 1911 году он предложил конструкцию деревянного, обитого тканью самолета.

Летательный аппарат был сделан из девяти балок, соединенных звездой. Между балками конструктор натянул ткань, а в хвостовой части слева и справа разместил на подвижных вынесенных балках тканевые элевоны. Самолет опирался на трехстоечное колесное шасси.

Воут полагал, что дискообразное крыло благодаря своей большой площади будет иметь большую подъемную силу и позволит самолету взлетать на относительно небольших скоростях. Впрочем, первый полет аппарата, получившего название «Самолет-зонтик» (Umbrella plane), так и не состоялся.

«Самолет-блюдце»

Позднее Воут продолжил эксперименты с летательными аппаратами с дискообразным крылом, однако первым человеком, сумевшим поднять в воздух и провести полноценные летные испытания такого самолета, стал американский конструктор Стивен Немет. Он вместе со студентами Университета Майями в 1934 году построил самолет с практически идеально круглым крылом.

Летательный аппарат получил название Nemeth Parasol. Он был выполнен на базе поршневого самолета Alliance Argo с двигателем мощностью 110 лошадиных сил. На самолет разработчики установили крыло диаметром 4,6 метра, в задней части которого располагались два элерона. Самолет мог развивать скорость до 217 километров в час и садиться на скорости в 40 километров в час.

Утверждалось также, что благодаря своей форме крыла Nemeth Parasol, прозванный «самолетом-блюдцем», способен приземляться на полосу длиной «всего несколько футов» (1 фут равен 30 сантиметрам).

После испытаний Немет объявил, что цель его разработки успешно достигнута, — по его словам, самолет был настолько легок в управлении, что абсолютный новичок научился бы пилотировать его всего за полчаса.

Кроме того, во время испытаний конструктор продемонстрировал еще одно преимущество дисковидного крыла — безопасную посадку при отказавшем двигателе. Во время демонстрации Немет отключил мотор в воздухе, после чего самолет быстро замедлился, но не вошел в пике, а плавно и практически вертикально опустился на землю. В этом случае дисковидное крыло практически сыграло роль парашюта.

В последующие годы Немет модернизировал свой «самолет-блюдце», установив на него двигатель мощностью 120 лошадиных сил, однако дальнейшая разработка летательного аппарата прекратилась. Почему это произошло, неизвестно.

«Летающий блин»

Между тем в начале 1940-х годов по заказу ВМС США на предприятии Vought (основанном Чэнсом Воутом) был собран первый дисковидный истребитель конструкции Чарльза Циммермана. Самолет получил название «Летающий блин» (Flying Pancake) и обозначение V-173. В ноябре 1942 года он выполнил первый полет.

Самолет получил планер без фюзеляжа, выполненный в виде полукруга. В передней его части располагалась кабина пилота, а по сторонам от нее — по одному двигателю с трехлопастными винтами. В хвостовой части самолета были размещены два небольших полукрыла — горизонтальные стабилизаторы с рулями высоты — и два вертикальных стабилизатора с рулями направления.

Длина V-173 составляла 8,1 метра, а ширина — 7,1 метра. Экспериментальный самолет мог выполнять полеты на скорости в 222 километра в час.

На базе V-173 позднее велась разработка палубного истребителя XF5U для ВМС США, способного на почти вертикальные взлет и посадку. В целом, программа дисковидных истребителей фирмы Vought, разработкой которых занимался Циммерман, продлилась до 1947 года.

За это время конструктору удалось доказать, что дисковидное крыло небольшого размаха, но большой площади позволяет создавать достаточно подъемной силы, чтобы летательный аппарат мог подняться в воздух на небольшой скорости после ничтожного пробега. Например, для XF5U при максимальном взлетном весе 8,6 тонны взлетная скорость составляла около 90 километров в час, а посадочная — чуть больше 60.

В полете на законцовках дисковидного крыла должны были образовываться мощные зоны турбулентности, снижающие его характеристики. Эту проблему Циммерман решил установкой по краям V-173 и XF5U двигателей с воздушными винтами.

Разработка дискообразных истребителей фирмы Vought прекратилась в 1947 году сразу по нескольким причинам.

Во-первых, несмотря на возможность взлета с очень коротким пробегом, что делало самолеты просто идеальными для базирования на авианосцах, дискообразными истребителями было сложно управлять.

Во-вторых, ближе к закрытию программы выяснилось, что дискообразная форма XF5U плохо подходит для установки на самолет реактивных двигателей. Дело в том, что на высоких скоростях, которые обеспечивала реактивная тяга, дискообразные самолеты Vought стали бы почти неуправляемыми.

Кроме того, большая площадь крыла оказалась неподходящей для высоких скоростей, при которых на его поверхности образовывались обширные зоны с пограничным слоем, из-за чего резко возрастало сопротивление трения. Наконец, конструкция самолета потребовала укрепления для борьбы с сильными вибрациями.

«Подставка под пивную кружку»

В конце 1930-х и в 1940-х годах в Германии несколько фирм и конструкторов предлагали самые разные варианты дискообразных летательных аппаратов, полагая, что они позволят достичь больших скоростей полета и лучшей маневренности по сравнению с имевшимися тогда классическими боевыми самолетами.

Например, конструктор Рудольф Шриммер предлагал создать «летающую юлу» — самолет с вращающимся дисковидным крылом и неподвижным центральным вертикальным фюзеляжем. Конструктор Генрих Фокке, основатель фирмы Focke-Wulf Flugzeugbau AG, предлагал создать дисковидный самолет с турбинным двигателем в центральной части планера. Предполагалось, что этот летательный аппарат сможет выполнять вертикальные взлет и посадку.

Тем не менее, считается, что единственным немецким самолетом, миновавшим стадию разработки и успешно дошедшим до летных испытаний является Sack A.S.6.

Этот летательный аппарат разрабатывался немецким инженером-любителем Артуром Заком. Предположительно, по проекту был построен только один самолет, проходивший испытания. Он имел в длину 6,4 метра, размах дисковидного крыла 5 метров и высоту 2,6 метра. Летательный аппарат был оснащен поршневым двигателем Argus AS 10C-3 мощностью 240 лошадиных сил.

Кроме нескольких фотографий и свидетельств о проведении испытаний самолета, от проекта больше ничего не сохранилось. Считается, что немцы уничтожили A.S.6, когда союзники вошли в Германию. По сохранившимся свидетельствам, AS-6 так и не смог выполнить полноценный полет, хотя во время испытаний совершил несколько подскоков на аэродроме. Среди немецких военных разработка получила прозвище «подставка под пивную кружку».

«Летающий джип»

С появлением и активным развитием реактивных двигателей авиаконструкторы вернулись к идее создания дискообразных летательных аппаратов. На этот раз одним из главных их преимуществ считалась их симметричность, которая, с аэродинамической точки зрения, позволяла сделать одинаково эффективным полет как вперед, так и вбок и назад.

В послевоенное время активной разработкой дискообразных летательных аппаратов занималась канадская компания Avro Aircraft, причем ее проекты, хотя и были реализованы в железе, скорее напоминали попытку заполучить финансирование от военных, чем реальное стремление создать завершенный серийный летательный аппарат.

В компании велись одновременно несколько проектов дискообразных летательных аппаратов, которые планировалось предложить Армии и ВВС США. Так, для американских сухопутных войск канадская компания планировала создать Avrocar — «летающий джип». Им должна была стать «летающая тарелка», способна передвигаться на небольшой высоте, преодолевая благодаря этому даже непроходимую местность.

Наработки по проекту конструктор Джон Фрост из Avro Aicraft как бы случайно представил американским военным, приехавшим в 1953 году для ознакомления с истребителем CF-100 (тоже разработки Avro Aircraft). Во время экскурсии по предприятию Фрост умышленно изменил маршрут таким образом, чтобы он проходил через отдел экспериментальной техники.

Американские военные заинтересовались «летающей тарелкой» и заключили с канадской компанией контракт на создание двух ее летных прототипов.

При американском финансировании создание Avrocar велось одновременно и для Армии, и для ВВС США. В связи с этим некоторые характеристики летательного аппарата были пересмотрены. В частности, он должен был выполнять полноценные полеты на большой высоте.

Проект получил обозначение 1794/WS 606A. Он предполагал создание летательного аппарата с турбореактивными двигателями, способного на вертикальные взлет и посадку, быстрый горизонтальный полет в любом направлении и большую скороподъемность.

Согласно проекту, некоторые подробности которого были рассекречены в 2012 году, в конструкции «летающей тарелки» планировалось использовать эффект Коанда, при котором быстрый воздушный поток «прилипает» к расположенной рядом с ним стенке корпуса.

В летательном аппарате Avro Aircraft воздушные потоки, создаваемые реактивными двигателями, должны были выходить через плоские сопла, расположенные в верхней части дискообразного летательного аппарата, а затем, «прилипнув» к его корпусу, стекать к «юбке» и создавать подъемную силу.

То, что такая схема должна сработать, было, в частности, подтверждено во время различных лабораторных испытаний. Тем не менее, конструктору не удалось создать не только ни одного летного прототипа, но даже и работающий прототип двигательной установки.

Прототип последней был сделан на базе шести британских турбореактивных двигателей Armstrong Siddeley Viper. Ни одно из его испытаний не прошло успешно — то не удавалось наладить работу двигателей, то происходили утечки масла, то пожары (установка горела трижды). В 1956 году установка вышла из под контроля, из-за чего чуть не погибли люди.

В итоге Фрост решил отказаться от создания полноценных прототипов дискообразного летательного аппарата и пошел на хитрость: ВВС США он убедил, что создание «летающей тарелки» без уменьшенных прототипов невозможно, а Армии США объявил, что уменьшенные прототипы отлично впишутся в программу «летающих джипов».

В итоге конструктору удалось получить дополнительное финансирование на создание двух прототипов. Новый проект получил название Avrocar. По нему Avro Aircraft действительно построила и испытала два прототипа.

Это были дискообразные летательные аппараты, в центре которых размещалась горизонтальная турбина для вертикальных взлета и посадки. Ее раскручивали три размещенных внутри корпуса турбореактивных двигателя Continental J69-T-9. Часть воздушных потоков от двигателей перенаправлялась в стороны для задания направления горизонтального полета.

Сам аппарат имел диаметр 5,5 метра. Кабины пилота и штурмана/инженера в нем размещалась в условной передней части. Аппарат имел максимальную взлетную массу 2,5 тонны. По проекту, он должен был выполнять полеты на скорости до 483 километров в час на высоте до 3 тысяч метров на расстояние до 1,6 тысячи километров. Проектные показатели были согласованы с Армией США в рамках программы «летающего джипа».

В ноябре 1959 года Avrocar, получивший армейское обозначение VZ-9, совершил первый полет. Последующие два года испытаний показали, что проект не удался. Несмотря на множественные доработки аппарат смог развить скорость только в 56 километров в час, а предельная высота его полета составила всего 91 сантиметр. Но даже при таких небольших высоте и скорости полета Avrocar очень плохо управлялся. Проект закрыли в 1961 году.

«Летающая машина»

В 1960-х годах созданием собственного дискообразного летательного аппарата занялся американский конструктор Пол Моллер. Он разрабатывал «летающую машину» — частный дискообразный летательный аппарат для развлекательных полетов. Корпус аппарата был выполнен в виде классической летающей тарелки, описываемой уфологами.

В центре прототипа, сборка которого началась в 1974 году и завершилась в начале 1990-х, располагалась кабина пилота, закрытая прозрачным стеклянным колпаком. На «юбке» слева и справа были установлены по четыре роторных двигателя с вентиляторами. Они обеспечивали вертикальные взлет и посадку и горизонтальный полет.

«Летающая машина» имела диаметр 3 метра и высоту 91 сантиметр. Предполагалось, что аппарат сможет выполнять полеты на скорости до 161 километра в час на высоте 3 метров. Дальность полета должна была составить 300 километров.

Первый полет прототипа «летающей тарелки» состоялся в 1988 году и был признан успешным. Тем не менее, дальнейшие испытания аппарата не проводились; Моллер переключился на создание другой «летающей машины» — M400 Skycar. Она был испытана в 1990-х годах, но тоже не доведена до ума.

M400 была сделана по схеме конвертоплана с четырьмя поворотными мотогондолами, в которых конструктор установил по два роторных двигателя с вентиляторами. Конструктор несколько раз пытался продать аппарат на eBay, но так и не преуспел. Последняя попытка была совершена в 2017 году.

«Летающая тарелка»

В марте текущего года румынские инженер-энтузиаст Разван Саби и старший научный сотрудник Национального института аэрокосмических исследований Иосиф Тапосу объявили о разработке «летающей тарелки», способной на вертикальные взлет и посадку и сверхзвуковой горизонтальный полет. Разработка получила название ADIFO (All DIrections Flying Object, всекурсовой летательный аппарат).

Первый летный прототип аппарата, выполненный беспилотным, уже собран и испытан. Он имеет диаметр 1,2 метра. Аппарат оснащен четырьмя электровентиляторами, отвечающими за вертикальные взлет и посадку, и двумя вентиляторами в хвостовой части для создания движущей силы для горизонтального полета.

Полноразмерный серийный аппарат, если его разработка будет завершена удачно, вместо хвостовых вентиляторов получит турбореактивные двигатели и сможет, как утверждают разработчики, выполнять стабильные полеты на трансзвуковых и сверхзвуковых скоростях. Разработчики также утверждают, что полноразмерный летательный аппарат ADIFO будет пилотируемым.

Когда планируется завершить разработку «летающей тарелки», неизвестно. Вероятнее всего, этот проект тоже не будет доведен до конца — как показывает история, дискообразные летательные аппараты большой популярностью не пользуются.

К слову, существует класс летательных аппаратов легче воздуха (дирижабли, аэростаты), среди представителей которого дискообразная форма корпуса все же нашла себе применение. Разработчики используют ее, поскольку диск устойчив к боковым порывам ветра. По дискообразной схеме велась разработка нескольких летательных аппаратов легче воздуха в СССР, а затем в России, похожую форму имеют и несколько аппаратов, создаваемых в США и Европе. Но это уже совсем другая история.

Василий Сычёв