14. КОНВЕРТОПЛАНЫ И КОЛЬЦЕПЛАНЫ
Попытки построить самолет, который бы мог взлетать «по-вертолетному», начали предприниматься еще на заре развития авиации. Русский инженер-конструктор Борис Григорьевич Луцкий, известный многочисленными изобретениями в области двигателестроения и транспорта, построил в 1909 г. летательный аппарат - геликоплан (винтокрыл). Он представлял собой самолет с двумя тандемно расположенными крыльями, оснащенный двумя двигателями мощностью по 50-60 л. с. Один из винтов приводил во вращение тянущий воздушный винт, а второй - два расположенных между крыльями несущих винта с наклоняемыми осями. Они предназначались для осуществления вертикального взлета и посадки, а также для управления аппаратом по крену и рысканию. Аппарат имел хорошие «самолетные» характеристики, но попытки взлета «по-вертолетному» не оправдали надежд конструктора.
Одним из первых в мире самолетов с кольцевым крылом был аэроплан француза М. Живодана. Этот аппарат, созданный в 1909 г., имел два кольцевых крыла (спереди и сзади), установленные на концах фюзеляжа. В 1910 г. экспериментальный аппарат с кольцевым крылом построил американец У. Гэри.
В 30-х гг. в Советском Союзе интенсивные исследования летательных аппаратов вертикального взлета и посадки велись под руководством академика Б.Н. Юрьева в МАИ и ВВИА имени Н.Е. Жуковского.
«Сокол»
В 1936 г. студент МАИ Ф.П. Курочкин (руководитель профессор Б.Н. Юрьев) защитил дипломный проект двухвинтового истребителя «Сокол» вертикального взлета и посадки с поворотным крылом (конвертоплан).
В средней части фюзеляжа за кабиной располагался двигатель «Испано-Сюиза» 12JBRS мощностью 860 л. с. В носовой части фюзеляжа находился радиатор системы охлаждения двигателя с вентилятором для обдува радиатора в режиме зависания в воздухе. Мощность двигателя посредством трансмиссии передавалась на подъемно-маршевые четырех - лопастные винты диаметром 4 м, которые располагались на поворотных законцовках консолей крыла. Вместо хвостового стабилизатора истребитель имел воздушный винт диаметром 2 м, который вращался в горизонтальной плоскости. Наличие в трансмиссии двухскоростного центрального редуктора обеспечивало максимальный коэффициент полезного действия воздушных винтов, как на режиме висения, так и в режиме горизонтального полета.
Шасси самолета было четырехстоечным, основная, колесная стойка убиралась в фюзеляж, хвостовой костыль также убирался в полете. На стоянке боковыми опорами являлись хвостовые части обтекателей поворотных редукторов подъемно-маршевых винтов, снабженные амортизаторами. «Сокол» имел взлетный вес 1850 кг, размах крыла 5,8 м.
Проект конвертоплана «Сокол» не реализовывался, однако уже после войны, в 1946-1947 гг., в ВВИА имени Н.Е. Жуковского инженерами Ф.П. Курочкиным и В.Н. Тироном под руководством академика Б.Н. Юрьева был выполнен ряд проектов одноместных истребителей КИТ-1 и КИТ-2, которые должны были совершать взлет при вертикальном положении фюзеляжа (с хвоста) и использовать воздушные винты для создания вертикальной тяги. Однако проекты не были реализованы по причинам необычности технических решений и связанного с этим большого технического риска.
Характеристики «Сокола»: экипаж - 1 человек, силовая установка - 1 х «Испано-Сюиза» 12JBRS мощностью 860 л. с., размах крыла - 5,8 м и его площадь - 9,28 м2, ометаемая винтами площадь - 25,12 м2, длина - 7,53 м, высота - 2,67 м, взлетный вес - 1850 кг.
Aerostatoplan
В 1937 г. в Югославии начались работы над проектом конвертоплана, по конструкции схожего с конвертопланом «Сокол». Автором проекта являлся русский эмигрант Н.И. Жученко. В 1939 г. опытный образец машины под названием Aerostatoplan был построен. В сентябре 1939 г. под Белградом начались его испытания, однако сразу же столкнулись с проблемами - низкой тяговооруженностью конвертоплана и ненадежной работой механизма поворота крыла. При попытке подняться в воздух машина дрожала и вибрировала, но так и не оторвалась от земли, в конструкции «Аэростатоплана» требовались серьезные доработки. После неудачных попыток оторвать машину от земли югославские ВВС в условиях начавшейся войны отказались от дальнейшего финансирования проекта. Самолет был разрушен в апреле 1941 г., когда в Белград вошли немецкие войска.
Характеристики Aerostatoplan: экипаж - 1 человек, силовая установка - 1 х Walter Mikron мощностью 50 л. с., размах крыла - 6,7 м, длина - 5,78 м, вес пустого - 355 кг, взлетный вес - 425 кг, максимальная скорость - 200 км/ч, практический потолок - 5000 м.
«Кольцеплан»
В 1936 г. студент МАИ М.В. Суханов защитил дипломный проект самолета с кольцевым крылом. После окончания института М.В. Суханов, взяв за основу свой дипломный проект, разработал проект истребителя-перехватчика «Кольцеплан». В предвоенном году этот проект докладывался командованию ВВС и рассматривался на научно-техническом совете ЦАГИ. После начала войны в Новосибирском филиале ЦАГИ сформировали группу, занимавшуюся конструированием самолета «Кольцеплан», а в 1942 г. М.В. Сухановым было получено авторское свидетельство на изобретение самолета короткого взлета и посадки с кольцевым крылом.
«Кольцеплан» оснащался двигателем М-22, вращавшим два соосных воздушных винта, имел нормальное хвостовое оперение. Элероны устанавливались на пилонах, связывавших крыло с фюзеляжем, шасси было трехстоечным, основные стойки убирались в крыло. Самолет обладал хорошими противоштопорными характеристиками, высокой маневренностью и способностью летать при углах атаки крыла до 43°, что при достаточно большой энерговооруженности истребителя позволяло ему взлетать почти вертикально. Построенная в Новосибирске модель «Кольцеплана» успешно летала, однако до постройки опытного образца дело не дошло.
Характеристики «Кольцеплана»: экипаж - 1 человек, силовая установка - 1 х М-82 мощностью 1600 л. с., диаметр кольцевого - 3,0 м и его площадь - 10,5 м2, диаметр соосных винтов - 3,0 м, максимальная скорость - 740 км/ч, взлетный вес - 2500 кг.
«Геликоптер-самолет»
В 1944 г. дипломник Тбилисского авиационного техникума Ш.Н. Хуцишвили защитил дипломный проект на тему «Самолет особой схемы». В дипломном проекте был разработан «Геликоптер-самолет» - одноместный истребитель с двумя двигателями, поворотным крылом и воздушными винтами диаметром 5 м. Благодаря этому диплому в том же 1944 г. техник Ш.Н. Хуцишвили был зачислен в МАИ без приемных экзаменов. В 1947 г. Ш.Н. Хуцишвили предложил другой проект СВВП с поворотными двигателями на концах крыльев, роторами еще большего диаметра и меньшей нагрузкой на площадь, ометаемую винтом, что приближало его к нормам вертолета. Однако проекты Ш.Н. Хуцишвили не реализовывались.
Проекты люфтваффе
В предвоенные годы работы по проектированию конвертопланов и взлетающих с хвоста самолетов начались и в Германии. В 1938 г. на фирме «Вессерфлюг» под руководством конструктора Симона разработали конвертоплан (проект W Р. 1003), по схеме напоминавший «Сокол». В качестве двигателя использовался DB 600, вращавший два винта диаметром 4 м, установленные на поворотных концевых частях крыла. При взлете поворотные части крыла разворачивались винтами вверх, после установки их в обычное положение самолет переходил в горизонтальный полет. Дальше проекта дело не пошло, на некоторое время все работы по конвертопланам в Германии прекратились.
Однако во второй половине войны, когда у люфтваффе возникли проблемы с нехваткой взлетно-посадочных полос в условиях массированных бомбовых ударов союзной авиации, немецкие авиаконструкторы вернулись к разработкам вертикально взлетающих самолетов. В 1943 г. Г. Фокке разработал проект самолета-конвертоплана Fa 269. В сентябре 1944 г. на фирме «Фокке-Вульф» конструктором X. фон Халеном был спроектирован самолет Fw Triebflugel, взлетающий с хвоста. Особенностью этого самолета являлся вращающийся вокруг фюзеляжа трехлопастный ротор, на конце каждой лопасти был установлен ПВРД. Напомним читателю, что такая схема установки воздушного винта была разработана В.Н. Беляевым и применена еще в 1939 г. в конструкции истребителя ЭИ.
Проект перехватчика вертикального взлета и посадки Не Wespe («Оса») с кольцевым крылом (кольцеплан) вокруг средней части фюзеляжа разрабатывался в 1944 г. Крыло крепилось к фюзеляжу при помощи трех пилонов. В задней части фюзеляжа устанавливался двигатель DB PTL 021 или HeS 021 мощностью 2000 л. с., вращавший шестилопастный винт, располагавшийся внутри крыла. Входное устройство воздухозаборника двигателя находилось в носовой части фюзеляжа. Летчик располагался в кабине сидя во время горизонтального полета, поэтому при взлете и посадке он оказывался лежащим на спине.
Перехватчик-кольцеплан вертикального взлета и посадки Не Lerche II («Жаворонок») проектировался с 25 февраля по 8 мая 1945 г. Был подобен проекту Wespe, но с двумя двигателями DB 605D, каждый из которых вращал трехлопастный винт. Летчик в горизонтальном полете в кабине располагался лежа.
Все вышеперечисленные немецкие проекты до конца войны не были реализованы.
Послевоенные проекты
В 1954 г. в МАИ разработали проект десантно-транспортного вертикально взлетающего самолета (главный конструктор И. П. Братухин). Самолет взлетал с хвоста, четыре турбовинтовых двигателя располагались в гондолах на концах крыльев малого удлинения, консоли которых располагались под прямым углом друг к другу. Шасси было четырехопорным, с неубираемыми опорами на консолях крыла, со сдвоенными колесами. Взлетный вес самолета составлял 50-60 т. Однако проведенные исследования на свободно летающих моделях показали, что аппаратом, изменяющим в полете положение фюзеляжа, очень сложно управлять, поэтому в Советском Союзе в дальнейших исследованиях сосредоточились только на схемах самолетов, совершающих вертикальный взлет и посадку при горизонтальном положении фюзеляжа.
Интенсивные работы по конвертопланам и взлетающим с хвоста самолетам начались после войны в США, в этой области работали следующие фирмы: «Локхид» (XFV-1 Salmon), «Конвэр» (XFY-1 Pogo), «Райан» (Х-13 Vertijet), «Белл» (XV-3, «модель 65», XV-15, Х-22А, V-22), «Хиллер» (Х-18, ХС-142), «Кертисс-Райт» (Х-100).
Во Франции фирма «Снекма» разработала кольцеплан С. 450-01 Coleoptere, а «Норд» - конвертоплан Cadet. В Канаде фирма «Канадэр» работала над конвертопланом CL-84.
Все эти работы в США, Франции и Канаде закончились только постройкой опытных образцов. Исключение составляет конвертоплан V-22 фирмы «Белл», 523 экземпляра которого были заказаны для ВВС, ВМФ и корпуса морской пехоты США. В эксплуатацию конвертоплан V-22 вошел в 2005 г., он состоит на вооружении 160-й авиаэскадрильи специальных операций.

Михаил Егорович Козырев, Вячеслав Михайлович Козырев - Авиация Красной армии