✔ Конвертоплан SNECMA C.450 Coleoptere (Франция) - «Военные действия»
ПОХОЖИЕ
Напомним, в ходе программы C.400 ATAR Volant компанией Societe Nationale d'Etudes et de Construction de Moteurs d'Aviation (SNECMA) последовательно были построены и испытаны три экспериментальные машины. Первая имела фюзеляж простой конструкции, оснащалась турбореактивным двигателем ATAR 101D и комплектовалась системой радиоуправления. Второй прототип основывался на конструкции первого, но имел некое подобие кабины летчика со всеми необходимыми органами управления. Третий экспериментальный образец отличался наличием закрытой кабины, более мощным двигателем и увеличенными размерами.
Опытый образец SNECMA C.450 Coleoptere на испытаниях. Фото Airwar.ru
В ходе испытаний три образца взлетали на привязи и без страховки, выполняли различные маневры и осуществляли вертикальную посадку. Было показано, что турбореактивный двигатель действительно может поднять подобную машину в воздух. В то же время, все три образца не могли осуществлять горизонтальный полет. Решать эту проблему, а также приближать оригинальные идеи к практической эксплуатации предлагалось в рамках нового проекта, использующего существующие наработки.
Первые работы по созданию полноценного конвертоплана начались еще в 1954 году, однако до завершения исследовательской программы C.400 ATAR Volant специалисты компании SNECMA фактически не имели возможности развивать имеющиеся идеи. Таким образом, активные работы по созданию перспективного пилотируемого образца начались только во второй половине пятидесятых годов. В течение некоторого времени испытания ATAR Volant и разработка нового проекта велись параллельно, что в определенной мере ускоряло последнюю.
Схема летательного аппарата. Рисунок Airwar.ru
Проект конвертоплана, способного взлетать и садиться вертикально, получил фирменное обозначение SNECMA C.450 и дополнительное имя Coleoptere («Жук»). Интересно, что впоследствии слово «колеоптер» перестало быть исключительно именем оригинального французского проекта. На протяжении последних десятилетий этот термин используется для обозначения всего класса летательных аппаратов, подобных конвертоплану C.450.
По-видимому, авторы проекта C.450 Coleoptere решили не ограничивать себя и потому использовали сразу несколько нестандартных решений. Для обеспечения вертикального взлета и посадки продольная ось летательного аппарата на этих режимах должна была располагаться перпендикулярно поверхности земли. Это позволяет отнести аппарат к категории Tailsitter. В ходе опытов с прототипами ATAR Volant было установлено, что подобный летательный аппарат нуждается в плоскостях, создающих подъемную силу при горизонтальном полете. В новом проекте эта проблема должна была решаться самым оригинальным методом.
С начала пятидесятых годов компания BTZ (ФРГ), возглавляемая Хельмутом фон Зборовски, продвигала идеи т.н. кольцевого крыла. Вместо традиционной несущей плоскости большого размаха предлагалось использовать цилиндрический агрегат со стенками необходимого профиля. При одинаковой подъемной силе кольцевое крыло отличалось от традиционного меньшими габаритами и массой. В случае применения турбовинтовой силовой установки такое крыло могло стать кольцевым каналом винтов. Также не исключалось применение внутреннего пространства крыла для размещения некоторых контуров реактивных двигателей разных типов.
"Колеоптер" в разрезе. Рисунок Forums.airbase.ru
Вероятно, кольцевое крыло смогло заинтересовать инженеров компании SNECMA своими положительными чертами конструкционного и аэродинамического характера. Замкнутая плоскость позволяла получить требуемую подъемную силу, но при этом сокращала габариты машины и давала возможность отказаться от оперения традиционной конструкции. Наконец, кольцевое крыло позволяло упростить конструкцию шасси при сохранении требуемых его характеристик.
Интерес компании SNECMA к кольцевому крылу вскоре привел к подписанию договора с немецкой фирмой BTZ. Дальнейшая разработка конвертоплана-тейлситтера осуществлялась в рамках международного сотрудничества. При этом французские конструкторы отвечали за фюзеляж, силовую установку и основные бортовые системы, тогда как немецкая сторона должна была поспособствовать созданию крыла с требуемыми характеристиками.
Сборка опытной машины. Фото Aviadejavu.ru
На ранних этапах разработка проекта велась по инициативе компании SNECMA и за ее счет. После подписания контракта с немецкими коллегами конструкторам удалось найти новый источник финансирования. Свое желание помочь разработке летательного аппарата выразило министерство обороны Западной Германии. Оно выделило необходимое финансирование, и в дальнейшем желало получить конвертоплан, пригодный для практического применения военно-воздушными силами.
С точки зрения общего облика перспективный образец SNECMA C.450 Coleoptere должен был представлять собой дальнейшее развитие последней версии экспериментального C.400 ATAR Volant, дополненное новыми узлами и агрегатами того или иного назначения. В первую очередь, предлагались переработка конструкции фюзеляжа, установка крыла и использование иных бортовых систем. Все это позволяло сохранить уже полученные преимущества, а также получить новые возможности.
Центральным элементом конструкции являлся цельнометаллический фюзеляж. Он имел заостренный носовой обтекатель, позади которого сечение резко увеличивалось для размещения пилотской кабины. Для размещения летчика пришлось увеличить высоту фюзеляжа при сохранении сравнительно малой ширины. Это привело к появлению выступающего фонаря, соединенного с задним каплевидным обтекателем. По бокам от кабины располагались воздухозаборники прямоугольной формы. Каналы-воздуховоды помещались внутри крупных бортовых обтекателей и затем уходили внутрь фюзеляжа. Центральный и хвостовой отсеки фюзеляжа, находившиеся внутри крыла, имели цилиндрическое сечение. Хвостовой срез фюзеляжа вмещал сопло.
C.450 на транспортной тележке. Фото Airwar.ru
Компоновка фюзеляжа была достаточно простой. Носовой отсек отдавался под размещение некоторой авионики и кабины пилотов. Позади них находились воздуховоды и часть топливных баков. Почти вся хвостовая часть фюзеляжа вмещала один турбореактивный двигатель с системами управления.
В центральной части фюзеляжа предусматривалась установка четырех трапециевидных плоскостей небольшого размаха, служивших пилонами для установки крыла. Эти плоскости монтировались на уровне компрессора двигателя; внутри них располагались трубы для отвода сжатого воздуха к соплам газовых рулей. Сами рули помещались снаружи на кольцевом крыле.
Подготовка к полету. Фото Airwar.ru
Подъемная сила в горизонтальном полете должна была создаваться при помощи кольцевого крыла, разработанного немецкими специалистами. Такое крыло представляло собой агрегат близкой к цилиндрической формы со стенками необходимого профиля: из-за этого передняя и задняя кромка отличались от центральной части меньшим диаметром. Крыло крепилось к фюзеляжу через набор плоскостей. У задней кромки крыла помещались четыре цельноповоротных стабилизатора с большой стреловидностью передней кромки. В корневой части этих плоскостей располагались шахты, вмещавшие амортизаторы стоек шасси.
Конвертоплан C.450 должен был садиться и взлетать вертикально, что потребовало оснастить его соответствующим шасси. Использовался набор из четырех одинаковых стоек шасси с гидропневматическими амортизаторами, оснащенных колесами малого диаметра. Стойки помещались параллельно продольной оси фюзеляжа и позволяли машине буквально «сидеть на хвосте», как это указывалось в названии класса техники.
Установка машины в вертикальное положение. Фото Jpcolliat.free.fr
В хвостовой части фюзеляжа помещался турбореактивный двигатель ATAR 101 E.5V, развивавший тягу до 3700 кгс. Подача атмосферного воздуха к двигателю осуществлялась при помощи Y-образных каналов воздухозаборников. Для управления в вертикальном полете предлагалось использовать сопло с набором дефлекторов, отклоняющих поток газов. Кроме того, от компрессора двигателя отбирался сжатый воздух, необходимый для работы газовых рулей. Двигатель соединялся с топливной системой, в составе которой предусматривалось несколько внутренних баков для 700 кг горючего.
Управлять машиной должен был пилот, находящийся в кабине носового расположения. На рабочем месте летчика имелся набор всех необходимых устройств и органов управления «самолетного» типа. Сам пилот располагался в катапультном кресле типа Sud SE.120B. Средства монтажа позволяли креслу качаться в пределах сектора шириной 45°, обеспечивая оптимальное положение пилота на разных режимах. В связи с основными особенностями конвертоплана пришлось использовать необычное остекление кабины. Сверху пилот защищался фонарем традиционной конструкции. Пара стекол находилась на бортах фюзеляжа. Остекление малого размера также устанавливалось на днище. Благодаря этому пилот мог следить за окружающим пространством в горизонтальном и вертикальном полете.
Машина готова к полету. Фото Airwar.ru
При помощи ручек управления пилот мог контролировать все имеющиеся исполнительные механизмы. При вертикальном взлете и посадке управление осуществлялось путем отклонения дефлекторов сопла, а также при помощи набора внешних газовых рулей. Набрав достаточную скорость, летательный аппарат мог использовать хвостовые цельноповоротные стабилизаторы, в том числе и в комбинации с газодинамическими средствами.
Готовый летательный аппарат SNECMA C.450 Coleoptere должен был иметь общую длину (или высоту на стоянке) 8,02 м, максимальный диаметр кольцевого крыла 3,2 м и размах стабилизаторов 4,51 м. Нормальная взлетная масса определялась на уровне 3 т. Тяговооруженность более 1,2 позволяла получить не только возможность вертикального взлета, но и достаточно высокие летные характеристики на всех режимах. Тем не менее, точные характеристики в ходе испытаний установить так и не удалось.
Для наземного обслуживания и подготовки техники к взлету была разработана специальная транспортная тележка. На четырехколесном буксируемом прицепе размещались две площадки. Передняя была поднята над задней, имела ограждение и оснащалась лестницами. В задней части тележки имелись шарниры для качающейся рамы с креплениями для летательного аппарата. В транспортном положении «Колеоптер» предлагалось размещать горизонтально. Кабина при этом оказывалась над передней площадкой. Перед взлетом рама при помощи гидравлики переводилась в вертикальное положение и ставила летательный аппарат на колеса. После этого замки раскрывались и тележка могла быть удалена.
После первого полета. На переднем плане справа - летчик-испытатель Огюст Морель. Фото Aviadejavu.ru
Разработка проекта C.450 завершилась в середине 1958 года, после чего компания SNECMA и смежные предприятия начали строительство опытного образца. Сборку планера поручили компании Sud Aviation, двигатель должен был поставить один из заводов SNECMA, а прочие агрегаты заказывались у иных поставщиков. К концу года совместными усилиями несколько французских и зарубежных предприятий завершили строительство опытного конвертоплана.
В последних числах 1958 года на аэродроме фирмы-разработчика начались наземные испытания построенного прототипа. Проверять технику поручили летчику-испытателю Огюсту Морелю. После первых проверок машину допустили к полетам на привязи. Использование страховочных тросов позволяло проверить возможности вертикального взлета без серьезных рисков для техники и пилота. Проверки с тросами продолжались в течение нескольких месяцев, после чего появилась возможность проведения свободных полетов.
C.450 в испытательном полете. Фото Forums.airbase.ru
6 мая 1959 года О. Морель впервые поднял «Жука» в воздух без использования страховки. Свободные полеты сначала осуществлялись на режиме висения. После отработки управления машиной в таких ситуациях начались проверки с полетами на разных высотах и с несложным маневрированием. Со временем начались попытки перехода от висения к горизонтальному полету. Один из таких испытательных вылетов едва не закончился трагедией. При спуске с высоты 870 м неожиданно отказали некоторые средства управления. Опытный летчик смог стабилизировать машину и аккуратно вернуть ее на землю. По результатам расследования причин этого инцидента были введены ограничения по максимальной скорости спуска.
25 июля «Колеоптер» отправился в девятый свободный полет. В соответствии с утвержденным полетным заданием, О. Морель должен был поднять машину на некоторую высоту, затем наклонить ее на определенный угол и затем вернуть в исходное положение, после чего можно было садиться. Пилот выполнил требуемый маневр, однако при возвращении в вертикальное положение конвертоплан начал неуправляемо вращаться во всех трех плоскостях и терять высоту. Не имея запаса высоты для исправления ситуации, летчик был вынужден катапультироваться. Кресло покинуло машину в тот момент, когда она находилась на высоте около 15 м.
Вертикальный взлет. Фото Jpcolliat.free.fr
При падении опытный тейлситтер-колеоптер разрушился и не подлежал восстановлению. О. Морель успешно покинул падающую машину, но не смог аккуратно приземлиться на парашюте, из-за чего получил травму позвоночника. Летчик прошел лечение и реабилитацию, однако больше не мог летать.
Изучение обломков показало, что причины аварии крылись во внезапной поломке некоторых бортовых систем. Одновременно с этим было установлено, что оригинальная конструкция летательного аппарата, использованный двигатель и комбинированные системы управления работали правильно и могут использоваться при дальнейшем развитии проекта C.450 либо при создании новых образцов аналогичного назначения.
Потеряв первый опытный образец, компания SNECMA могла построить новую машину усовершенствованной конструкции и продолжить испытания перспективной техники. Тем не менее, этого не произошло. В ходе испытаний разработчик и заказчик увидели не только все преимущества конвертоплана необычной конструкции, но и определенные недостатки такого образца. Главным преимуществом, не подвергаемым сомнениям, было сочетание основных возможностей самолетов и вертолетов. Летательный аппарат вертикального взлета с кольцевым крылом не нуждался в длинных взлетных полосах, но при этом – в теории – мог решать те же задачи, что и существующие самолеты.
Вид снизу. Фото Jpcolliat.free.fr
Одновременно с этим «тейлситтер» C.450 Coleoptere оказывался достаточно сложным в производстве и эксплуатации. Кроме того, далеко не каждый летчик мог освоить управление такого образца. Также следовало учитывать, что в существующем виде машина от SNECMA имела весьма ограниченные перспективы практического характера. Для получения полноценного образца боевой авиационной техники требовались самые серьезные доработки и улучшения. Совершенствование проекта заняло бы неопределенное время.
Изучив текущее положение дел и перспективы проекта, заказчик в лице военного ведомства ФРГ решил отказаться от дальнейшей его поддержки. Потеряв потенциального заказчика, компания SNECMA и смежные предприятия решили свернуть работы как по проекту C.450 Coleoptere, так и по всей тематике конвертопланов с кольцевым крылом. Солидный опыт, накопленный в ходе разработки и испытаний нескольких образцов техники, более не использовался в новых проектах.
Следует отметить, что при продолжении работ по «Жуку» компания SNECMA и другие организации могли бы разработать и представить заказчикам новые образцы авиационной техники схожей компоновки. На базе существующей конструкции предлагалось строительство сверхзвукового истребителя с комбинированной силовой установкой на основе турбореактивного и прямоточного двигателя. ТРД предлагалось поместить внутри фюзеляжа, а пространство между фюзеляжем и внутренней поверхностью крыла должно было использоваться в качестве камеры сгорания прямоточного двигателя. Рассматривалась возможность создания дозвукового штурмовика, в том числе с турбовинтовым двигателем. Винты при этом находились внутри кольцевого канала, образованного крылом. Предлагался проект многоцелевого летательного аппарата, способного перевозить несколько человек или эквивалентный груз.
Обломки опытного образца. Фото Aviadejavu.ru
По состоянию на первую половину 1959 года все перспективные проекты летательных аппаратов с кольцевым крылом находились на стадии предварительной проработки. Полноценное их развитие должно было осуществляться с учетом опыта испытаний опытного C.450. Потеря единственного прототипа и последующий отказ заказчика понятным образом сказался на дальнейшей судьбе этих разработок. Не имея возможности завершить базовый проект экспериментального характера, специалисты SNECMA были вынуждены отказаться от новых разработок на его базе.
В связи с отказом заказчика новые опытные образцы машины SNECMA C.450 Coleoptere не строились. Разбитый первый прототип убрали с места аварии и отправили в металлолом. Из-за этого теперь историки и любители авиации могут увидеть уникальную машину только на сохранившихся фотографиях, сделанных во время испытаний. Макеты такой техники для авиационных музеев, насколько известно, не строились.
В течение нескольких лет французская авиастроительная организация SNECMA при поддержке отечественных и зарубежных компаний изучала проблематику вертикального взлета с использованием турбореактивного двигателя и кольцевого крыла. В рамках этих проектов было построено несколько опытных образцов, показавших как положительные, так и отрицательные черты выбранного облика техники. Тем не менее, отсутствие заметных преимуществ перед альтернативами в виде самолетов и вертолетов, а также потеря опытной машины привели к негативному исходу. Конвертоплан-колеоптер SNECMA C.450 оказался последней машиной своего рода, построенной во Франции.
По материалам сайтов:
http://airwar.ru/
http://aviastar.org/
http://airspot.ru/
http://aviadejavu.ru/
http://avionslegendaires.net/
http://vertipedia.vtol.org/
http://jpcolliat.free.fr/
