Кольцеплан: самолет с замкнутым контуром крыла
Среди летательных аппаратов кольцеплан, пожалуй, самый малоизвестный. Свое название он получил, благодаря необычному крылу. По сути, это разновидность самолета, но только с замкнутым контуром крыла. Оказалось, что такая необычная форма придает ему аэродинамические характеристики, отличающиеся от характеристик его «традиционных» собратьев.
История кольцепланов
Первым, кого осенила идея кольцевого крыла, стал один из пионеров авиации француз Луи Блерио. Вместе с Габриэлем Вуазеном в 1906 году они соединили полукружьями верхние и нижние крылья обычного биплана, тоже самое проделав и с хвостовым оперением.
Блерио III
Самое интересное, что никаких предварительных теоретических проработок Луи Блерио не делал. Его детище, гидроплан «Блерио III» – исключительно смелый эксперимент, основанный на интуиции гениального изобретателя.
«Блерио III» предсказуемо не полетел. Сказались серьезные ошибки в расчетах: хвостовое оперение получилось слишком массивным, машине не хватало подъемной силы из-за того, что неверно был сконструирован контур крыла.
Аналогичные и столь же неудачные попытки создать кольцеплан предприняли французский инженер Живодан в 1908 году, а годом позже — американец Уильям Пирс Гэри.
Lerche
«Второе пришествие» кольцепланов в Европу состоялось в 40-е года. В разгар Второй мировой войны Эрнст Хенкель сконструировал истребитель-перехватчик «Lerche» (в переводе означает «Жаворонок»). То был уже совершенно другой технологический уровень: машину обрамляло девятигранное крыло, а в качества силового агрегата использовались два двигателя Daimler-Benz 605D с винтами, размещенными внутри крыла.
SNECMA C-450
Французским ответом стал реактивный SNECMA C-450 в конце 50-х годов. Его главный недостаток – возможность летать только вертикально. Все попытки перехода в горизонтальный полет заканчивались падением.
Кольцеплан Суханова
Отечественным вкладом стал самолет с кольцевым крылом, разработанный советским инженером М. В. Сухановым. Его проект стал темой защиты диплома, когда он еще учился в МАИ в 1936 году. В «железо» машину удалось воплотить только шесть лет спустя. Именно тогда она и получила свое нынешнее название – «кольцеплан».
Здесь стоит более подробно остановиться на достоинствах этого летательного аппарата. Кольцо-крыло обеспечивает такую подъемную силу, что позволяет самолету взлетать под углом около 45 градусов. При наличии мощного двигателя для взлета ему будет достаточно «пробежать» всего лишь несколько десятков метров. Плюс к этому, кольцеплан не сваливается в штопор и обладает необычной высокой маневренностью.
| Технические характеристики кольцеплана Суханова | |
|---|---|
| Масса на взлете | 2450 кг |
| Мощность мотора М-82А | 1610 л. с. |
| Диаметр крыла | 290 см |
| Несущая площадь крыла | 10.4 кв. м |
| Хорда пилонов крыла | 100 см |
| Диаметр соосных винтов | 3 м |
| Макс. скорость | 730 км/ч |
| Скорость на высоте 3 км | 630 км/ч |
Тематикой кольцепланов занимались также видные советские авиаконструкторы Н. Н. Поликарпов и А. С. Яковлев, создавшие свои версии – И-185 и ЯК-3К.
Увы, но все попытки создания кольцеплана, как полноценной рабочей серийной машины заканчивались на отдельных опытных образцах. Характерный пример – проект Lockheed Martin начала 80-х годов – RingWing, на разработку которого ушло два года.
Компьютерная модель RingWing
По мнению экспертов, конструкторы допустили две серьезных ошибки, во-первых, соединив крыло с хвостовым оперением, тем самым снизив аэродинамику машины. Второй просчет состоял в жестком креплении крыльев к корпусу, из-за чего нижняя грань крыла не участвовала в создании подъемной силы. В результате, проект пришлось закрыть.
Белорусский прорыв. Кольцеплан Нарушевича
Удача пришла откуда не ждали – из клуба технического творчества при Минском шестеренном заводе. Областное управление сельского хозяйства в 1987 году обратилось с просьбой создать легкий маневренный самолет, который не боится сильного бокового ветра. Группу энтузиастов возглавил авиатехник Аркадий Нарушевич.
В результате исследований он пришел к интересному выводу: лучше всего боковому ветру противостоит самолет с замкнутым контуром крыла, причем оно должно иметь овальную форму. Правильность концепции подтвердилась несколькими действующими макетами. Однако, в связи с распадом СССР проект на долгие 10 лет был забыт.
В 1997 году, благодаря частной инициативе одной из фирм, работы возобновились. Поскольку о полноценном государственном финансировании не могло быть и речи, пришлось довольствоваться найденным своими силами деталями. В частности, шасси «позаимствовали» у Ми-1, приборную панель – у Ан-2. Главная особенность кольцеплана Нарушевича – крепление овального крыла напрямую к фюзеляжу с помощью стоек и подвесок.
Первые летные испытания дали обнадеживающие результаты: боковой ветер скоростью до 12 м/сек самолет просто не «замечал», а для того, чтобы ему взлететь хватило всего 160 метров. Однако самый выдающийся показатель кольцеплана – коэффициент отношения полезной нагрузки к снаряженной массе – 0.45, чего до сих пор не может достигнуть ни один из летательных аппаратов.
За более чем вековую непростую историю кольцепланы доказали свое право на полет. Очевидны и их преимущества, которые пока не получили должной оценки. Возможно, эра кольцепланов еще впереди. Среди летательных аппаратов кольцеплан, пожалуй, самый малоизвестный. Свое название он получил, благодаря необычному крылу. По сути, это разновидность самолета, но только с замкнутым контуром крыла.