К середине 30-х годов завершился чисто экспериментальный этап в развитии "бесхвосток". Накопленный за два десятилетия опыт позволил создать ряд удовлетворительно летающих бесхвостых самолетов, что, в свою очередь, дало возможность приступить к работам над самолетами коммерческого или военного назначения.
Оценка первых бесхвостых самолетов и планеров приводила к выводу, что среди всего многообразия исследованных схем имеется две, дающие наилучшее сочетание летных свойств. Одной из них является схема со стреловидным крылом, толкающим винтом и килями на концах крыла ("Шторх-V", "Птеродактиль" Mk.IV). Другая хорошо зарекомендовавшая себя компоновка основывалась на применении широкого у основания крыла со стреловидной передней и прямой задней кромками, короткого фюзеляжа, тянущего винта и расположенного по центру вертикального оперения (БИЧ-7А, ХАИ-АВИАВНИТО-3). Поэтому большинство "бесхвосток" второй половины 30-х и начала 40-х годов строили по одной из этих двух схем.
Летчик и конструктор из Калифорнии Вальдо Уотермен был приверженцем стреловидных "бесхвосток". На основе этой схемы он задумал создать "летающий автомобиль". Эта идея в 30-е годы была очень популярна в США. По мнению ее основоположника, руководителя Авиационного отдела Департамента коммерции Ю.Видала, "авиафорд" должен был иметь максимальную скорость полета 160 км/ч, малую длину разбега и стоить как обычный автомобиль" — 500— 1000 долларов.[1]
"Эрроубил" Вальдо Уотермена
Отсутствие хвоста делало самолет дешевле и, главное, компактнее: при отстыкованных крыльях "бесхвостка" занимала бы в гараже не больше места, чем автомобиль. Выбор же Уотерменом стреловидного крыла с отрицательной круткой был сделан, скорее всего, с учетом опыта постройки фирмой Берджес самолетов такой схемы в годы первой мировой войны.
Первый прототип "летающего автомобиля", названный конструктором "Уотсит", представлял собой самолет с низкорасположенным крылом, закрытой кабиной и установленным сзади двигателем. Он оказался неустойчивым в полете. Виной этому были неправильная центровка и расположенный намного выше крыла пропеллер, влиявший при работе на продольное равновесие самолета.
Значительно лучше летала следующая машина Уотермена — двухместный "Эрроуплейн". Конструктор перенес крыло наверх, расположив его в одной плоскости с осью винта, и увеличил угол стреловидности с 20 до 30 градусов.
Органами управления служили обычные для стреловидной "бесхвостки" элевоны и кили с рулями направления на концах крыла. Размах крыла равнялся 12,2 м, мощность двигателя — 100 л.с., взлетный вес — 860 кг. Максимальная скорость полета была 176 км/ч, посадочная — 65 км/ч.
Летом 1935 г. летчик Гейси перелетел на "Эрроуплейне" из Калифорнии в Вашингтон, без всяких происшествий преодолев расстояние 4300 км за 35 часов летного времени. По словам летчика, самолет хорошо управлялся и был абсолютно невосприимчив к "штопору".[2]
Конструктор пытается убедить полицейского, что "Эрроубил" со снятыми крыльями — такое же дорожное средство, как обычный автомобиль.
Эта демонстрация возможностей самолета помогла Уотермену заключить контракт с известной автомобилестроительной фирмой Студебейкер на постройку пробной партии "летающих автомобилей". Внешне новый самолет не сильно отличался от "Эрроуплейна", но внутри было сделано немало изменений. Вместо авиационного двигателя на "Эрроубиле", как назвали самолет, установили 100-сильный мотор фирмы Студебейкер, работающий на обычном автомобильном бензине. Радиатор и панель приборов также были как у "Студебейкеров". С помощью специальной трансмиссии мощность могла переключаться с винта на задние колеса, переднее колесо управлялось из кабины. Крылья были сделаны легкосъемными, и трансформация самолета в трехколесный автомобиль занимала не более 5 минут. Из-за более тяжелого автомобильного двигателя и установки трансмиссии взлетный вес самолета увеличился до 1170 кг, но благодаря "облагороженному" экстерьеру (закрытые обтекателями колеса и др.) максимальная скорость полета возросла до 185 км/ч.
Первый полет на "Эрроубиле" выполнили 21 февраля 1937 г. Вскоре из сборочного цеха выкатили еще два самолета. Все три "летающих автомобиля" участвовали в национальных авиагонках 1937 г. в Кливленде, штат Огайо, а затем были показаны публике во время перелета по восточным и центральным штатам Америки. Самолет обладал отличной устойчивостью и сохранял направление полета, когда пилот отпускал ручку управления, был безопасен в отношении штопора, легко взлетал и садился. Но был один существенный недостаток: вместо рекомендованных Видалом 500—1000 долларов "Эрроубил" стоил около 7000 долларов.[3]
В 1938 г. фирма Студебейкер попала в полосу экономических трудностей и не смогла финансировать широкомасштабный выпуск "Эрроубилей", ограничившись постройкой пяти самолетов. Все грандиозные замыслы Уотермена рухнули в одночасье. Попытки найти нового спонсора оказались безрезультатными — чувствовалось приближение большой войны, фирмы были заняты выполнением военных заказов, и идея "летающего автомобиля" уже не привлекала производителей.
Еще одной попыткой создания "авиафорда" стал самолет Х-1 Вальтера Мак-Гинти, сотрудника авиационной фирмы Бэтуинг (1939 г.). По схеме Х-1 был похож на "Эрроубил", но имел одноместную кабину и менее мощный двигатель "Побджой" в 40 л.с. "Летающим автомобилем" его назвать нельзя, так как, пробежав при испытании почти 2 км, он из-за недостаточной мощности двигателя так и не смог оторваться от земли.
Х-1 В.Мак-Гинти — явное подражание "летающему автомобилю" Уотермена.
Самолет профессора Минесотского университета Д.Акермана.
Не все американские конструкторы "бесхвосток" были сторонниками стреловидного крыла. Так, профессор Миннесотского университета Джон Акерман считал, что стреловидные самолеты Данна, Хилла и других вообще не являются "бесхвостками", так как их отведенные назад крылья с рулями и вертикальными килями — ни что иное, как раздвоенный хвост. Поэтому на своем одноместном бесхвостом самолете он установил крыло трапециевидной формы. На концах стояли шайбы-кили с рулями, на задней кромке — элевоны и балансировочные закрылки. Для того, чтобы улучшить срывные характеристики крыла, вдоль передней кромки была прорезана щель. Самолет имел трехцилиндровый двигатель воздушного охлаждения с тянущим винтом.
Машину построили в 1936 г. силами студентов авиационного факультета университета. Акерман взялся сам испытать ее. Был совершен только один короткий полет, так как выяснилось, что профессор не имеет летной лицензии и поэтому не может быть испытателем. Начальство распорядилось убрать самолет на склад, где он и простоял до 1970 г., когда его передали на хранение в Смитсонианский институт в Вашингтоне.
Нестреловидное крыло имел и бесхвостый самолет Н-70-71. Его изготовила в 1937 г. фирма Менеджмент энд Ресерч по заказу Департамента коммерции США, курировавшего программу разработки безопасного легкого самолета массового пользования. Это был двухместный моноплан с закрытой кабиной и расположенным сзади двигателем "Менаско" мощностью 95 л.с. Функцию рулей направления выполняли две пары поворотных килей на крыле, для управления по высоте и крену имелись четыре секции рулей за крылом.
Самолет оказался далеко не таким безопасным, как ожидали. В начале 1938 г. произошла авария. После ремонта полеты продолжил известный американский летчик-испытатель Джимми Тейлор. Испытания проходили несколько лет, с большими перерывами. В августе 1945 г., после 50 часов налета, вновь случилась авария и самолет списали как бесперспективный.
Летчик-испытатель Д.Тейлор около "безопасного" самолета Н-70-71.
"Бесхвостка" с крылом обратной стреловидности "Маллард". По мнению ее конструктора, Д.Корнелиуса, опасность "штопора"на этом самолете была аблолютно исключена.
Наибольшей оригинальностью среди американских легкомоторных "бесхвосток" отличался одноместный самолет Джорджа Корнелиуса "Маллард".
Он имел крыло обратной стреловидности, как на гоночном самолете Ланверлена-Беррера. Другой необычной особенностью "Малларда" была система управления. Вместо элеронов и рулей высоты конструктор предпочел сделать поворотным все крыло. Поворот консолей крыла мог совершаться одновременно или дифференцированно. В первом случае происходило изменение угла наклона траектории, во втором — угла крена. Кроме этого, благодаря особой конструкции крепления к фюзеляжу крыло могло самостоятельно поворачиваться на небольшой угол, демпфируя воздействие случайных порывов ветра. По мнению Корнелиуса, конструктивные особенности "Малларда" давали полную гарантию от таких явлений, как срыв потока или штопор.[4]
Испытания проводились в 1943 г. на военно-воздушной базе под Дайтоном, штат Огайо. По сообщениям печати, самолет нормально летал и мог развивать скорость 225 км/ч.[5] В 1944 г. на его основе построили буксирный грузовой планер XFG-1, который предполагалось использовать в качестве летающей цистерны для дозаправки бомбардировщиков. Но война вскоре закончилась, и планер не понадобился.
Другой легкомоторной "бесхвосткой", сконструированной в годы второй мировой войны, был французский двухместный самолет SE.2100. Его спроектировал Пьер Сатр. Закрытая пассажирская кабина, трапециевидное крыло с "шайбами" на концах, толкающий винт и трехколесное шасси с носовым колесом делали самолет похожим на другие "бесхвостки" 30-х годов. Снабженный двигателем Рено "Бенгали" мощностью 140 л.с., SE.2100 совершил первый полет 4 октября 1945 г.[6] Известно, что он прошел успешно, но больше упоминаний об этой машине не встречается.
Среди зарубежных "бесхвосток" рассматриваемого периода был и двухмоторный самолет. Он появился в Англии перед самым началом войны. Создателем этой экспериментальной машины являлся инженер Густав Лахманн, известный в авиации как изобретатель предкрылка.
Лахманн родился в Германии в 1896 г., во время первой мировой войны служил в немецкой истребительной авиации. После войны, когда Германии запретили иметь военную авиацию, Лахманн некоторое время работал в аэродинамической лаборатории Людвига Прандтля, затем был консультантом по вопросам авиации в Японии, а в 1929 г. перебрался в Англию и стал работать в аэродинамическом отделе самолетостроительной фирмы Хендли Пейдж.
Французский SE.2100.
В 1936 г. Лахманн предложил главе фирмы Фредерику Хендли Пейджу построить экспериментальный бесхвостый самолет. В его конструкции предполагалось применить новшество, позволяющее использовать посадочную механизацию крыла без опасности нарушить продольное равновесие "бесхвостки". Для этого на некотором расстоянии перед крылом Лахманн решил установить на шарнире небольшое крылышко. В горизонтальном полете оно, как флюгер, устанавливалось "по потоку" и мало влияло на общее сопротивление самолета. Во время приземления летчик с помощью гидросистемы мог увеличить угол атаки переднего крылышка, чтобы уравновесить пикирующий момент, возникающий при отклонении посадочных закрылков.[7]
Хендли Пейдж благосклонно отнесся к предложению и даже организовал на фирме для Лахманна проектно-исследовательский отдел. Строительство самолета вела небольшая частная фирма Дарт, так как производственные мощности Хендли Пейджа были загружены подготовкой к выпуску бомбардировщиков "Хемпдэн" и "Галифакс".
Хендли Пейдж HP.75 "Мэнкс" ("Бесхвостая кошка"), как назвали экспериментальный самолет, был готов в 1939 г. Система управления передней балансировочной поверхностью еще только отрабатывалась, поэтому на самолете ее не было. Дополнительное крылышко планировали установить позднее, после испытаний "Мэнкса" в виде обычной "бесхвостки".
Самолет имел цельнодеревянную конструкцию. В обтекаемом фюзеляже находилось две кабины: летчика и наблюдателя. Крыло с размахом 12,2 м имело прямой центроплан и стреловидные консоли. На нем располагались два двигателя "Джипси Мэджор" с толкающими винтами, мощностью по 140 л.с. каждый. Органы управления были типичные для "бесхвостки" — элевоны на крыле и рули направления на килях, установленных по концам крыла. На передней кромке перед элевонами имелись предкрылки. Шасси — трехопорное, с управляемым передним колесом. Боковые стойки в полете могли убираться в мотогондолы. Взлетный вес самолета равнялся 1800 кг.
Начавшаяся война нарушила все планы. Так как Лахманн формально оставался германским подданным, его, как представителя вражеского государства, интернировали в Канаду, позднее — перевезли на о.Мэн, расположенный между Англией и Ирландией. Летчики-испытатели были заняты отражением атак немецких самолетов, и изучением оставшегося без хозяина "Мэнкса" долгое время никто не занимался. Когда же о самолете вспомнили, то оказалось, что из-за непогоды многие элементы деревянной конструкции подгнили и летать на нем опасно. На этом бы все и закончилось, но в 1942 г. в Англии началась разработка проекта скоростного дальнего бомбардировщика AW-50 типа "летающее крыло" и HP.75 решили использовать для предварительных экспериментов.
Экспериментальный самолет Хендли Пейдж "Мэнкс". Он проходил испытания более пяти лет.
За год "Мэнкс" подновили и модифицировали — на фюзеляже поставили дополнительный киль. Балансировочное крылышко перед крылом так и не установили: контактов с Лахманном в то время не было и он не имел возможности "проталкивать" эту идею. 25 июня 1943 г. летчик-испытатель Толбот поднял самолет в полет. Воздушный поток сорвал фонарь кабины, поэтому полет пришлось прервать через 10 минут после старта. Дальнейшие испытания прошли без происшествий, и к концу 1945 г. было сделано 29 полетов суммарной продолжительностью 16 часов 53 минуты. По отзывам Толбота и сопровождавшего его Э.Райта, "Мэнкс" обладал отличной устойчивостью и мог летать с одним неработающим двигателем. Правда, летные характеристики были весьма скромные: максимальная скорость — 235 км/ч, потолок — 3250 м. Но большего от экспериментальной машины и не требовалось.
В декабре 1945 г. Толбот и Райт погибли при испытаниях другого опытного самолета. После этого "Мэнкс" только дважды поднимался в воздух. Он уже выполнил свое предназначение: все необходимые данные о "бесхвостке" были собраны и использовались при постройке реактивного "летающего крыла" фирмы Армстронг-Уитворт. Простояв несколько лет без использования, в 1952 г. самолет был пущен на слом.[8]
Ряд легкомоторных самолетов-бесхвосток появился во второй половине 30-х годов и в СССР. Некоторые из них неплохо летали.
Первым и единственным в нашей стране бесхвостым самолетом со стреловидным крылом был одноместный экспериментальный Г-39 "Кукарача". Его построили в 1935 г. в мастерских Военно-воздушной академии в Москве по заданию конструктора П.И.Гроховского. Руководили проектированием сотрудники академии С.Г.Козлов, В.Ф.Болховитинов и А.Е.Каминов. Судя по обтекаемым формам фюзеляжа, самолет проектировался "с прицелом" на создание на его основе скоростного истребителя. Крыло имело стреловидность 35°, ближе к концам располагались кили с рулями направления. В задней части сигарооборазного фюзеляжа установили двигатель М-11 и толкающий винт. Материал конструкции — дерево, фанера, полотно. При испытаниях самолет не смог оторваться от земли.[9]
Еще одной советской "бесхвосткой", появившейся в московском небе в 1935 г., был легкий двухмоторный самолет конструкции Путилова. Александр Иванович Путилов одним из первых предложил строить самолеты из нержавеющей стали, а в 1931 г. возглавил специальное конструкторское бюро по созданию стальных самолетов. Они так и назывались — "Сталь".
Самолет Г-39 "Кукарача", построенный в мастерских Военно-воздушной академии РККА в Москве. Несмотря на свои обтекаемые формы, он не смог оторваться от земли.
В творческих планах Путилова был 18-местный пассажирский самолет-"летающее крыло" "Сталь-5" с двумя двигателями М-34Ф мощностью по 860 л.с. Для проверки летных свойств будущей машины ОКБ Путилова в 1935 г. построило уменьшенный прототип авиалайнера с размахом крыла 6 м и двумя двигателями "Сальмсон" по 45 л.с. каждый. Это был одноместный моноплан с коротким трапециевидным крылом, на концах которого выступали "шайбы" вертикального оперения. К задней кромке крыла крепились элероны и рули высоты в виде подвесных закрылков перевернутого профиля. Каркас самолета был изготовлен из нержавеющей стали, крыло имело фанерную обшивку, рули — полотняную.
Самолет испытывали летчики В.В.Карпов и Я.Г.Пауль. Во время полета выяснилось, что самолет достаточно устойчив, но очень строг в пилотировании и реагирует на малейшее движение ручки управления.[10] Поэтому летать на нем было трудно, и Путилов решил отказаться от постройки пассажирского "летающего крыла".
Намного лучшие результаты показали самолеты В.А.Чижевского БОК-5 и Б.И.Черановского БИЧ-20 и БИЧ-21.
"Эрроубил"
БОК-5
БИЧ-20
"Маллард"
БИЧ-21
Одноместный БОК-5 с мотором М-11 часто описывают как спортивный самолет. В действительности же он проектировался как экспериментальный прототип бесхвостого бомбардировщика БОК-6 с двумя моторами М-34, включенного в план работ Бюро особых конструкций.[11] Бомбардировщик так и не построили, а вот БОК-5 прошел весь цикл испытаний и показал себя прекрасной машиной.
Проектирование БОК-5 началось в середине 30-х годов, с учетом опыта успешной модификации в БОК "бесхвостки" Черановского БИЧ-7. Строили самолет на заводе № 35 в Смоленске.
Так же, как БИЧ-7А, БОК-5 представлял собой моноплан с низкорасположенным крылом, тянущим винтом и установленным на фюзеляже килем. Но на этом сходство заканчивалось. Крыло БОК-5 имело форму трапеции со стреловидностью передней кромки 28°. Профиль — ЦАГИ-890: S-образный, с относительной толщиной 15%. Задняя часть крыла по всей длине была подвижной и выполняла функцию переставного стабилизатора. С помощью специального штурвала и червячной передачи летчик мог поворачивать ее на угол от + 3° до -5°, регулируя таким образом балансировку самолета и усилия на ручке управления. К этому своеобразному стабилизатору крепились подвесные рули высоты и элероны. Конструкция самолета была выполнена из дюралюминия, крыло и рули обтянуты полотном. Для уменьшения лобового сопротивления головки цилиндров двигателя закрыли кольцевидным обтекателем. Шасси — неубирающееся, с резиновой пластинчатой амортизацией, как на У-2.
Заводские испытания БОК-5, проводившиеся совместно с НИИ ВВС, состоялись в 1937 г. Начало было неудачным. Во время пробежки по аэродрому самолет внезапно развернуло, и он опрокинулся. После того, как хвостовой костыль сделали управляемым, проблем на земле больше не возникало. Началась стадия летных испытаний.
Первый вылет совершил летчик-испытатель НИИ ВВС И.Ф.Петров. Затем на самолете летали М.А.Нюхтиков, П.М.Стефановский, П.Я.Федрови и другие. До конца сентября выполнили 65 полетов общей продолжительностью 20 часов 42 минуты. Общее впечатление было самое положительное. "Самолет-бесхвостка БОК-5 обладает отличной устойчивостью и управляемостью, простой в пилотировании и доступен летчикам средней и даже ниже средней квалификации", — говорилось в отчете по испытаниям.[12] Далеко не каждый самолет обычной схемы удостаивался такой оценки.
Были, конечно, и недостатки. Так, летчики высказали пожелание увеличить эффективность руля направления и сделать более эластичной амортизацию шасси. Сильная вибрация мотора в полете помешала провести испытания на высший пилотаж.
В ходе полетов было установлено, что максимальная скорость самолета составляет 174 км/ч, посадочная — 85 км/ч, скороподъемность у земли — 2 м/с, потолок — 4850 м, длина разбега — 120 м.
В 1938 г. Чижевский представил военным новый экземпляр БОК-5. Он отличался чуть большими размерами и увеличенным углом наклона фюзеляжа при стоянке. Площадь руля направления увеличили, площадь элеронов, наоборот, уменьшили, чтобы сделать управление более гармоничным. Вес конструкции возрос на 32 кг.
БОК-5 во время испытаний осенью 1937 г.
18 августа 1938 г. БОК-5 был показан на воздушном параде в Тушине в честь Дня авиации, где он совершил три полета. Затем машину передали в НИИ ВВС для государственных испытаний. Экзамен самолет выдержал "на отлично". В заключении по испытаниям отмечалось: "Самолет-бесхвостка БОК-5 прост в пилотировании, обладает хорошей устойчивостью на скоростях до 150 км/ч и управляемостью и допускает выполнение фигур высшего пилотажа."[13]
Это сухие строки документа. Больше эмоций в мемуарах П.М.Стефановского, первым испытавшего БОК-5 на высший пилотаж:
"Набираю высоту. Прибор показывает уже две тысячи пятьсот метров. Пора. Решил начать с переворота: сразу станет ясно, как выходит машина из пикирования. Переворот включает в себя начальные элементы бочки и заключительные петли Нестерова. Даю плавно рули, и самолет легко выполняет всю бочку, да какую! Заглядение! Еще нежнее и несколько меньше по ходу передвигаю рули, ввожу соответствующую поправку. Бесхвостка (прямо золото!) ложится на спину, переходит в пикирование и без усилий с моей стороны наичистейшим образом выходит из него!
Однако азарту поддаваться нельзя. Машина опытная, первый пилотаж — тут гляди да гляди. И все же решаюсь выполнить петлю. Немного волнуясь, начинаю разгон, подтягиваю ручку на себя. Опасение осталось: все-таки бесхвостка, как-то она поведет себя в верхней точке... Волнение передалось на движения руки. Самолет перевернулся через крыло, выполнил идеальный иммельман. Ну и чуткость! От прежнего недоверия не осталось и следа. Разгоняю самолет еще раз, плавно-плавно тяну ручку на себя. Никакого крена! Немного задерживаю ручку. Бесхвостка мягко, артистически минует верхнюю мертвую точку и плавно переходит в пикирование, заканчивая фигуру."[14]
В чем же причина успеха БОК-5? Прежде всего — в применении специального самобалансирующегося профиля крыла. В сочетании с правильно подобранной центровкой и переставным стабилизатором на крыле это позволяло летчику так уравновесить машину, что рули уже не должны были удерживать ее в горизонтальном положении и служили только для маневрирования. Но нельзя сбрасывать со счетов и элемент везения или, если хотите, интуиции конструктора. Ведь только наивыгоднейшее сочетание нагрузки на крыло, мощности двигателя, инерционных характеристик, площади и расположения рулей, а также множество других, часто не поддающихся расчету факторов, делает самолет выдающейся машиной.
После успешного завершения государственных испытаний (сентябрь 1938 г.) руководство НИИ ВВС рекомендовало Наркомату оборонной промышленности приступить в следующем году к созданию на основе БОК-5 скоростного военного самолета-"бесхвостки".[15] Но в начале 1939 г. В.А.Чижевского по ложному доносу арестовали, вскоре закрылось Бюро особых конструкций. По этим причинам БОК-5 так и остался экспериментальной "бесхвосткой", возможно самой удачной в истории советской авиации.
Если работы по БОК-5 велись на государственные средства, то последние самолеты Черановского были созданы при поддержке общественной организации "Осоавиахим". В середине 30-х годов "Осоавиахим" совместно с "Авиавнито" объявил конкурс на легкий одноместный самолет. Одним из представленных проектов была бесхвостая авиетка БИЧ-20 "Пионер". Ее построили в 1938 г. с помощью членов планерного клуба "Чайка" при заводе им. Калинина.[16]
По общей схеме БИЧ-20 напоминал БИЧ-7А: самолет имел низкорасположенное крыло, установленный впереди двигатель, центральный киль с рулем направления, подвесные элевоны перевернутого профиля. Однако вместо параболического крыла Черановский применил более рациональное с технологической точки зрения трапециевидное крыло с прямолинейными кромками; о параболе напоминали только скругленные законцовки крыла.
БИЧ-20 "Пионер" после завершения сборки (вверху) и во время полетов зимой 1938/39 гг.
Стреловидность была, примерно, как у БОК-5 — около 28°, относительная толщина профиля у основания крыла — 14%.
Длина фюзеляжа равнялась всего 3,56 м. Чтобы сохранить путевую устойчивость при такой малой длине самолета, конструктор придал фюзеляжу клиновидную форму, с максимальной шириной в районе кабины пилота. Заостренная сзади хвостовая часть фюзеляжа выполняла роль киля, к ней крепился большой руль направления. Шасси — неубирающееся, без амортизации, удар при посадке должны были брать на себя широкие колеса-пневматики диаметром 300 мм. Так же, как на других самолетах Черановского, конструкция фюзеляжа и трехлонжеронного крыла была деревянная, а крыло и рули имели полотняную обшивку.
Как и полагается авиетке, БИЧ-20 был снабжен маломощным двигателем "Объе-Дюнн" с воздушным охлаждением (20 л.с.) и имел очень малые размеры.
БИЧ-20 испытывался зимой 1938/39 гг. на аэродроме в Тайнинке под Москвой, а затем — в Тушине. Для взлета и посадки на снег колеса заменили короткими лыжами. Рыхлый снег и слабый мотор затрудняли взлет, поэтому пришлось заменить двигатель более мощным, 26-сильным. С 4 по 10 января планерист Р.А.Пищучьев и летчик Центрального аэроклуба В.Л.Расторгуев сделали на авиетке 6 подлетов и 3 полета общей продолжительностью 34 минуты. В последнем полете была достигнута высота 1400 м, максимальная скорость полета равнялась 140 км/ч, посадочная скорость — 65 км/ч. Пилоты отмечали, что при рулежке БИЧ-20 хорошо слушается руля направления, сохраняет направление движения при разбеге, в прямолинейном полете, при наборе высоты и планировании устойчив и хорошо управляется. Самолет был также устойчив на виражах с креном 25° — 35°. Посадка проходила легко. В заключении по полетам В.Л.Расторгуев отмечал: "Самолет БИЧ-20 "Пионер" никакой разницы в сравнении с нормальным типом самолета по управляемости и другим летным качествам не имеет, несмотря на оригинальную конструкцию. В управлении простой. Обзор хороший."[17]
Гоночный самолет БИЧ-21. Снимок сделан незадолго до начала Великой Отечественной войны, прервавшей испытания этой многообещающей машины.
Развитием "Пионера" стал спортивно-гоночный самолет БИЧ-21 (СГ-1). Он был построен для участия в авиагонках, организованных "Осоавиахимом" по примеру зарубежных стран. На самолете установили рядный двигатель воздушного охлаждения МВ-6 мощностью 220 л.с. — лицензионное воспроизводство французского Рено "Бенгали-6". Такие двигатели применялись на известных французских скоростных монопланах "Кодрон", отличающихся превосходной аэродинамикой. Преимуществом рядного расположения цилиндров был значительно меньший поперечный размер двигателя по сравнению с обычным звездообразным мотором. Это позволяло уменьшить мидель и сопротивление фюзеляжа.
Первое упоминание о БИЧ-21 появилось в майском выпуске журнала "Самолет" за 1939 г. В заметке сообщалось: "Самолет СГ-1 представляет собой спортивно-гоночную машину, предназначенную для воздушных гонок, которые будут происходить в августе текущего года. Хорошие отзывы о проекте нового самолета дали бригад-инженер В.С.Пышнов и инженер 1-го ранга А. С.Яковлев."[18]
По сравнению с БИЧ-20 гоночная "бесхвостка" Черановского имела более длинный и как бы приплюснутый сверху фюзеляж. Киль и руль направления не выдавались вверх, а являлись продолжением обводов кабины. Каплевидный фонарь лишь незначительно выступал из фюзеляжа — летчик сидел в кабине в сильно отклоненном назад положении.
Крыло получило более сложные очертания. Оно имело короткий центроплан с прямой передней и наклонной задней кромкой, стреловидные консоли и законцовки параболической формы. Чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление в месте соединения крыла с фюзеляжем, при виде спереди крылу придали изгиб в виде "обратной чайки": центральные части крыла были наклонены вниз, а внешние — вверх. Кроме аэродинамических преимуществ такая форма позволяла сделать короче стойки шасси.
Сзади к крылу крепились расчлененные на секции рули. Они имели типичную для самолетов Черановского конструкцию: подвесные, с перевернутым выпуклостью вниз профилем. Центральные секции работали как рули высоты, боковые — как элевоны.
Шасси — обычной схемы, с хвостовым колесом, должно было убираться в полете при помощи пневмосистемы, но при испытаниях этой возможностью не пользовались.
Самолет был выполнен из дерева, только шасси, моторама и основные узлы крепления имели металлическую конструкцию. При таких же, как у БИЧ-20 размерах и площади крыла, взлетный вес самолета составлял 623 кг, поэтому нагрузка на крыло получилась более, чем вдвое выше. Расчетная максимальная скорость полета — 424 км/ч.
Сборка БИЧ-21 завершилась в конце 1939 г., уже после намеченного срока состязаний. Летом следующего года самолет испытал командир авиаэскадрильи Центрального аэроклуба им.В.П.Чкалова Ф.С.Воейков. Из-за влияния выступающего вперед капота двигателя и "урезанного" киля в первом же полете выявилась сильная путевая неустойчивость. Тогда Черановский увеличил размеры вертикального оперения. Во втором полете самолет вел себя устойчивее, Воейков выполнял на нем виражи, спирали, наборы высоты и планирования. Скорость у земли с выпущенным шасси составила 320 км/ч — на 30 км/ч больше, чем на спортивном самолете Яковлева Я-21 с таким же двигателем. При дальнейшем увеличении скорости начинали проявляться небольшие колебания по курсу — "рысканье"; очевидно эффективность киля была все же недостаточной.
Весной 1941 г. испытания продолжились. Из-за сильно выступающего вперед двигателя при движении по земле самолет оказался склонен к капотированию, что и случилось при попытке взлета. Вскоре началась война, и о БИЧ-21 позабыли.
Несмотря на недостатки, естественные для еще "сырой" машины, полеты БИЧ-21 продемонстрировали преимущества "бесхвостки" в отношении аэродинамического сопротивления по сравнению с самолетом обычной схемы.
В заключении главы — о малоизвестной румынской "бесхвостке" 30-х годов "Стабилоплан-4". Ее построил конструктор Ф.Михаил. Это была авиетка с двигателем мощностью 35 л.с., установленным в носовой части закрытой кабины. Сразу за кабиной находился киль, длина самолета равнялась всего 3,7 м. Крыло крепилось к крыше кабины. Оно имело трапециевидную форму, размах — 9 м.
Особенностью самолета являлась возможность перемещения крыла вдоль оси самолета для регулирования запаса продольной устойчивости. Перемещение осуществлялось с помощью рукоятки в кабине и червячной передачи. Функционально это устройство было аналогично изменению стреловидности крыла на "Птеродактиле" Mk.IV или кривизны профиля на БОК-5.
В 1934 г. "Стабилоплан-4" прошел летные испытания, получил сертификат о пригодности к полетам и использовался до 1937 г. Максимальная скорость самолета была 147 км/ч, посадочная — 73 км/ч.[19]
Источники и комментарии
1. Two hundreds years of flight in America / E.Emme. San Diego, 1977. P. 122.
2. Western Flying. 1935. Vol. 15. № 8. P. 13-14.
3. E.True. The wings of Waldo Dean Waterman // AAHS Journal. 1966. Winter. P. 241—242.
4. Это оказалось не так: первый экземпляр грузового планера-"бесхвостки" XFG-1, созданного по схеме "Малларда", разбился как раз из-за штопора.
5. Cornelius Flying Wing // Aero Digest. 1943. Vol. 43. № 5. P. 275, 277—278.
6. French flying-wing design // Aeroplane. 1945. Vol. 69. № 1796. P. 469.
7. Патент Великобритании № 497969, 2.07.1937 г.
8. С.H.Barnes. Handley Page aircraft since 1907. Fondon, 1976. P. 423-435.
9. В.Б.Шавров. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г. М., 1969. С. 510.
10. В.Б.Шавров пишет о нескольких испытательных полетах.. В статье С.Д.Агавельяна, посвященной Путилову, говорится об одном полете на этой "бесхвостке" ("Из истории авиации и космонавтики". 1994. Вып. 65. С. 70).
11. Н.Якубович. Бюро особых конструкций // Крылья Родины. 1992. № 10. С. 23; РГАЭ. Ф. 8328. Он. 1. Д. 808. Л. 9.
12. Отчет по совместным испытаниям самолета-бесхвостки БОК-5 М-11 НИИ ВВС РККА с заводом № 35. Архив автора. Л. 11.
13. РГАЭ. Ф. 8328. Он. 1. Д. 1139. Л. 19.
14. П.М.Стефановский. Триста неизвестных. М., 1968. С. 70.
15. РГАЭ. Ф. 8328. On. 1. Д. 1139. Л. 19.
16. В.Тюккель. Авиэтка "летающее крыло" БИЧ-20 "Пионер" // Самолет. 1938. № 3. С. 27.
17. Архив Научно-мемориального музея Н.Е.Жуковского. № 5320/13. Л. 29.
18. Самолет. 1939. № 9. С. 23.
19. C.Gheorghiu, F.Zaganescu. Din istoria industriei Romanesti. Aviatia. Bucuresti, 1979. C. 45—50.