От малого к большому

 

Созданный Джоном Нортропом са­молет NORTHROP 1 MODEL, считав­шийся первым удачным летательным аппаратом с экипажем и двигателя­ми, расположенными внутри самоле­та-крыла, в сентябре 1941 года был продемонстрирован представителям армии и ВВС США — помощнику во­енного секретаря Роберту Ливайту, генерал-майору Оливеру Эчолсу и ге­нералу Генри Арнольду. Военных так­же познакомили с проектом большо­го «летающего крыла» — бомбарди­ровщика с обозначением NS-9A.

Впервые проект NS-9A был пере­дан ВВС 27 мая 1941 года для учас­тия в конкурсе на постройку тяжело­го бомбардировщика. Помимо Northrop Aircraft Inc. свои предложения выдвинули фирмы Consolidated Air­craft Corp. и Boeing Airplane Co. Уча­стникам конкурса, открытого 11 ап­реля 1941 года, предстояло спро­ектировать самолет с максимальной дальностью полета 19 300 км на вы­соте 7620 м со скоростью 443 км/ч, максимальной скоростью на большой высоте 724 км/ч, потолком 13 716 м и радиусом действия не менее 6000 км с бомбовой нагрузкой 4540 кг.

Поначалу проект бомбардировщи­ка NS-9A фирмы Northrop, имеющего весьма посредственные характерис­тики, не вызвал интереса у военных. Максимальная расчетная дальность полета NS-9A составляла всего 12 960 км с нагрузкой в 1000 кг, крей­серская скорость — 405 км/ч, практи­ческий потолок — 12 192 м, а макси­мальная бомбовая нагрузка не пре­вышала 4540 кг. Теперь же, после знакомства с NORTHROP 1 MODEL, военные воочию убедились в боль­ших потенциальных возможностях летательных аппаратов типа «лета­ющее крыло» по сравнению с само­летами традиционной схемы. Полу­чив заверения Нортропа в улучшении характеристик самолета-крыла, гене­рал Арнольд разрешил Northrop Aircraft Inc. участвовать в конкурсе, объявленном ВВС США.

30 октября 1941 года ВВС подпи­сали с Нортропом контракт на пост­ройку четырех пилотируемых летаю­щих моделей бомбардировщика в масштабе 1:3, 22 ноября появился контракт на постройку одного опыт­ного образца бомбардировщика под обозначением ХВ-35, а 2 января 1942 го­да был заказан второй опытный образец ХВ-35. Согласно подписан­ному соглашению первый образец бомбардировщика фирма должна была передать на испытания в нояб­ре 1943 года, а второй — в апреле 1944 года. Подписанные контракты означали официальное признание перспективности работ Джона Нортропа, но главное — у фирмы появи­лись средства на их продолжение.

Летающие модели бомбардиров­щика, получившие внутрифирменное обозначение N-9M, имели смешан­ную конструкцию из древесины и ме­талла. Каркас центральной секции самолета-крыла был сварен из ме­таллических труб, кроме этого на моделях N-9MA и N-9MB из листо­вого металла выполнялись профили­рованные щели на концах крыла, вы­полнявшие функции предкрылков и предотвращавшие срыв потока на концах крыла, типичный для стрело­видных крыльев большого удлине­ния. Три модели из заказанных четы­рех оснащались парой 6-цилиндро­вых моторов воздушного охлаждения мощностью 260 л.с. Двигатели, рас­положенные внутри крыла, соединялись с двухлопастными воздушными винтами с помощью длинных валов и гидравлических муфт сцепления. Воздух для охлаждения двигателей поступал через прямоугольные воз­духозаборники, расположенные в передней части крыла. На четвертой модели вместо 260-сильных моторов были установлены шестицилиндро­вые двигатели мощностью по 300 л.с.; это было сделано для использова­ния модели в качестве учебного самолета с экипажем из двух чело­век— на нем планировалось знако­мить будущих летчиков ХВ-35 с осо­бенностями пилотирования «летаю­щего крыла».

N-9M имел трехстоечное убирающееся шасси с носовым колесом. В хвос­товой части имелась дополнительная опора с небольшим колесом-пневматиком, которая ограничивала угол ата­ки аппарата на взлете, предотвращая тем самым касание толкающих воз­душных винтов поверхности ВПП.

Первый полет N-9M-1 состоялся 27 декабря 1942 года. Машину пилоти­ровал летчик-испытатель Джон Меерс. Самолет оторвался от земли на скорости 113 — 120 км/ч. В горизон­тальном полете курсовая устойчи­вость оказалась недостаточной. При попадании в зоны турбулентности или при резких порывах ветра N-9M совершал четыре-пять колебаний, прежде чем пилоту удавалось вер­нуться на прежний курс. Этим, пожа­луй, и ограничивался список недо­статков летных качеств самолета. Остальные замечания касались перегрева двигателей и их частых отказов. Кроме всего прочего, «летаю­щее крыло» поражало летчиков сво­ей маневренностью.

19 мая 1943 года в 49-м полете первый опытный образец N-9M-1 раз­бился, при этом летчик Макс Кон­стант погиб. К этому времени само­лет налетал около 30 часов. Роковой полет был плановым. Летчик удалил­ся от ВПП на достаточно большое расстояние, выйдя из поля зрения на­блюдателей. Поэтому никто не видел падения самолета. Положение обломков на земле косвенно указыва­ло на то, что N-9M или вошел в што­пор, или беспорядочно кувыркался перед встречей с землей.

Возможность полной потери управ­ляемости «летающего крыла», безус­ловно, рассматривалась конструкто­рами. Самолет, не имеющий фюзеля­жа и стабилизатора, мог легко вра­щаться вокруг поперечной оси, но только при предельно задней цент­ровке. В полетах часто эксперимен­тировали с расположением центра тяжести и, возможно, летчик настоль­ко высоко поднял носовую часть при задней центровке, что N-9M остано­вился, перевернулся и начал лететь «хвостом» вперед. Теоретически та­кой маневр был возможен. При таком положении крыла и почти нулевой скорости эффективность рулей на задней кромке резко падала и само­лет терял управление. Некоторые предполагали, что в этот момент аэродинамические силы на рулях были такими, что штурвал управле­ния ударил пилота.

Так или иначе, первый экземпляр са­молета-крыла разбился. Последовав­шие за катастрофой проверки самоле­та в аэродинамической трубе показа­ли, что N-9M вполне управляем на больших углах атаки и его можно выве­сти из штопора, хотя при этом летчику, необходимо действовать рулями не­стандартно. Размещение противоштопорных парашютов, которыми, как ока­залось, был оснащен аппарат, было признано неправильным и малоэффек­тивным.

Модель N-9M исследовалась на оп­рокидывание. Поведение модели зави­село от положения центра тяжести от­носительно элевона и скорости поле­та. Самолет мог выйти из маневра или продолжать кувыркаться. Но в нор­мальном горизонтальном полете N-9M опрокинуться не мог. Вероятно, в ка­тастрофе были виновны какие-то вне­шние факторы, например, внезапный порыв ветра.

Последующие полеты трех самолетов не выявили существенных проблем. Все опасные маневры, включая остановку в воздухе при взятом на себя штурвале, скольжение на хвост и штопор — при предельно задней центровке были вы­полнены успешно. Возможное возникно­вение обратной реакции рулей и веро­ятные травмы летчика исключили уста­новкой специального механизма, оттал­кивающего от летчика колонку управле­ния в опасных моментах.

На следующей модификации са­молета-модели N-9MB была уста­новлена необратимая бустерная си­стема управления. Возможность оп­рокидывания или потери управляе­мости при внезапном порыве ветра для создаваемого 100-тонного бом­бардировщика, аэродинамическим прототипом которого являлся N-9M, посчитали фантастической ввиду большой инерции, которая будет га­сить все короткопериодические ко­лебания. Последний экземпляр N-9MB взлетел 21 сентября 1943 го­да. В общей сложности программа испытаний самолетов продолжалась в течение трех лет и дала массу по­лезной информации как по особен­ностям пилотирования «летающих крыльев», так и по наиболее узким местам в их конструкции.

В 1946 году полеты на N-9M освои­ли все летчики из отдела испытаний бомбардировщиков ВВС, которые го­товились к полетам на В-35 и В-49. Первые впечатления о полетах на этих машинах наиболее ярко выра­зил будущий летчик-испытатель са­молета YB-49 Глен Эдварде: «Опыт, о котором нельзя забыть». Эдварде отмечал в отчете об испытаниях, что сразу после отрыва N-9M очень рез­ко задирает нос и, если пилот этого не ожидает, его естественной реак­цией будет отдача штурвала от себя, что из-за очень чувствительных эле­вонов может перевести и самолет в пикирование. Уборка и выпуск шас­си никакого влияния на балансиров­ку не оказывали. Набор высоты про­исходил очень медленно. Действие педалями сопровождалось значи­тельным запаздыванием, что в сово­купности с высокой чувствительно­стью элевонов создавало трудности при выполнении поворотов. Тем не менее главной в отчете Эдвардса была оценка N-9M как полностью ста­тически и динамически устойчивого самолета. Правда, пилотирование «летающего крыла» требовало предварительного инструктажа летчика и выработки определенных навыков пилотирования.

Полеты на N-9M были, безусловно, полезными для летчиков, которые быстро научились управляться с норовистыми машинами. Поначалу им особенно трудно было определить, летит самолет-крыло прямо или со скольжением. Отсутствие у самолета привычной носовой части, относи­тельно которой перемещалась земля, полностью лишало летчика привычных ощущений в полете. Временным выходом из положения стало закреп­ление на передней кромке крыла перед фонарем кусочка парашютного фала. Наблюдая за его поведением, легко было определить простран­ственное положение носовой части. После установки на два последних самолета демпфера рыскания надоб­ность в фале отпала. В носовой час­ти и за кабиной пилота установили штанги с флюгерами датчиков скольжения.

«Летающая модель» N-9MB сохра­нилась до сих пор. До 1982 года са­молет-крыло был в полуразрушенном состоянии. За восстановление машины взялись владелец частного музея Эдд Мэллони и бывшие служащие фирмы Northrop, в работе им помога­ли летчики-испытатели Джон Меерс и Макс Стэнли. На восстановление «ле­тающего крыла» ушло 12 лет. 11 ноября 1994 года обновленный самолет, пилотируемый летчиком Роном Хэквортом, поднялся в воздух. В настоя­щее время самолет летает раз в год, в первую субботу октября в аэропор­ту Чино, восточнее Лос-Анджелеса.

 

Описание конструкции

 

Самолет N-9MB построен фирмой Нортроп в качестве масштабного са­молета-прототипа бомбардировщика ХВ-35. Силовая установка состояла из двух поршневых двигателей, установ­ленных во внутреннем объеме крыла. Валы двигателей через гидравличес­кие муфты постоянной частоты враще­ния соединялись с двухлопастными воздушными винтами. На передней кромке крыла находятся воздухозабор­ники тракта охлаждения двигателей; несколько ниже их располагаются маслорадиаторы. Емкость двух внутрен­них топливных баков составляла око­ло 300 л. В дальнейшем — при уста­новке демпфера рыскания — один топ­ливный бак пришлось демонтировать, что привело к уменьшению запаса топ­лива до 150 л.

 

Летно-технические характеристики масштабного самолета-прототипа N-9M

Размах крыла, мм..................................18 300

Длина, мм...............................................54 500

Высота, мм.................................................2007

Площадь крыла, м2....................................45,5

Запас топлива, л.......................................302,8

Нормальная взлетная масса, кг..............2872

Максимальная взлетная масса, кг..........3178

Максимальная скорость, км/ч................413,5

Крейсерская скорость, км/ч......................161

Минимальная скорость полета, км/ч .... 113,4

Практический потолок, м........................6553

Дальность полета, км..............................804,5

 

Аэродинамические органы управле­ния располагались на задней кромке крыла. Для управления по крену и тан­гажу использовались элевоны, соеди­няющие в себе функции руля высоты и элеронов. При повороте штурвала управления они отклонялись диффе­ренциально, а при отклонении его на себя или от себя — одновременно.

Для управления по курсу исполь­зовались раскрывающиеся баланси­ровочные закрылки-тормоза. При на­жатии на одну педаль происходило раскрытие закрылка, что вызывало торможение воздушного потока на со­ответствующей половине крыла и, со­ответственно, поворот. При одновре­менном нажатии на обе педали за­крылки-тормоза раскрывались одно­временно, работая как обычный воз­душный тормоз. Привод управления раскрытием закрылка электрический, закрылок мог также использоваться в качестве триммера тангажа.

Система управления — бустерная, необратимая. На концах крыла име­лись нормально закрытые профили­рованные щели, открывающиеся с приближением самолета к критичес­кой минимальной скорости, что пре­дотвращало срыв потока на концах крыла.

Шасси самолета убирающееся, трехопорное, с носовым колесом. Но­совое колесо неуправляемое. Для по-' ворота самолета во время руления по земле летчики давали «газ» одному из двигателей и (или) подтормажива­ли одно из основных колес шасси. При уборке носовой стойки в нишу последняя закрывалась створкой. Ниши основных стоек не закрыва­лись. В хвостовой части было уста­новлено убирающееся дополнитель­ное колесо, предназначенное для предотвращения опрокидывания са­молета и предохранения винтов от повреждения во время взлета и по­садки.

Доступ летчика в кабину — через открывающийся каплевидный фо­нарь, оснащенный устройством ава­рийного сброса. Кабина экипажа не­большая и, по отзывам летчиков, до­вольно тесная. Кресло и педали уп­равления нерегулируемые. Колонка управления была довольно громозд­кой — по мнению летчиков, обычная ручка управления была бы более удобной.

Гидравлические муфты, через ко­торые вращающий момент от двига­телей передавался на воздушные винты, позволяли отключать пропел­леры в полете без выключения дви­гателей.