Карл Гильзин - В небе завтрашнего дня
Принципиально такое устройство для реверсирования тяги турбореактивного двигателя создать нетрудно. Для этого достаточно установить на выходе из двигателя какие-нибудь поворотные заслонки, которые в одном положении полностью открывают выходное сечение сопла, а в другом закрывают, заставляя газы вытекать в стороны или вперед. Но в действительности создать работоспособное и надежное реверсирующее устройство совсем не просто. Ведь детали такого устройства при работе двигателя непрерывно омываются раскаленными газами, текущими с большой скоростью. Особенно сложны условия работы реверсирующего устройства, когда оно установлено на турбореактивном двигателе с форсажной камерой: в этом случае температура газов может составлять уже не 600–700°, а 1600°. Ну и, кроме того, конечно, реверсирующее устройство совсем не должно вызывать уменьшения нормальной тяги двигателя.
Подобные устройства для реверсирования тяги турбореактивных двигателей созданы в самых различных конструкциях и получают все более широкое применение как в военной, так и в гражданской авиации. С помощью этих «реактивных тормозов» пробег самолета при посадке удается сократить почти вдвое. Кроме того, летчики военных самолетов могут пользоваться ими и в полете.
Интересно смотреть на совершающий посадку самолет с таким устройством, в особенности в ночное время. Вот истребитель идет на посадку. Просто не представляешь себе, как можно на огромной скорости спуститься с неба на бетонную полосу аэродрома. Сзади из сопла двигателя вырывается голубоватый длинный язык пламени. Самолет уже коснулся колесами бетона посадочной полосы. Сейчас он будет мчаться по ней с сумасшедшей скоростью добрых два километра. Но нет, с ним что-то произошло: весь хвост озарился голубым пламенем, рвущимся откуда-то изнутри и в стороны. Скорость самолета, как бы вырастающего из огненного цветка, резко снизилась, и вот он уже покатил совсем медленно. Снова появился сзади факел выхлопа, теперь короткий и почти не светящийся, и самолет зарулил на стоянку…
Еще большее значение, чем сокращение пробега при посадке, имело бы, конечно, уменьшение посадочной скорости. Ведь при этом не только уменьшилась бы длина пробега, но и можно было бы использовать случайные посадочные площадки.
«Реактивный тормоз» — устройство, реверсирующее тягу турбореактивного двигателя. Вверху — нормальный полет, створки закрыты; внизу — торможение, створки открыты.
Самолеты с укороченной дистанцией взлета и посадки могли бы найти самое широкое применение. Это были бы самолеты местной связи, самолеты сельскохозяйственной, почтовой, санитарной и всякой другой специальной авиации. В таких самолетах-тружениках очень большая нужда. Вот почему авиаконструкторы разных стран настойчиво работают над созданием и развитием самолетов короткого взлета и посадки.
Одним из таких самолетов является созданный у нас коллективом известного авиаконструктора О. К. Антонова «АН-14» («Пчелка»). Видно, самим этим названием создатели самолета хотели подчеркнуть его «трудолюбивый характер». Самолет невелик, он поднимает шесть человек и 150 килограммов груза, а без пассажиров — 600 килограммов. Дальность беспосадочного полета «Пчелки» превышает 1000 километров; два ее поршневых двигателя конструкции И. Г. Ивченко на 100 километров пути потребляют немногим больше топлива, чем автомашина «Победа». Но самое главное — для взлета и посадки «Пчелке» нужна площадка длиной 60-100 метров. Это, конечно, замечательное достижение авиации.
Самолет-труженик «Пчелка» конструкции О. К. Антонова.
Однако уменьшение размеров аэродрома, необходимого для «Пчелки», досталось не даром. Максимальная скорость ее полета равна всего 250 километрам в час. Конечно, это намного больше, чем скорость «Победы», и вполне устраивает многие отрасли авиации, но как тут не вспомнить реактивные самолеты, мчащиеся со скоростью звука!.. Вот если бы удалось сочетать их скорость со взлетно-посадочным пробегом «Пчелки»!
К тому же посадка даже с небольшим пробегом — все еще только полдела. Ведь «Пчелку» нельзя посадить на городской площади или плоской крыше здания. Для этого нужен самолет, который вообще не совершал бы пробега при посадке, то есть взлетал и садился вертикально.
Похоже на то, что обычному самолету такая сложная задача не под силу и здесь потребуются летательные аппараты принципиально нового типа.
Глава XIV. На вращающемся крыле
В этой главе читатель познакомится с вертолетами, узнает о некоторых их особенностях, совершит прогулку на воздушном такси за город, а потом на туристском вертолете — над Днепровским каскадом гидроэлектростанций.
Самолет — не единственный летательный аппарат тяжелее воздуха, нашедший применение в авиации. Более того, первая построенная модель летательного аппарата тяжелее воздуха не имела характерного для самолета неподвижного крыла.
Эта модель была изображена на бумаге одним из величайших мыслителей всех времен Леонардо да Винчи и построена другим величайшим мыслителем — М. В. Ломоносовым. Модель поднималась в воздух с помощью подъемной силы, которая создавалась тоже крылом, но крылом, вращающимся в горизонтальной плоскости над фюзеляжем. В отличие от обычных винтов, создающих тягу для полета, этот винт был несущим: он нес на себе вес модели.
Однако долгие годы эта идея вертолета, или геликоптера, не была осуществлена из-за многочисленных технических трудностей, связанных в основном с устройством и работой несущего винта. Главная из трудностей заключалась в приводе винта (он оказывается неизмеримо более сложным, чем для обычного винта самолета — пропеллера).
Действительно, плоскость вращения пропеллера, как известно, не изменяется, она поворачивается только тогда, когда поворачивается сам самолет. Иначе обстоит дело с несущим винтом. Плоскость вращения этого винта должна иметь возможность наклоняться в разные стороны: куда будет наклонена эта плоскость, туда и полетит вертолет. Так можно заставить вертолет двигаться в любом направлении. А если винт совсем не наклонять, то вертолет будет вертикально подниматься, опускаться или парить.
Но одним наклоном плоскости вращения несущего винта не обойдешься. Для того чтобы вертолет мог изменять скорость полета, нужно изменять не только наклон плоскости несущего винта и число его оборотов, но и угол установки лопастей винта во втулке, или, как говорят, шаг винта. Значит, несущий винт должен обладать и механизмом поворота лопастей во втулке, похожим на такой же механизм обычных винтов изменяемого шага.
Однако и этого мало. В обычном винте изменяемого шага все лопасти имеют одинаковый шаг, один и тот же угол установки во втулке. У винта вертолета, наоборот, каждая лопасть имеет всегда свой особый угол установки. Да вдобавок этот угол непрерывно изменяется за время каждого оборота винта в определенных границах. Ведь все лопасти обычного винта- пропеллера- работают в одинаковых условиях, а условия работы каждой лопасти несущего винта в любое данное мгновение различны: одна лопасть идет вперед, навстречу обдувающему ее потоку воздуха, другая — назад, как бы по течению, из-за чего скорость обдувающего потока уменьшается; одна лопасть движется вниз, другая идет в это время вверх.
Неудивительно, что создать надежную конструкцию несущего винта оказалось очень непросто. Нелегко было справиться и с сильными вибрациями, тряской, вызываемой винтом. В то же время самолет не только был давно построен, но с его помощью человек уже добился замечательных успехов в борьбе за покорение воздушного океана.
Почти полвека самолет был практически полным монополистом в авиации, и только в последнее время успехи науки и техники вызвали бурный прогресс вертолетостроения.
Вертолеты обладают как раз тем замечательным качеством, к которому мы стремимся. Они способны вертикально взлетать и садиться, свободно парить в воздухе. Поэтому они не нуждаются в больших аэродромах и действительно могут совершить посадку на любой площади города или плоской крыше здания. Вот почему тысячи вертолетов уже нашли самое широкое применение в транспортной, почтовой, сельскохозяйственной, санитарной и других отраслях авиации, а также в военной авиации. Мы будем недалеки от истины, если предположим, что в сравнительно недалеком будущем число самолетов и вертолетов, находящихся в эксплуатации, будет примерно одинаковым — на каждый самолет будет приходиться один вертолет.
Вертолет вполне пригоден, конечно, и уже широко применяется для связи аэропортов с городом и вообще для использования в качестве «авиатакси». Да и научиться управлять вертолетом будет не намного сложнее, чем автомобилем. Он станет поистине массовым летательным аппаратом будущего. Придет время, когда индивидуальные вертолеты будут столь же частыми, как индивидуальные автомашины сейчас. Не исключено и создание удобного автомобиля- вертолета, который может передвигаться и по воздуху и по асфальтированной магистрали.
