Читать книгу Авиаконструктор Рутан. Вокруг земли без дозаправки - Леонид Анцелиович - Страница 4

Уже первые полёты выявили особенности и недостатки конструкции «Вояджера». Оказалось, что капли дождя разрушают ламинарное обтекание переднего оперения, его подъёмная сила падает, и сбалансированный самолёт, опустив нос, устремляется к земле. Это был очень опасный дефект, и Берт Рутан вместе со своим аэродинамиком Джоном Ронкзом решили, что надо избавиться от ламинарного обтекания на оперении. Если обтекание будет турбулентным, то оно таким и останется при дожде, и балансировка самолёта не нарушится. Перепробовали несколько вариантов. Сначала портили гладкую верхнюю поверхность оперения грубой шкуркой, потом наклеивали полоски липкой ленты. Ничего не помогало. На взлёте самолёт то вздымался, то бился носом. Дик отказался от дальнейших лётных экспериментов.

Тогда взялись за продувки оперения ночью в аэродинамической трубе Университета штата Огайо. Тамошний профессор Грегорек посоветовал для решения проблемы использовать широко применяемые в авиации вихревые генераторы – крошечные вертикальные пластинки, установленные на верхней поверхности под углом к потоку. Их можно приклеить к пластиковой обшивке оперения.

Продувки оперения «Вояджера» в трубе полностью подтвердили эффективность пластинок. Теперь самолёту дождь был не страшен.

Выбор двигателей был решающим для многосуточного полёта вокруг земли. Они должны быть достаточно мощными, чтобы разогнать перетяжелённый топливом самолёт на ограниченной взлётной полосе. И в то же время лёгкими и экономичными.

Два двигателя в проекте Рутана не случайность. Берт наделил их разными функциями, поэтому они должны быть разными. Задний должен непрерывно работать десять дней, пока будет длиться облёт Земли. Передний в полёте будет запускаться по необходимости.

Но подходящих двигателей пока не нашлось. Поэтому для начальных лётных испытаний необычного самолёта новой аэродинамической схемы, когда ставилась задача определить способен ли он по своим аэродинамическим характеристикам облететь Землю, вполне сгодились два старых отремонтированных мотора Лайкоминг от самолёта Рутана «Лонг Изи».

Берт Рутан сделал всё от него зависящее, чтобы реализовать свою мечту. У «Вояджера» минимальный вес конструкции и минимальное сопротивление, его топливные отсеки вмещают четыре тонны бензина, а крылья и оперение поднимут такую машину.

Осталось заполучить нужные поршневые моторы. Задача была не из простых. Но когда Берт в отчаянии уже готов был на компромисс и рассматривал немецкие автомобильные моторы Порше, удача улыбнулась в форме звонка ведущего инженера моторостроительной компании Teledyne Continental Motors (TCM). Он сообщил, что у них есть подходящий для «Вояджера» новый мотор. Они разработали его для совершенно секретного беспилотного разведывательного самолёта с большой продолжительностью полёта, и он на 20% экономичнее самых лучших моторов в мире. Дальше были встречи, совещания и визит на завод TCM в городе Мобил штата Алабама.

Мотор жидкостного охлаждения IOL-200 мощностью 117 л.с. оказался модификацией серийного двигателя О-200, который ставился на самолёт Цесна-150. Его степень сжатия увеличилась до 11,4. Изменилась конструкция цилиндров, появился непосредственный впрыск. А мотор так и остался с оппозитным расположением четырёх цилиндров. Его решили установить сзади.

Передний мотор воздушного охлаждения со стартёром заказали у них же, в TCM. Он имел обозначение IO-240, мощность 130 л.с. и степень сжатия 8,5. Расчёты показали, что поскольку экономичность этих моторов лучше, чем у проектных, то для облёта земли можно уменьшить необходимое количество топлива.

Всё было бы хорошо, если бы не задержка с поставкой двигателей на целый год. Уникальный самолёт пылился в ангаре, а энтузиазм преданных «Вояджеру» людей таял на глазах. Дело уже дошло до прямых угроз Берта Рутана руководству TCM разорвать контракт и установить на его многообещающий самолёт моторы другой компании. Наконец, в октябре 1985 года в ангаре рядом с «Вояджером» появились два голубых контейнера с долгожданными двигателями. Их установка на самолёт заняла три недели. Но ещё больше времени потребовалось, чтобы устранить в процессе лётных испытаний их детские болезни и сочетать их особенности с конструкцией самолёта.

Высокие требования Берт Рутан предъявлял и к воздушным винтам. Они должны быть переменного шага и флюгировать. Винт заднего мотора – ещё и реверсивный. Остановились на немецких винтах компании МГ из Мюнхена.

Такой дальний полёт вокруг земли требовал самого совершенного навигационного оборудования на борту. Берту Рутану и с этим повезло. Хозяин компании «Кинг радио корпорейшн» Эд Кинг так вдохновился кругосветным полётом, что предложил комплексно и бесплатно оборудовать самолёт разработками своей компании:

– Автопилот КАР 150 вместе с гироскопом своими сервомоторами управлял передним стабилизатором и правым рулём направления, который выполнял и функцию элерона;

– Система дальней навигации King KNS 660 обрабатывала сигналы наземных станций и спутников, обеспечивая информацию о положении самолёта;

– Коротковолновая радиостанция King KHF 990 c антенной длиной 15 метров в виде тонкого стержня на левой балке;

– Ультракоротковолновая радиостанция King КS 165 обеспечивала коммуникацию на близком расстоянии;

– Компас KCS 55A также показывал отклонение курса, получая информацию от навигационной и коммутационной систем;

– Радар погоды KWX 58 на четырёхцветном экране показывал опасные скопления грозовых туч на фоне карты земли.

Всё перечисленное оборудование поставлялось с минимально возможным весом. Так, весь комплект радара с круглой антенной диаметром 30 см и дисплеем на приборной доске весил всего 9 кг.

Дальние полёты помимо бортового оборудования потребовали создание наземного центра контроля и управления. Такой центр, учитывая скромные финансовые возможности, был оборудован в автомобильном фургоне, установленном с тыльной стороны ангара Рутана. В его работе приняли участие добровольцы из числа самых высокопрофессиональных и опытных специалистов как гражданских, так и военных.

Поздней весной 1986 года, когда уже всё на борту самолёта и в фургоне наземного контроля работало, начались длительные полёты, в том числе и ночные, для подготовки к главному многосуточному испытанию. Но перед ним было решено устроить генеральную репетицию – побить существующий абсолютный рекорд дальности, летая по замкнутому маршруту вдоль побережья Калифорнии. Таких замкнутых пролётов надо совершить двадцать. Это должен быть уже 46-ой испытательный полёт «Вояджера».

Уже 24 года держится этот рекорд. Тогда, почти четверть века тому назад, стратегический бомбардировщик ВВС США В-52Н пролетел из Окинавы в Мадрид.

Берт Рутан рассчитал, что продолжительность полёта его самолёта для побития рекорда должна составлять четверо с половиной суток и бензина надо залить 1635 кг.

Ещё затемно, рано утром 8 июля 1986 года, в ангаре рядом с самолётом, на топливных горловинах и барографе которого стояли печати Национальной Авиационной Ассоциации (НАА), собрались все причастные к рекордному полёту. Радиолокаторы в Лос-Анджелесе на юге и в Окланде на севере были готовы документально зафиксировать развороты в длительном полёте «Вояджера».

Множество приглашенных представителей медиа и прессы расположились вдоль полосы №30 аэродрома Мохаве, с которой взлетал самолёт. Этот рекордный и испытательный полёт должен был привлечь новые поступления в фонд будущего облёта земли.

Они уже летели семь часов на маршруте, когда обнаружили раскрутку заднего мотора –лопасти винта повернулись в ноль. Его выключили, но воздушный винт продолжал авторотировать и создавать сопротивление. Тут только Дик вспомнил предупреждение брата, что при авторотирующем заднем двигателе тяги переднего будет недостаточно для горизонтального полёта нагруженного топливом самолёта. Вращение заднего винта удалось остановить, и тогда на переднем работающем моторе они совершили посадку на полосу космических кораблей военной базы Ванденберг на побережье.

Военные предоставили для «Вояджера» большой ангар, и Дик с их помощью сумел снять обтекатель винта, электромотор привода лопастей и обнаружил обгорелые провода.

Из Мохаве в Ванденберг вылетает самолёт с двумя специалистами, необходимыми деталями и инструментом. Электромотор заменили, а причину отказа списали на вибрации.

На следующее утро с благословения представителя НАА начали рекордный полёт сначала. «Вояджер» летел послушно день и ночь, наматывая километры. Каждый день перед красивым закатом к нему подлетал самолёт Рутана из Мохаве. Проверяли нижнюю и верхнюю поверхности на отсутствие течей масла и бензина. Для прессы делались рекламные фотографии «Вояджера». В одном из таких подлётов в многоместном самолёте находились родители братьев Джордж и Ирена Рутан вместе с девочками Дика, Холли и Джил. Наблюдая вблизи, как её старший сын управляет уникальным самолётом младшего, Ирена сказала: «Это лучший день в моей жизни».

«Вояджер» продолжал лететь, пока не превысил старый рекорд на 425 км, тогда повернул домой в Мохаве.

«Вояджер» в испытательном полёте

Тут над горами его начало страшно мотать. От сильных порывов ветра концы крыльев то поднимались очень высоко, то опускались. Когда сели и взвесили самолёт, то оставшегося бензина хватило бы ещё на несколько тысяч километров. После взлёта с полосы Ванденберга он находился в воздухе почти 112 часов.

Такой длительный полёт многому научил и конструктора, и экипаж, и наземный персонал. Но испытательные полёты продолжались, и в одном из них, 30 сентября 1986 года, неожиданно отлетела лопасть винта переднего мотора. Потом её найдут в пустыне. «Вояджер» с одной лопастью винта на остановленном переднем моторе совершил благополучную посадку на базе Эдвардс. После этого случая Берт Рутан заменил немецкие композитные воздушные винты на американские металлические с лучшими тяговыми характеристиками.