Rutan
S%^Tt$ - 1755000550000
AD-1


Разработчик: Rutan, Scaled Composites
Страна: США
Первый полет: 1979
Тип: Экспериментальный самолет
ЛТХ Доп. информация



Чем больше я (автор - Сергей Арасланов) узнаю о Берте Рутане (Burt Rutan) , тем больше понимаю, что этот конструктор сломал формальные представления о проектировании самолетов. Не знаю, как лучше написать: "он увидел нормальное в ненормальном" или "доказал своими работами, что традиционные представления о нормальном - ненормальны". Извините меня за игру слов, но, согласитесь, что сложно отнести к самолетам нормальной схемы, например, Boomerang Model 202 с несимметричными консолями крыла, несимметричным стабилизатором, двигателями, создающими разную тягу, и гондолой, расположенной параллельно фюзеляжу и близкой к нему по размерам . Хотя с формальной позиции этот самолет, несомненно, нормальной схемы по способу балансировки.

Также к самолетам нормальной схемы относится и NASA AD-1 Model 35, который был разработан по инициативе Берта Рутана на его фабрике Rutan Aircraft Factory (RAF) и был поднят в воздух 21 декабря 1979 г. Описание этого проекта я делаю по данным .

C первого взгляда на этот самолет понятно, что он "ненормален". В отличие от "Бумеранга", появившегося много позже, AD-1 имеет асимметричное стреловидное крыло. Точнее, поскольку геометрия крыла изменяемая, самолет может иметь как симметричную, так и асимметричную конфигурацию. В специальной литературе она получила название КАИС - крыло асимметрично изменяемой стреловидности. Однако эту особенность рассмотрим несколько позже, поскольку она не единственная в этом самолете.

Идея косого крыла (Skew Wing, Scissor Wing или Oblique Wing) принадлежит инженеру Роберту Джонсу (Robert T. Jones), работавшему в 70-е годы в исследовательском центре Эймса NASA (NASA Ames Research Center). Он же провел аэродинамические исследования модели такого крыла в трубе этого центра, расположенной в Moffett Field (Калифорния), которые показали, что на сверхзвуковых режимах полета косое крыло может вдвое повысить экономическую эффективность по сравнению с традиционными крыльями.

Проект стартовал в декабре 1975 г. с предложения RAF в адрес NASA создать самолет AD-1. В агентстве первоначально не оценили это обращение, что вполне понятно, так как предложение исследовать самолет необычной схемы от 32-летнего владельца фирмы, существующей менее двух лет, скорее всего, не вызвало доверия. Однако со временем было принято компромиссное решение: компания Ames Industrial Corporation (AIC), Bohemia, Long Island (Нью-Йорк), разработчик двигателей, стала генподрядчиком NASA, а RAF - субподрядчиком и разработчиком самолета. Думаю, что произошло это неслучайно, и не потому, что Рутан просто договорился с Ames Industrial.

Еще в декабре 1976 г. Берт завершил на своей фабрике рабочий проект исследовательского самолета для использования технологий VariEze в проектах NASA. Дело в том, что композитные технологии в те годы не были распространены, в то время как Рутан уже понял, насколько они перспективны в опытном самолетостроении. Рутан предлагал одноместный композитный самолет для исследований управляемости перспективного самолета с поворотным крылом (yawed-wing). При этом указывалось, что конструкция разработана на основе конфигурации, исследуемой компанией Boeing. Позже Рутан писал, что AD-1 представляет собой модель околозвукового лайнера компании Boeing в масштабе 15%. Вполне вероятно, так как в конце 60-х, вплоть до начала 70-х годов, Boeing разрабатывал концепты скоростных околозвуковых и сверхзвуковых самолетов. Но можно предположить, что упоминание Рутаном проекта крупной компании Boeing при обращении в аэрокосмическое агентство было своеобразным тактическим ходом.

Так или иначе, в период с мая 1976 г. по февраль 1977 г. RAF разработала проектную документацию AD-1 с косым крылом, затратив на этот проект всего 12 тысяч долларов.

Имея такой задел Рутана, Ames Industrial спустя 10 месяцев выиграла контракт на строительство опытного самолета за 240 тысяч долларов. В действительности компания построила самолет в определенный договором срок и всего за 239 тыс. долларов. До этого прецедента никто в авиационной промышленности не верил, что на разработку и изготовление опытного реактивного самолета с двумя турбореактивными двигателями потребуется меньше нескольких миллионов долларов. В 1979 году Рутан шутливо заметил, что RAF и AIC выполнили работу за гораздо меньшие средства налогоплательщиков, чем NASA затратило на действия по надзору за подрядчиками по этому проекту. Но добавил более серьезно, что хотя разработчики надеются подтвердить ожидаемые преимущества косого поворотного крыла, основным влиянием проекта на будущее является доказательство выгодности сотрудничества государственных учреждений с небольшими подрядчиками и использования современных композитных технологий. Так что этот проект был направлен не только на исследование аэродинамики и динамики скоростного полета, но и на внедрение новых технологий и организации самих исследований.

AD-1 действительно был первым самолетом, изготовленным по технологии VariEze не в домашних условиях. Он имел такой же диаметр, как утка Рутана, и изготовлен из стеклопластика. Два турбореактивных двигателя, разработанные AIC, развивали тягу по 220 фунтов на уровне моря (2x0,98 кН). При массе пустого около 658 кг самолет с этими двигателями имел относительно небольшую скорость, поэтому в конструкции было использовано неубирающееся шасси. Совершенно обычной была и пилотская кабина.

Главным новшеством самолета было поворотное относительно вертикальной оси шарнирное трапециевидное крыло большого удлинения, способное занимать несколько положений со стреловидностью от 0╟ до 60╟. По итогам исследований Роберта Джонса ожидалось, что оно позволит существенно улучшить аэродинамические характеристики самолета до М = 1,4: уменьшить на 11-20% лобовое сопротивление, на 14% - массу конструкции. Ожидалось также, что в дальнейшем можно на 26% сократить волновое сопротивление на сверхзвуковых скоростях. По сравнению с КАИС обычное крыло изменяемой стреловидности имеет несколько недостатков:

смещение аэродинамического фокуса при изменении стреловидности, приводящее к росту балансировочного сопротивления;
увеличение массы конструкции из-за силовой балки и закрепляемых на ее концах массивных шарниров и уплотнителей убранного положения поворотных консолей.
В конечном итоге эти два недостатка привели впоследствии к отказу от использования стреловидных крыльев в современных самолетах (за исключением уже построенных).

Но это произошло гораздо позже. А в то время исследования крыльев изменяемой геометрии продолжались.

Прежде чем говорить о результатах испытаний AD-1, резонно отметить и недостатки КАИС:

при большом угле стреловидности консоль с прямой стреловидностью (отступающая) имеет больший эффективный угол атаки по сравнению с консолью с обратной стреловидностью (наступающей), что приводит к асимметрии лобового сопротивления, возникновению разворачивающих моментов крена, тангажа и рыскания;
вдвое больший рост толщины пограничного слоя вдоль размаха, вызывающий интенсивные возмущения при любом несимметричном срыве.
Устранить эти недостатки можно использованием цифровой системы электродистанционного управления, которая без участия пилота в автоматическом режиме способна корректировать паразитные моменты и управлять системой сдува или отсоса пограничного слоя.

AD-1 развивал относительно небольшие скорости (по одним данным - до 170 миль/ч, по другим - до 400 км/ч. Кроме того, вместо электродистанционной системы управления на самолете использовалась обычная механическая проводка. Поэтому проверить гипотезы Джонса во всем диапазоне скоростей до М = 1,4 не было возможно. Помимо отсутствия электродистанционного управления выявилось, что и стеклопластиковая конструкция крыла, в частности, консоль в положении обратной стреловидности обеспечивала недостаточную жесткость, поэтому полеты при стреловидности 60╟ и на скоростях выше 170 миль/ч в целях безопасности не проводили.

В период с 21 декабря 1979 г. по 7 августа 1982 г. на AD-1 было выполнено 79 полетов. В испытаниях в общей сложности приняли участие 17 летчиков, первый и последний полеты выполнил испытатель NASA Thomas C. McMurtry. Несмотря на то, что исследования были проведены в ограниченном диапазоне скоростей, общее заключение по итогам испытаний было сделано положительное: крыло асимметричной изменяемой стреловидности было рекомендовано к использованию в перспективных самолетах следующего поколения.

Спустя некоторое время после завершения испытаний Джулиан Волкович (Julian Wolkovitch) получил контракт на модификацию AD-1, но в связи с его смертью проект не состоялся. Также был закрыт и проект Boeing околозвукового самолета, в котором могли быть использованы наработки по проекту AD-1. В 1985 г. корпорация Rockwell International заключила контракт на разработку сверхзвукового экспериментального самолета с КАИС на базе модернизации F-8 Crusader. Однако эта история не имеет прямого отношения к теме статьи.

Самолет AD-1 был успешно разработан, построен, испытан и сегодня доступен посетителям Hiller Aviation Museum в Сан Карлосе (Калифорния) . Проект в целом оказался успешным.





ЛТХ:
Модификация AD-1
Размах крыла, м 9.75
Длина, м 11.80
Высота, м 2.06
Площадь крыла, м2 8.60
Масса, кг
пустого самолета 658
максимальная взлетная 973
Тип двигателя 2 ТРД Microturbo TRS18-046
Тяга, кгс 2 х 100
Максимальная скорость , км/ч 274
Радиус действия, км
Практический потолок, м
Экипаж, чел 1

AmsOil Biplane Racer


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1981
Тип: Гоночный самолет
ЛТХ Доп. информация



Проект Rutan Model 68 AMSOIL Biplane Racer (или просто Laser), строго говоря, не относится к "тандемам", потому что в его конструкции используются три несущие поверхности: два крыла, внешне похожие на крылья Quickie, и стабилизатор на Т-образном горизонтальном оперении. Однако самолет получил название гоночного биплана. Казус в названии связан с инициатором проекта, авиационным гонщиком Дэном Мортенсоном (Dan Mortensen), который в 1979 г. обратился к Берту Рутану (Burt Rutan) с просьбой разработать скоростной биплан. Мортенсон намеревался побить рекорд Дона Бека (Don Beck-Mahoney), выступавшего на самолете "Чародейка" (Sorceress) в гонках бипланов. Приставка AMSOIL появилась благодаря одноименной компании, которая спонсировала проект ради рекламы синтетических масел, применявшихся в авиационных двигателях.

На фото самолета, участвовавшего в гонках, обращают на себя внимание криволинейные пилоны, соединяющие крылья. Эти пилоны съемные, их устанавливали только на время гонок, чтобы самолет можно было ... отнести к бипланам, которые допускались к соревнованиям Reno Air Races. Так, модель 68 получила название AMSOIL Biplane Racer, хотя первоначально чаще употребляли Rutan Racer.

В отличие от успешного Quickie судьба гоночного самолета оказалась более драматичной, хотя модель Model 68 - не просто увеличенная в размерах Model 54. Во-первых, на "биплане" установлен двигатель, почти в девять раз более мощный по сравнению с двигателем Quickie. Более того, во время гонок он развивал обороты 3750 об/мин вместо расчетных 3200 об/мин благодаря использованию синтетического масла компании-спонсора. Во-вторых, в конструкции кроме стеклопластика использованы углепластик и кевлар, кабина выдерживает 22g, что вместе с особенностями компоновки "тандем" спасло жизнь Дэну Мортенсону в последней гонке этого самолета. В-третьих, в крыльях AMSOIL Biplane Racer используются другие профили по сравнению с Quickie, чтобы сохранить ламинарный поток на 61% поверхности крыльев. В-четвертых, компоновка с тремя несущими поверхностями позволила уменьшить нагрузки на фюзеляж, повысить жесткость конструкции и уменьшить восприимчивость к явлениям аэроупругости, возникающим на высоких скоростях (максимальная скорость самолета - 378 км/ч). Новая компоновка по расчетам должна была позволить Мортенсону обгонять главного конкурента Дона Бека на его "Чародейке" на прямолинейном участке почти на 13 км/ч, а на виражах - более чем на 48 км/ч. Журналисты назвали AMSOIL Biplane Racer "Quickie на стероидах".

И все же. Начиналось все вполне удачно для заказчика. За сборку ему было предложено заплатить шесть тысяч долларов за два самолета. Впоследствии, когда AMSOIL наняла Мортенсона для рекламы своих масел, она компенсировала ему все расходы, и недолгие годы полетов в интересах спонсора пилот вспоминает как лучшие в своей авиационной биографии. Летал много, проблем с расходами на полеты не было. Но на сборку одного самолета было затрачено 2500 человеко-часов в течение семи месяцев из-за того, что пришлось переезжать из гаража, где начаты были работы, в другое место, так как поменялся владелец дома. Нашлись добрые люди. Grady Houk выделил ангар в частном аэропорту Сакраменто (Sacramento), Larry Lombard и Mike Dilley изготавливали композитные агрегаты, Mike Arnold и Kit Sodergren из Ассоциации экспериментальной авиации (EAA) Sacramento и Россвилла (Roseville) подключились к сборке. Но когда самолет был готов к испытаниям, его пришлось перевозить на Franklin Field, потому что из-за недавней аварии реактивного самолета в аэропорту Сакраменто испытания признали неприемлемыми. Испытательные полеты начались в июле и первоначально шли по плану. Но в один из жарких августовских дней, когда температура поднялась до 100╟F (+38╟C) Мортенсон решил подняться повыше, чтобы не было так жарко... и забрался на высоту 23000 футов (7,01 км?!). Через полтора часа после приземления он заметил, что самолет у капота перекосило. Оказалось, что выхлопной патрубок двигателя был направлен в корень нижнего крыла.

Из-за резкого скачка температурных напряжений деформировалась обшивка, а в главном лонжероне переднего крыла возникла большая трещина. Чудом удалось избежать аварии в воздухе, а на земле устранение проблемы привело к тому, что дебют, намеченный на AirVenture Oshkosh-81, не состоялся. Поломку устранили в короткий срок: направили выхлопные патрубки вдоль фюзеляжа, усилили на 130% конструкцию обеих консолей переднего крыла и к сентябрю подготовили технику к гонкам.

К началу Reno Air Races 1981 г. самолет налетал всего 17 часов. Чтобы удовлетворить требования организаторов гонок и иметь основания для участия в них, крылья соединили двумя криволинейными подкосами, которые в дальнейшем использовали только на соревнованиях. Однако занять первое место Мортенсону помешал Пэт Хайнс (Pat Hines) на биплане "Sundancer". AMSOIL Biplane Racer попал в турбулентный след за "Солнечным танцором". Дэн задержался с выходом из спутной струи и получил штрафные баллы, поскольку судьи посчитали, что это могло привести к аварии. В результате он занял даже не второе, а третье место, хотя в первом круге его скорость достигла 378,2 км/ч, в то время как ближайший конкурент разогнался только до 338 км/ч.

Досадно, но после приземления Мортенсон был больше обеспокоен не столько результатами гонок, сколько тем, что самолет очень вяло реагировал на перемещение ручки управления самолетом. Берт после проверки установил, что на предельных скоростях элероны отклонялись всего на ╠12╟ из-за деформации тяг управления креном, изготовленных из труб диаметром 5/8 дюйма (1,6 см) из алюминиевого сплава. Тяги заменили стальными, и на испытаниях в пустыне Мохаве (Mojave), которые провел Майк Мэлвилл (Mike Melville), ставший впоследствии первым астронавтом, взлетевшим на космическом челноке Рутана, управление по крену было восстановлено - элероны на всех режимах полета отклонялись на ╠24╟.

На гонках 1982 г. победа опять ускользнула от Мортенсона. Дэн финишировал практически одновременно с Пэтом Хайнсом, который, к тому же, по мнению Мортенсона допустил фальстарт: скорость на финишной черте "Sundancer" составила 337 км/ч, AMSOIL Biplane Racer - 336,7 км/ч, он завершил гонку с задержкой всего 0,3 с, но судьи не признали фальстарт Хайнса, и Мортенсон занял лишь второе место.

Перед гонками 1983 г. дублер Мортенсона Чак Эндрюс (Chuck Andrews) установил на AMSOIL Biplane Racer два мировых рекорда в классе FAI С.1.b. Он побил предыдущий рекорд скорости 373,4 км/ч, достигнутый на самолете Waco Meteor с двигателем вдвое большей мощности, а участок длиной 75 миль Эндрюс прошел со средней скоростью 378,2 км/ч, подтвердив тем самым замечательные скоростные характеристики самолета.

Точку в летной биографии AMSOIL Biplane Racer поставили гонки бипланов 1983 г. После достижения мировых рекордов и почти двух лет полетов пилот и самолет были в отличной форме, поэтому Мортенсон рассчитывал занять первое место. Однако во время гонки Don Beck на своей "Чародейке" пролетел в опасной близости к Biplane Racer. Чтобы избежать столкновения, Дэн Мортенсон решил уйти вниз, но под ним было всего 35 футов высоты (менее 11 м), и самолет на скорости более 320 км/ч столкнулся с землей. Поднявшееся облако пыли и скорость столкновения подтолкнули комментатора сразу заявить о том, что пилот погиб. Но Мортенсон самостоятельно выбрался из самолета, отделавшись несколькими ушибами и гематомами от пятиточечного ремня безопасности. Он остался жив в такой аварии благодаря конструкции пилотской кабины, рассчитанной на разрушение при перегрузках, превышающих 22 G, и конструкции самолета, энергия столкновения которого была поглощена преимущественно деформацией крыльев.

Летная биография Мортенсона продолжилась, он впоследствии стал президентом авиакомпании и занимался подготовкой пилотов. А самолет со временем восстановили, и он был экспонатом в одной из гостиниц в Неваде, затем в музее Reno Air Races и, наконец, для него нашлось место в музее EAA AirVenture Oskosh.







ЛТХ:
Модификация AmsOil Biplane Racer
Размах крыла, м 6.70
Длина самолета,м 6.70
Высота самолета,м 1.22
Площадь крыла,м2 7.40
Масса, кг
пустого 387
максимальная взлетная 529
Тип двигателя 1 ПД Continental IO-320 A2B
Мощность, л.с. 1 х 160
Максимальная скорость, км/ч 378
Крейсерская скорость, км/ч 321
Практическая дальность, км 966
Максимальная скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м 6096
Экипаж, чел 1

ARES


Разработчик: Rutan, Scaled Composites
Страна: США
Первый полет: 1990
Тип: Экспериментальный штурмовик
ЛТХ Доп. информация



В конце 70-х годов ВВС США, не вполне удовлетворенные имеющимся у них тяжелым штурмовиком А-10А (прежде всего - по критерию "стоимость-эффективность"), вернулись к рассмотрению концепции легкого противотанкового штурмовика. В мае 1978 года к такому самолету были выработаны требования, акцент в которых делался на высокую маневренность, взлетно-посадочные характеристики, небольшие размеры и простоту конструкции.

В 1985 году возглавляемая Рутаном фирма Scaled Composites начала проектировать Модель 151 ARES (Agile Responsive Effective Support - маневренного самолета непосредственной поддержки с малым временем реакции). Работа шла в инициативном порядке в надежде добиться заказа после постройки опытного экземпляра. Самолет предназначался для уничтожения наземных целей, борьбы с вертолетами, ДПЛА, патрулирования границ и борьбы с наркобизнесом. В дальнейшем планировалось создание двухместного варианта для использования в качестве передового авианаводчика, а также учебно-тренировочного самолета.

ARES был спроектирован по схеме "утка", его планер почти полностью выполнялся из композиционных материалов. Рутан, в очередной раз подтвердив репутацию нестандартно мыслящего конструктора, использовал асимметричную компоновку. С левой стороны фюзеляжа располагался воздухозаборник реактивного двигателя, а с правой - встроенная 25-миллиметровая пушка. Это решение устраняло опасность помпажа двигателя из-за попадания в воздухозаборник пороховых газов.

Максимальная взлетная масса самолета составляла 2767 кг, он развивал максимальную скорость 763 км/ч. Легкий штурмовик мог брать бомбы малого калибра и неуправляемые ракеты для поражения наземных целей. В состав вооружения могли входить также две самонаводящиеся ракеты "воздух-воздух" ближнего боя с инфракрасным наведением "Сайдуиндер" или четыре малогабаритных ракеты "Стингер".

Первый полет самолета состоялся 19 февраля 1990 года. Во втором полете, состоявшимся в тот же день, вышла из строя основная гидросистема. Однако аварийная система обеспечила выпуск шасси и самолет благополучно выполнил посадку. В первых двух испытательных полетах была достигнута скорость 400 км/ч, угол атаки 15╟ и перегрузка 2,5 g. В третьем полете, проведенном 26 февраля специально для представителей прессы, самолет летал с выпущенными шасси.

Несмотря на старания конструктора, ВВС довольно быстро "охладели" к легкому штурмовику. Их не устраивало, во-первых, то, что упрощенный состав бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО) не позволял применять высокоточное оружие. Во-вторых, малая масса боевой нагрузки не давала возможности наносить массированные удары. Американским военным также по душе была "дубина". Самолет Рутана остался в единственном экземпляре, и работы по нему были прекращены.

Цена этого самолета приблизительно равна 1 миллиону долларов. Самолет снимался в художественном фильме "Железный Орел -3", где "исполнял" роль секретного немецкого истребителя Me.263.

Конструкция.

Самолет выполнен по схеме "утка" с крылом двойной стреловидности. ПГО имеет обратную стреловидность. Вертикальное оперение двухкилевое. Фюзеляж самолета смещен на 760 мм вправо относительно ДП планера.

В центральной части фюзеляжа расположен грузоотсек длиной 2,3 м, шириной 0,75 м и высотой 0,75 м, предназначенный для целевой нагрузки (в том числе для аппаратуры фоторазведки). Доступ в грузоотсек осуществляется через открывающийся люк с правой стороны фюзеляжа. Пространство отсека может быть использовано для оборудования кабины второго члена экипажа.

Планер самолета более чем на 50% по массе выполнен из углепластика. Поверхности управления и элементы конструкции вблизи пушки изготовлены из кевлара.

Система управления самолетом - полностью механическая обратимая. В корневой задней части крыла между балками и элеронами установлены большие тормозные щитки с гидроприводом.

Шасси - трехопорное, с носовым колесом. Все стойки - одноколесные, уборка шасси осуществляется за шесть секунд.

Силовая установка. Самолет оснащен одним ТРДД Пратт-Уитни JT15D-5 (2 х 1340 кгс) с электронной системой регулирования подачи топлива. Двигатель установлен под углом относительно оси фюзеляжа, его выходное устройство искривлено для выравнивая линия тяги.

Воздухозаборник расположен в верхней части по левому борту фюзеляжа, на большом удалении от дульного среза пушки, что препятствует засасыванию в двигатель пороховых газов.

Вооружение. Штурмовик оснащен встроенной пушкой Дженерал Электрик GAU-12U (25 мм, 220 снарядов), установленной с правой стороны фюзеляжа (принятая схема должна устранить реакцию самолета по рысканию или опасность помпажа двигателя при стрельбе). Кроме того, в состав вооружения могут входить две УР класса "воздух-воздух" AIM-9L "Сайдуиндер" или четыре малогабаритных УР AIM-92 "Стингер". Возможна подвеска бомб малого калибра и НАР.



ЛТХ:
Модификация ARES
Размах крыла, м 9.50
Длина, м 11.40
Высота, м 3.80
Площадь крыла, м2 17.20
Масса, кг
пустого самолета 4200
максимальная взлетная 7120
Тип двигателя 1 ТРДД Pratt Whitney JT15D-5
Тяга, кН 1 х 13.12
Максимальная скорость , км/ч 750
Крейсерская скорость, км/ч 678
Практическая дальность, км 920
Практический потолок, м 12000
Экипаж, чел 1
Вооружение: 1 встроенная 25-мм пушка GAU-12/U
Боевая нагрузка - 1812 кг

ATTT


Разработчик: Rutan, Scaled Composites
Страна: США
Первый полет: 1986
Тип: Экспериментальный транспортный самолет
ЛТХ Доп. информация



Перспективный тактический транспортный самолет АТТТ (Advanced Technology Tactical Transport) разрабатывался компанией Scaled Composites (конструктор Albert "Burt" Rutan). Оба опытных самолета, разработанных по проекту ATTT имели три несущие поверхности: два тандемных крыла и стабилизатор (в проекте Model 133 - крестообразный , в модели Model 133b - П-образный). По непонятным причинам в интернете, в частности, на сайте компании-разработчика Scaled Composites, Inc. более распространена информация о второй, меньшей по размерам модели Model 133b (в Wikipedia No.133-4.62). А фото первой модели 133 больше напоминают коллажи. Но, ссылаясь на Питера Бауэрса (Peter M. Bowers), начну с первой модели, которая взлетела в декабре 1987 г. -через год после заключения контракта с Управлением планирования НИОКР Министерства обороны США.

К моменту разработки ATTT в Scaled Composites, Inc. у Рутана был успешный опыт постройки рекордного самолета Voyager Model 74 на его первом предприятии RAF. Некоторые удачные решения "Путешественника" были использованы и в проекте тактического транспортного самолета для выполнения специальных операций. В частности, тандемные консоли большого удлинения соединяли в единое целое удлиненные мотогондолы, что позволило облегчить конструкцию крыла, повысить его жесткость на кручение и обеспечить достаточный объем для топлива. Чтобы обеспечить короткие взлет и посадку, оба крыла были оборудованы двухсекционными закрылками и элероном. В конструкции крыльев использовались четыре разных профиля. Заднее крыло большего размаха имело небольшой отрицательный угол поперечного V, переднее - положительный.

Такая компоновка более похожа на компоновку Voyager, чем Quickie или AMSOIL Biplane Racer. Она оправдала себя. На испытаниях модели 133 на взлете были достигнуты Су = 3,35 и Kmax ~ 20. На крейсерском режиме все три несущие поверхности (два крыла и стабилизатор) создавали подъемную силу. Несмотря на большую мощность турбовинтовых двигателей, боевой радиус действия составлял 2200 км. Для второй половины 80-х годов было необычным, что 70% планера были изготовлены из композиционных материалов.

Вторая модель No.133b (133-4.62) отличалась от первой размерами (62% масштаба, откуда и цифра в обозначении), применением П-об-разного оперения для удобства погрузки-загрузки через кормовой люк, которая оказалась неудобна при первоначальном оперении. Меньшие взлетная масса и размеры позволили обойтись менее мощными двигателями PT6A-135A. К сожалению, полных данных о летно-технических характеристиках для сравнения самолетов не опубликовано. Известно, что на второй модели были применены закрылки Фаулера, занимавшие 43% хорды крыла. Судя по всему, уменьшение энерговооруженности повлекло уменьшение максимальной и крейсерской скоростей. Как масштабирование сказалось на дальности, сказать сложно, так как нет точных данных.

Компания Scaled Composites, Inc. гордится тем, что выполнила программу разработки, постройки и испытаний двух самолетов всего за 3 млн. долларов. Действительно немного для таких проектов. Сегодня модель 133b (133-4.62) хранится в Air Force Flight Test Center Museum.

Интересно, что проект российского самолета Су-80 на первых стадиях разработки имел два тандемных крыла и по компоновке напоминал ATTT 133-4.62. Однако к производству готовили уже самолет более нормальной схемы, если не считать соединения удлиненных мотогондол с балками оперения короткими горизонтальными поверхностями.







ЛТХ:
Модификация ATTT
Размах крыла, м
переднего 11.48
заднего 16.21
Длина, м 13.67
Высота, м 4.29
Площадь крыла, м2
переднего 10.97
заднего 16.67
Масса, кг
пустого самолета
максимальная взлетная 5216
Тип двигателя 2 ТВД Pratt Whitney Canada PT6A-135A
Мощность, л.с. 2 х 750
Максимальная скорость , км/ч 315
Радиус действия, км
Практический потолок, м
Экипаж, чел 2

BiPod


Разработчик: Rutan, Scaled Composites
Страна: США
Первый полет: 2011
Тип: Легкий самолет
ЛТХ Доп. информация



Накануне выхода на пенсию, в начале 2011 г., Берт Рутан (Burt Rutan) привлек сотрудников Scaled Composites к разработке летающего автомобиля с гибридной силовой установкой, состоящей из двух небольших двигателей внутреннего сгорания объемом по 450 см3 и двух электродвигателей, которые питались энергией от литиевых батарей. Электромоторы могли приводить воздушные винты, установленные в гондолах вместе с электромоторами на стабилизаторе, а также участвовать в работе гибридной силовой установки для привода колес через трансмиссию.

На разработку проекта Model 367 BiPod от трансмиссии до первого взлета 30 марта 2011 года было затрачено всего четыре месяца.

Кроме применения гибридной силовой установки, летающий автомобиль имел целый ряд особенностей компоновки. Во-первых, Рутан решил использовать два фюзеляжа, что позволило ему уменьшить суммарную площадь миделя в полете и размещать консоли крыла между фюзеляжами, защищая их от повреждений на дороге. Впоследствии подобную компоновку из двух фюзеляжей частично заимствовали конструкторы немецкого трансформера Carplane.

Во-вторых, использование электродвигателей позволило разместить винтомоторную установку на стабилизаторе, так как это решение дало возможность обойтись без механической трансмиссии.

Использование двух фюзеляжей позволило увеличить колею до 2,4 м, что в сочетании с низкой посадкой обеспечивало хорошую устойчивость на шоссе. Гибридная установка повысила безопасность полета, так как в случае отказа двигателей внутреннего сгорания самолет мог продолжить взлет на электродвигателях, работающих на аккумуляторах. Заряда литиевых батарей было достаточно, чтобы обеспечить тягу винтов для аварийной посадки.

В "автомобильном" режиме эксплуатации аппарат соответствовал стандартам дорожного движения и безопасности. Консоли крыла длиной по 9,17 м демонтировались и могли перевозиться на специальных держателях.

К сожалению, информации о результатах летных испытаний нет. Интересно, что ни на одной фотографии, опубликованной на сайте компании, даже на взлете, на стабилизаторе не видны мотогондолы с вращающимися винтами. Хотя на фото Bipod в дорожной конфигурации видна задняя часть правой мотогондолы. Возможно, для первых пробежек и отрыва от полосы было достаточно скорости, развиваемой за счет привода колес. Они, кстати, большого диаметра и напоминают мотоциклетные (задние) или велосипедные (передние). На одном из фото видно, как Bipod поворачивает с взлетной полосы. Передние колеса в нишах фюзеляжей позволяют сделать это, однако какой радиус разворота, сказать сложно.

Судя по компоновкам, встречающимся в интернете, рассматривались варианты трансформера с четырьмя электродвигателями: двумя на стабилизаторе и двумя на консолях крыла. Однако в такой конфигурации Bipod не строили.

Трудно сказать, почему проект получил такое название (bipod -сошка, подставка для стрельбы из винтовки или пулемета). Летающий автомобиль не планировали выпускать серийно, и он был создан только для проверки жизнеспособности концепции. Возможно, эта "подставка" рассматривалась как основа для старта более масштабного проекта. А может быть, Рутану просто хотелось успеть построить до ухода из фирмы еще один оригинальный аппарат.









ЛТХ:
Модификация BiPod
Размах крыла, м 9.70
Длина самолета,м 6.57
Высота самолета,м
Площадь крыла,м2
Масса, кг
пустого
максимальная взлетная 639
Тип двигателя 2 ДВС
Мощность, л.с. 2 х
Максимальная скорость, км/ч 322
Крейсерская скорость, км/ч 162
Практическая дальность, км 1127
Максимальная скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м
Экипаж, чел 1
Полезная нагрузка: 1 пассажир

Boomerang


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1996
Тип: Легкий многоцелевой самолет
ЛТХ Доп. информация



Boomerang модель 202-11 Берт Рутан (Burt Rutan) спроектировал для проверки новой концепции многомоторных самолетов, одной из проблем которых была асимметрия тяги в случае отказа одного из двигателей. Собственно, асимметрия тяги была одной из причин катастрофы самолета Pond Racer. Размышляя над тем, как уменьшить проблемы, возникающие из-за асимметрии тяги, конструктор нашел оригинальное решение - он создал асимметричный самолет.

Boomerang был спроектирован так, чтобы его летно-технические характеристики позволили заменить популярный в США двухмоторный самолет Beechcraft Baron 58. Если взглянуть на него, можно обратить внимание и на то, что гондолы двигателей выдвинуты далеко перед крылом, чтобы в плоскость винтов не попали люди, находящиеся в салоне. Компоновка самолета Рутана решала и эту проблему: кабина оказалась в безопасном месте. Но главное, двигатели были расположены на меньшем расстоянии по сравнению с размещением их в гондолах по обе стороны фюзеляжа.

Чтобы уменьшить асимметрию в случае отказа, более мощный двигатель был установлен в носовой части фюзеляжа. Второй, менее мощный мотор был размещен в мотогондоле, переходящей в балку оперения. В итоге самолет получился оригинальной несимметричной конфигурации, но испытания показали, что поставленные цели были достигнуты. Boomerang продемонстрировал требуемые летные характеристики (табл. 5) и привлек внимание авиаторов.

В 1997 г. Рэй и Нейл Морроу (Ray & Neil Morrow) из Орегона, владельцы авиакомпании SkyTaxi, решили использовать самолет в качестве аэротакси. Они рассчитывали, что на базе самолета Рутана можно создать шестиместный самолет (ему даже присвоили название MB300), а до ввода в строй этой модели начали эксплуатацию самолетов Cessna 414s. Для реализации своей идеи они создали авиастроительную корпорацию Morrow Aircraft Corporation и подали заявку на сертификацию в FAA самолета.

В ходе работы по проекту планировалось установить вместо механической системы управления двигателями новую тогда систему FADEC. Корпорация заключила с компанией Scaled Composites контракт на строительство вначале одного (первая фаза), а затем еще двух самолетов (вторая фаза). В реализацию проекта Морроу вложили 3,5 миллиона долларов. Вторую фазу планировалось финансировать за счет публичного размещения акций.

В 2001 г. Морроу начали компанию, доказывая правильность концепции результатами испытаний самолета Рутана и его большую экономичность по сравнению с турбовинтовыми и реактивными самолетами. Однако убедить инвесторов оказалось нелегко, слишком необычной оказалась компоновка самолета. Boomerang оправдал свое название: Рутан назвал его так, очевидно, по аналогии с асимметричным оружием австралийских аборигенов. Но оригинальность концепции бумерангом вернулась в виде недоверия потенциальных инвесторов. Проект не получил коммерческого развития, в 2011 г. его восстановили, оборудовали современной авионикой, и он летал в честь Берта Рутана как Catbird и другие самолеты, разработанные оригинальным конструктором.











ЛТХ:
Модификация Boomerang
Размах крыла, м 11.05
Длина самолета,м 9.33
Высота самолета,м
Площадь крыла,м2 9.47
Масса, кг
пустого 1052
максимальная взлетная 1924
топлива 465
Тип двигателя
правый 1 ПД Lycoming TIO-360A1B
левый 1 ПД Lycoming TIO-360C1A6D
Мощность, л.с.
правого 1 х 200
левого 1 х 210
Максимальная скорость, км/ч 524
Крейсерская скорость, км/ч 489
Экономичная скорость, км/ч 389
Практическая дальность, км 3890
Максимальная скороподъемность, м/мин 579
Практический потолок, м 6705
Экипаж, чел 1
Полезная нагрузка: 4 пассажира

Catbird


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1988
Тип: Легкий многоцелевой самолет
ЛТХ Доп. информация



Финальным проектом, созданый специалистами Rutan Aircraft Factory (RAF) под руководством Берта Рутана (Burt Rutan), стал Catbird Model 81, но чувствовалось, что компания Scaled Composite уже ориентирована на заказы Beechcarft.

Это проект пожалуй, больше всего соответствует представлениям о современном "триплане" - самолете с тремя несущими поверхностями. Пятиместный поршневой Catbird был спроектирован для участия в гонках CAFE 400 efficiency race и для замены Beech Bonanza.

На модели 81 первоначально был установлен двигатель TC Continental мощностью 210 л.с., позднее -Lycoming TIO-360-C1A6D такой же 20 мощности c двухлопастным ВИШ Hartzell. Особенностью компоновки кабины было размещение командира воздушного судна (КВС) по правому борту, а четырех пассажиров в два ряда со смещением: первый ряд - лицом по полету, второй - спиной к ним. Однако не в этом была главная особенность самолета.

Для достижения высокой эффективности в крейсерском полете при известной мощности двигателя необходимо достигнуть максимально возможного уменьшения аэродинамического сопротивления, эксплуатационных перегрузок в неспокойной атмосфере, уменьшить массу конструкции, а за счет этого - увеличить скорости полета.

Чтобы реализовать эту концепцию, конструктор установил в районе противопожарного шпангоута ПГО большого удлинения. Оперение находилось довольно близко к крылу, поэтому Рутан максимально поднял его над ним. Чтобы улучшить характеристики сваливания, в корне крыла были сделаны наплывы, которые позволяли уменьшить относительную толщину профиля и формировать срыв потока ближе к фюзеляжу во избежание снижения эффективности элеронов при сваливании. Для повышения эффективности задний стабилизатор был вынесен на киль.

В неспокойной атмосфере нагрузки на крыло распределялись между тремя поверхностями пропорционально их несущей способности, поэтому нагрузки на крыло и на фюзеляж от крыла в целом должны были быть ниже по сравнению с самолетом нормальной схемы. Catbird был если не первым, то одним из первых четырех- пятиместных одномоторных самолетов АОН, изготовленных целиком из композиционных материалов. Потому появились Lancair, Diamond Star, Cirrus.

Поскольку самолет был заключительным проектом RAF, часть работы выполнили Майкл Дилли (Michael Dilley) и Ларри Ломбард (Larry Lombard): изготовили матрицы для выклеивания фюзеляжа и панелей крыльев и перешли в другую фирму. Брюс Эванс (Bruce Evans - командир экипажа самолета Vojager) выполнил большую часть работы по изготовлению оперения. А сборку самолета завершили Джим Шульцман (Jim Shultzman) и Рэй Рацлафф (Ray Ratzlaff), ранее занятые изготовлением Long-EZ. То есть в производстве самолета в течение 1987 г. участвовало всего пять человек.

13 января 1988 г. Майк Мелвилл выполнил пробежки по полосе, а на следующий день состоялся первый полет Catbird после еще трех пробежек по полосе. В этом полете Catbird сопровождал экипаж на самолете Beechcraft Duchess. Мелвилл оторвался от полосы на скорости 111 км/ч (по приборам), набрал высоту 2438 м, приборная скорость составила 148 км/ч, а скороподъемность 10,15 м/с. Самолет не был склонен к сваливанию до скорости 92 км/ч по приборам. После часового полета самолет приземлился перед новыми сотрудниками компании Scaled Composites.

24 июня 1988 г. Catbird выиграл гонку CAFE 400 efficiency race, самолет получил приз Best New Design Award в категории Experimental c количеством три и более. Майк Мелвил выиграл Lopresti Award с пятью членами экипажа на борту, продемонстрировав наименьший расход топлива. При этом Мелвилл и Рутан пользовались новой навигационной системой Northstar M1 Loran и на 30 секунд сошли с маршрута. Позже Мелвил побил собственный прошлогодний рекорд скорости 454,7 км/ч. На самолет в этом полете была установлена новая дорогая система S-Tec System 50 с двухосным автопилотом, очень полезная для полетов по приборам. Дик Рутан установил неофициальный рекорд скорости в классе FAI d-B (самолеты со взлетной массой 1000 кг), а 20 декабря 1993 г. Майк Мелвилл установил национальный и мировой рекорд скорости в полете по замкнутому маршруту 2000 км, без полезной нагрузки он развил среднюю скорость 413,78 км/ч.

Самолет не планировали запускать в серийное производство, поэтому, когда на нем прекратили полеты, он почти два десятка лет висел в перевернутом положении в Scaled Composites. После этого Catbird хранился в ангаре фирмы Scaled Composites до апреля 2011 года. Затем трое энтузиастов Зак Ридер, Джими Рид и Майк Мельвилл восстановили самолет (уже с регистрацией N187RR ) и вновь подняли его в воздух 7 июля. В 2014 году на нем был побит мировой рекорд скорости (в категории C-1c ) по замкнутому маршруту протяженностью 5000 км без полезной нагрузки - 334,44 км/ч.

Catbird был одним из самых любимых проектов Берта Рутана.







ЛТХ:
Модификация Catbird
Размах крыла, м 9.75
Длина самолета,м
Высота самолета,м
Площадь крыла,м2 9.29
Масса, кг
пустого 646
взлетная 1293
Тип двигателя 1 ПД Lycoming TIO-360-C1A6D
Мощность, л.с. 1 х 210
Максимальная скорость, км/ч 441
Крейсерская скорость, км/ч 404
Практическая дальность, км
Максимальная скороподъемность, м/мин 600
Практический потолок, м 7300
Экипаж, чел 1
Полезная нагрузка: 4 пассажира

Defiant


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1978
Тип: Легкий многоцелевой самолет
ЛТХ Доп. информация



Defiant - легкий многоцелевой самолет, разработанный американским конструктором Албертом (Бурт) Рутаном. В 1974 году Рутан основал компанию Rutan Aircraft Factory (RAF) в Мояве (Калифорния). Вариант Model 40 Defiant был первым самолетом, сошедшим с новой сборочной линии, и являлся по существу увеличенной и усовершенствованной моделью VariEZ с четырехместной кабиной и двигателями Avco Lycoming мощностью 160 л.с.

Дизайн самолёта имеет весьма необычные формы, в частности, как таковая хвостовая часть у самолёта отсутствует, однако, несмотря на этот факт, летательный аппарат обладает весьма хорошей манёвренностью и прост в управлении, хотя здесь и имеются некоторые нюансы, требующие от пилота большого опыта.

Новая схема позволяла самолету иметь на 30% меньшее индуктивное сопротивление, на 56% меньшую смачиваемую площадь, на 40% большую скороподъемность, чем аналог нормальной схемы. Схема "тяни-толкай" была хорошо известна пилотам по самолету Cessna 337 Skymaster, поэтому у скептиков были предположения, что некоторые проблемы такой компоновки силовой установки не удастся решить (например, толкающий винт работал в худших условиях, чем тянущий, сложнее обеспечить охлаждение заднего двигателя). Однако эти проблемы были успешно решены.

В кабине Defiant может разместиться до четырёх человек, благодаря чему самолёт может использоваться для выполнения частных авиаперелётов, а также в качестве средства аэротакси.

Опытный самолет совершил полет 30 июня 1978 года. Особенностью компоновки Defiant была установка слева (по полету) от передней стойки вертикальной поверхности для улучшения устойчивости по курсу. Первоначально самолет был разработан по заказу компании Pug Piper и его планировали сертифицировать по FAR-23. Но в конце 70-х - начале 80-х годов это было дорого, тем более для самолета необычной схемы. Поэтому Рутан принял решение вновь продавать чертежи и кит-наборы. Fred Keller из Анкориджа (Аляска), один из наиболее активных владельцев VaruEze, взялся собрать Defiant и задокументировать процесс. В результате он сделал это за 18 месяцев. В то время кит-набор стоил около 20 тыс. долларов, и за такую цену и полтора года работы стать владельцем скоростного четырехместного самолета было очень привлекательно.

В итоге было продано около 200 комплектов, из которых построено было 20 самолетов. Причем первые 9 были собраны в 1987 г., а в 2005 г. были зарегистрированы 19 машин двух модификаций, которые эксплуатируют в разных странах. Самолет подтвердил не только высокие летные характеристики, но и оказался безопасным, во всяком случае, не было зафиксировано ни АП, ни катастроф Defiant.

Согласно официальным данным Федерального агентства гражданской авиации США, по данным на 2005 год, на территории США было зарегистрировано 19 Rutan Defiant, однако, в действительности выпуск самолётом был несколько большим.






ЛТХ:
Модификация Defiant
Размах крыла, м 9.40
Длина самолета, м 6.95
Высота самолета, м 2.85
Площадь крыла, м2
Масса, кг
пустого самолета 772
максимальная взлетная 1360
Тип двигателя 2 ПД Avco Lycoming O-320
Мощность, л.с. 2 х 160
Максимальная скорость, км/ч 340
Крейсерская скорость, км/ч 290
Практическая дальность, км 1810
Практический потолок, м 5485
Экипаж, чел 1
Полезная нагрузка: 3 пассажира

GlobalFlyer


Разработчик: Rutan, Scaled Composites
Страна: США
Первый полет: 2004
Тип: Экспериментальный сверхдальний самолет
ЛТХ Доп. информация



Когда-то герои Жюль Верна, демонстрируя поражающую воображение современников скорость, обогнули Землю за 80 дней. Но что сказал бы великий фантаст, если бы нашелся смельчак, отважившийся совершить то же самое за 80 часов? Прошло 100 лет после смерти писателя, и такой человек появился, точнее - группа отважных инженеров и летчиков, возглавляемая гениальным чудаком современной авиации знаменитым Бертом Рутаном (Burt Rutan). Для этого они построили самолет Virgin Atlantic GlobalFlyer, который впервые подняли в небо 5 марта. Удастся ли задуманное, мы узнаем еще до конца текущего года. Но тот факт, что машина создавалась на фирме Scaled Composites, является достаточным основанием думать, что цель будет достигнута.

"Глобал Флаер" является прямым наследником выдающегося творения этой же фирмы - самолета "Вояджер", на котором Дик Руган (родной брат Бэрта) и Джина Егер в 1986 г. впервые в истории облетели планету без посадки и дозаправки. Им для этого понадобилось целых 9 дней. Это было рискованное путешествие: достаточно сказать, что под действием переменных нагрузок конструкция самолета опасно деформировалась, например, амплитуда взмахов законцовок крыла равнялась нескольким метрам! Когда "Вояджер" разобрали, чтобы поместить в Смитсонианском институте, многие ответственные узлы его конструкции, в частности, лонжероны крыла, содержали опасные трещины. Однако все завершилось благополучно, и в немалой мере благодаря тому, что "Вояджером" управлял экипаж из двух человек

На этот раз в кругосветный перелет уйдет одиночка - знаменитый искатель приключений Стив Фоссетт (Steve Fossett). Он - первый человек, облетевший в одиночку вокруг света на воздушном шаре. Проявив колоссальное упорство, в 2002 г. Стив добился осуществления этой мечты лишь с шестой (!) попытки. Он - обладатель 9 из 19 не побитых на сегодняшний день планерных рекордов, а также нескольких рекордов на реактивном административном самолете Цессна "Ситэйшн X". В 2002 г. Фоссет был удостоен высшей награды в мире авиационного спорта - Золотой медали FAI. Его дублером выступает не менее легендарная личность - Ричард Брэнсон (Richard Branson). В 1986 г. он пересек Атлантический океан на одноместной весельной лодке, а через год стал первым человеком, перелетевшим Атлантику на тепловом аэростате. В 1991 г. он установил рекорд скорости (390 км/ч), пересекая на аэростате Тихий океан. Теперь, если Фоссетт займет место в кабине "Глобал Флаера", Брэнсон будет поблизости, пилотируя самолет сопровождения.

А началась эта история пять лет назад, когда Дик Руган в разговоре с Фоссегтом упомянул, что его брат желает обсудить несколько идей, которые могли бы заинтересовать известного рекордсмена. Действительно, Бэрт представил Стиву два абсолютно секретных на тот момент проекта: космического суборбитального челнока, а также самолета для кругосветного перелета-соло и предложил принять в них участие, в т.ч. финансовое. Фоссетту, как заядлому "кругосветчику", больше импонировала идея перелета, и 26 декабря 2001 г., после всесторонней ее оценки, он принял решение спонсировать разработку "Глобал Флаера". Однако финансовых возможностей Фоссетта оказалось недостаточно, и в марте 2003 г. во время полета с Брэнсоном на воздушном шаре он рассказал о работе и предложил ему разделить спонсорство. Надо сказать, что Брэнсон является президентом второй по величине британской авиакомпании Virgin Atlantic Airways. С привлечением дополнительных средств работа пошла быстрее. Здесь уместно напомнить, что "Скэйлд Композите" - небольшая частная фирма, и в разработке "Глобал Флаера" участвовало, по заявлению Ругана, кроме него, всего пять инженеров.

Новую машину создавали - и это вполне естественно - на основе опыта "Вояджера". Ее также сделали двухбалочной, залив в балки основное количество топлива и тем самым несколько разгрузив крыло.

Обшивку крыла и фюзеляжа также выполнили трехслойной, углепластиковой, с сотовым заполнителем. Зато лонжерон крыла на этот раз представляет собой цельную конструкцию из углепластика - от одной законцовки до другой. Поскольку автоклава такого размера не существует, то изготавливался лонжерон методом низкотемпературного отверждения в вакуумных мешках - по сути, кустарным способом. Как известно, у "Вояджера" при полной заправке топливом законцовки крыла могли касаться земли, что даже привело к обламыванию одной из них при взлете во время рекордного полета. Считается, что благодаря новому лонжерону ничего подобного на "Глобал Флаере" не произойдет.

Интересно, что на самолете с поистине планерным аэродинамическим качеством отсутствуют закрылки, интерцепторы и другие средства повышения сопротивления на посадке. Руган отказался от них, опасаясь, что они станут источником дополнительного сопротивления в крейсерском полете, а чтобы притормаживать во время захода на посадку, он решил выпускать пару парашютов диаметром 1,83 м. Дня сравнения: на всех других самолетах миря выпуск тормозного парашюта в воздухе считается предпосылкой к летному происшествию. И подобных странностей на самолете много, можно сказать, он весь состоит из них.

8 января 2004 г. "Скэйлд Композите" выкатила "Глобал Флаер" из своего секретного ангара на свет божий. Что самолет получился в высшей мере необычный, стало понятно сразу. Судите сами. Так уж повелось в авиации, что после постройки вес летательного аппарата обычно больше расчетного. Так вот, масса пустого "Глобал Флаера" при выкатке оказалась не больше, а меньше расчетной, да на целых 113 кг (на 7,5%)! Однако меры для этого пришлось принять поистине драконовские и малопонятные для авиаторов традиционной (т.е. признающих незыблемость Норм летной годности) ориентации. Например, тормозные парашюты не имеют системы сброса, а при уходе на второй круг двигатель должен "пересилить" создаваемое ими сопротивление. С пневматиков сняли довольно толстый слой резины. Удалили по одному из двух дисков тормозов на каждом колесе. Всю конструкцию рассчитали на перегрузку 2g при взлетном весе вместо требуемых 2,5g. Руган утверждает, что на высоте, где будет протекать рекордный полет, воздушные порывы не так сильны, чтобы превысите перегрузку в две единицы. Но гут же оговаривается, что самолет должен будет избегать зон атмосферной турбулентности. А как это делать, если на нем нет метеолокатора? На "Глобал Флаере" вообще многого нет из набора, обязательного для самолета такой дальности. В частности, начисто отсутствует противообледенительная система, а единственным обогреваемым элементом является трубка ПВД.

Риск - одна из самых характерных черт проекта, причем главным образом из-за огромного количества топлива на борту. Его доля в максимальной взлетной массе "Глобал Флаера" составляет 83%. Существует опасность, что после частичной выработки оставшийся керосин, переливаясь внутри баков, сможет вызвать низкочастотные колебания конструкции и даже разрушить ее. Кроме того, есть проблема удержания центровки в допустимых пределах. Поэтому Руган разбил топливную систему на 17 баков, расположенных не только в балках, но и в крыле и фюзеляже, а между ними организовал постоянную перекачку керосина. На "Вояджере" доля бензина составляла 72%, и по весовой отдаче новое творение Ругана превосходит своего предшественника ровно на 39%. Здесь уместно задаться вопросом: неужели за прошедшие двадцать лет авиационные материалы и технологии настолько шагнули вперед, что стало возможным столь радикальное уменьшение веса пустого самолета? Или определенная доля этого снижения получена за счет пренебрежения безопасностью? Часть ответа в том, что на "Глобал Флаере" применен реактивный двигатель, обладающий меньшей удельной массой, чем поршневые моторы "Вояджера". Еще часть - в том, что конструкция планера оптимизирована путем компьютерных расчетов методом конечных элементов, чего также не было у предшественника. На новом самолете - меньший состав экипажа, а значит, меньше кабина, меньше воды, пищи и г.п. Однако подобные рассуждения - лишь теория. Ответы на все вопросы может дать только реальный кругосветный перелет.

Согласно правилам FAI, подобный рейс должен начаться и завершиться на одном и том же аэродроме, при этом обязательным является пересечение всех меридианов Земного шара. Дальность полета должна составить не менее, чем протяженность Тропика Рака, а это 36787,559 км. FAI не возражает против использования попутного ветра, что на практике приведет к искривлению маршрута полета, который, кстати, и без того будет далек от окружности. Требуется лишь, чтобы пройденное расстояние превысило указанное. С учетом этих условий Фоссетт планирует стартовать в одном из аэропортов на Среднем Западе США и лететь в восточном направлении, используя попутные воздушные течения. Самые сильные ветры дуют над Атлантикой дважды в году: с января по март, затем - в октябре-ноябре. Поэтому, вероятнее всего, попытка рекордного полета будет предпринята осенью. Летом лететь бесполезно, т.к. уложиться в 80 часов можно только при скорости попутного ветра не менее 93 км/ч. Таким способом Фоссетт долетит до Великобритании, затем повернет к Средиземному морю, пройдет над Персидским заливом, пересечет Пакистан, Индию, Китай и Японию. Над водами Тихого океана он устремится к Гавайам, затем - к западному побережью США, которое пересечет в районе Лос-Анджелеса. А оттуда до места взлета, как говорится, рукой подать.

Фоссетт планирует не спать все 3,3 дня, на которые рассчитан полет. Это много, но не для него. Он уже проходил нечто подобное, когда летел на аэростате вокруг планеты. Ему будет нелегко. Раскладное кресло в крошечной кабине - вот и все удобства. Система управления ручная. Два цифровых автопилота сделаны, по сути, в кустарных условиях. Главной их задачей будет подавление колебаний конструкции самолета, что само по себе очень сложно, т.к. его масса по мере выработки топлива будет сильно изменяться. Чтобы Фоссетт меньше отвлекался на общение с центрами управления воздушным движением и мог полностью сосредоточиться на пилотировании, на самолете установлена специальная аппаратура, в автоматическом режиме передающая через спутники его координаты. Таким образом, пилоты рейсовых самолетов будут своевременно получать предупреждение о приближении к "Глобал Флаеру", чтобы успеть принять необходимые меры безопасности и посоветовать пассажирам выглянуть в иллюминаторы. И тогда глазам воздушных путешественников откроется прекрасное зрелище: проплывающая на фоне темно-синего неба белая машина, которая устанавливает рекорд дальности для реактивных самолетов, перекрывая прежний сразу на 75%.








ЛТХ:
Модификация GlobalFlyer
Размах крыла, м 34.74
Длина, м 13.44
Высота, м 4.04
Площадь крыла, м2 37.16
Масса, кг
пустого самолета 1678
максимальная взлетная 10024
топлива 8150
Тип двигателя 1 ТРДД Williams FJ44-2
Тяга, кгс 1 х 1050
Максимальная скорость , км/ч 550
Крейсерская скорость , км/ч 483
Практическая дальность, км 41466
Практический потолок, м 16000
Экипаж, чел 1

Grizzly


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1982
Тип: Легкий многоцелевой самолет
ЛТХ Доп. информация



Работу над легким многоцелевым самолетом Model 72 Grizzly американский конструктор Берт Рутан (Burt Rutan) начал в 1980 году. Первоначально он проектировался для проверки концепции тандемного крыла для самолета с укороченным взлетом и посадкой. Но затем Рутан решил сделать из него полноценный легкий самолет класса "homebuilt".

Схема утка, да еще полностью из композитных материалов вполне характерна для Рутана, но дальше начинались различия - оба крыла были сдвинуты вперед и имели соединения между собой в которых располагались топливные баки. На всех четырех крыльях имеются закрылки Фаулера (это наиболее сложное и эффективное устройство, они, отклоняясь, перемещаются вниз и назад, увеличивая и площадь крыла, и его кривизну). Закрылки увеличивают площадь крыльев на 45 квадратных футов и позволяют обеспечить великолепные характеристики короткого взлета и посадки этому самолету. Форма крыльев Grizzly была впервые разработана на специальном аэродинамическом компьютере фирмы Рутана. Это было первое, что на нем рассчитали.

В конструкции Grizzly использовался фибергласс и углепластик, все это подкреплялось специальными "сэндвичами" с жесткой основой. Крылья самолета служили экспериментальной площадкой для изучения и сравнения различных решений по материалам и структуре. Например правое крыло было сделано из "сэндвич"-панелей и полым внутри, а левое имело полностью заполненный центр, сделанный по технологии впервые примененной на VariEze. Интересно,что полное крыло не только требовало меньше времени для постройки, но и было также легче и крепче, чем пустотелое крыло. Топливо размещено в месте соединения крыльев,что удаляло его от экипажа и уменьшало пожарную опасность.

Кроме всего прочего Рутан решил устроить в самолете кабину трансформер. У него были очень своеобразные взгляды на подобные самолеты. В нормальном состоянии салон перевозивший 4 человек мог превратиться в спальню для двух с кроватью длиной 195 сантиметров.

Первый полет самолета состоялся 22 января 1982 года. После успешного завершения всей программы испытаний самолет использовался для буксировки другой опытной модели - Model 77-6 Solitaire. Это бы первый раз в истории авиации США, когда FAA выдали разрешение на буксировку опытной машины другой опытной машиной. В 1997 году после завершения всех испытательных полетов Grizzly был передан в EAA AirVenture Museum.

Самолет испытывали в его внедорожной конфигурации с четырьмя основными колесами низкого давления,для посадки на мягкие и неподготовленные площадки. Позже предполагалось оснастить его новым типом амфибийной поплавковой системы для полетов как с воды, так и твердых площадок. Идея этой системы была в том,чтобы осуществлять посадки на воду и на землю не убирая колеса и не выпуская их и рулить по воде без обычного водного руля. Испытания этой системы сильно зависели от успехов первоначальных испытаний самолета, но к сожалению так и не были реализованы. "В связи с более высоким приоритетом Solitaire и некоторыми другими обязательствами мы не считаем программу оснащения Grizzly амфибийными поплавками сейчас возможной",- говорил Рутан в начале 1982 года.

Grizzly был уникальным самолетом ,нынче это зовется Three-Surface Aircraft (самолет с тремя поверхностями или TSA) с активной системой управления (также известен как close-coupled canard TSA).

Проще говоря,такая конфигурация добавляла схеме утка обычный хвост и соединяла между собой передние горизонтальные плоскости. Такая схема самолета давала определенные преимущества : дополнительную подъемную силу в передней части самолета (снимает возможность сваливания), улучшает вращательные характеристики самолета, позволяет сократить взлетную и посадочную дистанции, позволяет брать больше полезной нагрузки на крыло того же размера.

Возможные недостатки типичной TSA конфигурации это дополнительное трение обшивки (что это значит я не понял если честно, хотя могу догадаться,что нагрузка на фюзеляж прикладывается в 3 местах, что заставляет более строго относиться к надежности его,возможно более высокий вес самолета,и особенно изменение стабильности и аэроэластических характеристик. Рутан принял это все во внимание когда представлял Grizzly в 1982 году, в то время это был первый самолет схемы TSA который проторил путь для более поздних Grumman X-29 и Piaggio Avanti.

То что самолет не пошел в серию вовсе не означало провал этой задумки. Зато он стал демонстрацией одного из трех оригинальных патентов Рутана, "a wide-chord flap suspension system" (US Patent Number 4614320).

Берт Рутан сформулировал результаты программы Grizzly следующим образом: "Это не было хорошей идеей,он никогда не был хорошим буш самолетом.Буш самолет должен быть высокопланом,а не низкопланом и он не должен иметь закрылки в двух или трех футах от земли ,которые будут стричь кусты.Для меня это был эксперимент с целью показать,что можно достичь большой подъемной силы на тандемном крыле и возможность сделать из самолета дом на крыльях. Мне нужно было потратить больше сил и энергии на аляске на выяснение действительно необходимых требований к буш самолету".






ЛТХ:
Модификация Grizzly
Размах крыла, м
Длина самолета,м
Высота самолета,м
Площадь крыла,м2
Масса, кг
пустого 668
взлетная 1131
Тип двигателя 1 ПД Lycoming IO-360-B1E
Мощность, л.с. 1 х 180
Максимальная скорость, км/ч
Крейсерская скорость, км/ч
Практическая дальность, км 148
Максимальная скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м
Экипаж, чел 1
Полезная нагрузка: 3 пассажира

Model 97M MicroLight


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1982
Тип: Экспериментальный самолет
ЛТХ Доп. информация



В начале 1980-х Колин Чепмен (Colin Chapman), знаменитый британский конструктор гоночных автомобилей Lotus, заказал компании "Rutan Aircraft" создание ультралегкого самолета под обозначением Model 97M MicroLight. Первый полет машины, построенный компанией Scaled Composites, состоялся 17 декабря 1982 года.

Ультралегкий самолет Model 97M был двухместным с рядным расположением кресел. Самолет повторял схему с ПГО ранней разработки Рутана - аэроплана VariEze. Силовая установка машины состояла из двух поршневых двигателем KFM 109 ER мощностью по 23 л. с. (17 кВт).

В ходе эксплуатации самолет сменил три регистрационных номера. Первоначально - N97ML, а затем G-MMLC и N7038W.







ЛТХ:
Модификация Model 97M
Размах крыла, м
Длина, м
Высота, м
Площадь крыла, м2
Масса, кг
пустого самолета 137
максимальная взлетная
Тип двигателя 2 ПД KFM 109 ER
Мощность, л.с. 2 х 23
Максимальная скорость , км/ч
Крейсерская скорость, км/ч
Продолжительность полета, ч
Практический потолок, м
Экипаж, чел 2

Long-EZ


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1979
Тип: Легкий многоцелевой самолет
ЛТХ Доп. информация



Long-EZ - самолет любительской постройки аэродинамической схемы "утка" (канард), разработанный Бертом Рутаном (Burt Rutan) на его предприятии "Rutan Aircraft Factory" (теперь Scaled Composites). Этот самолет является развитием конструкции VariEze, которая впервые была предложена любителям авиации в 1976 году. Прототип Model 61 Long-EZ с регистрационным номером N79RA впервые поднялся в воздух 12 июня 1979 года.

Изменения самолета VariEze включали: больший размах крыльев с измененным профилем Eppler 1230 и меньшую стреловидность (на крыле первых моделей Long-EZ был использован профиль Eppler 1230, на ПГО - GU25-5(11)8, а в дальнейшем на ПГО применяли профиль Roncz R1145MS с более высокими аэродинамическими характеристиками), наплывы большего размера для увеличения топливных баков и грузовых отсеков, немного более широкую кабину пилотов и возможность использования двигателя Лайкоминг мощностью 108 л.с. без установки носового баласта. Чертежи продавались с 1980 г. по 1985 г. К концу 2005 года около 700 самолетов Long-EZ зарегистрированы в FAA реестре воздушных судов США.

Самолет разработан для эффективного полета на большие расстояния в топливном отношении. Он может находиться в воздухе более 10 часов и преодолеть расстояние до 2500 км. использовав только 200 литров топлива. Оборудованный дополнительным топливным баком на заднем сиденье, Long-EZ преодолевает расстояние 7,700 километров.

Long-EZ имеет две полки для багажа, расположенные внутри крыльевых наплывов. Пилот располагается в полулежачем положении и управляет самолетом с помощью джойстика, расположенного на правом подлокотнике. В дополнение к воздушному тормозу, расположенному под фюзеляжем, на законцовках крыла (винглетах) расположены рули направления, отклоняющиеся в одну сторону (от фюзеляжа), которые могут быть использованы как дополнительные воздушные тормоза, при одновременном отклонении. В отличие от самолетов с традиционной аэродинамической компоновкой, при потере скорости самолет не сваливается на крыло и не входит в штопор. Вначале происходит частичный срыв потока на ПГО (канарде), после чего самолет опускает нос и разгоняется до минимально необходимой для полета скорости.

XCOR Aerospace модифицировали свой Long-EZ и заменили силовую установку на двухкомпонентный жидкостной ракетный двигатель, чтобы построить аппарат который назван "EZ-rocket". Он используется как демонстрационный прототип самолета для участия в Лиге Ракетных Гонок (Rocket Racing League).

В 13 мая 2006 года Long-EZ с регистрационным номером RA-0451G был впервые поднят в воздух на территории России, на подмосковном аэродроме Остафьево. Этот самолет был импортирован из США и подвергнут глубокой модификации. Все поверхности планера были полностью сглажены и перекрашены, установлена новая авионика, привод посадочного щитка был заменен на электрический, изменена приборная панель и фонарь. Самолет успешно прошел летные испытания и показал отличные летные характеристики. В настоящий момент этот самолет базируется на аэродроме Остафьево.




ЛТХ:
Модификация Long-EZ
Размах крыла, м 7.96
Длина самолета,м 5.12
Высота самолета,м 2.40
Площадь крыла,м2 7.62
Масса, кг
пустого 332
взлетная 601
Тип двигателя 1 ПД Lycoming O-235
Мощность, л.с. 1 х 115
Максимальная скорость, км/ч 298
Крейсерская скорость, км/ч 232
Практическая дальность, км 3235
Максимальная скороподъемность, м/мин 534
Практический потолок, м 8230
Экипаж, чел 1
Полезная нагрузка: 1 пассажир

Pond Racer


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1991
Тип: Легкий самолет
ЛТХ Доп. информация



Трагическая судьба "Цунами" не остановила фанатиков больших скоростей. 22 марта 1991 года в воздух поднялся новый летательный аппарат необычной схемы, получивший название "Понд Рэйсер". Его пилотировал известный американский летчик Дик Рутан, прославившийся в 1986 году в ходе беспосадочного перелета вокруг земного шара на самолете "Вояджер".

История создания "Понд Рэйсера" началась в конце 80-х годов, когда американский миллионер Роберт Понд организовал общество, целью которого стало создание самолета, предназначенного для побития мирового рекорда скорости. Главным разработчиком новой машины стал брат Дика - Берт Рутан - создатель целого ряда самолетов оригинальных схем, в том числе и вышеупомянутого "Вояджера".

Новый рекордный самолет, так же как и DG-1, являлся двухмоторным, однако был выполнен по двухбалочной схеме с небольшим центральным фюзеляжем, в котором располагалась кабина пилота. В боковых балках были установлены высокооборотные двигатели VG-30 мощностью по 600 л.с, приводящие во вращение четырехлопастные воздушные винты. Самолет был полностью выполнен из композиционных материалов и отличался малой массой, которая на взлете составляла всего 1880 кг. В итоге Рутану удалось получить значение удельной мощности силовой установки равное 1,07 л.с./кг, в то время как у гоночных "Мустангов" и "Росомах" оно едва достигало 1 л.с./кг. По предварительным расчетам самолет должен был достичь скорости порядка 900 км/ч! Уже в ходе испытаний "Понд Рэйсер" выходил на 860 км/ч (по официальным данным - 644 км/ч). Впрочем, кроме устных заявлений пилотов это ничем более не подтверждалось. Возможно, такая скорость была достигнута на пикировании.

Впервые "Понд Рэйсер" официально был представлен публике на гонках в Рино осенью 1991 года. Удивительно, но новая машина явно уступала не только "Росомахе" Шелтона и "Цунами" Сэндберга, но и более тихоходным "Якам", "Мустангам" и "Си Фьюри". Брикерт - пилот "Понд Рэйсера" - сумел пролететь трассу со средней скоростью всего 644 км/ч. Однако следует учесть, что двигатели самолета еще не были доведены до кондиции и не могли развить мощность более 600 л.с.

На следующий год во время гонки у самолета загорелся один из двигателей. Брикерт выключил его и продолжил полет на одном, показав при этом 577 км/ч!

Но все же "Понд Рэйсер" не очень-то подходил к подобным гонкам. Частые виражи с большими перегрузками, на которых резко снижалась скорость, были не для него. Эта машина была оптимизирована для скоростных полетов по прямой. Поэтому в 1993 году была предпринята попытка установить на ней новый абсолютный рекорд скорости.

И вновь на американцев обрушивается жестокий удар судьбы.. Во время полета заклинило правый двигатель. При этом отказала система флюгирования воздушного винта. Четыре широких лопасти пропеллера остались стоять поперек потока, вызывая тем самым сильный разворачивающий момент. А вскоре забарахлил и второй двигатель. Самолет, теряя скорость, устремился к земле. В последний момент Брикерт, пилотирующий машину, сумел посадить ее на живот. Однако посадочная скорость была непомерно велика - около 300 км/ч. Чиркнув "брюхом" по земле, самолет подпрыгнул, пролетел еще полкилометра и, коснувшись твердой поверхности повторно, загорелся. Во время касания земли удар был столь сильным, что фонарь пилотской кабины сорвало с замков и он ударил летчика по голове. Потерявший сознание пилот так и не смог выбраться из горящего самолета.

И все же серия катастроф не смогла приостановить процесса создания новых самолетов. И это касается не только США.









ЛТХ:
Модификация Pond Racer
Размах крыла, м 7.75
Длина самолета,м 6.10
Высота самолета,м
Площадь крыла,м2
Масса, кг
пустого 1588
максимальная взлетная 1878
Тип двигателя 2 ПД Electramotive (Nissan VG-30)
Мощность, л.с. 2 х 600
Максимальная скорость, км/ч 644
Крейсерская скорость, км/ч
Практическая дальность, км
Максимальная скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м
Экипаж, чел 1

Predator


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1984
Тип: Легкий многоцелевой самолет
ЛТХ Доп. информация



Проект Берта Рутана Predator Cropduster ATAC, был разработан по заказу компании Advanced Technology Aircraft Co., Ltd. и представляет собой единственный сельскохозяйственный самолет конструкции Берта Рутана. Несмотря на короткую жизнь, "Хищник" успел побывать в двух конфигурациях: с ПГО небольшого удлинения (модель 58/59) и большего удлинения (модель 120.

Характерной особенностью обеих модификаций было применение на крыле двух больших выступов-наплывов, которые были удалены от корней консолей крыла на величину полуразмаха ПГО. Учитывая, что ПГО расположено близко над крылом, можно предположить, что конструктор хотел уменьшить влияние переднего горизонтального оперения на циркуляцию воздуха над крылом. Таким образом, выступы на крыле препятствовали распространению вихрей, индуцируемых на концах ПГО, вдоль поверхности крыла. Поскольку самолет должен был обеспечить высокую производительность опыления, необходимо было добиться максимальной ширины захвата. Именно поэтому размах крыла составлял 17,37 м. Вероятно, и винглеты на законцовках крыла, по задумке Рутана, должны были положительно влиять на ширину захвата и производительность самолета. Это всего лишь мои предположения, так как сам конструктор нигде не разъяснял свои решения. Но факты свидетельствуют о том, что первый вариант ПГО оказался неприемлемым, поэтому на модели 120 было установлено ПГО большего удлинения с трапециевидной законцовкой. Индуктивный след такого ПГО, очевидно, был менее мощный.

Чтобы обеспечить высокую производительность, самолет должен был брать соответствующее количество химикатов. Поэтому взлетная масса составляла 3438 кг и на Predator был установлен двигатель Avco Lycoming IO-720-C1BD мощностью 480 л.с. Необычной особенностью "химика" Рутана было использование трехколесного шасси с носовой опорой и двумя колесами на каждой основной стойке, нехарактерного для сельскохозяйственной авиации. В авиакомпании он получил название Predator ("Хищник") 480.

Летные испытания начались в сентябре 1984 г. Всего к 21 августа 1985 г. самолет налетал 175 часов. В этот день летная жизнь "Хищника" закончилась. В полях в окрестностях г. Уэлш (Welsh, Louisiana) накануне выпало чуть более 5 см осадков. Пилот самолета решил взлетать с попутным ветром с мокрого грунтового поля, заросшего травой высотой 18-20 см. После набора высоты около 6 м самолет начал крениться вправо на 20-25╟. Пилоту удалось выровнять крен, но вследствие скольжения на предельно малой высоте столкновение с землей оказалось неизбежным. Летчик остался жив, но получил травмы. Самолет тоже, видимо, не был полностью разрушен, потому что авиакомпания какое-то время сохраняла его в реестре своих воздушных судов. Однако этот инцидент поставил точку на дальнейших экспериментах с агросамолетом, который Рутан отнес к "уткам", хотя есть все основания классифицировать его как "триплан" (самолет с тремя несущими поверхностями).

На мой взгляд, проект Predator является наглядным подтверждением большей пригодности нормальной балансировочной схемы для агросамолета по сравнению с "уткой" или самолетом с тремя несущими поверхностями: нет ПГО - нет проблемы.








ЛТХ:
Модификация Predator
Размах крыла, м 17.37
Длина самолета,м
Высота самолета,м
Площадь крыла,м2
Масса, кг
пустого
взлетная 3438
Тип двигателя 1 ПД Avco Lycoming IO-720-C1BD
Мощность, л.с. 1 х 400
Максимальная скорость, км/ч
Крейсерская скорость, км/ч
Практическая дальность, км
Максимальная скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м
Экипаж, чел 1

Proteus


Разработчик: Rutan, Scaled Composites
Страна: США
Первый полет: 1998
Тип: Экспериментальный высотный самолет
ЛТХ Доп. информация



Между проектами Scaled Composites Model 133 ATTT и Model 281 Proteus всего одно десятилетие, но за эти годы Берт Рутан (Burt Rutan) сделал энергичный шаг в космос. Самолет был спроектирован по заказу частой компании Angel Technologies как высотный ретранслятор, но широко использовался в проектах NASA ERAST (Environmental Research Aircraft and Sensor Technology) и Dryden Flight Research Center.

Самолет представляет собой многоцелевую платформу, на которой возможно создавать самолеты различного предназначения:

самолет для коммерческих телепередач внутри больших городов (3 самолета могут обеспечить круглосуточные передачи);

разведывательный самолет, возможно даже как БПЛА;

связной самолет и самолет для передачи данных;

метеорологический самолет;

самолет для запуска микроспутников (до 32 кг весом);

доставка пассажиров (до 3 человек) на суборбитальные корабли.

Судя по первым зарисовкам, самолет мог быть и нормальной схемы, но в итоге он приобрел облик "тандема". Поскольку главной задачей самолета были высотные полеты большой продолжительности, в облике самолета прослеживаются характерные черты: большое удлинение и площадь крыльев, относительно небольшая нагрузка на крыло (128 кГ/м2), экономичные турбореактивные двигатели, герметичная кабина, рассчитанная на двух членов экипажа, но позволяющая брать на борт исследователя. Когда самолет только появился, его дизайн был непривычен своими космическими формами, которые впоследствии стали фирменным стилем всех самолетов Рутана, предназначенных для высотных и суборбитальных полетов. Впечатление усиливали высотные скафандры пилотов с системами жизнеобеспечения, которые практически не отличались от скафандров астронавтов.

Самолет взлетел 26 июля 1998 г. и с первого дня участвовал в исследовательских полетах. Proteus был изготовлен из углекомпозитов трехслойной конструкции. Длина заднего крыла могла быть увеличена с 23,65 м до 28 м за счет сменных законцовок. Самолет мог брать 900 кг полезной нагрузки, причем транспортировать ее на внешней подвеске под фюзеляжем. Основной полезной нагрузкой планировалась антенна длиной 4,3 м. От Proteus до White Knight оставался один шаг. Модель 281 использовалась не только для подъема ретрансляторов, но и для сброса экспериментального ракетоплана DARPA X-37, имитаторов целей для испытаний лазерного оружия, на нем отрабатывались элементы управления высотными БПЛА, такими как Global Hawk.

24 февраля 2005 г. впервые в истории применения самолетов Рутана Proteus использовался как бомбардировщик. Испытания проходили на авиабазе Nellis Air Force Base в штате Nevada. Впрочем,это применение не предусматривалось конструктором изначально. Самолет уже несколько лет принадлежит компании Northrop Grumman, которая использует его в освоении новых технологий управления БПЛА.

И все же основными для Proteus были задачи обеспечения телекоммуникационной связи и ретрансляции сигналов. В июне 1999 г. самолет совершил беспосадочный перелет из штата Мэн в Париж на международную авиационную выставку, где каждый день летал, демонстрируя возможности ретранслятора. В том же году Proteus стал сенсацией AirVenture Oshkosh. С начала полетов самолет участвовал и в нескольких экологических программах. Например, в 2000 г. налетал 126 часов над Аляской и Японией в рамках программы TRACE-P исследования загрязнения воздушного пространства над Тихим океаном. Большую роль Proteus сыграл в повышении безопасности полетов, предотвращении столкновений в воздухе, в совершенствовании управления беспилотными аппаратами. В частности, он летал не только в пилотируемом режиме, но имитировал и беспилотные полеты.

На Proteus было установлено несколько мировых рекордов в классах FAI С1-Е (сухопутные самолеты взлетной массой 3000-6000 кг), в частности, в октябре 2000 г. была достигнута высота 19277 м.




ЛТХ:
Модификация Proteus
Размах задних крыльев, м 27.94
Размах передних крыльев, м 19.69
Длина, м 17.14
Высота, м 5.33
Площадь крыла, м2 44.50
Масса, кг
пустого самолета 2660
нормальная взлетная 5670
максимальная взлетная 6440
топлива 2858
Тип двигателя 2 ТРДД Williams-Rolls FJ44-2E
Тяга, кН 2 х 10.22
Максимальная скорость , км/ч 518
Крейсерская скорость , км/ч 351
Продолжительность полета, ч
при удалении на 925 км 22
при удалении на 3705 км 12
Скороподъемность, м/мин 1800
Практический потолок, м 19510
Экипаж, чел 2 + 1

Quickie


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1978
Тип: Легкий многоцелевой самолет
ЛТХ Доп. информация



Описывая разработки Берта Рутана (Burt Rutan), постоянно приходится сталкиваться с трудностями классификации. Большинство "уток" этого конструктора, о которых было рассказано в предыдущей статье, можно с уверенностью назвать классическими. Хотя один из самолетов-"уток", рекордный Voyager RTW Model 76, Рутан назвал "тримараном", потому что в компоновке этого самолета прослеживается не только балансировочная схема с передним горизонтальным оперением (ПГО), но используется фюзеляж и две гондолы с вертикальным оперением, соединяющие ПГО и крыло. Кроме того, ПГО создают заметную часть общей с крылом подъемной силы, и поэтому Voyager в классификации находится как бы между "утками" и "тандемами". Применение же двух гондол и фюзеляжа не позволяет отнести этот самолет строго в группу двухфюзеляжных самолетов. Видимо, потому Рутан и использовал новое обозначение необычной компоновки - "тримаран".

В "тандемах" причудливые замыслы Берта Рутана задали еще больше проблем теоретикам проектирования. Например, Quickie Model 54 одни специалисты называют тандемом, потому что передняя и задняя несущие поверхности имеют практически одинаковые размах и площадь, другие относят этот самолет к категории "утки" на том основании, что на переднем крыле установлены рули высоты, а элероны расположены на заднем крыле (близко к фюзеляжу). Были даже предложения считать Quickie бипланом с большим отрицательным выносом верхнего крыла. Однако абсолютное большинство авиаторов воспринимает самолет как "тандем".

Идея родилась в 1975 г., когда Том Джуит (Tom Jewett) и Джин Шихан (Jean Sheehan) решили предложить рынку недорогой одноместный самолет с двигателем малой мощности.

По их мнению, низкобюджетным самолет мог бы стать с мотором мощностью 12 л.с. Однако в итоге выбор был сделан в пользу двухцилиндрового четырехтактного двигателя Onan мощностью 18 л.с. (3600 об/мин.) и массой 32 кг. Первоначально Джуит и Шихан обратились к Рутану с предложением разработать уменьшенную копию Vari-Eze. Были даже выполнены работы по оценке облика такой "утки", которой Рутан присвоил No.49 по своей классификации. Но "утка" с таким легким и маломощным мотором не получалась. В мае 1977 г. Берт сделал первые чертежи общего вида "тандема". Из них были выбраны три варианта, по которым исследования продолжались два месяца. Надо заметить, что в то время Рутан был очень занят разработкой "утки" Defiant, описание которой дано в предыдущей статье о проектах RAF.

Суть концепции Quickie заключалась в том, чтобы достичь максимально возможных летно-технических характеристик одноместного самолета с маломощным мотором за счет:

аэродинамической компоновки, в которой все несущие поверхности будут создавать только положительно направленную аэродинамическую силу;

размещения пилота практически в центре масс самолета;

применения ламинарных аэродинамических профилей, которые можно точно выполнить за счет использования новых конструкционных материалов;

использования тянущего винта с максимальным к.п.д.;

повышения энерговооруженности самолета с двигателем малой мощности за счет применения стеклопластика и трехслойных панелей с заполнителем из пенопласта;

уменьшения профильного сопротивления за счет высокого качества поверхности.

Переднее крыло Quickie создавало 60% подъемной силы, рули высоты на нем выполняли и функцию закрылков. Элероны на заднем крыле большего размаха служили для управления по крену. Для обеспечения поперечной устойчивости заднее крыло имело положительное поперечное V, переднее - отрицательное поперечное V. Такая компоновка не только позволяла уменьшить интерференцию переднего и заднего крыльев, но использовалась и для размещения в законцовках переднего крыла неубирающихся основных колес шасси в обтекателях, за счет чего уменьшалась масса конструкции и аэродинамическое сопротивление. Вынесенный назад киль обеспечивал нормальную курсовую устойчивость. В основании киля было смонтировано управляемое колесо шасси, обеспечивающее управление на взлете и посадке и позволяющее парировать отклонение от курса при движении по земле на шасси, имеющем большую колею.

Удачно подобрано было и превышение заднего крыла над передним. В крейсерском полете такая компоновка обеспечивала минимальное сопротивление, а на взлетно-посадочных режимах во всем диапазоне эксплуатационных углов атаки интерференция переднего и заднего крыльев была минимальной.

Необычна для того времени кабина самолета. Пожалуй, впервые в сверхлегкой авиации вместо традиционной центральной ручки управления использовалась боковая, расположенная по правому борту. РУД находился традиционно слева от пилота. При сравнительно тесных размерах кабины применение такой ручки оставляло пилоту больше пространства, что очень важно в длительных перелетах (дальность полета достигала 930 км при крейсерской скорости 185 км/ч).

Секрет достигнутых на этом самолете высоких характеристик заключается в использовании новых конструкционных материалов - стеклоткани и пенопласта, позволяющих обеспечить высокое качество поверхности летательного аппарата и использовать очень точные ламинаризованные аэродинамические профили. Определить схему этого самолета довольно сложно. Крылья имеют практически одинаковые размах и площадь, по этому "Квики" можно считать тандемом. В то же время проектировщики считают, что самолет построен по схеме "утка", так как рули высоты находятся на переднем крыле, а элероны - на заднем. Этот же самоле можно считать бесхвостым бипланом с очень большим отрицательным смещением крыльев по горизонтали. Необычной компоновочной особенностью самолета является размещение колес основного шасси в законцовках нижнего (переднего) крыла.

Следует отметить, что воздушный винт силовой установки Quickie был небольшого диаметра. Тем не менее, маломощный двигатель с таким винтом создавал достаточную тягу для достижения небывалых раньше для таких самолетов скоростей (максимальная скорость 203 км/ч). При скорости сваливания 75 км/ч Quickie имел диапазон скоростей 128 км/ч!

Самолет проектировали для самостоятельной сборки. Первый Quickie Jean Sheehan собрал на заводе RAF за 400 часов. Программа летных испытаний была завершена за пять месяцев после первого полета, самолет доработали, и в июне 1978 г. он оказался в центре внимания на слете EAA в Ошкоше. В том же месяце началось производство кит-наборов, на которые только за два месяца было получено 350 заказов. Фирма выполнила их к 1980 г. А всего до середины 80-х годов, когда программа была закрыта, продали 1000 кит-наборов. Этому способствовала передача прав в области маркетинга еще нескольким компаниям.

В июле 1988 г. Norm Howell на самолете Quickie с двигателем Rotax 503 установил два мировых рекорда в классе С1 а/0 FAI (менее 300 кг): скорость 235 км/ч на участке 15/25 км и время набора 3000 м 18 мин. 5 с. (скороподъемность 2,765 м/с).




ЛТХ:
Модификация Quickie Quickie Q2
Размах крыла, м 5.08 5.08
Длина самолета,м 5.30 6.05
Высота самолета,м 1.35 1.35
Площадь крыла,м2 5.00 6.22
Масса, кг
пустого 112 222
взлетная 220 231
Тип двигателя 1 ПД Onan 1 ПД Revmaster 2100-DQ
Мощность, л.с. 1 х 18 1 х 64
Максимальная скорость, км/ч 203 322
Крейсерская скорость, км/ч 185 290
Практическая дальность, км 930 885
Максимальная скороподъемность, м/мин 126 366
Практический потолок, м
Экипаж, чел 1 1
Полезная нагрузка: ? 1 пассажир

Raptor


Разработчик: Rutan (Scaled Composites)
Страна: США
Первый полет: 1993
Тип: Многоцелевой БПЛА
ЛТХ Доп. информация



В рамках программы компанией Scaled Composites" намечалось создать беспилотный летательный аппарат (БЛА), который должен был до 48 часов патрулировать в назначенном районе на высоте около 20 км.

Среди проектов Берта Рутана (Burt Rutan) насчитывается около двух десятков беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), а также аппаратов, по разным причинам не доведенных до летного состояния. Среди них я решил описать лишь несколько, в частности, проекты RAPTOR (Responsive Aircraft Program for Theater Operations), поскольку в них были реализованы возможности как для пилотируемого, так и для беспилотного полетов.

Когда я впервые увидел снимок Raptor D-1 с пилотом, свесившим ногу за борт, я решил, что снимок сделан в момент перед прыжком с парашютом в аварийной ситуации. Оказалось, что я не прав - D-1 был спроектирован как БПЛА, но на этапе его летных испытаний было оборудовано седло для пилота с обтекателем за его спиной для того, чтобы испытать аппарат в пилотируемом режиме. Всего было испытано два таких аппарата, причем один был потерян из-за отказа сервопривода БПЛА, а во втором место для пилота было устроено уже внутри фюзеляжа. Тем не менее, факт управления "Ящером" пилотом, сидящим на седле, как в цирке, остался в истории проектов Рутана. Такое решение было принято не ради экстравагантности, а для сокращения сроков выполнения проекта и его стоимости.

Свое название Raptor получил из-за первоначального назначения уничтожать боеголовки баллистических ракет на активном участке, хотя от этой идеи впоследствии отказались, и БПЛА был переориентирован на мирные цели. На начальном этапе проект имел еще и название "Колчан".

Инициатором проекта было BMDO (сегодня Агентство противоракетной обороны, MDA) и Ливерморская лаборатория, которая занималась разработкой систем противоракетной обороны (ПРО). Концепцию нового вооружения разработал доктор Николас Колелла (Nicholas J. Colella), который предложил вооружить высотные беспилотники гиперзвуковыми ракетами Talon (скорость 9M). В частности, Raptor должен был нести две такие ракеты общей массой 68 кг.

5 июня 1992 г. Scaled Composites подписала контракт на разработку самолета, а через 10 месяцев, 27 апреля 1993 г., взлетел первый Raptor, пилотируемый Дагом Шейном (Doug Shane).

К этому моменту на проект было затрачено 800 тысяч долларов, что в то время оценивалось как очень скромные затраты.

Не буду описывать, как предлагалось использовать беспилотник для уничтожения ракет, остановлюсь на особенностях конструкции его планера.

Как и другие летательные аппараты Рутана, он был изготовлен из трехслойных панелей с сотовым заполнителем. В качестве материалов широко использовали углепластик и пенопласт. Систему компьютерного управления полетом, навигации и автопилот разработала Ливерморская лаборатория. Для повышения высотности поршневых двигателей Rotax субподрядчики RPM и ТМС спроектировали и испытали систему двухступенчатого турбонаддува. Первоначально на Raptor устанавливали Rotax 912 мощностью 80 л.с., затем - более мощный Rotax 914.

Предполагалось запускать БПЛА с автомобиля с посадкой на специальные полозья на фюзеляже. Двухлопастный винт перед посадкой должен был устанавливаться в горизонтальное положение, а посадка осуществляться с выключенным двигателем. Такая система предлагалась, чтобы обеспечить взлет с двухлопастным винтом большого диаметра (4,27 м) и была ориентирована на максимальное снижение массы конструкции. Однако на фотографиях виден трехлопастный воздушный винт небольшого диаметра и неубирающееся шасси (основные опоры на дугообразной рессоре, традиционная носовая стойка под капотом двигателя), которые использовали на начальном этапе для оценки устойчивости, управляемости и летных характеристик "Ящера". Испытания двигателей с турбонаддувом провели в барокамере Ливерморской лаборатории до высоты 70 тысяч футов (21340 м). В первом варианте силовой установки была реализована одноступенчатая система турбонаддува, во втором, с двигателем Rotax 914, - двухступенчатая. На начальных этапах испытаний использовался двигатель без турбонаддува.

С апреля 1993 по февраль 1994 г. первый Raptor выполнил 19 полетов, когда он разбился из-за отказа сервомеханизмов в системе управления. Второй Raptor взлетел 23 августа 1994 года. Как уже было сказано, он имел более широкий фюзеляж, в котором была оборудована одноместная кабина для пилотируемых полетов. К тому времени от идеи использовать БПЛА для уничтожения боеголовок баллистических ракет отказались, с 1995 г. Raptor D-2 включили в программу NASA Sensor Technology (ERAST) для исследования эффективности применения высотных беспилотников, мониторинга экологии планеты и использования в качестве ретрансляторов. Типичное оборудование БПЛА в этом случае составлял спутниковый транспондер, а продолжительность полета должна была находиться в диапазоне от 12 до 72 часов. В конце 1996 г. Raptor использовали для оценки пригодности БПЛА для слежения и ретрансляции спутниковых данных. А в августе 1998 г. на аппарате испытали трехкратно дублированную систему управления БПЛА в высотных полетах.

Интересно, что в период работы по проекту Raptor/Talon в Scaled Composites рассматривали возможность создания беспилотного аппарата грузоподъемностью 48 кг, работавшего на солнечных батареях, энергия которых приводила во вращение шесть электродвигателей. Испытания проводили только на аккумуляторах, так как эффективных солнечных батарей в то время не было. Но главное, аппарат не был пригоден для полетов ночью, поэтому проект RAPTOR/Pathfinder не получил дальнейшего развития.






ЛТХ:
Модификация Raptor
Размах крыла, м 20.04
Длина, м 7.62
Высота, м
Площадь крыла, м2 17.46
Масса, кг
пустого 367
взлетная 853
Тип двигателя 1 ПД Rotax 914
Мощность, л.с. 1 х 100
Максимальная скорость, км/ч 148
Практическая дальность, км 278
Продолжительность полета, ч 4-8
Практический потолок, м 20000

SkiGull


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 2015
Тип: Легкий многоцелевой самолет-амфибия
ЛТХ Доп. информация



В 2011 г. в возрасте 68 лет Берт Рутан (Burt Rutan) ушел на пенсию, покинув созданную им компанию Scaled Composites. Оставаясь учредителем Stratolaunch Systems, он продолжал участвовать в космических проектах, но времени у него все же стало больше. Кроме того, появилась возможность перебраться из пустыни, в которой он прожил почти 40 лет, в местность, более комфортную для жизни. Он переехал вместе с женой Тоней (Tonya) на побережье озера Кер-д'Ален (Coeur d'Alene) в Айдахо, на 1500 км севернее пустыни Мохаве. Огромное озеро среди лесистых холмов - отличное место для отдыха, спокойной жизни и занятий любимым гольфом... .

Но прошло четыре года и Рутан, отступив от давней традиции не объявлять о своих проектах, пока не начнутся летные испытания, устроил 25 июля 2015 г. на слете в Ошкоше презентацию гидросамолета-амфибии SkiGull (каламбур слов "чайка на лыжах" и "небесная чайка"). Более 300 авиаторов, собравшихся в зале, с удивлением рассматривали слайды с изображением двухместного подкосного высокоплана с двигателем Rotax 912iS, T-образным оперением и, казалось бы, привычными жабрами, о котором рассказывал конструктор, совсем недавно разработавший суборбитальные космические системы. Что это? Шаг назад?

Не спешите с выводами. Рутан не был бы Рутаном, если бы он спроектировал обычную амфибию.

Наверное, нет ничего удивительного в том, что гидросамолеты проектируют авиаторы, живущие рядом с реками, озерами или морями. Очевидно, что в пустыне вряд ли приходят мысли о взлете с воды. Поселившись на озере, Рутан не мог смириться с тем, что для того чтобы полетать, надо ехать на аэродром, когда рядом находится отличное пространство для взлета и посадки. Выступая в Ошкоше, он признался: "Я работал в аэропортах с 1965 года и понял, что они мне не нравятся!". Надо вспомнить также, что для многих американцев, отошедших от активных дел, путешествия становятся частью их жизни. В общем, Берт и Тоня решили путешествовать на собственном самолете и иметь возможность приземляться (приводняться) там, где захочется. Чтобы исполнить эту мечту, Тоня получила лицензию пилота гидросамолета, а Берт спроектировал амфибию, на которой они вдвоем могут перелететь без посадки с озера Кер-д'Ален на Гаваи.

Рутан признался, что концепцию нового гидросамолета он подсмотрел в сверхзвуковом истребителе "Морской дротик" (Sea Dart F2Y) фирмы Convair, взлетевшем впервые в апреле 1953 г. В конце 40-х годов в США строили стратегический реактивный бомбардировщик Martin P6M SeaMaster, который должен был взлетать с моря, тем самым оставаясь менее уязвимым для противника. Для сопровождения этого носителя ядерного оружия и создавали истребители Sea Dart. Характерной их особенностью было использование гидролыж для взлета и посадки на глиссировании. В неподвижном состоянии или на малой скорости самолет удерживался на воде за счет водоизмещения корпуса, задняя кромка крыла была на уровне ватерлинии. На разбеге при достижении скорости 16 км/ч из фюзеляжа выпускались две лыжи, благодаря которым самолет выходил на глиссирование и отрывался от воды. После взлета лыжи подтягивались к корпусу и не создавали в полете дополнительного сопротивления.

Такое решение позволяло гидросамолету иметь почти обычный фюзеляж сухопутного самолета, который, в отличие от изуродованного реданами и скулами корпуса гидросамолета, не создавал лишнего сопротивления.

Эту идею Рутан и положил в основу концепции своего дальнего гидросамолета. Если внимательно рассмотреть SkiGull, можно убедиться в том, что его корпус имеет аэродинамически чистую форму, свободную от линий, необходимость которых диктует гидродинамика. Но если присмотреться внимательно, носовая часть корпуса адаптирована к движению по воде.

Чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление, конструктор минимизировал площадь миделя, разместив экипаж друг за другом. Крыло-парасоль большого удлинения удалено от воды и установлено на пилоне над кабиной. Для хранения и транспортировки консоли крыла складываются вдоль корпуса. Силовая установка с двигателем Rotax 912iS не так проста, как кажется. Рутан использовал два электродвигателя мощностью по 12 л.с. (8,9 кВт) каждый, соединенные с валом воздушного винта, которые включаются на взлете для увеличения стартовой мощности, а также могут быть использованы для руления по воде и швартовки или для движения по сухопутному аэродрому. Надо отметить, что во время презентации конструктор очень восторженно отозвался о двигателе с турбоанндувом Rotax 915iS мощностью 135 л.с., который также был представлен на слете AirVenture Oshkosh 2015. Рутан рассчитывает, что с этим мотором его амфибия будет летать выше и дальше.

Для того чтобы улучшить летные характеристики, конструктор разместил на крыле прямо за двигателем закрылок Фаулера, занимающий 44% хорды крыла. Для уменьшения индуктивного сопротивления закон-цовки крыла представляют собой небольшие винглеты.

Для руления по воде киль имеет развитую форму под корпусом и небольшой руль для управления самолетом в погруженном положении.

Прежде чем начать постройку самолета, конструктор исследовал свой тримаран на озере на модели, установленной перед катером. Испытания показали, что боковые жабры обеспечивают необходимую остойчивость на воде, а гидравлика позволяет выпускать лыжи и эффективно выводить самолет на глиссирование.

Чтобы самолет стал настоящей амфибией, на лыжах установили четыре колеса диаметром 10 см (4 дюйма) каждое. Рутан утверждает, что вместе с лыжами они позволят приземляться не только на воду и твердый грунт, но и на траву.

SkiGull изготовлена из композиционных материалов с минимумом металлических деталей, что позволяет эксплуатировать ее на море, не опасаясь коррозии. Прочность корпуса такова, что он может выдерживать перегрузки от удара волны до 10G, что также ориентировано на взлет и посадку на море. Кроме того, гидравлика, которая выпускает и убирает лыжи, делает посадку мягче.

Амфибия была изготовлена группой энтузиастов в гараже, принадлежащем Рутану, как когда-то в 1968 г. он собрал свой первый самолет VariViggen.

24 ноября 2015 г. летчик-испытатель Глен Смит (Glenn Smith) совершил первый полет на "Лыжной чайке" (SkiGull). В течение 1 часа 48 минут он летал, проверяя устойчивость и управляемость самолета на разных режимах, и пришел к заключению, что амфибия соответствует ожиданиям. После приземления он признался, что самолет порадовал его своими характеристиками. Смит специально выпустил лыжи в полете, чтобы можно было увидеть, как выглядит "изюминка" очередного самолета Рутана. Испытания продолжаются и, возможно, в недалеком будущем мы узнаем, сбылась ли мечта Берта и Тони о восьмимесячном путешествии на амфибии по странам и континентам, озерам, рекам и морям.









ЛТХ:
Модификация SkiGull
Размах крыла, м 9.98
Длина самолета,м 7.40
Высота самолета,м 2.54
Площадь крыла,м2
Масса, кг
пустого 350
взлетная 570
Тип двигателя 1 ПД Rotax 912iS
Мощность, л.с. 1 х 100
Максимальная скорость, км/ч 350
Крейсерская скорость, км/ч 315
Практическая дальность, км 920
Максимальная скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м 4800
Экипаж, чел 2

Solitaire


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1982
Тип: Мотопланер
ЛТХ Доп. информация



80-е годы для Берта Рутана (Burt Rutan) были, очевидно, одними из самых напряженных. В первое свое десятилетие конструкторской деятельности он заложил базу для развития, которая в последующем позволила реализовать себя и небольшую группу сотрудников (в Rutan Aircraft Factory (RAF) долгое время работало всего четыре человека).

Давней мечтой Берта было спроектировать планер, поскольку характеристики любого планера в наибольшей степени определяются аэродинамикой, к которой Рутан не только проявлял повышенный интерес. Такая возможность представилась в конце 1980 года. К этому времени Американское сообщество парителей (SSA - Soaring Society of America) объявило конкурс на одноместный мотопланер, который должен был отвечать необычным требованиям. Во-первых, он должен был самостоятельно, без помощи буксировщика и аэродромных средств, взлетать, иметь возможность запускать двигатель в воздухе. Во-вторых, для его пилотирования не должна требоваться лицензия пилота планера, которую в то время получить было сложнее, чем лицензию PPL. В-третьих, мотопланер должен иметь максимально близкие к планеру характеристики. При всей логичности этих требований выполнить их было непросто. В конкурсе участвовало около 50 проектов, но выиграл его Solitaire (модель #77 для домашней сборки) Рутана. Мотопланер впервые взлетел в мае 1982 г., когда в разгаре были работы по проектам Starship 1, Defiant, Microlight, был пик производства наборов VariEze и Long-EZ.


"Пасьянс" (Solitaire) внешне заметно отличался от предыдущих "уток" Рутана. Это стало возможным благодаря оригинальному размещению двигателя. Двухтактный KFM 107E мощностью 23 л.с. располагался в специальном отсеке в носовой части мотопланера. Рутан не сразу сделал выбор двигателя, рассмотрев возможности силовых установок с двигателями ZENOAH и Robin, но эти моторы не удовлетворили его.

Большую часть парящего полета двигатель находился внутри отсека, закрытого створками. На старте или в моторном полете створки отсека открывались, а двигатель на специальной раме выходил в поток с помощью электрогидравлического привода. Для запуска двухтактного мотора использовался электростартер. В такой силовой установке тягу создавал более эффективный тянущий, а не толкающий воздушный винт. Небольшие размеры и масса двигателя позволяли размещать его в носовой части, в то время как сегодня на большинстве мотопланеров подобной компоновки более мощные и массивные двигатели располагают ближе к центру масс за пилотской кабиной. В Solitaire в центре масс располагался пилот.

Отказ от толкающего винта позволил использовать обычный киль, удаленный от центра масс на достаточном плече. Такая компоновка позволила использовать не стреловидное, как на большинстве "уток", а прямое крыло большого удлинения размахом 12,7 м (в корне использовался профиль Roncz 517, затем Roncz 515) и добиться аэродинамического качества 32 в планерной конфигурации на скорости 93 км/ч. Минимальная скорость планирования составляла всего 0,75 м/с. Для управления по тангажу Рутан использовал прямое ПГО большого удлинения, хорошо зарекомендовавшее себя в его предыдущих "утках".

Отличительной особенностью мотопланера была мощная механизация задней кромки крыла, которая позволяла на взлете значительно увеличивать подъемную силу, а на глиссаде создавала дополнительное сопротивление. В результате сочетания "утки" с мощной механизацией крыла (редкое сочетание), управление мотопланером на взлетно-посадочных режимах мало отличалось от управления обычным сверхлегким самолетом: глиссада была достаточно крутой, Solitaire можно было эксплуатировать с небольших площадок. Эти особенности управления приняли не все пилоты. В частности, во время тестовых полетов на Solitaire в сентябре 1982 г. пилоты Einar Enevoldson и Walt Moonie отметили, что ПГО делает посадку более сложной. И все же в сравнительных полетах Solitaire и Schweitzer I-36, которые выполнили Enevoldson и Moonie, судьи конкурса признали победителем мотопланер Рутана. Позже Herb Abrams, один из первых владельцев мотопланера, также очень высоко оценил летные характеристики и легкость управления Solitaire.

Новизна отмечена и в технологии производства Solitaire. Фюзеляж мотопланера склеивали из двух половин, изготовленных в матрицах из препрегов. В крыле использовали S-образные лонжероны. В конструкции применяли однонаправленные стеклопластики, трехслойные панели с сотовым заполнителем Nomex, хорошо освоенные в производстве самолетов Рутана. Агрегаты, подготовленные к полимеризации заполнителя, помещали в вакуумных мешках в печь. Сегодня это широко распространенная технология производства композитных конструкций, которую в то время только начинали применять.

В итоге трудоемкость сборки Solitaire составляла около 400 часов, а комплект агрегатов и деталей стоил 7-8 тысяч долларов США. Несмотря на это было построено всего восемь мотопланеров. Один из них собрал Robert Matheny из San Diego за два года и три месяца. Его планер выполнил первый полет в декабре 1985 г., а в 1986 г. Роберт передал свой планер в дар музею EAA AirVenture, где он и хранится до сих пор. Однако кроме симпати-ков Solitaire нашлись и недоброжелатели. Негативные отзывы о тест-полетах на этом мотопланере, опубликованные Эйнаром Эне-волдсоном (Einar Enevoldsen) и Мартой Бон-Мейер (Marta Bohn-Meyer) сыграли свою роль так же, как и иск против Рутана со стороны компании Microlight design. По общему признанию этот иск не был обоснованным, но кому-то из потенциальных покупателей помешал купить набор. Два фюзеляжа Solitaire в дальнейшем использовали самодельщики при изготовлении ультралайтов Silhouette и Skyblazer во второй половине 80-х годов. Но эти самолеты никакого отношения к Рутану уже не имели.






ЛТХ:
Модификация Solitaire
Размах крыла, м 12.70
Длина, м
Высота, м
Площадь крыла, м2 9.52
Масса, кг
пустого 172
максимальная взлетная 281
Тип двигателя 1 ПД Cuyuna 215
Мощность, л.с. 1 х 20
Максимальная скорость, км/ч 212
Крейсерская скорость, км/ч 93
Минимальное снижение, м/с 0.76
Макс. аэродинамическое качество 32
Практический потолок, м
Экипаж, чел 1

SpaceShipOne


Разработчик: Rutan, Scaled Composites
Страна: США
Первый полет: 2003
Тип: Суборбитальный космический ЛА
ЛТХ Доп. информация



Scaled Composites принимала самое непосредственное участие в проектировании первой частной космической ракеты Pegasus. Целью проекта была разработка максимально дешёвого способа доставки небольших спутников весом до 450 кг на низкую околоземную орбиту. Руководила работами научная корпорация Orbital, а Scaled Composites сосредоточила свои усилия на конструировании и тестировании принципиально важных элементов корпуса ракеты.

Первый успешный старт Pegasus произошёл 5 апреля 1990 года, и с тех пор новаторская схема не претерпела существенных изменений. К настоящему моменту 33 таких ракеты вывели на орбиту более 70 спутников NASA и других заказчиков.

Запуск трёхступенчатой крылатой ракеты производился с транспортного самолёта B-52, который поднял Pegasus на высоту в 12 километров. После освобождения ракеты и пяти секунд свободного падения в горизонтальном положении включилось зажигание первой ступени двигателя, ракета, благодаря аэродинамической подъёмной силе, обеспечиваемой конструкцией дельтовидного крыла, стремительно набрала скорость и высоту, и за 10 минут вывела груз на космическую орбиту.

Именно эта двухкомпонентная схема доставки космических туристов используется в последнем проекте Scaled Composites, только на сей раз Берту Рутану пришлось полностью конструировать и самолёт и ракету.

Финансовую поддержку предложил один из основателей компании Microsoft Пол Аллен. В результате с марта 2001 года Аллен вложил в проект не менее $20 млн, а Рутан успешно построил White Knight и SpaceShipOne.

При конструировании Scaled Composites Model 316 SpaceShipOne был применён ряд оригинальных решений. Главным из них стало использование специально разработанного гибридного двигателя, работающего на полибутадиене и оксиде азота(I) (N2O).

Кабина пилота представляет собой герметичную камеру, где создаётся необходимое давление. Многочисленные иллюминаторы созданы из двухслойного стекла, каждый слой должен выдерживать возможные перепады давления. Воздух внутри кабины создаётся тройной системой, использующей кислородные баллоны, углекислый газ удаляется специальной поглощающей системой. Отдельная система контролирует влажность воздуха. Всё это позволяет обходиться без космических скафандров.

17 декабря 2003 года в ходе празднования 100-летия со дня полета братьев Райт SpaceShipOne впервые продемонстрировал свои способности на публике. А 1 апреля Федеральное управление гражданской авиации США (FAA/AST) выдало компании лицензию на суборбитальные полеты сроком на год. Scaled Composites стала первой в истории неправительственной организацией, получившей подобную лицензию.

Всего аппарат совершил 17 полётов, первый - беспилотный, а последние три - суборбитальные космические по версии ФАИ, то есть выше 100 км.

29 сентября 2004 г. Майк Мелвилл совершил первый зачётный полёт на высоту 102,93 км. Через 5 дней, 4 октября 2004 года аппарат SpaceShipOne совершил свой второй успешный зачётный полёт (последний, 17-й). Пилот Брайан Бинни поднялся на высоту более 112 километров и затем благополучно опустился на Землю. Полёт прошёл без каких-либо сбоев, был побит рекорд высоты для пилотируемых самолётов, державшийся 41 год (в августе 1963 Джо Уокер поднимал Х-15 на 107,9 км). Таким образом, согласно правилам конкурса, компания создатель "Scaled Composites" стала победителем программы "X Prize" и получила награду в 10 миллионов долларов. Один из главных создателей Бёрт Рутан сообщил людям, собравшимся у его дома, что был уверен в успехе сегодняшнего полёта. Успех SpaceShipOne, по словам создателей, открыл космос для частных полётов.









ЛТХ:
Модификация SpaceShipOne
Размах крыла, м 8.05
Длина, м 8.53
Высота, м
Площадь крыла, м2 15.00
Масса, кг
пустого 1200
максимальная взлетная 3600
Тип двигателя 1 РД N2O/HTPB SpaceDev Hybrid
Тяга, кН 1 х 74
Максимальная скорость , км/ч 3518
Практическая дальность, км 65
Скороподъемность, м/мин 24996
Практический потолок, м 112000
Экипаж, чел 1
Полезная нагрузка: 2 пассажира

SpaceShipTwo


Разработчик: Rutan, Scaled Composites
Страна: США
Первый полет: 2010
Тип: Суборбитальный космический ЛА
ЛТХ Доп. информация



SpaceShipTwo - частный пилотируемый суборбитальный космический корабль, который был создан для доставки туристов в космос. Сконструировал корабль авиаконструктор Берт Рутан и его компания Scaled Composites для американской компании Virgin Galactic (32% акций Virgin Galactic в июле 2012 года купила компания Aabar Investments). Ими же был создан и самолет-носитель WhiteKnightTwo. Оба аппарата были созданы на базе успешных прототипов SpaceShipOne и WhiteKnight.

SpaceShipTwo представляет собой самолет с гибридным ракетным двигателем, который обладает некоторыми преимуществами по сравнению с жидкими или твердыми системами, которые наиболее часто используются на пилотируемых космических аппаратах. В частности, пилоты могут выключить ракетный двигатель этого корабля в любой момент во время работы и вернуться на взлетно-посадочную полосу.

Изготовлен корабль из углеродных композитов, размах его крыльев составляет 8,23 метра, максимальная скорость √ 4200 километров в час. Он поднимается в воздух с помощью самолета WhiteKnight, а на высоте около 20 километров должен запускать собственный двигатель и отправляться в космос. SpaceShipTwo берет на борт шесть пассажиров и двух пилотов.

SpaceShipTwo способен совершать полеты на высоту около 100 километров, которая считается границей космоса.

Корабль был представлен публике 7 декабря 2009 года в калифорнийской пустыне Мохаве. Корабль получил название VSS (Virgin Space Ship) Enterprise.

10 октября 2010 года он совершил первый испытательный полет с людьми. 29 апреля 2013 года корабль совершил первый испытательный полет с включением своего ракетного двигателя и достиг сверхзвуковой скорости.

Компания Virgin Galactic, созданная британским миллиардером Ричардом Бренсоном (Richard Branson), с помощью корабля SpaceShipTwo намерена развивать космический туризм и предложить всем желающим суборбитальные полеты.

В апреле 2014 года эмиратская инвестиционная компания Aabar объявила о конкурсе среди граждан Объединенных Арабских Эмиратов (ОАЭ) на право стать космическим туристом на борту SpaceShipTwo. На тот момент уже порядка 700 человек из 58 стран забронировали билеты на предстоящие коммерческие полеты в космос.

31 октября 2014 года SpaceShipTwo VSS Enterprise потерпел крушение в пустыне Мохаве на юге Калифорнии при проведении испытаний обновлённого гибридного двигателя, использующего топливную смесь на основе гранул полиамида и закиси азота. После достижения самолетом-носителем White Knight Two высоты 50 000 футов (15,2 км) и отделения от него SpaceShipTwo, через несколько секунд свободного полёта с включенным двигателем аппарат разрушился - по заявлению, сделанному 3 ноября, из-за несанкционированного перевода хвостового оперения в положение торможения. Один из пилотов-испытателей погиб. Другой пилот смог покинуть аппарат с парашютом, и с травмами был доставлен в больницу. Это был первый полёт с новым топливом, ранее испытанным на земле; и четвёртый полет с включением двигателя корабля, предыдущий полет без включения двигателя был совершен 7 октября. На момент катастрофы другой SpaceShipTwo - VSS Voyager построен на 60 %.









ЛТХ:
Модификация SpaceShipTwo
Размах крыла, м 8.30
Длина, м 18.30
Высота, м
Площадь крыла, м2
Масса, кг
пустого
максимальная взлетная 9740
Тип двигателя 1 РД RocketMotorTwo
Тяга, кН 1 х
Максимальная скорость , км/ч 4000
Практическая дальность, км
Скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м 110000
Экипаж, чел 2
Полезная нагрузка: 6 пассажира

Stratolaunch


Разработчик: Boeing
Страна: США
Первый полет: 2019
Тип: Cамолет-носитель
ЛТХ Доп. информация



18 декабря 2017 г. на аэродроме американского аэрокосмического испытательного центра Мохаве в Калифорнии начались испытания самого крупного (по размаху крыла) из когда-либо построенных в мире летательных аппаратов -самолета-носителя Stratolaunch Model 351 Roc ("Птица Рух"), предназначенного для воздушного запуска на космическую орбиту различных полезных нагрузок. Видеоролик состоявшейся в этот день первой рулежки уникального аппарата по взлетно-посадочной полосе опубликовал соучредитель и глава реализующей проект корпорации Stratolaunch Systems Пол Аллен (в прошлом - один из двух основателей знаменитой компании Microsoft). Размах крыла огромного двухфюзеляжного шестидвигательного самолета-носителя превышает 117 м, максимальная взлетная масса достигнет 590 т, а масса полезной нагрузки - 250 т. По мнению разработчиков, начавшиеся в Мохаве испытания стали очередным важным шагом на пути к первому космическому запуску по программе Stratolaunch, который предполагается осуществить уже в 2019 г.

Концепция воздушного старта как способа запуска ракет или самолетов не нова: одним из ее авторов считается пионер космонавтики и современного ракетостроения Герман Оберт, сформулировавший подобную идею в работе "Путь к космическим путешествиям" еще в 1929 г. Он писал, что средством доставки (или платформой) для запусков в космос может служить другой самолет, аэростат или дирижабль.

До начала космической эры было реализовано несколько проектов воздушного старта самолетов (в т.ч. "Звено" Сергея Вахмистрова), а также крылатых и баллистических ракет. Самым известным из них, пожалуй, можно считать баллистическую ракету GAM-87A Skybolt (WS-138A), разрабатывавшуюся в 1959-1962 гг. компанией Douglas для вооружения стратегических бомбардировщиков В-52.

Для освоения высоких скоростей и больших высот полета в США была создана серия запускаемых с самолетов-носителеи экспериментальных ракетопланов, среди которых Bell Х-1, на котором в 1947 г. впервые в пилотируемом полете была превышена скорость звука, первый в мире гиперзвуковой суборбитальный North American Х-15, в 1959-1968 гг. выполнивший 199 полетов со стартом из-под крыла В-52 и установивший рекорды высоты (107 960 м) и скорости (М=6,7) и др.

Воздушный старт использовался при отработке техники захода на посадку орбитальной ступени многоразовой транспортной космической системы Space Shuttle: специально созданный пилотируемый прототип Enterprise OV-lOl совершил в августе-октябре 1977 г. пять планирующих полетов "со спины" специально модифицированного самолета-носителя Boeing 747 с посадкой на дно высохшего соляного озера.

Первые попытки реализации схемы воздушного старта применительно к космическим полетам были предприняты в США: инженеры Станции испытаний авиационных вооружений ВМС в Чайна-Лейк разработали небольшую твердотопливную ракету-носитель NOTS-EV-1 Pilot для запуска малых спутников военного назначения (для разведки и космического перехвата), стартующую с борта палубного истребителя Douglas F4D-1 Skyray. Правда, ни один из шести пусков, проведенных в июле-августе 1958 г., успехом не увенчался.

По сравнению с запуском со стационарных наземных пусковых установок воздушный старт с борта летящей на дозвуковой скорости и большой высоте авиационной платформы, за счет снижения гравитационных потерь, лобового сопротивления, аэродинамических нагрузок и потерь удельного импульса ракетного двигателя на перерасширение, а также путем добавки в скорости, улучшает энергетику ракеты на 10-20%, а при увеличении скорости и высоты пуска - до 50% и более. Это позволяет повысить полезную нагрузку и снизить экономические затраты на запуск объектов в космос, расширить диапазон реализуемых наклонений орбит, вынести трассы полета и районы падения отделяемых элементов (отработавших ступеней и головных обтекателей) ракет в малонаселенные районы суши или малосудоходные районы мирового океана, а в нештатных ситуациях обеспечить безопасную посадку на воду и эвакуацию экипажей пилотируемых кораблей. Кроме того, в ряде случаев, стартовая инфраструктура воздушного старта оказывается проще и дешевле классического сухопутного космодрома.

В 1960-х гг. концепция воздушного старта получила развитие в многочисленных американских и европейских проектах аэрокосмических систем - таких, как, например, CL-655-1 (Lockheed, США) или RT-8-01 (Junkers, ФРГ). Однако из-за значительных технологических трудностей создания и отработки ни один из этих проектов не дошел до стадии реализации.

Пожалуй, единственной успешной разработкой в этой области можно считать ракету-носитель воздушного запуска Pegasus, созданную в конце 1980-х гг. американской компанией Orbital Sciences Corporation (OSC). Твердотопливная ракета стартовой массой 18,5 т с полезной нагрузкой 0,225 т выполнила первый старт с борта самолета-носителя ХВ-52 в апреле 1990 г. Через 4 года она уже запускалась с Lockheed L-1011, а спустя еще 5 лет была заменена более крупной модификацией Pegasus XL, способной при стартовой массе около 23,1 т выводить на низкую околоземную орбиту груз массой 0,443 т. До лета 2017 г. было выполнено в общей сложности 44 пуска ракеты Pegasus, из которых 41 оказался успешным.

Не осталась незамеченной тема воздушного старта и в нашей стране. Еще с середины 1960-х гг. в ОКБ А.И. Микояна более десятилетия велась разработка авиационно-космической системы (АКС) "Спираль", включающей мощный многоразовый высотный гиперзвуковой самолет-разгоншик и орбитальный самолет, стартовавший с него с помощью одноразового ракетного блока.

В 1977-1979 гг. в НПО "Молния" под руководством Г.Е. Лозино-Лозинского выполнялись научно-исследовательские работы по темам "Роса" и "Булат" в целях создания АКС на базе самолета-носителя Ан-124 "Руслан". В соответствии с постановлением советского правительства 1981 г. НПО "Молния" разрабатывало проекты АКС "49" на базе Ан-124КТ ("космический транспортировщик") и "49М" на базе специально спроектированного двухфюзеляжного самолета-носителя с использованием конструктивных элементов Ан-124. В 1982 г. появился проект АКС "Бизань", вновь с использованием Ан-124, но с улучшенной ракетной частью и орбитальным самолетом. Беспилотный вариант системы повышенной грузоподъемности получил название "Бизань-Т" ("транспортная").

Немного позже НПО "Молния" начало проектирование Многоцелевой авиационно-космической системы МАКС на базе самолета-носителя Ан-225 "Мрия". Работы были остановлены на стадии довольно высокой степени готовности из-за фактического прекращения финансирования и разрушения технологической кооперации.

С 1997 г. российская аэрокосмическая корпорация "Воздушный старт" (генеральный директор - Анатолий Карпов) вела проработку одноименной АКС на основе самолета-носителя Ан-124-100 "Руслан" и двухступенчатой жидкостной ракеты-носителя "Полет" (см. "Взлёт" No.12/2007, с. 40-43). К сожалению, несмотря на то, что проект был включен в Федеральную космическую программу на 2006-2015 гг., он тихо угас.

Из-за слабой проработки рыночных перспектив и финансовых проблем подобная участь постигла также авиационно-космические комплексы Ту-160СМ - "Бурлак" (разрабатывался в ГосМКБ "Радуга" на базе стратегического бомбардировщика и жидкостной ракеты - аналога американского "Пегаса") и "Ишим", который проектировался по заказу Казахстана в Московском институте теплотехники на базе перехватчика МиГ-31 И и твердотопливной ракеты-носителя легкого класса.

Примерно в те же годы в США в рамках концепции оперативного доступа в космическое пространство по заказу Пентагона прорабатывалась система Quick Rich с воздушным стартом довольно большой жидкостной ракеты с самолета-носителя С-17.

К этому времени выяснилось, что основные сложности реализации концепции, включающей одноразовую ракету-носитель, стартующую в воздухе с многоразовой летающей пусковой платформы, связаны с масштабным фактором: чем крупнее АКС, тем выше эффективность, и наоборот.

Например, самолет размерности Ан-225 (максимальная взлетная масса - порядка 640 т) может служить стартовой платформой для космического носителя начальной массой около 250 т. При этом, в зависимости от конструктивного совершенства ракеты и используемых компонентов топлива, на низкую околоземную орбиту можно вывести полезную нагрузку массой не более 10-12 т. Вроде бы много, но с учетом того, что коммерчески наиболее привлекательны запуски на геостационарную орбиту, требующие дополнительных затрат энергетики (а, следовательно, стартовой массы ракеты), полностью закрыть потребности современного рынка коммерческих и государственных запусков сможет лишь АКС со взлетной массой около 1000 т, способная доставить на низкую орбиту полезный груз массой 20-25 т.

Однако, если постройка самолета-носителя 1000-тонной массы еще находится в пределах технических возможностей, то с аэродромами, способными принять такую махину, по-видимому, дело обстоит гораздо сложнее. Создание особой наземной инфраструктуры с ВПП необходимых характеристик сводит все выгоды воздушного старта на нет. Именно поэтому большая часть современных проектов АКС в основном была связана с воздушным пуском сравнительно небольших ракет с существующих (или слегка модернизированных) самолетов-носителей. При этом экономическую эффективность АКС в значительной степени определяет наличие уже готового "летающего" самолета, который в промежутках между космическими пусками сможет выполнять другие функции, более свойственные грузовым воздушным судам. Постройку специализированной стартовой платформы в существующих экономических реалиях оправдать крайне сложно.

Но ситуация понемногу меняется, примером чему как раз и может служить создаваемая в США на частные инвестиции система Stratolaunch.

Концептуальная проработка системы, известной сегодня под именем Stratolaunch, началась в первой половине 1990-х гг., когда по заданию NASA группа американских инженеров сформировала в Летно-исследовательском центре им. Драйдена (ныне - Центр им. Армстронга) облик оптимальной АКС.

Особенно ценным качеством воздушного старта признана всеазимутальность - возможность запуска ракеты в любом направлении для достижения целевых орбит. Дело в том, что при классическом старте с поверхности земли наклонение орбиты не может быть меньше географической широты стартового комплекса без выполнения пространственных маневров, "съедающих" заметную часть энергетики. При этом само-лет-носитель легко может менять курс: например, вылетев из Европы или США, достичь экватора и там провести пуск над океаном, выведя спутник на геостационарную орбиту без потерь энергетики на поворот ее плоскости.

Это качество АКС может быть полезно в случае предложения услуг для запуска спутников странам, не имеющим собственных космодромов, либо обладающих стартовыми площадками, расположенными в глубине континента. В последнем случае трассу пуска строго ограничивают зоны отчуждения, выделенные под районы падения отделяемых частей ракеты-носителя - их площадь достигает сотен и тысяч квадратных километров поверхности, зачастую исключаемой из хозяйственного оборота, что стоит значительных денег.

Исходя из того, что для выведения на низкую околоземную орбиту полезного груза массой не менее 5000 кг требуется ракета, сравнимая по размерности с существовавшими на тот момент американскими носителями "Атлас-2" или "Дельта-2", входивший в экспертную группу знаменитый американский авиаконструктор-новатор Берт Руган предложил отказаться от попыток приспособить к решению задачи имеющиеся или проектируемые транспортные самолеты, разработав специализированную платформу воздушного запуска. По его мнению, дозвуковой самолет-носитель, получивший наименование Grasshopper ("кузнечик"), имеющий двухфюзеляжную многодвигательную схему с четырехточечным шасси, следовало оптимизировать на высотный пуск ракеты (12 км и выше).

Несмотря на то, что результаты этого "мозгового штурма" не вылились в действующую ракетно-космическую систему, они создали плодородную почву для последующих разработок. В частности именно по такой концепции компания Берта Рутана Scaled Composites спроектировала для фирмы Virgin Galactic миллиардера Ричарда Брэнсона туристическую суборбитальную систему White Knight Two - SpaceShipTwo (проходит испытания с 2010 г.).

В 2010 г. к подобной схеме обратился и один из двух отцов-основателей Microsoft - меценат и инвестор Пол Аллен, учредивший совместно с Бертом Рутаном компанию Stratolaunch Systems. Сотрудничество Аллена с Рутаном началось почти десятилетием раньше с создания частного суборбитального пилотируемого ракетоплана SpaceShipOne, который в 2004 г. трижды поднялся на высоту более 100 км и завоевал знаменитый X-Prize.

В команду разработчиков Пол Аллен пригласил профессионалов высшей пробы - участников проекта Space Shuttle, летчиков-испытателей и пилотов "трехмахового" самолета-разведчика SR-71. Первоначально на проект планировалось потратить 300 млн долл. Очевидно, что успех разработки в равной степени зависел как от самолета-носителя, так и от ракеты.

Уже в 2011 г. компания представила проект своей АКС, состоящей из трех основных компонентов - летающей стартовой платформы, ракеты-носителя среднего класса и системы сопряжения вместе с соответствующей наземной инфраструктурой.

Самолет-носитель Model 351 разработала фирма Берта Рутана Scaled Composites (сам Руган отошел от дел в своей компании в апреле 2011 г.). В проект была заложена взлетная масса АКС в 544 т, но по мере разработки и постройки самолета она возросла до 590 т.

Ракету-носитель конструировала компания Илона Маска SpaceX, используя в качестве основы свой знаменитый Falcon 9. Из-за лимитированной грузоподъемности самолета-носителя (250 т) ракету по сравнению с прототипом пришлось "урезать" до варианта Shorty ("коротышка"): к тому времени Falcon 9 имел стартовую массу целых 400 т и не мог использоваться для воздушного старта. Falcon Shorty получился короче по длине и заметно легче по массе (не более 230-250 т), имел на первой ступени пять двигателей вместо девяти, а в хвостовой части оснащался треугольным крылом малого удлинения.

При воздушном старте ракета должна была выводить на низкую орбиту 6,12 т полезной нагрузки, что считалось достаточным даже для выполнения пилотируемых миссий: так, в презентации, которую представил публике Пол Аллен, Shorty нес космический корабль Dragon.

Третьим компонентом была система сопряжения самолета-носителя и ракеты, проектируемая компанией Dynetics. Последняя выполняла и концептуальную проработку системы в целом.

Для постройки и последующих испытаний новой АКС компания Stratolaunch Systems арендовала у местных властей 8,1 га земли в калифорнийской пустыне Мохаве, где располагается известный одноименный аэрокосмический летно-испытательный центр. По соседству с базирующейся здесь же фирмой Scaled Composites началось возведение двух огромных производственных ангаров. В октябре 2012 г. был сооружен цех производства композитных конструкций площадью 8200 м2, а в феврале 2013-го - ангар площадью 8600 м2 для сборки самолета-носителя.

Аэрокосмический летно-испытательный центр Мохаве располагает тремя искусственными взлетно-посадочными полосами, одна из которых - асфальтобетонная ВПП 12/30 - имеет длину более 3800 м, чего вполне достаточно для полетов системы Stratolaunch.

После отхода от дел Берта Рутана управление Stratolaunch Systems осуществляла компания Пола Аллена Vulcan Aerospace (подразделение его корпорации Vulcan Inc.). С апреля 2017 г. компания получила название Stratolaunch Systems Corporation.

Несмотря на свои огромные размеры, самолет Model 351 был спроектирован компанией Scaled Composites и построен в очень сжатые сроки. Ускорению работ и снижению затрат способствовало изначальное решение Рутана заимствовать ряд сложных систем и агрегатов у существующей авиатехники. Так, двигатели, шасси, агрегаты системы управления механизацией крыла и бортовое радиоэлектронное оборудование взяты со специальных приобретенных Stratolaunch Systems двух пассажирских лайнеров Boeing 747-400. Эти два самолета выпуска 1997 г. (No.28715/1120 и 28716/1124) до 2008-2009 гг. эксплуатировались в авиакомпании United Airlines, имея регистрационные номера N196UA и N198UA, в Мохаве их перегнали в начале 2012 г.

Самолет выполнен по схеме двухфюзеляжного высокоплана с прямым крылом большого удлинения и двумя комплектами вертикального и горизонтального оперения в хвостовой части фюзеляжей. Под центропланом, соединяющим два фюзеляжа, предусмотрена система подвески и сброса ракеты-носителя с космическим аппаратом, способная выдержать сосредоточенную нагрузку в 250 т.

Планер самолета-носителя, в соответствии с традициями компании Scaled Composites, практически целиком выполнен из углепластика. Большая часть поверхности фюзеляжей изготовлена из унифицированных прямоугольных - плоских или одинарной кривизны - панелей, что упрощает и удешевляет сборку.

Шасси машины - четырехопорное, убирающееся: каждый фюзеляж имеет по три основные стойки с четырехколесными тележками и по одной передней двухколесной стойке (все они взяты практически без изменений с самолетов Boeing 747-400). Таким образом, шасси самолета имеет 28 колес, что позволяет получить приемлемую нагрузку на ВПП при ожидаемой взлетной массе (до 590 т).

Силовая установка машины включает шесть турбовентиляторных двигателей PW4056 компании Pratt & Whitney, развивающих взлетную тягу по 25,7 тс, подвешенных на пилонах по три под каждой консолью крыла.

Длина самолета составляет почти 75 м, размах крыла - 117 м, высота - более 15 м. По размаху крыла Model 351 - крупнейший из когда-либо построенных самолетов в мире: самый крупный из ныне летающих самолетов Ан-225 "Мрия" имеет крыло размахом 88,4 м, Airbus А380 - 79,8 м, а знаменитый американский гигант - деревянная летающая лодка Hughes Н-4 Hercules постройки 1947 г. - оснащалась крылом размахом 97,5 м. По максимальной взлетной массе (590 т) "Птица Рух" уступает только "Мрие" (640 т) и превосходит А380 (575 т).

Ожидается, что Model 351 сможет развивать скорость до 850 км/ч и производить пуск ракеты-носителя на удалении до 2200 км от аэродрома базирования. Для взлета машины с полной нагрузкой должно быть достаточно полосы длиной не более 3700 м.

Летающую платформу планируется оснастить системой мониторинга состояния полезной нагрузки, а также устройствами заправки и подпитки баков ракеты (для компенсации испарения криогенных компонентов). Но запуски космических аппаратов - не слишком частое событие; чтобы самолет-носитель не простаивал, его предполагают загрузить перевозкой негабаритных грузов на дальность до 15 тыс. км. При выполнения этих задач с самолета демонтируются специальные системы для подвески и обслуживания ракеты-носителя.

Первая выкатка почти готового гиганта из сборочного ангара Stratolaunch Systems состоялась 31 мая 2017 г., когда компания распространила его первые фотографии, поразившие всех габаритами и необычным внешним видом самолета-носителя. 29 июня 2017 г. Федеральная авиационная администрация США (FAA) зарегистрировала машину, выдав ей бортовой номер N351SL. В документах FAA она значится под названием Scaled Composites Model 351 (серийный No.001).

В сентябре состоялись первые запуски и опробования двигателей, и к концу года создатели самолета приступили к рулежкам и пробежкам по аэродрому. Первая из них состоялась 18 декабря 2017 г., когда "Птица Рух" разгонялась почти до 50 км/ч. Осенью следующего года состоялись первые запуски двигателей, ближе к зиме начались первые пробежки. Скорость их постепенно нарастала, и 9 января 2019 года достигла 226 км/ч. Это были уже полноценные пробежки с отрывом передних стоек шасси.

Первый взлет Stratolaunch состоялся 13 апреля 2019 года. Первый демонстрационный пуск ракеты-носителя планируется пока тоже на 2019 год. В Stratolaunch Systems не раз заявляли, что в коммерческую эксплуатацию система может поступить уже в 2020 г. Но здесь есть проблема. Она касается ракеты-носителя...

Первый звоночек прозвучал еще пять лет назад, когда в конце 2012 г. из проекта Stratolaunch Systems решила выйти компания SpaceX. Причина банальна - фирма Илона Маска была перегружена сверх всякой меры: параллельно велась отработка ракеты Falcon 9 с постоянным наращиванием характеристик; выполнялась модификация грузового корабля Dragon и разрабатывался его пилотируемый вариант; интенсивно исследовалась технология вертикальной реактивной мягкой посадки. В эти планы носитель воздушного старта не вписывался никак. Кроме того, инженеры SpaceX столкнулись с техническими сложностями: интеграция в корпус ракеты треугольного крыла с наплывами настолько сильно меняла силовую конструкцию, что унификация с исходным проектом Falcon 9 была невозможна, а у Маска не было второй технологической линии, где бы он мог собирать носитель другой конструкции...

SpaceX и Stratolaunch расстались "полюбовно", и в начале 2013 г. контракт на разработку ракеты-носителя воздушного старта ALV (Air Launch Vehicle) был передан компании OSC. Новый разработчик совместно со своим партнером АТК предложил полностью твердотопливную ракету-носитель Pegasus II, способную выводить на низкую околоземную орбиту полезную нагрузку массой до 6100 кг. Однако в мае 2014 г., после полутора лет работ, было объявлено, что проект "не отвечает требованиям экономической эффективности и будет заменен".

Новая ракета, также предложенная OSC, получила обозначение Thunderbolt и по-прежнему была трехступенчатой. Однако на этот раз две первые твердотопливные ступени соединялись с криогенной третьей, которая имела два двигателя RL10C, работающих на жидком кислороде и жидком водороде. Стартовая масса предложенного носителя не превышала 227 т. Первая ступень оснащалась треугольным крылом, а головной обтекатель имел диаметр до 5 м и по зоне размещения полезного груза (с системой кондиционирования, регулирования температуры и влажности) соответствовал ракетам семейства Atlas V и Delta IV. В этом проекте OSC и АТК применили многие решения и компоненты, проверенные в полетах на ракетах Pegasus, Taurus, Minotaur и Antares. По утверждению разработчиков, наземное обслуживание изделия будет максимально упрощено, а время подготовки к миссии займет не более 24 часов. Старты предполагалось выполнять, в т.ч., с авиабазы Ванденберг.

В сентябре 2014 г., в разгар работ над новой ракетой, появился еще один проект применения АКС: американская корпорация Sierra Nevada (SNC) объявила, что разрабатывает концепцию системы запуска, в которой уменьшенный (до 75% исходного размера) вариант создаваемого ей космоплана Dream Chaser будет адаптирован для запуска системой Stratolaunch. Вскоре были опубликованы результаты исследования схемы космической транспортной системы SNC/Stratolaunch. Разработчики указывали на ряд уникальных возможностей, которые дает сочетание масштабно уменьшенного корабля Dream Chaser с системой Stratolaunch. В частности, радиус действия самолета-носителя с подвешенной под центропланом ракетой и кораблем оценивался в 1900 км. Предполагалось, что уменьшенный Dream Chaser будет доставлять на орбиту и возвращать с нее двух-трех астронавтов, а также разнообразные научные и прикладные полезные нагрузки.

Космоплан также планировалось использовать для выведения космических аппаратов либо для суборбитальной транспортировки грузов между двумя пунктами - он мог бы доставить "посылку" в любую точку Земли в пределах 1-1,5 часов. Кроме того, по расчетам, новая АКС позволяла обеспечить экстренный - в течение суток - запуск (или эвакуацию) астронавтов или грузов на Международную космическую станцию или в разрабатываемый "туристический отель" на низкой околоземной орбите.

Участие SNC в данном проекте не случайно. Дело в том, что космоплан Dream Chaser проиграл конкурс NASA по программе коммерческой доставки астронавтов на МКС (финалистами тендера стали Boeing с кораблем CST-100 и SpaceX с Dragon v2). Но несмотря на потерю контракта, представители SNC заявили, что продолжат работу на собственные средства. Последних, вероятно, не хватает... Видимо, поэтому и родился проект интеграции уменьшенного в масштабе Dream Chaser в систему воздушного запуска - в данной схеме можно было рассчитывать на деньги Пола Аллена. Однако, в последнее время о совместных работах SNC и Stratolaunch Systems ничего не слышно - возможно, из-за того, что Sierra Nevada все-таки получила контракт NASA в рамках второго этапа программы по коммерческой доставке грузов на МКС (CRS-2).

Применение криогенной ступени, которое должно было повысить энергетику "Тандерболта" и так "возбудило" SNC, снова "не срослось" с экономикой, и проект ракеты-носителя как-то тихо "сдулся". Эксперты говорят, что основная причина тому - переориентация Аллена на новый сегмент рынка, связанный с запуском малых космических аппаратов.

Как бы то ни было, осенью 2016 г. прозвучала новая идея. Stratolaunch и Orbital АТК (так называется компания, образованная в 2015 г. после слияния OSC и АТК) сообщили о новом стратегическом партнерстве, в рамках которого выдвигалась идея пуска в одном полете сразу трех легких ракет-носителей Pegasus XL. По замыслу специалистов и руководителей Stratolaunch Systems, такое решение позволит снизить затраты за счет единовременной закупки нескольких ракет сразу. Есть и другие резоны. Например, считается, что групповой пуск дает некоторые преимущества, особенно в области выведения спутников в интересах национ&чьной безопасности. В частности, вице-президент Stratolaunch по стратегическому развитию Стив Никсон считает: "За один вылет можно запустить всю группировку спутников, располагающуюся в разных орбитальных плоскостях, если, конечно, каждая ракета выводит по несколько спутников". Первую миссию было предложено осуществить в 2019 г.

Идея пуска сразу трех "Пегасов" интересна, но вызывает сомнения в экономической целесообразности. Сама по себе ракета выводит на орбиту слишком малый полезный груз и, к тому же, довольно дорогая: так, в 2015 г. при закупке услуг по запуску в 2017 г. спутника Ionospheric Connection Explorer массой всего 290 кг при помощи Pegasus XL, NASA указала рекордную сумму контракта в 56,3 млн долл. Высокая цена является следствием того, что Pegasus XL производится в штучных количествах и стартует не чаше одного раза в год. Сомнительно, что на таких показателях можно построить эффективный бизнес. Видимо, исходя из этих соображений Stratolaunch Systems в итоге начала собственные изыскания в области средства выведения.

В середине ноября 2017 г. стало известно, что компания планирует испытывать ракетные двигатели своей разработки в Космическом центре им. Стенниса - Stratolaunch заплатит за это 5,1 млн долл. До 1 июня 2018 г. компания должна поставить на стенд Е1 свое оборудование, a NASA - завершить разработку, изготовление и установку вспомогательных систем с тем, чтобы выполнить к концу года серию огневых испытаний. Никаких подробностей фирма Аллена пока не сообщает, но из озвученных фактов эксперты делают вывод о проектировании ею собственной новой ракеты-носителя воздушного старта.

Несмотря на все имеющиеся проблемы, Stratolaunch Systems уже продемонстрировала завидный результат. Мало кто в мире дошел до стадии изготовления летного "железа" для авиационно-космической системы, и даже если проект ограничится созданием одного лишь уникального самолета-носителя, Пол Аллен уже обеспечил себе заметное место в "зале славы" мировой авиации и космонавтики.





ЛТХ:
Модификация Stratolaunch
Размах крыла, м 117.35
Длина самолета,м 75.55
Высота самолета,м 15.25
Площадь крыла,м2
Масса, кг
пустого самолета 226795
максимальная взлетная 589680
Тип двигателя 6 ТРДД Pratt & Whitney PW4056
Тяга, кН 4 х 213,4
Максимальная скорость, км/ч
Крейсерская скорость, км/ч 850
Практическая дальность, км 3705
Практический потолок, м
Экипаж, чел 2-8

Triumph


Разработчик: Rutan (Scaled Composites)
Страна: США
Первый полет: 1988
Тип: Административный самолет
ЛТХ Доп. информация



В середине 80-х компания "Scaled Composites" начала работу над новым проектом Берта Рутана (Burt Rutan) - гражданским административным цельнокомпозиционным самолетом Model 143 Triumph. Его разработка изначально осуществлялась в интересах компании "Beech".

Самолет предполагалось оснащать различными двигателями (поршневыми, турбовинтовыми и ТРДД), а первый полет он выполнил с парой турбовентиляторных двигателей Williams International FJ44 12 июля 1988 года.

Triumph к 1990 году налетал около 110 часов, в частности, применялся в качестве самолета сопровождения в рамках проекта ARES. Испытания показали, что проект имеет большое будущее - скорость самолета была на уровне Cessna Citation II, при этом экономия топлива составляла 60% (!).

Однако к тому времени финансовое положение компании Beechcarft ухудшилось, средств на сертификацию и запуск самолета в серийное производство не нашлось, и программа была закрыта. Двигатели позже с самолета были сняты и возвращены компании "Williams".

В отличие от Starship, самолет остался в одном экземпляре. Его установили как памятник в компании Scaled Composites в пустыне Мохаве, а затем передали в экспозицию Джо Девиса (Joe Davies) в Heritage Airpark.







ЛТХ:
Модификация Triumph
Размах крыла, м 14.63
Длина самолета, м 11.89
Высота самолета, м 3.32
Площадь крыла,м2 18.49
Масса, кг
пустого самолета 2268
максимальная взлетная 4082
Тип двигателя 2 ТРДД Williams-Rolls FJ44
Тяга, кН 2 x 8.0
Максимальная скорость, км/ч 740
Крейсерская скорость, км/ч 630
Практическая дальность, км 2963
Практический потолок, м 12500
Экипаж, чел 1 - 2
Полезная нагрузка 6 пассажиров

VariEze


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1975
Тип: Легкий многоцелевой самолет
ЛТХ Доп. информация



После трех лет участия в слетах EAA к Берту Рутану обращались с просьбами продать кит-наборы VariViggen, но он отказывался брать деньги вперед, работая над технологией изготовления набора минимальной трудоемкости и проектируя новый самолет. В результате появились VariViggen, модель 32SP с трехслойными обшивками, и VariEze - совершенно новая "утка", которая буквально очаровала тысячи пилотов во всем мире. Рутан спроектировал этот самолет буквально за 3,5 месяца, с февраля по май 1975 г., а появление его на слете в Oshkosh сегодня сравнивают с революцией в Fly-in. Берт начал продавать чертежи VariEze за 125 долларов, и с момента первой продажи получил к концу 1976 г. на строительство своих самолетов 750 тыс. долларов! Такому успеху способствовали не только участие в слетах и статья Джека Кокса (Jack Cox) в журнале "Sport Aviation", но и распространение ежеквартального информационного бюллетеня (задолго до появления Интернета) нескольким тысячам подписчиков.

В 1976 г. Рутан смог заплатить первую зарплату Гэри Моррису, оставил семье всего 8 тыс. долларов, а остальные деньги вложил в производство и разработку новых самолетов. Цифра 13 оказалась вполне удачной для Берта. Всего за полвека самостоятельной конструкторской деятельности он разработал 46 различных летательных аппаратов, и практически каждый из них был уникальным, непохожим на другие. Очевидно, что хронологическое описание всех этих разработок по отдельности в журнале сделать сложно. Поэтому в дальнейшем я объединю разные проекты в группы и попытаюсь рассказать о них коротко, чтобы показать хотя бы диапазон творчества Рутана. При этом должен заметить, что некоторые самолеты сложно отнести к какой-то одной группе. В частности, это относится к двухфюзеляжным самолетам, которые могут быть отнесены и к разным группам по расположению несущих поверхностей.



Если на разработку VariViggen было затрачено не менее пяти лет, то второй свой самолет, VariEze, модель 31, Рутан построил в рекордный срок: продумал его концепцию в 1974 г., а в мае 1975 г. уже взлетел прототип с двигателем Volkswagen мощностью 62 л.с. С этим мотором брат Рутана Дик вылетел на слет в Ошкош и преодолел расстояние 2636 км за 13 часов 8 минут 45 секунд, затратив на перелет всего 40 галлонов бензина (чуть более 150 л, 5,69 л/100 км!). Самолет вызвал восторг американцев. В итоге только за четыре года после появления прототипа было продано 4500 комплектов, около 2000 самолетов были в стадии сборки и 300 построено к 1980 г.

В 1985 г. продажи кит-наборов были прекращены, а в эксплуатации к тому времени оставалось около 800 самолетов. По данным NTSB, в период с 1975 по 2005 годы из 800 самолетов авиационные происшествия были на 130, в том числе 46 самолетов потеряны в катастрофах. Если пересчитать количество катастроф на 1000 самолетов, то в целом показатель для VariEze в 30 раз ниже по сравнению со средним показателем в АОН США, что подтверждает большую безопасность "утки" по сравнению с другими самолетами.


VariEze стал своеобразным эталоном "утки". В дальнейшем на его базе Рутан и другие конструкторы разработали целый ряд удачных самолетов.

Особенности VariEze, ставшие классикой современной "утки": стреловидное крыло большого удлинения с большим корневым наплывом и винглеты на законцовках крыла, прямое переднее горизонтальное оперение (ПГО) большого удлинения. Винглеты, или крылышки Уиткомба, которые впервые применил Рутан на легких самолетах, сегодня используются очень широко. В "утках" они выполняют две функции: служат в качестве килей с рулями направления и способствуют уменьшению индуктивного сопротивления, а иногда их используют как воздушные тормоза. Угол установки ПГО и его профиль обеспечивают VariEze предупреждающий срыв потока на ПГО, что дает возможность пилоту перейти на меньшие углы атаки и избежать срыва в опасные режимы всего самолета. "Утка" Рутана имела минимальную площадь смачиваемой поверхности и минимальные потери на балансировку, поэтому при одинаковой мощности силовой установки с аналогами нормальной схемы могла летать с более высокими скоростями и преодолевать при том же запасе топлива большие расстояния.

VariEze по максимальной массе наиболее близок к современным ультралайтам. Но в середине 70-х не было самолетов с двигателем мощностью 100 л.с. (на большинстве VariEze установлены Continental 0-200-B), способных разгоняться до 314 км/ч и пролетать без дозаправки почти 1400 км (табл. 1). VariEze летал вдвое дальше по сравнению с VariViggen!

В конструкции VariEze впервые было использовано комбинированное шасси: основные опоры на рессоре фиксированные, носовая опора - убираемая. Причем передняя стойка складывалась на стоянке, чтобы обеспечить удобную посадку в кабину. Как уже было отмечено, на прототипе был установлен автомобильный двигатель Volkswagen.

Он оказался ненадежным, поэтому со второго экземпляра на большинстве самолетов использовали сертифицированный авиационный мотор Continental O-200-B, на некоторых устанавливали двигатели Franklin. На первых самолетах для управления по тангажу и крену использовали элевоны, в дальнейшем для управления по крену применяли элероны, а по тангажу - рули высоты.









ЛТХ:
Модификация VariEze
Размах крыла, м 6.76
Длина, м 4.32
Высота, м 1.50
Площадь крыла, м2 4.98
Масса, кг
пустого самолета 263
максимальная взлетная 476
Тип двигателя 1 ПД Continental O-200-B
Мощность, л.с. 1 х 100
Максимальная скорость , км/ч 314
Крейсерская скорость , км/ч 266
Практическая дальность, км 1368
Скороподъемность, м/мин 486
Практический потолок, м 7625
Экипаж, чел 2

VariViggen


Разработчик: Rutan
Страна: США
Первый полет: 1972
Тип: Легкий многоцелевой самолет
ЛТХ Доп. информация



В своей лекции Берт Рутан (Burt Rutan) признался, что его увлечение авиацией родилось под впечатлением от большого скачка летных характеристик самолетов, который пришелся на его детские годы. А решение стать конструктором Берт принял, собирая модели самолетов, в частности, бомбардировщиков B-36 Peacemaker фирмы Convair. Моделизм сыграл в его судьбе не менее важную роль, чем потрясающие успехи авиации, очевидцем которых он оказался в то время. Не обошлось и без помощи взрослых. Знакомый владелец местного hobby shop чуть не каждые выходные вывозил Рутана и его приятелей на соревнования по авиамоделизму в Dinuba, San Francisco (California). Берт не только экспериментировал с моделями, отказываясь просто собирать их из наборов, но и участвовал в различных соревнованиях. Первый свой приз он получил в 12 лет на конкурсе. питьевого молока. А к 17 годам, когда он стал призером соревнований по авиамоделизму в Далласе (Dallas), у него был опыт конструирования 11 оригинальных авиамоделей.

Продолжением детского увлечения стала профессия, которой Рутан начал овладевать в Калифорнийском технологическом институте (California Polytechnic University), куда поступил в 1961 году на отделение аэронавтики. Надо сказать, что в 2016 году этому учебному заведению исполнится 125 лет, и с ним связаны судьбы 31 лауреата Нобелевской премии, десятков выдающихся ученых и инженеров, здесь работает лаборатория реактивного движения, которая запускает большую часть космических VariViggen Model 27 (первый аппаратов NASA. И здесь же Берт увлекся самолетами схемы "утка". Восхищенный шведским истребителем-уткой Saab 37 Viggen, Рутан начал проектирование своего первого homebuilt VariViggen. Еще будучи студентом, он провел исследования модели своей "утки" в аэродинамической трубе в Cal Poly в 1964 году.

Но непосредственно к строительству первой самоделки приступил спустя лишь четыре года, когда служил на базе Edwards ВВС США, куда поступил в 1965 г. сразу после окончания университета. Служба в армии, которой он отдал семь лет жизни, также сыграла свою роль в биографии авиаконструктора, поскольку Берт освоил профессию инженера-испытателя, а финалом его армейской карьеры было участие в летных испытаниях F-15.

В свободное от службы время Рутан строил свою первую "утку", вкладывая в нее не только университетские знания, но и новый опыт исследователя. Не имея более возможности исследовать модель будущего самолета в аэродинамической трубе, он создал специальный стенд на базе автомобиля Dodge Dart. Установив на мачте модель VariViggen, он снимал с помощью уникальной аппаратуры ее аэродинамические характеристики, разгоняясь на своем "Додже". Сегодня этим никого не удивишь, но в то время такой стенд был оригинальным решением.

В 1971 г. Рутан впервые приехал на слет EAA в Oshkosh (он стал членом Ассоциации экспериментальной авиации еще в 1965 г.). А спустя год его VariViggen выиграл премию Stan Dzik за вклад в развитие конструирования, поскольку этот самолет был первой "уткой" с толкающим винтом, которая была представлена на слете. VariViggen стал "бомбой" слета 1972 г., вызвал громадный ажиотаж американских авиалюбителей. Он сулил им ощущения полета на современном истребителе, который можно довольно быстро и дешево построить своими руками. Но прежде чем рассказать о триумфе "уток" Берта, надо признать, что распространению самолетов Рутана предшествовало еще несколько событий.

Одним из таких событий была встреча Берта Рутана с Джимом Беде (Jim Bede), конструктором известного одноместного самолета BD-5. Кто-то из членов местной организации EAA еще в 1971 г. рассказал Джиму о Рутане, его проекте и опыте испытательной работы в ВВС. Поэтому Джим предложил Берту работу в качестве летчика-испытателя его самолетов, которые Беде собирался продавать в виде кит-наборов. В то время Рутан искал работу после окончания службы, хотя еще и не решил окончательно разрывать отношения с ВВС, поскольку работа там была престижной и высокооплачиваемой. Кроме того, Берту не нравилась концепция самолета с крылом малого удлинения и высокой удельной нагрузкой на крыло. Тем не менее, он согласился работать на Джима, рассчитывая, однако, что сможет внести свой вклад в развитие проекта и стать партнером по бизнесу. Рутан даже разработал концепцию одноместного цельнометаллического MiniViggen, который мог бы так же, как и BD-5, летать с поршневым или турбореактивным двигателем, но иметь при этом лучшие летные характеристики и быть более без опасным. К удивлению Берта, его предложения не заинтересовали Джима Беде. Очевидно, тот не планировал делить свой бизнес с молодым инженером. Назревал скандал, которого удалось избежать, и Берту пришлось проработать с Джимом не один год, как он первоначально предполагал, а два. Эти годы не пропали даром, так как Рутан работал как ведущий конструктор обеих моделей BD-5 (с поршневым и турбореактивным двигателями), испытывал их, глубже разобрался в особенностях производства и продаж самолетов из кит-наборов.

В 1973 году он ушел из фирмы Беде и решил создать, "стиснув зубы", свой собственный бизнес. Оснований для этого было более чем достаточно. VariViggen по-прежнему был интересен многим американским пилотам и самодельщикам. При этом Берт решил не использовать вклады будущих заказчиков, как Джим Беде, до тех пор, пока не подготовится к производству и продажам кит-наборов. Участвуя в разработке BD-5, он приобрел опыт, который позволил ему в дальнейшем избежать ошибок своего прежнего работодателя в собственном бизнесе.

На повестку дня встал вопрос о производстве наборов для сборки VariViggen. К тому времени Берт понял, что самолет, изготовленный из разных материалов (деревянный фюзеляж из сосны и березового шпона, металлическое крыло, шасси, для уборки и выпуска которого использовался электродвигатель), сложен для сборки в домашних условиях, поэтому необходимо было доработать и конструкцию, и технологию изготовления кит-набора и самолета. Но вначале необходимо было найти помещение для работы, а также жилье для семьи из четырех человек. Рутан вернулся в Калифорнию, взял у отца взаймы 15 тысяч долларов и занялся поиском места для своей фирмы. Однако в Лос-Анджелесе аренда, а тем более покупка жилья и производственных площадей были безумно дороги, поэтому Берт занялся поисками подходящих условий в Калифорнии на огромной территории вплоть до границы с Мексикой: Brown Field, Montgomery, Ramona, Flabob и многие другие места оказались слишком дорогими для Рутана. И только заброшенный аэропорт в пустыне Мохаве (Mojave), всего в 80 милях севернее Лос-Анджелеса (!), он счел вполне приемлемым по цене. Берт арендовал за 15 долларов в месяц угол старого деревянного ангара и начал работу в этом забытом Богом месте. Как он признался потом, его согревала мысль, что аэродром находится недалеко от базы Edvards, куда он рассчитывал вернуться в случае неудачи собственного дела.

Вначале Берт зарабатывал, продавая за 27 долларов чертежи своего VariViggen. Спрос на них был, поскольку участие Рутана в AirVenture Oshkosh в 1972-74 гг. подогрело интерес к самолету. Однако Берт прекрасно понимал, что продажа чертежей - это не то, чем он хотел заниматься. С первых дней работы в Мохаве он размышлял над тем, как сделать VariViggen более простым и технологичным. В один из дней открытых дверей родного университета он познакомился с исследователями, которые разрабатывали технологии изготовления трехслойных обшивок. Работая у Джима Беде, Рутан уже имел небольшой опыт изготовления элеронов из пенопласта со стеклопластиковой обшивкой. После встречи в университете он решил освоить технологии резки пенопласта нагретой струной и склеивания трехслойных обшивок. Оказалось, что в отличие от производства цельнометаллических или деревянных конструкций, новая технология практически не требовала оснастки, и для изготовления агрегатов самолета был необходим минимум инструмента. Фактически Рутан освоил новую технологию изготовления кит-наборов самолетов из композитов.

К тому времени Берт переехал в ангар No.13 и повесил на его воротах табличку Rutan Aircraft Factory (RAF). Это произошло в 1973 г. В дальнейшем под этой торговой маркой будет разработано пятнадцать пилотируемых самолетов, выполнены 12 исследовательских программ и заказы крупных частных фирм, таких, как Beechcraft и NGT-Fairchild, а также государственных учреждений, в частности, NASA. Но в начале пути площадь ангара RAF была значительно больше, чем необходимо было Рутану в то время. Он отгородил часть ангара, а остальную площадь сдал в аренду. Таким образом, субарендаторы освободили его от забот об оплате производственных площадей, и Берт сконцентрировался на подготовке производства кит-наборов. В первые годы единственным работником RAF был сам Рутан. Затем к нему присоединился Гэри Моррис (Gary Morris), художник по образованию, который вначале приходил в ангар Берта ради интереса, а затем начал помогать ему в работе со стеклопластиком. Рутан не мог тогда платить Моррису зарплату и иногда угощал ужином, когда они задерживались в ангаре допоздна.

Поскольку история разработки VariViggen - первого пилотируемого самолета, сконструированного Рутаном - уже изложена, ограничусь несколькими замечаниями. Прежде всего, приставка Vari связана с тем, что в процессе разработки Берт несколько раз менял параметры крыла, пока не нашел подходящее для него решение. Опытный образец, модель 27, который впервые взлетел в мае 1972 г., отличался от серийных образцов модели #32SP значительно: его фюзеляж был длиннее, размах крыла и размеры винглет крыла больше. Крыло модели 27 металлическое, в модели 32SP в качестве конструкционных материалов применялись трехслойные панели и дерево. Всего было продано более 60 комплектов VariViggen, из них построено 20 самолетов.

В настоящее время летает менее пяти VariViggen, с одним в 2006 г. произошло авиационное происшествие вследствие загрязнения топливного бака. С 1988 г. прототип VariViggen, модель 27, находится в музее AirVenture EAA в Ошкоше.








ЛТХ:
Модификация VariViggen
Размах крыла, м 5.79
Длина, м 5.12
Высота, м 1.88
Площадь крыла, м2 11.48
Масса, кг
пустого самолета 464
максимальная взлетная 773
Тип двигателя 1 ПД Lycoming O-320
Мощность, л.с. 1 х 150
Максимальная скорость , км/ч 266
Крейсерская скорость , км/ч 242
Практическая дальность, км 645
Практический потолок, м 4542
Экипаж, чел 2

Voyager


Разработчик: Rutan, Scaled Composites
Страна: США
Первый полет: 1986
Тип: Экспериментальный сверхдальний самолет
ЛТХ Доп. информация



Voyager - экспериментальный сверхдальний самолет, разработанный американской фирмой Rutan Aircraft (позже ставшая называться Scaled Composites Incorporated). Этот летательный аппарат был сконструирован для длительного путешествия. Поэтому ему и дали имя "Вояджер" - "путешественник".

Рекордный полет американских пилотов на "Вояджере" не может не вызывать восхищения. Самолетом управляли летчик-испытатель Дик Рутан и 34-летняя летчица спортивной авиации Джина Йигер. Девять суток и четыре минуты они находились в воздухе, приземлившись на авиабазе Эдвардс в США 23 декабря 1986 года, откуда и начинали свой перелет.

За девять суток "Вояджер" покрыл расстояние в 40 тысяч километров. Специалисты утверждали, что он мог пролететь еще 500 километров.

Человек во все времена стремился покорить новые рубежи. Первый в мире рекорд дальности полета был установлен в начале XX века бразильцем Альберте Сантос-Дюмоном, который пролетел на летательном аппарате собственной конструкции... 220 метров. Своеобразным предшественником "Вояджера" можно считать АHТ-25, разработанный советским авиаконструктором Андреем Hиколаевичем Туполевым. Hа нем были установлены фантастические по тем временам чкаловские рекорды, которые дали мощный импульс развитию советской науки. Советским пилотам, которые в 1937 году совершили беспосадочный перелет из СССР через Северный полюс в Америку, рукоплескал весь мир.

Путешествие "Вояджера" привлекло внимание и Пентагона. Его представитель вспомнил, что предыдущий мировой рекорд полета по прямой был установлен в 1962 году на бомбардировщике ВВС США В-52. Тогда американская "летающая крепость" взлетела в Токио и приземлилась на базе ВВС США в Испании, пролетев более двадцати тысяч километров.

Hаиболее яркими представителями экспериментальных самолетов из композиционных материалов стали два самолета конструктора Берта Рутана: административный самолет фирмы "Боинг" Бичкрафт "Старшип-1" и рекордный дальний самолет Рутан "Вояджер". Первый из этих самолетов выпуска 1983 года был спроектирован с помощью ЭВМ, при этом в качестве основного материала конструкции был использован углепластик с повышенными техническими показателями.

По схеме самолет Бичкрафт "Старшип-1" был двухдвигательным самолетом - "уткой", причем разнесенное вертикальное оперение располагалось на концах крыла, одновременно выполняя функции концевых шайб.

В 1981 году Рутан начал работать над самолетом "Вояджер", который предназначался для кругосветного беспосадочного перелета. Скромная гостиная дома Берта Рутана в городке Мохаве, штат Колифорния, превратилась в штаб по подготовке полета и служила этой цели целых пять лет. Вместе с ним работали его брат Дик и Джина Йигер, в прошлом чертежница-конструктор. А в ангаре ╧ 77 на местном аэродроме все это время не было отбоя от добровольцев. Многие местные жители изъявили желание помочь в строительстве летательного аппарата.

Предметом особой гордости братьев было то, что они претворили в жизнь свою затею на собственные средства, не получив от правительства ни цента. Hо было бы ошибкой подозревать их в полном бескорыстии. Создав фирму "Вояджер эйркрафт инкорпорейтед", Рутаны наметили программу возвращения своих денег и даже получения прибылей за счет показательных полетов и рекламы. Так, например, компания "Мобил ойл корпорейшн" предоставила для двигателей "Вояджера" новое синтетическое масло, взамен приобретя право использовать изображение самолета на рекламных проспектах своей продукции.

Первый испытательный полет, выполненный в июне 1984 года Диком, продолжался 30 минут. Максимальное же расчетное время полета самолета без посадки было 14 суток, протяженность - 45 060 километров. Hо абсолютный рекорд дальности - полет без посадки и без дозаправки - состоялся через два года.

Дальность полета зависит, прежде всего, от отношения веса топлива к взлетному весу самолета. Масса пустого самолета "Вояджер" была всего 840 килограммов при массе горючего в 4052 килограмма. Взлетная масса составляла 5137 килограммов. 72 процента взлетного веса "Вояджера" составляло топливо! Для сравнения, у современных дальних пассажирских самолетов относительный вес доходит примерно до 40 процентов, у АHТ-25, чуда 1930-х годов, составлял 52 процента. Hедаром в американской печати его окрестили "летающим бензобаком".

Повышение запаса топлива представляет особенно трудную проблему именно для небольших самолетов. Ведь у них не хватает внутреннего объема для размещения такого большого запаса горючего. Hа "Вояджере" объемы для топлива удалось увеличить за счет применения двухбалочной компоновочной схемы. Кроме традиционных емкостей, прежде всего в крыле, а также в фюзеляже и горизонтальном оперении, были использованы дополнительные емкости этих двух балок.

Другой важнейшей задачей было снижение веса пустого самолета. Уменьшению веса конструкции способствовало применение новейших композиционных материалов с высочайшими характеристиками. Так, основной использованный углепластик в пять-десять раз прочнее стали и намного легче обычных алюминиевых сплавов. Примененная двухбалочная компоновка также способствовала уменьшению веса конструкции, так как эти балки, как говорят, "разгружали" крыло (снижали изгибающий момент по крылу от аэродинамических сил за счет нагружения крыла моментом в противоположную сторону, вниз, от сил веса балок с содержимым). Уменьшился вес силовой установки, оборудования, снаряжения. Все это способствовало и уменьшению потребной тяги или мощности двигателей, а значит, их веса и расхода топлива.

Другим способом увеличения дальности полета является улучшение аэродинамики самолета. Это позволяет выбрать менее мощный и вместе с тем более легкий двигатель с меньшим расходом топлива. Поскольку "Вояджер" тихоходный самолет, то значительную долю аэродинамического сопротивления составляет так называемое индуктивное сопротивление, обусловленное вихреобразованием на концах крыла и снижающееся при увеличении размаха крыла. Для борьбы с ним на самолете установлено чрезвычайно длинное крыло с удлинением 33,8 (отношение размаха к средней хорде - ширине), в то время как у современных пассажирских самолетов удлинение крыла, как правило, не превышает 10.

Гондола с кабиной экипажа и двумя поршневыми двигателями располагались на крыле. Передний двигатель воздушного охлаждения мощностью 130 лошадиных сил с тянущим винтом работал на взлете, а задний, жидкостного охлаждения, мощностью 110 лошадиных сил использовался для маршевого полета. Двигатели были изготовлены фирмой "Теледайн Континенталь" по заказу Пентагона для беспилотных разведывательных самолетов.

"...Самой большой находкой конструктора Б. Рутана, - пишет В.А. Киселев в журнале "Техника и наука", - является разработка и применение на "Вояджере" концепции двух двигателей. Уже отмечалось, что для экономии топлива нужно применять двигатель минимальной мощности. Hо в процессе полета на дальность вес самолета снижается за счет выработки топлива. У "Вояджера" это снижение тоже рекордно - в 5 раз! Следовательно, в эти 5 раз желательно уменьшить и мощность силовой установки. Снижать мощность за счет такого значительного дросселирования и уменьшения числа оборотов двигателя невыгодно; удельный расход топлива растет; желательно совершать полет при оборотах, близких к расчетным. В такой ситуации очень выгодным явилось решение использовать два работающих двигателя в начальный период полета и только один - в остальной период, когда выработка горючего снизила вес самолета".

В результате расход горючего у "Вояджера" составил в среднем всего 91 грамм на километр. Это примерно столько же, сколько расходуют обычные легковые машины типа "Жигулей". А ведь самолет в несколько раз тяжелее и к тому же не ехал, а летел со средней скоростью 185 километров в час. Два двигателя, это не только экономия горючего, но и повышение безопасности. Они также в экстренном случае позволяют увеличить мощность при необходимости преодоления грозового фронта или горных вершин. По всей видимости, именно концепция двух двигателей явилась тем последним звеном, которое в итоге позволило достичь успеха.

"Расположить два двигателя на крыле нельзя, - продолжает Киселев, - ведь значительную часть полета работает только один и он будет создавать несимметричную тягу. Значит, оба винта надо располагать по оси симметрии самолета. Применить два соосных винта, каждый из которых вращается своим двигателем, плохо: потребуется длинный и тяжелый вал от заднего двигателя к винту; один остановленный винт снизит эффективность другого. Тогда, может, разнести винты и двигатели по концам фюзеляжа? Такое решение не пройдет, потому что при посадке и взлете задний винт или заденет землю, или, чтобы этого не произошло, потребуются длинные и тяжелые стойки шасси, что явно не выгодно. Тогда давайте сдвинем задний винт вперед, укоротив фюзеляж, но не сдвигая вперед горизонтального оперения (ГО), не укорачивая его плеча. Достичь этого можно, закрепив ГО на двух дополнительных балках фюзеляжа. Полученная компоновка уже удовлетворяет рассмотренной концепции двух двигателей. Hо обратим внимание на оптимальную форму крыла "Вояджера". Оно очень длинное и узкое (с малой хордой). Hа такой малой хорде трудно обеспечить жесткость крепления фюзеляжа и двух балок; относительные деформации ГО и крыла будут значительны, что ухудшит устойчивость и управляемость самолета. Кроме того, в потоке от винтов находится ГО, что, хотя и может улучшить управляемость, но зато снизит тягу винта. Последнее обстоятельство для сверхдальнего самолета имеет более существенное отрицательное значение. В этой ситуации Б. Рутан находит оригинальное решение: поменять местами крыло и ГО, то есть от обычной аэродинамической схемы с хвостовым оперением перейти к схеме "утка", у которой ГО находится впереди крыла. Теперь переднее ГО связывает между собой балки и сам фюзеляж, то есть является дополнительной опорой для балок фюзеляжа. Такая схема обеспечивает большую жесткость и меньшую угловую деформацию ГО относительно крыла. Теперь ничто не тормозит потока от винта основного заднего двигателя. Следовательно, решение, найденное Б. Рутаном, является самым выгодным, оптимальным".

Когда из ангара ╧ 77 на аэродроме в Мохаве впервые выкатили летательный аппарат, собравшиеся специалисты и журналисты были поражены его странным сходством с гигантской ископаемой птицей - птеродактилем.

14 декабря 1986 года "Вояджер", разбежавшись по взлетной дорожке до скорости 70 миль в час (в дальнейшем скорость полета "Вояджера" колебалась от 90 до 150 миль в час), некоторое время не мог взлететь. Крыло, полностью загруженное горючим, несмотря на повышение его изгибной жесткости, дало очень большой прогиб. В конце разбега самолета, когда начались сильные упругие изгибные колебания крыла, произошло несколько ударов колеблющихся концов консолей о поверхность взлетной полосы. Концевые щитки крыла оторвались: левый - на земле, а правый - в воздухе. Однако из-за этих "мелочей" полет решено было не прерывать.

В. Бирюков подробно рассказал о полете "Вояджера" в журнале "Природа и человек": "...Первые двое суток полета Дик провел за штурвалом "Вояджера" практически бессменно. Он лишь на короткие промежутки времени передавал управление Джине или включал автопилот. Если перелет над Тихим океаном не представил особых трудностей, то дальше, над Малайзией, над Индийским океаном, а главное над территорией Африки путешественники столкнулись с зонами сильных атмосферных волнений...

...Экипаж был вынужден и резко менять курс (порой до 90 градусов), и спешно уходить вниз или вверх, спасаясь от коварных турбулентных потоков.

Hа третий день пути в районе Филиппинского архипелага наступил редкий момент, когда, по настоянию врача экспедиции, оставшегося на аэродроме в Мохаве, был включен автопилот. Дик и Джина получили возможность отдохнуть. Кабина самолета столь мала - 70_210_140 сантиметров, что Дик дремал, откинув голову на пилотское кресло, а Джина размещалась лежа, правее от него, окруженная многочисленными приборами и необходимыми в полете предметами. Чего только не было в кабине: переключатели емкостей с горючим (их было на борту всего 16), аварийная ручная помпа для горючего, автоматическая и принудительная заправка двигателей маслом, рация, навигационные приборы, две канистры с питьевой водой (40 литров), контейнеры с провиантом. И еще одна трудность, которая сопровождала путешественников все девять дней полета, - оглушающий шум двигателей. Hаземные диспетчеры полета в Мохаве поддерживали радиосвязь с "Вояджером" через спутники или пользовались услугами ретрансляторов авиалайнеров, оказывавшихся в непосредственной близости от путешественников. Они сообщали, что Дик и Джина далеко не сразу реагировали на радиозапросы. Нередко проходило не менее пяти минут, пока пилоты собирались с мыслями.

Когда "Вояджер" летел над центральной частью Атлантического океана, направляясь к побережью Латинской Америки, на приборной доске кабины внезапно загорелась красная лампочка. Задний двигатель сильно нагрелся, упало давление масла. А вскоре мотор, чихнув несколько раз, заглох. Hаземные диспетчеры передали на борт: "Внимание! Готовьтесь к аварийной посадке", - и стали прикидывать, на каком из бразильских аэродромов можно ее совершить, Джина и Дик, которым попутный ветер над западной частью Атлантики позволил немного передохнуть, были подавлены неприятным известием. Hо через несколько минут экипаж радостно сообщил на землю, что полет будет продолжен. Утомленные борьбой со стихией, летчики забыли вовремя долить масло в двигатель. Ошибка была исправлена, двигатель удалось запустить.

Hа заключительном этапе маршрута, когда "Вояджер" после того, как он почти сутки буквально крался между циклонами вдоль западного побережья США и Мексики и приближался к базе ВВС Эдвардс, внезапно прекратилась подача горючего. Причем в тот же самый злополучный задний двигатель. Джина по самый пояс влезла в правое крыло, отключила автоматическую помпу и приступила к подаче горючего при помощи ручной. Hо на этом злоключения не кончились - отказал стартер. Дик включил автопилот и полез в левое крыло, где находились предохранители электросистемы. Только тогда стартер заработал, а затем, немного покапризничав, и мотор. Потом включилась автоматическая помпа горючего, и Джина смогла вернуться в кабину на свое место".

В конце концов, Дик и Джина выдержали это тяжелое девятисуточное испытание непрерывным шумом, жесткой болтанкой и неудобствами малой кабины самолета и с честью закончили этот исторический перелет на авиабазе Эдвардс.









ЛТХ:
Модификация Voyager
Размах крыла, м 33.76
Длина, м 8.90
Высота, м 3.13
Площадь крыла, м2 33.70
Масса, кг
пустого самолета 1020
максимальная взлетная 4400
топлива 3180
Тип двигателя
передний 1 ПД Teledyne Continental 0-240
задний 1 ПД Teledyne Continental IOL-200
Мощность, л.с.
передний 1 х 130
задний 1 х 110
Максимальная скорость , км/ч 240
Крейсерская скорость , км/ч 185
Практическая дальность, км 46212
Практический потолок, м 6250
Экипаж, чел 2

White Knight


Разработчик: Rutan, Scaled Composites
Страна: США
Первый полет: 2002
Тип: Самолет-носитель космического ЛА
ЛТХ Доп. информация



В рамках проекта "Tier One" компания "Mojave Aerospace Ventures", совместное предприятие американского миллиардера Пола Аллена и компании "Scaled Composites", осуществила разработку, постройку и испытания первого в мире частного суборбитального космического корабля и его самолета-носителя.

Самолет Scaled Composites Model 316 SpaceShipOne (N328KF) представлял собой трехместный экспериментальный ракетоплан, предназначенный для старта с самолета-носителя и полета на высоте до 100 км. Уникальная конструкция аппарата позволяет ему на большой высоте осуществлять полет как типичная ракета, а после входа в плотные слои атмосферы он осуществляет полет уже как самолет - с использованием аэродинамических поверхностей (крыло с пневматическим приводом может менять свое положение, поворачиваться, обеспечивая наилучшие условия для полета).

На высоту старта ракетоплан SpaceShipOne поднимался при помощи самолета-носителя Scaled Composites Model 318 White Knight (N318SL). Носитель представлял собой самолет, построенный по двухбалочной схеме с расположением кабины экипажа в центральной гондоле и оснащенный двумя ТРД General Electric J85-GE-5. Масса полезной нагрузки составляла до 3175 кг, ракетоплан подвешивался под центральной гондолой. Крыло самолета - "перевернутая чайка", большого относительного удлинения. Размах крыла достигал 24,99 м, высота полета - более 16100 м.

Самолет, получивший название White Knight, использовался также в качестве носителя при испытании других ракетно-космических систем, их элементов и их оборудования (включая кабины пилотов, авионику, системы жизнеобеспечения, бортовые электросистемы и пр.). Компоновка кабины самолета-носителя была идентична кабине ракетоплана SpaceShipOne.

Первый полет White Knight совершил 1 августа 2002 года, а 20 мая 2003 года был выполнен первый полет самолета вместе с ракетопланом. Бросковые испытания SpaceShipOne были начаты в августе того же года (ракетоплан сбрасывался с самолета-носителя и планировал на аэродром), а 17 декабря 2003 года был выполнен первый полет с включением силовой установки ракетоплана.








ЛТХ:
Модификация White Knight
Размах крыла, м 24.99
Длина, м
Высота, м
Площадь крыла, м2 43.48
Масса, кг
пустого
максимальная взлетная 8600
Тип двигателя 2 ТРД General Electric J85-GE-5
Тяга, кН 2 х 11
Максимальная скорость , км/ч
Практическая дальность, км
Скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м 16164
Экипаж, чел 2

White Knight Two


Разработчик: Rutan, Scaled Composites
Страна: США
Первый полет: 2008
Тип: Самолет-носитель космического ЛА
ЛТХ Доп. информация



В рамках проекта "Tier 1B" и на волне успеха своей суборбитальной системы SpaceShipOne/White Knight компания "Scaled Composites" спроектировала и построила новую суборбитальную систему. В ее состав входили самолет-носитель Model 348 White Knight Two и суборбитальный ракетоплан Model 339 SpaceShipTwo, имевший в целом схожую с предшественником конструкцию, но в два раза больше его.

SpaceShipTwo выводится самолетом-носителем White Knight Two на высоту 15 240 м, после чего производится его пуск - в ходе самостоятельного полета, продолжающегося на одном гибридном двигателе RocketMotorTwo, ракетоплан способен достигать высоты 110 км. После схода с суборбитальной траектории ракетоплан начинает снижение, а на высоте около 21 300 м пилоты переводят поворотные крыло и хвостовое оперение в положение "по-самолетному" и, планируя, выходят на обычный аэродром, где и совершают посадку.

Инициатором проекта и его источником финансирования стала компания "Virgin Group", которая создала дочернюю компанию "Virgin Galactic" - первую частную космическую фирму для коммерческих перевозок. Разработка самолета-носителя и ракетоплана была поручена компании "The Spaceship Company", являющейся совместным предприятием "Scaled Composites" и "Virgin".

В январе 2008 года проект White Knight Two был представлен широкой общественности. Самолет-носитель конструктивно представляет собой летательный аппарат двухбалочной схемы (точнее, двухфюзеляжной) с крылом очень большого относительного удлинения. Силовая установка включала в себя четыре двигателя Pratt & Whitney Canada PW308A тягой по 30,69 кН каждый. Самолет предназначен для доставки полезного груза массой 16 783 кг на высоту 15 240 м. Один из фюзеляжей (или корпусов) White Knight Two конструктивно выполнен схожим с SpaceShipTwo, что позволяет успешно осуществлять специальную подготовку будущих астронавтов.

Самолет-носитель был официально выкачен из цеха 28 июля, получив номер N348MS и название VMS (Virgin Mother Ship) Eve в честь матери Ричарда Бренсона, создателя и владельца "Virgin". Первый полет он совершил 21 декабря 2008 года. Ракетоплан SpaceShipTwo был представлен широкой общественности 7 декабря 2009 года, а 22 марта 2010 года он выполнил первый полет на самолете-носителе. К тому времени он уже получил название VSS (Virgin Space Ship) Enterprise.

Первый самолет-носитель White Knight Two и ракетоплан SpaceShipTwo были построены компанией "Scaled Composites", следующие самолет-носитель и ракетопланы для космолиний "Virgin Galactic" строятся уже компанией "Spaceship Company". В общей сложности руководство "Virgin Galactic" планирует иметь в своем парке два самолета-носителя White Knight Two и пять ракетопланов SpaceShipTwo, а коммерческие космические полеты планируется начать в конце 2013 года. Полеты будут выполняться из космопорта Spaceport America в Нью-Мексико.

Компания "Virgin Galactic" также осуществляет маркетинг SpaceShipTwo в качестве многоразового корабля для совершения суборбитальных научных полетов - в ходе полета в течение 3-5 минут может обеспечиваться режим невесомости.





ЛТХ:
Модификация White Knight Two
Размах крыла, м 43.00
Длина, м 24.00
Высота, м 9.14
Площадь крыла, м2
Масса, кг
пустого
максимальная взлетная
Тип двигателя 4 ТРДД Pratt & Whitney Canada PW308
Тяга, кН 4 х 30.69
Максимальная скорость , км/ч
Практическая дальность, км 3704
Скороподъемность, м/мин
Практический потолок, м 21000
Экипаж, чел 2