Летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой, развивающий «самолетную» скорость, всегда захватывал умы писателей, конструкторов и особенно военных. Перспектива летать быстрее вертолета со всеми вытекающими из этого плюсами, возможность десантироваться в любом месте вне зависимости от наличия взлетной полосы - все это способствовало созданию конвертоплана – полусамолета-полувертолета.
За и против
Для начала следует четко определиться, что считается конвертопланом, а что нет. Машина представляет собой аппарат с поворотными движителями (как, правило, винтовыми), которые на взлете и при посадке работают как подъемные, а в горизонтальном полете – как тянущие; при этом подъемная сила обеспечивается крылом самолетного типа. Обычно, двигатели поворачиваются вместе с винтами, но могут поворачиваться только винты.
А вот самолеты с вертикальным взлетом к этому классу не относятся. Поскольку они используют различные двигатели для взлета и горизонтального полета.
Очевидно, что гибрид, впитав в себя лучшие качества «родителей», должен уступать по летным качествам самолету, и маневренности и умению зависать - вертолету. Но при определенных условиях конвертоплан просто незаменим: если необходимо приземлиться в регион, в котором нет авиабазы или взлетно-посадочной полосы, например, разрабатывающиеся месторождения, места стихийных бедствий, «горячие» точки.
Было проведено экспериментальное сравнение характеристик конвертоплана Bell V-22 Osprey и одного из лучших вертолетов компании Сикорского СН-46. Оказалось, что V-22 обладает вдвое большей крейсерской скоростью, способен нести втрое большую полезную нагрузку и в пять раз превосходит СН-46 по дальности полета. Тактический радиус V-22 составляет 690 км, то есть он может базироваться достаточно далеко от линии фронта.
Так что, польза конвертоплана очевидна. Но есть и ряд минусов. Во-первых, конструкция получается более тяжелой, а в авиации на счету – каждый килограмм. Кроме того, наличие критически важного узла сложной конструкции увеличивает риск поломки и, как следствие, катастрофы. В-третьих, сложность управления. Для пилотирования конвертоплана нужны такие же универсалы, как и сама техника, обладающие навыками вождения самолета и вертолета. Таких специалистов быстро не подготовишь.
Полвека неудач
Идея создания конвертоплана не так нова, как кажется. Уже в 20-30-е годы прошлого столетия авиаконструкторы развитых государств начали работу в этом направлении.
В 1936 году в Московском авиационном институте состоялась защита проекта «Сокол» – летательного аппарата с поворотным крылом. Автору проекта удалось предсказать развитие конвертопланов за 30 лет до первого построенного образца в 1964 году, когда американскими компаниями Vouht, Ryan и Hiller был создан военно-транспортный винтокрыл ХС-142А.
Все же первым детально проработанным проектом гибрида принято считать Р.1003 фирмы Вессерфлюг, разработанный в Германии в 1938 году. Немецкие конструкторы планировали создать летательный аппарат с двумя крыльями, концы которых бы поворачивались для, грубо говоря, перехода от самолета к вертолету. Задумка не была осуществлена из-за начавшейся войны.
В истории создания гибридов отметилась и разработка английских конструкторов «Ротодайн» - преобразуемый вертолет. В 1958 году этот аппарат был представлен на авиасалоне в Фарнборо. Он развивал рекордную для винтокрылых аппаратов скорость в 400 км/ч.
Чуть дальше простой испытательной программы зашли разработки канадской компании Canadair, которая в 1965 году изготовила собственный гибрид – CL-84 Dynavert. Летательный аппарат, вмещавший 12 человек (плюс 2 члена экипажа), обладал традиционным круглым в сечении фюзеляжем.
Удивительным свойством CL-84 стало то, что крылья аппарата были способны разворачиваться на угол до 100 градусов, что обеспечивало возможность не только зависать на месте, но и лететь хвостом вперед со скоростью 56 километров в час. А передним ходом машина развивала скорость в 500 км/ч.
Но канадская разработка запомнилась не только этим. Несмотря на то, что летательный аппарат потерпел крушение, «намотав» всего 145 летных часов, министерство обороны заказало три экземпляра CL-84-1 (улучшенная версия) и даже присвоило ему армейское обозначение СХ-84. Армейский вариант был оснащен неплохим арсеналом: 20-мм пушка, 7,62-мм пулемет и 19 ракет. В итоге уникальный гибрид не был принят на вооружение.
В соседних США работа над проектами конвертопланов шла полным ходом, так как военно-воздушные силы страны пообещали покупать все, что пройдет хотя бы первичные испытания. Достаточно удачной разработкой стал Bell Х-22А, оснащенный не двумя, а аж четырьмя двигателями общей мощностью 1250 л.с. На этом конвертоплане винты впервые за короткую историю подобных машин были помещены в круговые кожухи, что значительно повышало эффективность и при вертикальном движении, и при горизонтальном полете.
Как стало уже традиционно в строительстве конвертопланов, первый из двух изготовленных экземпляров разбился при посадке на ранней стадии испытаний. Второй успешно летал с 1966 по 1988 год, хотя в серийное производство модель так и не пошла.
Самым известным европейским конвертопланом 60-х годов стала французская модель Nord 500 Cadet, который обладал небольшими габаритами и весил всего 1,3 тонны в снаряженном состоянии. Военным разведчикам этот аппарат приглянулся, и компания Nord начала работу, но из-за затянувшихся на несколько лет испытаний потребность в этой модели исчезла. Разведку стало возможным проводить и на компактном вертолете.
В Советском Союзе с 1972 года велась разработка винтоплана Ми-30, способного перевозить до 5 тонн груза и 32 пассажира. Планировалось создать и боевую модель. Винтоплан был включен в программу вооружения страны на 1986-1995 годы, но задумке было не суждено воплотиться в жизнь. На фоне развала Советского Союза и последовавших после этого социально-экономических сложностей никому уже не было дела до дорогостоящего аппарата.
В одиночку на армейской службе
Единственной разработкой на данный момент, которая поступила на вооружение армии, стал американский конвертоплан Bell V-22 Osprey. Разработаны 3 модификации – десантно-транспортная, спасательная и противолодочная.
Наличие уникального летательного аппарата обошлось американцам очень дорого: разработка продолжалась 25 лет, при испытаниях погибли около 30 человек, а стоимость одной машины составляет около 120 миллионов долларов. Только за десять лет эксплуатации произошло 6 катастроф, которые унесли жизни семи человек.
Летательный аппарат оснащен двумя двигателями Rolls-Royce T406, расположенными на концах крыла в гондолах, которые могут поворачиваться почти на 98 градусов. Винты с тремя трапециевидными лопастями связаны между собой синхронизирующим валом, который проходит внутри крыла. Данный вал также обеспечивает возможность посадки летательного аппарата на одном двигателе. С целью уменьшения массы конструкции около 70 процентов (5700 кг) аппарата произведено из композитных материалов на основе угле- и стеклопластиков с эпоксидным связующим, что делает его на четверть легче металлического аналога.
При этом огромное количество минусов конвертоплана: сложность создания, ненадежность, дороговизна и т.д. не могли остаться незамеченными общественностью. На гибриды посыпалось множество критики, а сенатор Джон Маккейн метко охарактеризовал машину: «V-22 отлично смотрится… когда не простаивает в ремонте».
Конвертоплан запомнился тем, что 3 мая 2011 года на его борту было перевезено тело убитого в ходе тайной спецоперации Усамы бен Ладена из Авиабазы Баграм на борт авианосца «Карл Винсон».
Сегодня для американской армии произведено более таких 200 аппаратов. В скором будущем «Оспри» появятся и в небе Японии – минобороны «страны восходящего солнца» заказало 21 конвертоплан. Кроме того, гибриды могут появиться в Израиле, ОАЭ и Саудовской Аравии. Эти страны активно интересуются американскими конвертопланами.
Гражданские гибриды и беспилотники
Сегодня американскими конструкторами ведется как разработка БПЛА-конвертопланов, в том числе и ударных, так и гражданских пассажирским гибридов.
В этом году должна была состояться сертификация первого гражданского конвертоплана Bell/Agusta BA609. Это бизнес-джет, способный с максимальным комфортом перевозить 10 пассажиров. Однако испытания были приостановлены из-за катастрофы второго летного прототипа в 2015 году. Буквально месяц назад разработчики возобновили летные испытания.
Фирмой XTI Aircraft разработан коммерческий шестиместный (5+пилот) конвертоплан TriFan 600. Он позиционируется как средство передвижения для деловых людей, для менеджеров высшего звена, для людей, ценящих свое время. Скорость - 640 км\час, дальность полета - до 2575 км. Летные испытания TriFan 600 планируют провести летом следующего года. Планируемая стоимость аппарата – 10-12 миллионов долларов.
Сегодня можно смело предположить, что гонка в строительстве конвертопланов, начавшаяся не так давно, будет продолжаться. В текущем году наступил конец американской монополии в производстве гибридов. Конкуренцию американскому БПЛА Eagle eye уже составили российские и корейские разработки.
Первый полет российского беспилотного конвертоплана производства холдинга «Вертолеты России» состоялся в феврале. В ближайших планах компании – создание устройства с гибридной силовой установкой, которое сможет развивать скорость до 500 км/ч. Следующим шагом должно было стать создание конвертоплана массой до 2 т. В будущем предполагается разработка полноценного пилотируемого конвертоплана, способного перевозить людей и различные грузы.
Не отстают от них разработчики из Южной Кореи. Устройство под названием TR60 будет взлетать как вертолет и лететь со скоростью 250 км/ч. Скоростной БПЛА обладает уникальными свойствами: он способен подымать до 30 килограммов полезной нагрузки и лететь на 4,5-километровой высоте, удаляясь от командного центра на расстояние приблизительно 200 километров.
Очевидно, что эволюция конвертопланов, как и летательных аппаратов в целом, движется в направлении беспилотников. Возможно предположить, что в далеком будущем вся военная авиация перейдет на полностью автономных роботов и БПЛА-разведчиков и дронов-камикадзе. Другой вопрос: найдется ли во всем этом место конвертопланам? Удастся ли конструкторам закрыть глаза на многолетний горький опыт прошлых испытаний и преодолеть технологические сложности в создании самолетовертолета, высокую стоимость аппаратов, усилить надежность и создать массовое производство?
