мода в авиации

Глубокие профессионалы, занятые разработками в специальных областях, часто не обращают внимания
на параллельные течения и на «модные» тенденции в них, относясь к появлению таких элементов,
как к чему–то  такому, что никоим образом не может отразиться на развитии их областей.
Поэтому появляющийся спрос на подобные элементы со стороны заказчика им кажется довольно неожиданным.
Так что, слушая мнения специалистов, не стоит удивляться, когда они могут делать некоторые очевидные ошибки в прогнозах.

Так, развитие их направлений часто не предполагает логическое появление пользовательских включений в конструкции, если они не в полной мере оправданы технически, но которые заказчик, как пользователь, желает видеть в современном ему аппарате лишь только потому, что это общее веяние времени.

А если такое утверждение покажется неосновательным
или даже обидным для профессионалов,
то вот простой пример.
Убирающиеся стойки шасси гражданских вертолётов - опция не только мало оправданная,
но ещё и, по понятным причинам, потенциально опасная для аппарата, но, тем не менее, - она есть !!

Это всего лишь один слабый пример, но таких "оглядок" можно найти множество
не только между самолётами и вертолётами, но и между самолётами и концепт-карами, например.

Веяние времени или мода, новые возможности или желание инноваций, называйте как хотите,
но это то, без чего не обходится вся история развития такой  прогрессивно-консервативной области как производство летательных аппаратов.

Эта статья, основанная на догадках и впечатлениях, никак не претендует на профессионализм взгляда
или научность подхода к данной теме.
 
Она призвана всего лишь нанести абрисы темы на ярко представленную область человеческого творчества
и показать линии преемственности путей развития логичных и, на первый взгляд, алогичных путей в развитии авиации.

Иными словами, эта статья посвящена самолётам и предназначена романтикам и энтузиастам этого дела.

Профессионалы – эти страницы не для вас!
 

Стоит оговориться сразу и вот ещё в чём. Конечно, как в искусстве, как в архитектуре,
так и в авиационном проектировании различных стран всегда присутствуют  авторы-иностранцы.
Но вот что удивительно: чаще всего именно страна "диктует" не столько технические решения, сколько эстетику  проектирования во всех этих областях.
 Авторы  работ, так или иначе, хотят или обязаны быть  не только  коммерчески успешными,
но и эстетически  приемлемыми в этой стране и в это время.

Особая  эстетика принимается с трудом,  особенно в таких областях, как  военная авиация.
Это часто происходит даже в том случае, если  разработка  обещает явное техническое преимущество в будущем.

Вспомним  печальную судьбу  американского сверхзвуковика "валькирия" или  проигрыш всеми забытого, первого в мире турбо-реактива  Henkel 1938 года, которые оказались слишком хороши, видимо, для своего времени.

В этой связи можно упомянуть и ещё три машины (да только ли три), которые так и не получили широкой поддержки военных кругов и остались недоработанными по этой причине, хотя  явно были перспективны.

Это праотец всех гигантов - "гусь"  Говарда Хьюза.
За ним  идёт  дальний бомбардировщик - крыло Нортропа, подсерийная партия  которых просто была раздавлена тракторами военных спецслужб прямо на территории завода с молчаливого согласия правительства.
И, конечно же, наш А40 - Бериевская амфибия дальнего действия. 

У них у всех возникала одна и та же проблема недопонимания со стороны  военных,
которым их эстетика  дизайна и  перспективные ниши были не ясны.

К слову сказать,  не всегда, конечно, это было так.
Однако счастливые исходы, если таковые и были, на фоне всего этого выглядят просто случайностью.
Пусть так, но такие примеры, всё же, имеются в истории авиации.

Вспомним американский Лайтнинг, который многие знают, больше связывая с именем Экзюпери.
Однако, этот гибрид (не понятно, то ли дальний истребитель, то ли разведчик, то ли бомбардировщик),
если разобраться, по компоновке, был прообразом многих современных  многоцелевых  военных  самолётов, во всяком случае, 3-4 поколения.
Носовая стойка, два  двигателя, короткая гондола пилота, два киля.
Осталось только заменить моторы на турбины и сдвинуть мотогондолы.

Не хватает  ПГО (переднее горизонтальное оперение),  но  это  аспект управляемости  о котором,
казалось, твёрдо забыли,  начиная со времён первой мировой.
Вплоть  до  середины 67, когда он вновь появился  в связи со сложностью маневрирования на малых скоростях
при большой стреловидности  крыла на SAAB Viggen.
А может просто из-за того, что  именно  шведы, со своей особой дорожной концептуальностью,
почувствовали  себя  тогда законодателями смелой моды в этом вопросе.
В конце концов, ведь так оно и получилось.

Неоднократные попытки в использовании ПГО предпринимались и ранее, но столь массового применения просто не было.
Вспомним хотя бы нашу Суховскую титановую «сотку» с убирающимся на махах оперением.
Или Миг-23, больше известный как Е-8, впервые взлетевший 17 апреля 1962 года имея весь набор оперения.
Но только вот само ПГО у него имело только "флюгерный режим" (?). Самолёт интересный, но крайне невезучий.

Вспомним SUPER SABER F-100F и F-106 Delta Dаrt…
SUPER SABER F-100F
Итак, взлетев 25 мая 1953 в качестве прототипа YF-100, будущий рекордсмен, известный нам ныне как F-100, он имел множество перспектив и некоторое количество неприятностей в постановочной партии из-за своей геометрической компактности, а именно: слишком короткого крыла и низковатого киля, которые в модификации “B” уже были устранены.
Суть их сводилась к значительной потере управляемости на некоторых режимах.
Общей численностью 2300 экземпляров,по количеству полётов одной модели после войны, он сделает больше вылетов
чем все 15 000 Мустангов за время 2ой Мировой.


Конструкторы их к 1956 году cошлись, наконец, во мнениях на аэродинамику во всём, кроме наличия стабилизатора,
который в схеме Super Saber оказался действительно super, потому что оказался цельноповоротным,
что по тем временам было просто прорывом!

Но, до боевого ПГО, оставалось ещё 11 лет…

Строго говоря Valcyrie 1964  года уже было ПГО, но сама конструкция этого монстра была настолько экзотической, что эти плоскости тогда посчитали эндемичной частью конструкции. И не столько, не восприняли их полезность всерьёз, сколько испугавшись грандиозности и секретности проекта, предпочли держаться от этого всего в стороне все, даже сами американцы.

А вот англичане с французами – нет – и… появилcя Concorde... без оперения.

Зато КБ Ту, оказавшись внимательнее и смелее, не только почти переняла кассетное расположение двигателей Валькирии ( на первом экземпляре ), что сулило серьёзные трудности, но и поставило стабилизатор взлёта-посадки (на втором ), да ещё какой ! Можно сказать  запредельный !!

Видимо не зря Туполев так сильно давил «Сотку», что мысль о необходимости использования переднего несущего оперения просто уже не казалась чем–то странным.

Когда Viggan появился, многие тут же, не особо задумываясь,  установили ПГО, как  дополнение в уже наработанные  планеры.
MIRAGE, KFIR и т.д. Вот удивительно, что такие аппараты как F-104 Starfighter, явно имевшие проблемы продольной устойчивости, так его и не получили даже в поздних модификациях.
Такие схемы  весь предшествующий этому  период, слегка презрительно называли "уткой".
Однако  было бы интересно узнать, как прошли бы сравнительные испытания  прототипов F-4 PHANTOM II и DART  будь  на DARTe установлено ПГО или насколько  изменилась бы маневренность SAAB Dragon, не страдай разработчики того времени такой вот забывчивостью?

Интересное решение полу-ПГО реализовано на Су-57 (Т-50).
Помимо улучшения управляемости, такое расположение вынесенной плоскости (нет никакого сомнения) решает проблемы условной дельтавидности крыла и, находясь в единой неразрывности, такой вынос не страдает основным недостатком ПГО трансзвукового диапазона, оставаясь не только управляющей, но и вполне несущей плоскостью.

Однако, мода меняет взгляд на мир.  С ПГО так и вышло. 
Применение его на некоторых  современных ЛА больше похоже не на техническую необходимость, а на влияние моды.
 
Вспомним, хотя бы,итальянский аппарат  Piaggio P.180 Avanti.
 
И без того не лишённый  изысканности из-за своих толкающих винтов, верхне расположенного стабилизатора и забавно срезанного, с плавной горбинкой, носа  который, видимо, призван улучшить обзор при посадке, плюс ещё то самое ПГО.

Этот самолёт всем своим видом напоминает  то ли  Ferrari, то ли просто итальянца.
Ну как тут не вспомнить знаменитого Нобиле и его дирижабли или легендарного итальянца Нуччо Бертоне -
автомобильного дизайнера и его Lancia Stratos.
 
Если продолжить характеристику стран по  авиационным пристрастиям в дизайне  то, конечно,
невозможно не упомянуть Америку.

Здесь имеются ввиду, даже не столько технические решения, сколько их уровень адаптированного применения.
Ведь всем известно,  что многие  проекты или технические решения были  просто полностью переведены в счёт  достижений американской авиации, однако таковыми, на самом деле, не являлись.
Вспомним хотя бы  судьбу  некоторых  военных  немецких проектов. 

Но вернёмся, собственно, к моде.

Вот один отвлечённый факт.
Вспомните пассажирский Super Constallation и Ту-114... Форма фюзеляжей !?
Что это, как ни мода ??! Вернее, её практические проявления !..

Можно сколько угодно твердить о заимствованиях, только так вот это всё и работает !!
 
Автор дал бы такую характеристику американских конструкторов: 
Несмотря  на различия в возрасте проектов и в их задачах, несмотря на национальные различия,
авторов всегда объединяло одно - выдумка в технических решениях.
И с этим трудно не согласиться.

Законодателем именно авиационной моды, была ( да в общем-то и остаётся ) Северная Америка.

Южная Америка же имеет иной стиль и пристрастия.

Если условно и можно поделить на Север и Юг, то здесь ( опять же повторюсь) весьма условно можно проследить некоторые общие тенденции, царящие в южном полушарии. Будь то ЮАР, Австралия или Бразильское авиастроение.

В китайско-азиатской авиационной моде явно прослеживаются две тенденции.
Одна - более  строгая, ничего лишнего, сплошная классика, в чём-то весьма близкая к Российской. Видимо, давала себя знать общность систем. А другая - удивительно - реликтовая с множеством  плавных линий,  всяких китообразностей и других нелепых форм, но вот эта, вторая, всё же более имеет отношение к Индокитаю, производящей Азии.
 
Японская авиастроительная мода  стоит от этого всего несколько особняком, хотя именно  авиапром Японии, безусловно, не только влияет на весь тихоокеанский регион, но и, надо признать, развивается довольно самостоятельно, в некоторых случаях  трогательно сохраняя и традиции дизайна второй мировой.

Естественно, в авиамоде,  как и в любой другой, помимо  экстремально-современных направлений  военного авиастроения, существует ещё и прикладная мода  на аппараты второго эшелона, а так же и спортивная мода, которая, так или иначе, перекликается с различными направлениями спортивного машиностроения, беря оттуда не только элементы строительных технологий  и  принципы
раскраски вообще, которые параллельно меняются во времени, но и  такие более принципиальные вещи, как скажем,  конфигурация моторов  или  схемы электро-дистанционного управления системами.   Хотя  есть вещи удивительно оппозиционные в подходах.

Допустим, если сравнивать гоночный болид с большинством спортивных самолётов, то преимущество в аэродинамике будет явно на стороне болида. И если мы  видим спортивно окрашенный самолёт с низким лобовым сопротивлением,  то, даже не зная марки, можно сказать, что, скорее всего, это  репликация истребителя второй мировой, например французский Mudry CAP 10B 1968г? Ну чем не Як-3 !

Итак, национальное направление.
Помимо уже упоминавшегося японского и китайского, существует ещё такое восточное направление как израильское  авиастроение, вот где удивительные вкусы !! 

Нет слов,  когда смотришь на  бочкообразный IAI ARAVA или на Phalcon того же производителя.
 Или  на коммерческий средней дальности ST-50 компании Istravision. Эта оса  напоминает немецкий GF-200. Что касается схожести  нелепого выбора эксплуатационных схем,  то в этом деле Израиль - достойный соперник Германии, где вкусы хоть и более разнообразны но, несмотря на это, довольно грубы и столь же казуистически утилитарны.

Вцелом самолётостроение Израиля  можно охарактеризовать как  неординарное и узнаваемое.

Ничего удивительного, ведь этому государству просто необходимо было стать самостоятельным в этом вопросе, вот оно и стало самобытным.

Германия - страна с параллельно развивающимися направлениями.
Где, в определённой мере, всех их можно было бы считать целесообразными, если бы дело не доходило слишком часто до абсурда.

Возьмём для примера  историю.
Ме 163 Kомет - просто маленький  бесполезный монстр, хотя  сам планер самолёта  в полёте ведёт себя  приятно.
Хенкель He-162 Thumbnall  Вызывает  желание не видеть его потомства.

Или вот более современный пример  фирмы того же производителя,  что и GF-20, GROB G-250 Strato.
Не удивительно, что на заказчика он произвёл  такое впечатление, что на него не последовало ни одного заказа.


На некоторое время  снова остановимся  на  военном авиастроении, ведь  военные ЛА - это всё равно что "формулы" разных видов среди машин. Здесь и тенденции виднее, и примеры ярче.

Хотя бытует мнение, что истребителям  именно 2ого поколения характерно треугольное крыло, я бы сказал, что это больше относится именно к пятому поколению. Хотя конфигурации усечены до трапеций, конечно...

Но есть ещё одна особенность, на которую стоит обратить внимание.

С середины  4ого поколения  вдруг стали появляться аппараты  явно более лёгких весовых категорий там, где их, казалось, не должно было бы  быть.

Когда после таких мощных двухдвигательных машин как Hornet F18, F15 и т.д., вдруг  появляется  такой аппарат, как F16 - многие стали поговаривать о невозможности дальнейших крупных заказов на многоцелевые двухдвигательные аппараты, ссылаясь не столько на их чрезмерную стоимость, сколько на  отсутствие надобности таких аппаратов.
Нечто подобное происходит и сейчас на линии Su-57.
На базе этого аппарата в ускоренном темпе унификационно сконструирован Su-75.
По тем же причинам, что и F-16 предложен однодвигательный безстабилизаториник.
Решение хорошее и продуманное, хотя и не блистает новизной.
Любопытных отошлём к компоновке Nortrop YF-23 1994 года задвинутой США.
Об этом аппарате ещё будет упомянуто чуть ниже.


Невольно приходишь в удивление, просматривая тенденции тех лет. Ведь до того казалось, что традиция спаренных силовых установок обоснована целесообразностью и стойкой необходимостью универсальных самолётов, закрепилась в военной авиации надолго !?

Однако, это стало не так актуально с появлением машин на основе более передовых технологий следующего поколения, и законодателями, опять же, сделались шведы, явив миру свой первый Grippen.

И хотя  гибель прототипа, оставившего плоскости на полосе, помимо ошибки пилота "подвесившего" от излишней предосторожности аппарат перед касанием, казалось, выявляла  явную недостаточность поперечной устойчивости однодвигательной схемы, SAAB остался уверен  в правильной последовательности,  видимо, кардинально доработав схемы взаимодействия бортовых компьютеров и пилота на малых скоростях.

Таким образом, он  дал вариант машины 5ого поколения однодвигательной схемы.

Французский Rafal и международный EFA  являются разновидностями такой компоновки.

История "чёрной вдовы".

Одним из ярких представителей 5ого поколения, конечно же, является  F-35, который имеет не только  приятную внешность и отменные качества, но и  основательную генеалогию с селекцией.

Начнём с давнего предка SR-71, конечно!

Всё та же задача радио-невидимости, всё те же обводы, всё тот же производитель...
И что только не пытались сделать на базе этого "шасси", даже сверхзвуковой ракетоносец!
Однако, ничего не вышло, уж больно специфический характер имел этот цельно-титановый прадедушка.

Да, именно прадедушка, потому что бабушкой была ныне всеми забытая "Чёрная Вдова" YF-23, которую Nortrop&Lockheed позиционировали в качестве передовика американских ВВС на стыке веков, частично позаимствовав компоновку от раннего X-10 Nortn American.

Но и тут ничего не вышло. Военным не понравилось то ли крыло трапеция, немодное по тем временам, то ли  чрезмерно новаторское на тот период оперение, а может просто - цена за экземпляр, кто  знает!?? Но так или иначе, Вдова осталась ни с чем. А вот её сын, ныне всем известный как  F-22  Raptor, сумел пробиться  в серию и в заказ, несмотря на  свою немалую стоимость прим 130 млн долл за штуку.

Так вот, и внук бабушки  F-35,став однодвигательным, как и пристало воспитаннику  5ого поколения, настолько уменьшил свои амбиции в деньгах (40млн), что тут же стал желанным всеми ВВС США F-35a, ВМС США F-35c  морпехам США  F-35b в больших количествах.

Причём  этот последний, хоть и не имеет встроенной шестиствольной пушки, зато умеет коротко взлетать
и вертикально садиться.
Ну чем не милый мальчик ?(!)

Глядя на это всё, невольно вспоминается  история создания всё того же F-4 Phantom II  в далёких 70ых, 
когда было дано задание срочно представить самолёт, который мог бы в модификациях стать истребителем,
штурмовиком и палубником. И всё это в пределах одного планера!

Что, впрочем, и было сделано успешно.
Может именно в этом  и  заключался "проигрыш по умолчанию" в тех самых  сравнительных  боях  с Дартами !?

Нужен был не столько самолёт совершенный, сколько разносторонний в своих возможностях.(?)
То же самое, похоже, и здесь.
Несмотря на явную продуманность конструкции и гениальность  компоновки  во всём, начиная от турбовентилятора с его каналами устойчивости сквозь воздухозаборники ходовой  турбины, кончая изумительным способом подвешенных стабилизаторов, самолёт F-35 представляет  из себя  всё же, больше недорогую рабочую лошадку, чем настоящего разбойника..

Увы для них, но это так !

Автор с удовольствием может признаться в тонкой эстетической привязанности к ещё нескольким представителям палубной авиации и готов был бы уделить им больше внимания, но тематический размер публикации не позволяет этого сделать.

Первая машина - это GANNET ( 1945 – 1978 ).
Являясь удачным воплощением соосной схемы с возможностью отключения одного из винтов в крейсерском режиме
для экономии топлива, с двигателем Dowble Mamba, Баклан потреблял корабельное дизельное топливо, то, что применяли Британские военные корабли. Он продолжал традицию палубных крупнофюзеляжек.

Похож на него North Fmerican T-2 Buckeye (огаец)  1958.
Двигатель j85-ge-4 general electric  четвёртой модификации, как видим, установленный парно, оказался самым подходящим вариантом для этой элегантной толстушки и обеспечивал энерговооружённость от 80 до 100% В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЗАГРУЗКИ, как и положено настоящему палубнику. Хотя и учебно–тенеровочному.

Двигатели давно, практически с самых первых шагов джетов, пытались убирать в крыло.
Целевым образом создавались узкие двигатели. Шведский SAAB J-35 Dragon, английский Vulcan и Commet c
нынешним Nimrod-ом, красноречиво свидетельствуют об этом.

Но узкие двигатели пришлись по вкусу не только этим машинам и аппаратам типа Buckeye.

Апофеоз узкодвигательной техники, если можно так выразиться, вполне состоялся в F-5 Northrop Grumann – бестселлере.

Аplel 1959-1960 may, турбина j85-ge-5 general electric.
Возможно, успех  был обусловлен как дешёвыми двигателями, которые создавались для крылатых ракет, так и «спортивной компоновкой».

Этот «несерьёзный» с виду самолёт, имеющий вид, скорее, спортивной машины, чем военного крокодила, оказался способен решать настоящие боевые задачи, пусть и в небольших объёмах. Как говорится «то, что нужно» третьим странам.

Что касается  будущего...

Есть стойкая тенденция мечтателей от  проектирования, на уменьшение рабочих плоскостей и не только военных ЛА, которая  имеет весьма прочную основу в увеличении КПД двигателей и, конечно, мутабильности вектора тяги.

Самолёты будущего могут просто лишиться такой детали как киль, например.

Эта деталь на больших углах атаки просто бесполезна, а  при  сверхвысоких скоростях создаёт лобовой аэродинамический перекос, что просто неудобно, когда при любом режиме работает автоматическое компьютерное подруливание.

К тому же киль - отрицательное явление  для режима невидимости.

Хотя не исключено, что плоскости стабилизатора, если их сделать поворотными и в продольной оси, могут оказаться полезными на определённых режимах полёта, исполняя роль привычных V-образных килей. Технически это возможно.

Можно обратить особое внимание на интересную тенденцию, косвенно указывающую на возможность подобного развития. Вспомним "килевую"  подвеску стабилизаторов F-35 и Т-50. Поворотный руль закреплён не на оси, а на грани предповерхности, как обычный руль на "килевом корне", причём, плоскость классического аэрокомпенсатора присутствует на обоих аппаратах.

Отсюда один шаг до частично-метаморфного оперения.

Внешняя  метаморфность ЛА пока ещё не доступна даже на дозвуковых аппаратах, хотя идея эта как в авиации,
так и в автомобилестроении, уже несколько раз проявляла себя.

Спецматериалы поверхностей и управляемой скелетной конфигурации, насколько удаётся понять,
ещё не доступны не только физически, но и их вычислительная составляющая периферии не ясна даже в теории.

Но до этого ещё далеко.
Об этом конструкторы, в наше время, могут только мечтать, и то не на работе.
Хотя, кто знает, может именно сейчас, какому-то военному в высоких чинах понравилась эта новая эстетика в картинках  и уже дано задание готовить прототип подобного аппарата, который, если и будет разработан через несколько лет, то в небе над миром появится ещё через 10, как это обычно бывает с авиаразработками.

Ну ничего, подождём.
Надо сказать, что классические самолёты ещё долго будут.
И винтомоторная  малая авиация ещё нескоро сменится  на малую турбинную или на малую струйную, личную авиацию автомобильного типа.
 
Так что, и классические планеры будут летать над морем…