Изобретение летательных аппаратов – одно из величайших событий в истории человечества. Авиация и авиастроение всегда считались отраслями, которые бросают вызов непреодолимым задачам и предлагают кардинально новые решения. Но представленные ниже самолеты могут удивить даже самых искушенных.

10. Convair V2 Sea Dart

Работа пилота не всегда ограничивается простыми самолетами. А управление истребителем, который может приземляться на воду прямо посреди океана, превращает пилота еще и в водителя гигантского водного мотоцикла.

Convair Sea Dart – это экспериментальный американский истребитель, спроектированный в 1951 году в качестве прототипа для сверхзвукового гидросамолета.

Он был оснащен водонепроницаемым корпусом и двумя подводными крыльями. Convair Sea Dart был снят с производства после несчастного случая с летальным исходом.

Однако до этого, под управлением Сэма Шеннона, этот самолет стал первым (и единственным по сей день) гидропланом, преодолел звуковой барьер.

9. Goodyear Inflatoplane

Когда крупнейший производитель шин пытается заняться авиастроением, остается ожидать только чего-то необычного.

В 1959 году компания Goodyear Tire экстраординарно ответила требованиям рынка поставками компактных самолетов. Надувной самолет с открытой кабиной летчика был полностью сделан из резины, за исключением мотора и электрических кабелей управления.

Самолет спокойно умещался в коробку в один метр длиной и легко надувался с помощью обычного насоса для велосипедов. Эта машина произвела настоящий аэродинамический фурор, как только взлетела в воздух.

К сожалению, компании не удалось убедить военных взять этот самолет на вооружение, когда выяснилось, что его легко можно сбить при помощи пули или даже хорошей рогатки.

8. Самолет NASA A1 Pivot-Wing

С появлением самолета NASA A1 Pivot-Wing стандарт странности летательных аппаратов был поднят на новый уровень.

Самолет был разработан в начале 1980-х для проверки теории вращающегося крыла. Он имел длинное крыло, которое вращалось под углом до момента, когда правая оконечность крыла не оказывалось параллельно кабине пилота.

За этим нестандартным и новаторским дизайном была скрыта попытка нивелировать влияние турбулентности и увеличить обтекаемость.

Самолет прошел на удивление хорошо ряд испытаний, но результаты были не настолько впечатляющими, чтобы одобрить его массовое производство. Однако современные беспилотники проектируются на основе этой модели.

7. Vought V-173

Воут V-173 был разработан в 1942 году, как прототип судна с вертикальным взлетом и посадкой, а также возможностью перехватывать вражеские истребители прямо с авианосца.

За странный дизайн первые летчики-испытатели прозвали его “летающий блинчик”. Он имел фюзеляж практически правильной круглой формы, который служил и крыльями для данного воздушного судна.

Два двигателя поддерживали огромные пропеллеры, которые не касались земли только благодаря преувеличенным по размерам стойкам шасси, а система энергопитания располагалась на концах крыльев (в отличие от всех существующих самолетов).

Ограниченный спрос и аварии решили судьбу этого проекта, однако он послужил прародителем для знаменитого реактивного самолёта вертикального взлёта и посадки Хэрриер (Harrier Jet).

Человек давно мечтал научиться летать как птица, и летательные аппараты - именно то, к чему привело его это стремление и научно-технический вектор развития человечества. Летательные аппараты - длинная ветвь эволюции и прогресса, начиная первыми неудачными попытками создать мускулолет (вроде того, с которым оплошал Икар) и заканчивая современными «Боингами», истребителями, бомбардировщиками, космическими аппаратами - всем, что позволяет нам перемещаться, минуя сушу и море. Несмотря на, казалось бы, невообразимо сложные технологии, лежащие в их основе, летательные аппараты по большей части считаются относительно безопасным и быстрым средством передвижения. Особый резонанс вызывают лишь трагедии, уносящие жизни сразу нескольких сотен человек. Впрочем, желание человека - закон, и можно с уверенностью сказать, что он перевыполнил план по повторению подвига пернатых мира сего.

Hybrid Air Vehicles, компания, построившая летательный аппарат Airlander 10 (самый длинный в мире летательный аппарат, известный также как «летающий зад» за свое сходство с задницей), заявила, что ее нынешний прототип перестраиваться не будет, однако она займется созданием нового поколения летающих дирижаблей. HAV уже получила одобрение от Управления гражданской авиации на создание новой серии летательных аппаратов, запланированной на начало 2020-х.

Большинство современных беспилотников имеют такую конструкцию, которая позволяет эффективно двигаться лишь в одном-двух направлениях. К примеру, привычное расположение винтов в верхней части летательного аппарата дает хорошую подъемную силу, но позволяет двигаться лишь в положении, параллельном земле, не давая «переворачиваться», что может быть большой проблемой в условиях сильного ветра. Совсем иной подход используется в беспилотнике Omnicopter, пропеллеры которого расположены таким образом, что аппарат одинаково эффективно может двигаться в любом направлении и, по сути, не имеет ни «верха», ни «низа».

👁 811

Турбовинтовой космолет Rotary Rocket Roton ATV

Именно таким вот экзотическим образом компания Rotary Rocket пыталась в 90-е годы прошлого века преодолеть базовые ограничения , существенно повысив КПД их движителей. А то, прямо, какая-то беда: одноступенчатые ракеты на химическом топливе не могут выйти на … Сущее разорение. Но, как было сказано в одном хорошем фильме: “тот кто нам мешает – тот нам и поможет!”. А кто нам мешает, кроме конечно? Воздух!

Опирались они на ту идею, что турбовинтовые двигатели имеют существенно больший КПД, чем чисто реактивные и турбореактивные. А поскольку один из самых энергозатратных участков – именно протыкание плотных слоев , – то нельзя ли на этом этапе схитрить?

Суть хитрости состояла в том, что на макушке пирамидального аппарата размещался винт, типа вертолетного (на прототипе – именно от вертолета, для простоты), который приводился в действие (глубоко вздохнул) от кольцевой вращающейся системы из 72 жидкостных (керосин+кислород) двигателей, находящейся на традиционном для ракет месте – снизу.

В смысле, сквозь весь аппарат проходил вал от двигательной системы, крутившейся на 720 оборотов в минуту (12 в секунду, на минуточку) к редуктору НВ.

Ну, не считая привода НВ – конструкторы решили таким образом резко сэкономить на массе турбонагнетателей (подача компонентов топлива осуществляется за счет центробежной силы) и системы стабилизации – само кольцо двигателей работает гироскопом.

Но и это еще не все – при посадке вместо традиционной термозащиты предполагалось использовать хитрую схему с подачей воды(!) под днище корабля, с тем, чтобы существенно снизить температуру за счет паровой подушки и сэкономить на массе термозащиты (честно говоря, я не уверен в том, что это работоспособная идея – неочевидно, что будет легче: традиционная теплозащита или вся эта система подачи воды вместе с запасом оной).

Они рассчитывали, что 180-тонная транспортная система будет выводить на низкие от 2700 до 3200 кг полезной нагрузки – и возвращаться в целости и сохранности. Да-да, это все планировалось многоразовым.

Несущий винт – работал, помимо роли парашюта, на финальном участке полета еще и системой мягкой посадки “по вертолетному”, в этом режиме, конечно, основные реактивные двигатели уже не работали (топливо и окислитель выгорели при взлете), а раскрутку лопастей должны были обеспечить небольшие реактивные двигатели на перекиси водорода на концах лопастей.

Планируемое конструкторами конкурентное преимущество перед “самолетными” многоразовыми системами состояло в том, что никаких особых условий, как шаттлам, способным приземляться только на трех (если память не изменяет) аэродромах в мире – системе не требовалось – для посадки годилась любая ровная площадка, на котором помещался аппарат.

Кстати, и для взлета тоже – никаких особых хитрых конструкций не предполагалось, ведь никакие опорные системы не нужны (аппарат стоит на собственных опорах) – нужно просто яма для отвода выхлопа (относительно небольшого при отрыве, основная тяга создается несущим винтом) – и все, собственно.

Всего компанией Rotary Rocket было построено несколько макетов и один летающий прототип, Roton С-9. Причем, прототип был в масштабе 1:1 – высотой около 20 метров и 6,6 метров диаметром у основания. Пропеллер, правда, подкачал – взяли от разбитого S-58, но поскольку первоначальные испытания планировались в “посадочном” режиме, без заправки топливом и без полезной нагрузки – то четырехлопастного винта с пероксидными двигателями на лопастях должно было хватить на полет. Зато – в 20 раз дешевле, чем оценивалась стоимость специального “космического” ротора. И вертолетного винта хватило, надо сказать.

Всего было проведено три полета пепелаца, которые показали что (а) летать оно может, но (б) плохо. Никакой обзор, настолько что летать просто небезопасно (по высоте пилоты ориентировались только по высотомеру) и управляемость ниже плинтуса.

А потом компания разорилась…. Инвесторы решили, что перспектив нет, и 33 миллиона долларов были списаны в убытки. В настоящее время Rotary Rocket Roton C-9 экспонируется в музее авиации, но без вертолетного винта.

Необычные летательные аппараты

Изобретение искусно построенных летательных аппаратов для путешествий в атмосфере Земли занимает место среди величайших инноваций человечества. Область авиации определяется бросанием вызова ограничениям и изобретением новых смелых идей, но эти летательные аппараты просто полностью игнорируют понятия нормальности.

10. Convair V2 Sea Dart

Для пилотов доступно множество интересных комбинированных машин в дополнение к стандартным самолётам. Тем не менее, истребитель, спроектированный для посадки прямо в океане, добавляет совершенно новое определение к должности, превращая пилотов в водителей гидроциклов. «Convair Sea Dart» был экспериментальным американским истребителем, построенным в 1951 году в качестве прототипа сверхзвукового гидросамолёта, с водонепроницаемым корпусом и двумя подводными крыльями. Концепция «Sea Dart» была отклонена после аварии со смертельным исходом, но не раньше, чем он стал первым - и пока единственным - гидросамолётом, преодолевшим звуковой барьер, с Эдом Шенноном за штурвалом.

9. Inflatoplane от компании Goodyear


Когда компания, выпускающая шины, пытается выйти на рынок самолётов, можно ожидать странных результатов. В 1959 году компания «Goodyear Tire» ответила на потребности рынка в удобном самолёте просто потрясающим образом. «Inflatoplane» с открытой кабиной был построен полностью из резины за исключением двигателей и контрольных кабелей. Самолёт можно было собрать в ящик длиной в 1 метр, и он мог быть полностью надут с помощью велосипедного насоса всего за 15 минут. Машина была аэродинамическим успехом, так как она с лёгкостью поднялась в небо. Тем не менее, «Goodyear» столкнулся с некоторыми проблемами в том, чтобы убедить военных купить самолёт, когда они указали, что самолёт мог быть сбит с помощью одной пули, или даже меткой рогатки.

8. Эймес АД-1 от НАСА (NASA A1 Pivot-Wing)


Эймес АД-1 от НАСА вывел стандарт для странных воздушных судов на совершенно новый уровень. Длинные, тонкие крылья реактивного самолёта, разработанного в начале 1980-х годов, чтобы протестировать концепцию поворотного крыла, поворачивались под углом до точки, где кончик правого крыла мог находиться в положении параллельно кабине. Идея, стоявшая за этим оригинальным и полностью новым дизайном, состояла в том, чтобы нивелировать влияние турбулентности и увеличить обтекаемость. Странный самолёт выполнил целый ряд полётов, и показал на удивление хорошие результаты, но они не были достаточно убедительными, чтобы оправдать массовое производство. Тем не менее, в настоящее время на стадии разработки находятся современные беспилотники, который смоделированы на основе этой конструкции самолёта.

7. Воут V-173 (Vought V-173)


Воут V-173 был разработан в 1942 году как прототип воздушного судна с вертикальным взлётом и посадкой, способного перехватывать вражеские истребители с авианосца. Странная конструкция самолёта по прозвищу «летающий блин» данному ему его летчиками-испытателями, состояла из почти идеально круглого фюзеляжа, который также функционировал в качестве крыльев воздушного судна. Два двигателя поддерживали огромные пропеллеры, которые могли не касаться земли только при помощи преувеличенных стоек шасси, в то время как энергетическая система располагалась на концах крыльев, в отличие от любого другого самолета из когда-либо сделанных. Ограниченный спрос и авария помогли решить судьбу проекта, но он начал родословную, которая привела к появлению знаменитого реактивного самолёта вертикального взлёта и посадки Хэрриер (Harrier Jet).

6. Белл P-39 Аэрокобра (Bell P -39 Aircobra)


Иногда экспертам лучше придерживаться того, в чём они хорошо разбираются. Во время Второй мировой войны компания Вертолёты Белл (Bell Helicopters) создала мощный, маневренный истребитель с превосходной способностью нанесения ударов по наземным целям и навыками воздушного боя. У большинства самолётов двигатели были впереди, но Белл, будучи вертолетной компанией, создали корпус самолёта с двигателем, располагавшимся позади кабины. Длинный вал вращал пропеллер впереди, но, несмотря на то, что дизайн давал удивительную мощь, строительство корпуса вокруг источника питания как у вертолетов привело к необычному центру тяжести. С помощью этой «небесной кобры» было сбито больше самолётов противника, чем с помощью любого другого самолёта-истребителя американского дизайна, используемого советскими ВВС, однако некоторые Воздушные Кобры разбивались даже без единого выстрела врага.

5. «Чёрный дрозд» (SR 71 Blackbird)


Ещё до рассвета эры универсальной спутниковой технологии, технические характеристики дизайна для первоклассного разведывательного самолета с беспрецедентной скоростью, выносливостью и способностью достигать края пространства породили SR 71 Blackbird. Страшный, почти инопланетный корабль, SR 71 обладал дьявольскими рабочими характеристиками. Однако по странной иронии, из специальных проницаемых баков СР 71 сочилось взрывное реактивное топливо пока жар (482 градуса Цельсия) вызванный трением, не запечатывал их. Когда самолёт взлетал на высоту более 9,65 километра, его скорость превышала 3000 километров в час, в результате чего поверхность самолёта светилась ярко-красным. Адское зрелище снаружи самолёта не было утешением для пилота, сидевшего в кабине с асбестовой изоляцией, которому приходилось ждать до получаса после приземления, чтобы избежать расплавленных ног при выходе. Даже фонарь кабины достигал температуры в 300 градусов по Цельсию.

4. Convair Pogo


«Grumman X203» или «Пого», представляет собой радикальный отход от нормы авиационной конструкции, пролёт мимо эксцентричности в полномасштабный абсурд. Корпус Pogo был сформирован примерно как у обычного самолёта, за исключением ротора, прикрепленного к носовому обтекателю который поднимал его вертикально в воздух. В отличие от большинства воздушных суден «вертикального взлёта и посадки», Pogo взлетал носом вверх как ракета с колёсами, прикрепленными к её хвостовому килю. Фонарь был сконструирован в положении 90 градусов наружу, в результате чего пилоту приходилось лежать перпендикулярно земле, когда машина поднималась в воздух. «Пого2» должен был затем лететь вперёд по воздуху, как только он стабилизировался. Было проведено несколько успешных испытательных полётов, но, как и многие другие воздушные маргиналы, проект так и не оторвался далеко от земли.

3. Макдоннел Дуглас X-15 (McDonnell Douglas X-15)


X-15 представляет собой более старый дизайн. Тем не менее, он был настолько значительным и необычным прыжком вперёд, что он остаётся непревзойденным в области лётных характеристик воздушного судна. Первые испытания ракеты-самолёта Х-15, длина которого составляла 15,5 метров, и который был оснащён двумя крошечными 2,7-метровыми крыльями на каждой стороне, прошли в 1959 году. Серия испытаний показала, что самолёт достигал высоты в 30480 метров и два его полёта квалифицировались как космические. Во время прохождения самолёта через атмосферу, небольшой самолёт, напоминающий ракету, достиг скорости, превышавшей скорость звука в шесть раз. X-15 был покрыт специальным сплавом никеля, аналогичным тому, который присутствует в природных метеоритах. Сплав защищал самую быструю в историю машину планеты Земля от сгорания в атмосфере. X-15 определил нишу экстремальных характеристик благодаря своему большому весу, высокой мощности и низкому давлению.

2. «Бломм-унд-Фосс BV 141» (Blohm und Voss BV 141)


В природном мире симметрия является правилом во всём, от глаз до крыльев. В принципах обратной инженерии, которая вдохновлена природой, это правило одинаково справедливо для двигателей, плавников и хвостов. Однако во время Второй мировой войны, в ходе заметного отклонения от нормы, инженеры немецкой авиации в компании Dornier задумали создать разведывательный самолёт и легкий бомбардировщик с одним крылом, хвостовой балкой с двигателем на одной стороне, и прямо рядом с ним, кабину для лётчика. Хотя такая конструкция может показаться несбалансированной, размещение кабины на правой стороне пропеллера противодействует вращающему моменту и помогает самолёту лететь прямо. Таким образом, этот причудливый летательный аппарат не только взлетал с земли, но также стал вдохновением для современного спортивного самолёта с аналогичной конструкцией.

1. Caproni Ca.60 Noviplano


Представьте себе плавучий дом, совмещённый с самолётом. Именно эта идея стояла за Caproni Ca.60 Noviplano. Это воздушное судно, созданное в 1920 году, установило стандарт для странных самолётов с несколькими крыльями, причём настолько высокий, что даже Красный Фоккер Рихтгофена (Richtofen’s Red Fokker) определённо выглядел заурядным в сравнении с ним. Огромный плавучий летательный аппарат Капрони, длина которого достигала 21 метр, а вес колоссальных 55 тонн, был построен так, чтобы быть первым трансатлантическим лайнером в истории авиации. Позаимствовав из теории концепцию о том, что достаточное количество крыльев заставит взлететь что угодно корпус в форме корабля нёс скопление из трёх крыльев впереди, трёх в середине, и вместо хвоста - третий набор крыльев. Неземную машину можно было охарактеризовать исключительно, как тройной триплан и ничего подобного больше построено не было. Взлёт не был проблемой, но самолёт совершил аварийную посадку во время своего первого полёта, после того, как он поднялся на высоту 18 метров. Капрони объявил, что он его починит, но обломки самолёта были позже сожжены той ночью.

Уже в течение четверти века в мире витают идеи о создании так называемого гибридного летательного аппарата, который в своей конструкции позволит совместить дирижабль, самолет и вертолет. Для чего же нужна такая странная конструкция, если все три указанных вида летательных аппарата можно использовать по отдельности? А дело заключается в том, что еще в эпоху больших советских строек возникла проблема по транспортировке массивных конструкций, которые еще нужно было установить точно в условленном месте. Ведь, в самом деле, не понесет же многотонную буровую вышку к месту эксплуатации обычный вертолет. Поэтому элементы вышки доставляли железнодорожным транспортом, а затем приступали к сборке. Это отнимало огромное количество времени и ресурсов, в том числе и финансовых. Именно тогда у тюменских конструкторов и возникла мысль о создании такого летательного аппарата, который бы на относительно невысокой скорости мог двигаться по воздуху и нести груз большой массы.

Кстати говоря, такая идея, родившись первой в СССР, дошла и до Соединенных Штатов. Уже в следующем году американцы планируют поднять в небо гигантский «Aeroscraft» – и самолет, и дирижабль одновременно. Можно констатировать, что российские конструкторы опередили американцев в плане реализации идеи гибридного летательного аппарата. Ведь свой «БАРС», а именно так назван гибрид, совершил первый полет над Тюменскими полями еще в середине 90-х. Получается, что дело сделано и наши авиаконструкторы могу почивать на лаврах, однако, как всегда их труд и талант не может быть оценен по достоинству. Связано это, прежде всего, с тотальным недофинансированием. Тот самый «БАРС», несмотря на свои очевидные достоинства, не запущен в серийное производство, поэтому многие задачи по перевозке грузов воздушным путем не решены до сих пор.

Попытаемся разобраться, в чем выражаются преимущества гибридных ЛА? Дело в том, что конструкция того же «БАРСа» представляет собой настоящую интеграцию элементов сразу трех летательных аппаратов. Его корпус выполнен из тех же материалов, что и корпус самолета, однако в центральной его части располагается технологическая область с несколькими винтами. Эти винты позволяют осуществлять строго вертикальное движение гибридной машине. Помимо этого летательный аппарат оснащен гелиевыми контейнерами, которые реализуют принцип полета дирижабля и позволяют при разгрузке жестко фиксироваться гибриду на земле. У «БАРСа» и близких к нему моделей существуют рули высоты, а также боковое оперение, как у обычного самолета. Это позволяет ему эффективно маневрировать в полете.

Многие могут заметить, что и дирижабль мог бы справиться с функцией доставки оборудования большой массы в условленную точку, однако дирижабль гораздо тяжелее управляется и подвержен влиянию потоков воздушных масс, которые запросто могут привести к катастрофе. А еще дирижабль не может эффективно спустить большой груз – после спуска многотонной конструкции дирижабль может бесконтрольно взлететь, как при отбрасывании крупного балласта. Гибридный ЛА таких недостатков лишен. Кроме того, такие летательные аппараты как «БАРС» оснащаются воздушной подушкой, что может позволить ему осуществлять наполнение специальной капсулы водой, а затем использовать ее для тушения пожаров или орошения полей.

Если российская идея пока целиком ориентирована на гражданские грузоперевозки, то американцы планируют использовать свой гибрид и в военных целях. Пентагон заявляет, что уже сейчас готов приобрести несколько «Aeroscraft» с тем, чтобы в дальнейшем с его помощью доставлять боезаряды и контингент в труднодоступные районы.

Конечно, не стоит говорить о том, что гибридные ЛА нужно использовать в качестве пассажирского транспорта. Для этой цели самолеты подходят лучше, ведь скорость гибрида не выше 200 км/ч. А вот в плане эффективного обеспечения удаленных строительных площадок, перевозки крупных грузов через горные хребты, тушения пожаров этим машинам не будет равных. Заметим, что грузоподъемность гибрида составляет около 400 тонн, что на 130 тонн выше грузоподъемности огромного самолета «Мрия».

Будем надеяться, что летающие гибриды уже в скором времени начнут поставляться в различные сектора российской гражданской авиации.