Если пилот сбитого самолета, спустившись на парашюте, оказывался в таком месте (например, в густых джунглях), откуда его не мог забрать спасательный вертолет, предполагалось что «спасение утопающего станет делом рук самого утопающего». Пилоту сбрасывали контейнер с мини-вертолетом. Летчик должен был привести геликоптер в рабочее положение и улететь на базу. Или, по крайней мере, мог перебраться в такое место, откуда его уже мог забрать спасательный вертолет.
Были идеи использовать мини-геликоптеры и вместо традиционных парашютов. Например, складной вертолет KSA-100 фирмы «Каман» командование ВВС США предполагало использовать в ходе войны с Вьетнамом.
Испытания первого аппарата KSA-100 начались в 1974 году. В сложенном виде «вертопарашют» крепился к катапультируемому сиденью. Когда, как мрачно шутили летчики, «оставаться в самолете было страшнее, чем катапультироваться», пилот вместе с креслом выстреливался из кабины. После погашения скорости выдвигались телескопические лопасти несущего винта «карманного» геликоптера и кресло превращалось в микровертолет. Теперь пилоту оставалось надеяться, что его не собьют вторично и он сможет пролететь 100–120 км до расположения своих войск.
…В нашей стране пытались применить малогабаритные вертолеты на малотоннажных промысловых судах для поисков косяков рыбы, на судах малого каботажа арктического плавания — для ледовой разведки. На суше с помощью таких машин хотели производить осмотр и ремонт линий высоковольтных передач, выполнять аэрофотосъемку, сезонную обработку сельскохозяйственных культур и т. д.
С этой целью в студенческом конструкторском бюро Харьковского авиационного института имени Н. Е. Жуковского был сконструирован мини-геликоптер ХАИ-27. В 1970 его продемонстрировали на Центральной выставке научно-технического творчества молодежи. Но до серийного производства дело так и не дошло. На практике оказалось все же удобнее использовать серийные легкие самолеты и вертолеты.
Впрочем, недавно была предпринята еще одна попытка реанимировать подобные сверхлегкие геликоптеры. Фирма Trek Aerospace выпустила новый летательный аппарат Springtail EFV-4! По существу он представляет собой Exoskeleton Flying Vehicle («экзоскелет для полета»), который пилот как бы надевает на себя. После чего два вертолетных ротора, расположенные в кольцевых каналах над головой пилота должны были поднять его в воздух. Вес такого аппарата в снаряженном состоянии 270 кг; скорость — до 96,5 км/час; максимальная высота полета — до 1900 м; диапазон действия — 100 километров; продолжительность полета — 1,5 часа.
Однако и эта машина из-за своей громоздкости так, по всей вероятности, и останется экспериментальной.
Верхом на пропеллере
В начале тех же 50-х годов прошлого века некоторые конструкторы, стараясь найти оптимальную компоновку для легких вертолетов, стали помещать несущий винт в нижней части машины. Так появились странные летательные аппараты, прозванные авиаторами «летающими платформами». А некоторые пилоты, особо едкие на язык, окрестили эти технические диковинки «воздушными сковородками»…
Первую из них построили инженеры американской фирмы «Хиллер». Их аппарат имел два соосных винта, заключенных в дюралюминиевое кольцо-кожух, которые приводились во вращение двумя двигателями воздушного охлаждения. В центре платформы находилась площадка для пилота, пульт управления и несколько приборов.
Первые полеты на «сковородке» скорее походили на воздушный аттракцион. Если для вертикального взлета достаточно было увеличить обороты винтов, то для того, чтобы изменить направление полета, пилоту приходилось крайне осторожно смещаться по платформе в ту или иную сторону, рискуя тут же опрокинуться.
Тем не менее «воздушным цирком» тут же заинтересовались вездесущие представители армии и флота. Их привлекло то, что бескрылые летательные аппараты способны летать между домами по узким улицам и переулками, маневрировать между деревьями и столбами. Словом, выполнять такие маневры, которые не под силу даже мини-вертолетам.
В 1955 году воздушные винты задумал «оседлать» и американский инженер Дональд Локнер. Он сконструировал аппарат «Геликовектор».
Двухтактный двигатель мощностью в 32 л.с. приводил во вращение два соосных винта диаметром 4,5 м.
В отличие от предшественников Локнер заменил классическое шасси поплавками, что позволяло его аппарату садиться не только на сушу, но и на воду. Перед стартом пилот пристегивался широким ремнем к рулевой колонке и только после этого запускал двигатель. Набрав высоту, он направлял «Геликовектор» по курсу, а когда надо было изменить направление полета, наклонялся вбок от рулевой колонки, смещая центр тяжести системы подобно тому, как поступали испытатели «Хиллера».
В нашей стране подобную конструкцию создали студенты МАИ под руководством инженера Всеволода Пятова. Созданный ими аппарата МАИ Х-3 в 1972 году был продемонстрирован на Центральной выставке научно-технического творчества молодежи, проходившей в Москве. Несколько позже МАИ Х-3 с успехом был продемонстрирован и на Международной выставке в Братиславе.
Московские студенты решили проблему управления аппаратом по-своему. Отклоняя ручку управления, пилот приоткрывал жалюзи укрепленные ниже несущих винтов на кожухах, и поток воздуха, отбрасываемый ими, менял направление. Словом, на МАИ Х-3 пропеллеры выполняли и роль аэродинамических рулей.
Турболеты-«ступолеты»
Новый этап в истории экспериментов по созданию сверхмалых летательных аппаратов начался после появления малогабаритных турбореактивных двигателей со статической тягой в 260 кг. В частности, специалисты американской фирмы «Уильям Рисерч корпорейшн» создали одноместную (позже переоборудованную в двухместную) платформу «Уосп-2», которая в лучших полетах, длившихся по 20–25 минут, развивала скорость до 75 км/ч.
У нас подобную же «платформу» сделали и показали в 1957 году тысячам зрителей, собравшимся в Тушино на парад, посвященный Дню Воздушного флота СССР. На зеленом поле Тушинского аэродрома выделывала невероятные па «бочка»-турболет, под управлением летчика-испытателя Юрия Гарнаева. А создали этот аппарат, прозванный в обиходе «ступолетом», группа специалистов в составе А. Рафаэлянца, В. Матвеева, А. Квашинина и Г. Лапшина.
«Возможно, кое-кому его полеты на турболете представлялись очередным „воздушным цирком“ на диковинном аппарате, созданном специально для праздника, — подвел итог тому полету давний друг и соратник Гарнаева, заслуженный летчик-испытатель Аркадий Богородский. — На самом же деле это выступление в Тушине было частью летных испытаний машины, умевшей держаться в воздухе на реактивной струе»….
А через несколько лет успешное «оседлание двигателя» позволило советским конструкторам и летчикам разработать, построить и опробовать самолеты вертикального взлета и посадки. Минуло еще несколько лет, и на Луне мягко, «по-гарнаевски», совершили посадку советские автоматические станции. И через некоторое время, стартовав с Селены так, как это делал знаменитый летчик-испытатель, одна из них доставила на Землю «лунные камни»…
Кроме того, благодаря «ступе», ученые и конструкторы получили необходимый материал для разработки самолетов вертикального взлета. И в 1967 году на очередном воздушном параде, уже в Домодедове, был продемонстрирован необычный самолет. Он подошел к аэродрому на небольшой высоте, затем завис, как вертолет, и начал медленно снижаться. Диктор Левитан объявил на всю страну и ее окрестности: «Это новый самолет вертикального взлета и посадки, который пилотирует Герой Советского Союза заслуженный летчик-испытатель Валентин Мухин»…
Самолет приземлился, развернулся, снова взревели двигатели, и он вертикально пошел вверх. Застыв на месте на высоте около 20 метров, он затем медленно, как бы нехотя, стал увеличивать скорость и ушел за горизонт под аплодисменты удивленной публики.
Так впервые был продемонстрирован прототип истребителя-штурмовика с вертикальным взлетом и посадкой Як-38. Он предназначался для базирования на авианесущем корабле «Киев». Ныне на смену этому самолету подготовлен новый, более совершенный летательный аппарат того же класса — Як-13 8.
Устойчивость самолетов такого класса во время «висения» как раз и обеспечивается газовыми рулями, отработка которых проводилась когда-то на «ступе». Они стоят непосредственно в газовой струе и позволяют отклонять ее на несколько градусов в стороны, давая возможность производить точные маневры.
Более того, ныне специалисты поговаривают о том, что «хватит летать на тряпках», имея в виду, что в посадочных системах спускаемых аппаратов типа «Союз» вот уже много лет используются парашюты. Многоразовые космические аппараты нового поколения, возможно, уже не потребуют для своей посадки и многокилометровых посадочных полос. Они будут садиться, как это давно описано в фантастических романах, на «хвост», плавно опускаясь на газовой струе…
Воздушный мопед
В январе 2002 года американская компания «Миллениум джет» провела в Калифорнии первые испытания принципиально нового индивидуального летательного аппарата SoloTrek («Соло-трек»), напоминающего по виду миниатюрный открытый вертолет.
Одноместная машина, полет на которой сделал бы честь и самому «агенту 007» Джеймсу Бонду, оторвалась от земли и продержалась в воздухе 19 секунд. Управлял уникальным аппаратом его создатель — глава компании Майкл Мошир, увлекшийся конструированием после окончания службы в ВВС США.
Журналистов на просмотр и «разбор» полета не пригласили, а лишь показали им видеозапись необычного испытания. «Соло-трек» висел над землей на высоте около метра и фиксировался тремя тросами — двумя снизу, закрепленными на поверхности земли, и еще одним сверху, отходящим от стрелы подъемного крана.
Сделано это было с целью обезопасить самого Мошера и единственный экземпляр машины от всякого рода неожиданностей, которые, судя по крайне недолгому пребыванию в воздухе, были бы неизбежны в свободном полете.
Далее на пресс-конференции было сказано, что Мошир и его команда из 10 человек работают над этим проектом 6 лет и потратили на его осуществление уже несколько миллионов долларов, пока не создали нынешнюю модификацию машины, где пилот пристегнут к летательному аппарату и образует с ним в буквальном смысле единое целое.
Масса «Соло-трека» 150 кг, а его высота — 2,5 м. Бензиновый двигатель вращает два пропеллера над головой пилота, который находится в вертикальном положении и маневрирует в воздухе с помощью двух ручек управления. По замыслам конструкторов, аппарат будет развивать скорость до 130 км/ч, а запаса топлива в его баке должно хватать на 240 км полета.
В перспективе Мошир собирается оснастить «Соло-трек» навигационным оборудованием и креслом-катапультой с парашютом. Он полагает, что основное применение его детище найдет в вооруженных силах, в частности, в войсках спецназа, которые смогут с его помощью преодолевать минные поля и другие препятствия. Не случайно министерство обороны США стало одним из заказчиков компании «Миллениум джет», выделив ей 5 млн долларов. НАСА также поддерживает этот проект, и разрешила Моширу проводить испытания в аэродинамической трубе своего испытательного центра.
Конструктор сознает, что пока им сделаны лишь первые шаги и 19 секунд полета — еще не гарантия окончательного успеха. «Прежде чем научиться бегать, надо научиться ходить», — философски размышляет Мошир, добавляя, что программа испытаний будет продолжена. Он уверен, что в соответствии с контрактом сможет представить Пентагону готовый к полетам «Соло-трек» к концу 2003 года.
Инженер надеется, что аппарат найдет достойное применение и в гражданской жизни, например, среди туристов. Однако эксперты высказывают по этому поводу серьезные сомнения, отмечая, что его использование связано с весьма высоким риском.
Винтокрылые роботы
Как мы уже упоминали, в 1869 году отставной поручик российской армии Александр Лодыгин разработал проект «электролета» — летательного аппарата с несущим винтом, приводимым во вращение электродвигателем. Тогда проект не был реализован, ввиду отсутствия средств и «чрезмерной новизны».
И к этой идее удалось вернуться лишь в 30-е годы XX века, когда электрогеликоптерами занялся инженер-электрик, будущий академик Андраник Иосифьян. Ему удалось создать прототип современных вертолетов-роботов, точнее, дистанционно управляемых беспилотных вертолетов. В 1933–1935 годах Иосифьян вместе с инженером Б. Блиновым разработал и построил беспилотный микровертолет весом всего 28 кг. Он был оснащен соосным несущим винтом диаметром 1,8 м, вращавшимся электродвигателем, питание к которому подавалось по кабель-тросу от сети.
В 1941 году Иосифьян оснастил двумя электродвигателями вертолет ЦАРИ 5-ЭА. Длинный бронированный кабель-трос позволил летчику-испытателю В. Карпову не только набирать приличную высоту, но и выполнять полеты по кругу. К сожалению, продолжению столь интересных работ помешала война…
К идее привязного вертолета конструкторы ряда стран вернулись лишь в середине 60-х годов. Например, итальянский инженер К. Марчетти построил привязной геликоптер с соосными несущими винтами, который предназначался для метеонаблюдений и аэрофотосъемки.
Несколько позже подобный аппарат разработали конструкторы западногерманской фирмы «Дорнье». Созданный ими вертолет До-32К «Кибиц» мог поднимать до 85 кг.
Параллельно с привязными вертолетами некоторые зарубежные фирмы занимались и разработкой свободно летающих аппаратов, которые могли бы совершать полеты по запрограммированному маршруту или менять скорость и высоту по командам с земли.
Так в те же 60-е годы американская фирма «Жиродайн» разработала на базе микровертолета «Ротосайкл» винтокрылый робот QH-ЗОД, принятый на вооружение ВМФ США. Этот аппарат оснащался автопилотом, электронной системой управления силовой установкой и двумя акустическими самонаводящимися торпедами Мк-44, предназначенными для борьбы с подводными лодками.
Демонстрационные полеты одной из модификаций робота прошли довольно гладко. Аппарат послушно взлетал с палубы противолодочного корабля, сбрасывал торпеды в заданном районе и возвращался. Пентагон поспешил заказать большую партию роботов, но спешка, как известно, к добру не приводит. Вскоре из 750 аппаратов, принятых флотом, 362 разбились из-за конструктивных дефектов, в частности самопроизвольного отключения аппаратуры управления.
В 70-х годах канадская фирма «Канадир» выпустила дистанционно управляемый аппарат CL-89 и даже поставила несколько экземпляров коллегам по блоку НАТО. Эти 156-килограммовые аппараты запускались с платформы, после набора высоты фотографировали местность (в том числе и ночью, в инфракрасном диапазоне), а затем возвращались и спускались на парашюте в заданной точке. В дальнейшем эта фирма разработала вертолет-робот CL-227, причем одновременно в двух вариантах — с двигателем Ванкеля и турбовинтовой силовой установкой. Масса аппаратов составляла 130 кг, скорость достигала 130 км/ч, а благодаря экономичным двигателям вертолеты обоих вариантов могли держаться в воздухе по 2–3 ч.
Английские инженеры компании «Уэстленд» принялись за разработку вертолетов-роботов в 1968 году. И спустя пять лет фирма продемонстрировала свой вертолет «Уисп» на традиционной международной авиационной выставке в Фарнборо. В одном из полетов он отснял и передал на землю панораму выставки. В 1973 году серийные образцы «Уиспа» поступили на вооружение британской армии.