Дископлан из СССР

Высоко в небе, на фоне мощного кучевого облака, появился странный предмет. Из-за большой высоты трудно было судить о его размерах. Но форма его, несомненно, была круглой, поверхность отсвечивала красноватыми бликами. "Незнакомец" медленно плыл по краю облака.

Внезапно он круто наклонился вперед и с нарастающей скоростью понесся к земле. Прошло пять секунд... Десять... Пятнадцать... Стремительное падение продолжалось. И вдруг, когда до земли оставалось не более километра, невидимая сила подбросила таинственный аппарат и закружила его в вихре акробатических фигур...

Что это? Очередная "летающая тарелка"?

...Если скоростной спортивный самолет имеет крыло малого относительного удлинения, то вопрос динамической устойчивости и управляемости приобретает особую роль. По существу, от этого зависит успех летной эксплуатации. Обеспечение безопасности при взлете и посадке становится одной из главных и наиболее сложных задач.

Изучение необходимых характеристик на готовой машине всегда связано с риском и обходится дорого. Но ведь те же характеристики можно получить и другим путем - в полете на безмоторном летательном аппарате. Другими словами, на планере, который представлял бы собой прототип будущего самолета. Такой метод, более дешевый и безопасный, неоднократно и не без успеха применялся в авиации. Используется и в настоящее время за рубежом, когда разрабатываются авиационные конструкции необычных аэродинамических схем.

С этой целью и был создан экспериментальный планер "Дископлан-1". Его автор Миньон Васильевич Суханов. С именем М. В. Суханова связывают разработку нескольких дископодобных аппаратов. Окончив во второй половине 30-х годов Московский авиационный институт, он долгое время работал в ЦАГИ. Еще в студенческие годы он принимал участие в разработке и постройке планера-дископлана. Этот планер имел крыло диаметром 3,9 м, длину - 5,3 м, высоту - 2,0 м. В 1950 г. под руководством Суханова группой новосибирских конструкторов был разработан и построен планер "Дископлан-1@. Планер имел размах крыла 3,5 м, площадь крыла - 10 м2, полетный вес - 230 кг; максимальное аэродинамическое качество - Кmax=7. Летные испытания этого планера, показавшего хорошие аэродинамические и эксплуатационные характеристики при малых скоростях полета, и наблюдали очевидцы в Подмосковье в 1957 г.

А теперь два слова о картине, с которой мы начали. В ней не было ничего загадочного.

Мастер планерного спорта СССР Владимир Иванов проводил испытания дископлана на высший пилотаж.

Что же показали испытания?

Прежде всего обнаружилось основное отличительное свойство круглого крыла - плавное обтекание его воздушным потоком, которое не прекращается даже при очень больших углах атаки, достигающих а = 45╟. Причем подъемная сила крыла непрерывно растет. Можно напомнить, что у обычного крыла большого размаха критический угол атаки имеет всего лишь величину а = 14-16╟. Отсюда очень важная особенность дископлана: ни при каких условиях полета он не срывается в штопор.

При выходе на максимальные углы атаки возможно лишь крутое, исключительно устойчивое парашютирование. Интересно, что этот режим наиболее безопасен. Тогда как у планеров с обычными крыльями парашютирование особенно рискованно с точки зрения возможного срыва в umv пор.

Во время летных испытаний было также установлено, что планер обладает хорошей динамической устойчивостью и управляемостью на всех режимах. Малый же момент инерции крыла и мощное хвостовое оперение обеспечивают ему особо высокую маневренность. По выполнению фигур высшего пилотажа и запасу прочности "Дископлан-1" определен как спортивно-тренировочный акробатический планер. Он может быть использован для повышения мастерства спортсменов-планеристов, которые специализируются в полетах на высший пилотаж.

В 1960 г. Суханов создает "Дископлан-2" с диаметром крыла 4,9 м, который был построен в НПО им. Лавочкина. Только в 1962 году "Дископлан-2" вышел на старт испытаний. Круглое крыло его спроектировано и построено совсем без лонжеронов и нервюр. Каркас крыла сделан в виде огромного велосипедного колеса, обод и центральная втулка которого расчалены стальной рояльной проволокой d=0,2 мм. Двухслойная перкалевая обшивка в соединении с проволочной сеткой образует основу би-конусного профиля крыла. Острые дюралевые носки по окружности обода улучшают аэродинамику и устойчивость планера, придавая профилю крыла законченный сверхзвуковой вид. Диаметр крыла - 5 м, несущая площадь - 20 м2, полетный вес - 240 кг. Удельная нагрузка на крыло минимальная - 12 кг/м2. Управление осуществляется рулем поворота и элевонами, выполняющими функции элеронов и руля высоты.

Новый планер обнаружил интересную способность - так называемый эффект "воздушной подушки". Планируя с высоты на посадку, пилот ощущает, что дископлан как бы садится на "подушку" и автоматически стабилизируется в поперечном и продольном направлениях. После этого аппарат может лететь уже без вмешательства пилота в управление. Причем нельзя заставить планер ускорить приземление, пока скорость полета естественным образом не погасится и эффект "подушки" не исчезнет. После этого дископлан приземлится самостоятельно - на три точки. Это важно потому, что даже возможная ошибка пилота в момент посадки не приведет к неприятным последствиям.

После прочтения этой статьи мне стало интересно а не было ли самолетов с таким крылом, и на http://forum.ixbt.com/ я нашел

Разновидностью схемы «тандем» является схема с крыльями замкнутого (кольцевого) типа. Если концы переднего крыла отвести назад, а заднего — вперед, то они сомкнутся, образовав фигуру в виде кольца или ромба. Экспериментаторы впервые обратили внимание на свойства кольцеобразного крыла в начале XX в. Опыты с простейшими бумажными моделями, а затем и более совершенные эксперименты в аэродинамической трубе (Т. Ричарде, Англия) показывали, что срыв потока с такого крыла протекает более плавно, модель устойчиво и полого планирует.

В 1912 г. поднялся в воздух самолет конструкции Т. Ричардса и Ц. Ли. он имел монопланное крыло, более мощный двигатель, трехколесное шасси с носовым колесом

На этом самолете было выполнено много полетов. Отмечалась недостаточная эффективность органов поперечного управления из-за расположения их вблизи продольной оси самолета, продольная устойчивость и управляемость не вызывали нареканий. Благодаря кольцеобразному крылу с малой нагрузкой на площадь самолет был способен плавно парашютировать в случае отказа двигателя или других неисправностей в полете. Эта замечательная особенность спасла жизнь нескольким испытывавшим его летчикам. Самыми успешными были полеты третьего «кольцеплана» английских конструкторов (1914 г.) В отличие от предшественников он не имел поперечного V крыла, что улучшило управляемость. До начала первой мировой войны самолет налетал 128 ч, его могли пилотировать люди, не имевшие опыта управления самолетом. Отмечалось, что на нем можно было безопасно увеличивать угол атаки до 30°.