Летающие Гоблины, Бурлаки и прочая экзотика, как альтернатива дозаправке в воздухе. (Дозаправка в воздухе, часть 2).

Здравствуйте, друзья!

Составляя первую статью серии «Дозаправка в воздухе», я позволил себе поделить весь период развития одного из немаловажных элементов длительных полетов современных летательных аппаратов на две части. Первая — о том, как все это происходило раньше, а вторая – о том, как это происходит сейчас.

Это самое «сейчас» началось, на мой взгляд, сразу после Второй мировой войны. Именно тогда различные способы дозаправки в воздухе начали быстро развиваться в виде, наиболее близком к современным.

Главными участниками этого процесса стали, как всегда, США и СССР (то есть обычное дело :-)). Однако, надо сказать, что несмотря на уже появившиеся серьезные разработки, и наши, и американцы даже после войны не сразу отказались от идей по возможной экономии топлива в течение полета. То есть не дозаправки, а именно экономии, с тем, чтобы увеличить дальность полета.

Некоторые из этих идей, воплотившихся в любопытные технические разработки, представляют достаточный интерес, поэтому, я считаю, о них надо обязательно, пусть и коротко, упомянуть, хоть они и касаются основной темы только косвенно.

Итак, сначала о наших «друзьях» :-). В США было несколько достаточно известных и заслуживающих внимания разработок. Все они основаны на принципе летающего авианосца, или авиаматки. То есть имеется самолет-носитель и есть «паразитный» самолет ( или самолеты), который носитель «на себе везет» :-). В каком виде и в каком месте – это уже зависит от замысла конструктора.

Название «паразитный» хоть для нашего уха и странноватое, тем не менее общепринятое, по крайне мере за рубежом ( parasite aircraft ).

Первая разработка, достаточно известная, — это, конечно, маленькое летающее страшилище истребитель McDonnell XF-85 «Goblin». Хотя насчет страшилища – это мое личное мнение. Некоторые называют его маленьким симпатичным самолетиком. О вкусах, как известно, не спорят :-), но название говорит само за себя…

Еще одно неофициальное прозвище этого самолета – «Летающее яйцо». Форма аппарата с длинной фюзеляжа всего 4,5 метра ( для того, чтобы уместить в бомбоотсеке носителя) такому названию вполне соответствует.

XF-85 создавался под конкретный носитель Convair B-36 Peacemaker. Этот самолет начали разрабатывать в начале войны (в 1941 году), после поражений на тихоокеанском театре военных действий. Тогда американское руководство продумывало варианты возможных боевых действий бомбардировочной авиации с территории Америки (например, в случае падения Англии).

В-36 — дальний (точнее межконтинентальный) стратегический бомбардировщик, один из самых больших (в частности по размаху крыла) за всю историю авиации. Он имел боевой радиус действия порядка 6500 км, что позволяло бомбить объекты на территории Германии.

Но дело в том, что ему для защиты от самолетов противника нужны были истребители сопровождения. Однако истребителей такой дальности с нормальными боевыми возможностями быть просто не могло. Поэтому и обратились к теме паразитного самолета.

Гоблин должен был подвешиваться на специальной ферменной конструкции (трапеции) в фюзеляжном отсеке В-36 (внутренняя подвеска). При необходимости люк должен был открываться, ХВ-85 выдвигался в поток, его реактивный двигатель раскручивался в результате авторотации и запускался.

Далее происходила отцепка. После выполнения задания, истребитель должен был самостоятельно «подцепиться» обратно на систему подвески своего носителя

Из-за неготовности прототипа самолета В-36 испытания истребитель проходил на самолете ЕВ-29В, на котором он вместе с ферменной системой подвески находился в фюзеляжном отсеке в полуутопленном состоянии (полностью уйти в отсек не позволяли его размеры, т.к. ЕВ-29В был все же меньше В-36).

Работы по программе ХВ-85 первоначально вызвали большой интерес у военных. Было решено готовить к выпуску первую серию истребителей количеством до ста штук, а также переоборудовать существующие В-36 и строить дополнительные самолеты-носители.

Были даже намерения создавать носители, которые могли бы брать на борт три истребителя ХF-85. Один в фюзеляж и два под крыло (справа и слева).

Однако в процессе испытаний этот интерес очень быстро пошел на убыль. Несмотря на некоторые положительные качества (в частности высокую тяговооруженность), Гоблин обладал низкой устойчивостью в курсовом отношении, был очень сложен в управлении, непригоден для пилотирования летчиком среднего уровня. Возможности его, конечно, нельзя было сравнить с возможностями обычного истребителя.

Большие сложности в управлении легкого самолетика создавала система подвески, турбулизируя воздушный поток вокруг носителя. Если с отцепкой еще все шло более-менее нормально, то с обратной подцепкой были большие проблемы. Неудач, в том числе с поломками конструкции подвески, было больше, чем удачных попыток. Из-за этого довольно часто XF-85 приходилось совершать вынужденные посадки в пустыне (на имеющуюся у него лыжу).В некоторых случаях неудавшиеся подцепки только чудом не заканчивались тяжелыми летными происшествиями.

В итоге: 23 августа 1948 года Гоблин совершил первый полет, а уже в мае 1949 года программа была свернута, как неперспективная. На «мистику» 🙂 были потрачены деньги в количестве 3 млн. 200 тыс. $, а сами Гоблины в количестве двух штук попали в музеи. Наверное, довольно закономерный конец… Здесь небольшое видео о летающем яйце с дьявольскими наклонностями 🙂 :

Вторая разработка – это разведывательный комплекс на базе носителя GRB-36 (модификация В-36) и паразитного разведчика истребителя Republic RF-84F Thunderflash, так называемый проект FICON (Fighter Conveyor).

Общие принципы конструкции схожи с проектом XF-85. Однако, F-84 – это уже не Гоблин, а практически полноценный самолет, поэтому располагался он под фюзеляжем GRB-36 из-за своих размеров в полуутопленном состоянии (что, кстати, увеличивало лобовое сопротивление носителя на 5-10%).

Стоит заметить, что летчик F-84 во время длительного перелета к цели на подцепке имел возможность открыть фонарь и переместиться в бомбоотсек. Это был явный плюс, потому что постоянное нахождение в тесной кабине во время долгого перелета, да еще с выключенным двигателем, совсем не повышало боеспособность пилота.

Управление системой подцепки (трапецией) осуществлялось с помощью специального пульта оператором, находившимся в фюзеляже и наблюдавшим за эволюциями истребителя.

Отцепившись от носителя F-84 должен был осуществлять непосредственную разведку противника (а также защиту своего носителя с помощью имеющихся на борту пулеметов), а GRB-36 осуществлял его поддержку с помощью мощного комплекса радиоэлектронного противодействия (РЭП). Далее следовала обратная подцепка и возвращение на базу.

Первоначально рассматривалась также возможность снаряжения ядерной тактической бомбой паразитного самолета, чтобы именно он выполнял задачу по поражению объектов противника, а маломаневренный носитель оставался вне зоны действия ПВО.

Этот проект развивался несколько успешнее своего «мистического» 🙂 предшественника. В качестве паразитного самолета был выбран F-84E Тhunderjet, имевший прямое крыло. Но после появления его улучшенного варианта F-84F, самолета со стреловидным крылом, дальнейшие испытания составной системы на базе GRB-36 продолжались с использованием опытного YF-84F, который переоборудовали под паразитный и дали наименование YF-96A.

Испытания, начавшиеся в январе 1952 года были успешно завершены в мае 1953 года и осенью того же года было начато переоборудование 10-ти серийных разведчиков RB-36D в носители GRB-36D (с системами подцепки) и 25-ти тактических разведчиков RF-84F в «паразитные» RF-84K (специально доработанные под систему подвески).

С июля 1955 года началось освоение этой системы в войсках. Однако, дальше дело не двинулось. Оказалось, что операция обратной подцепки самолета в воздухе слишком сложна для строевых летчиков.

Она и для летчиков-испытателей была не слишком проста :-). А что же было говорить о рядовых, которым, кстати, пришлось бы это делать в различных погодных условиях и в зоне боевых действий. Поэтому результаты были, мягко говоря, ошеломляющими.
Например в один из летных дней из шести самолетов RF-84K, участвовавших в стыковке с носителем GRB-36D были серьезно повреждены три.

Из-за этих проблем выполнение программы было приостановлено, а в феврале 1956 года реализация проекта FICON была полностью прекращена, хотя к тому времени уже были переделаны в RF-84K 23 машины и семь самолетов в GRB-36D.

Этому способствовало появление такого мощного специализированного разведчика, как U-2 и, конечно же, успешное решение проблемы дозаправки в воздухе.

Следующие два экзотических проекта, достойных нашего с вами внимания — это проекты «Tip Tow» и «Том-Том». Они тоже имею косвенное отношение к теме «дозаправка в воздухе», потому как цель их разработки та же — увеличение дальности полета.

Предыстория этого вопроса такова. Идея увеличения дальности без увеличения имеющегося запаса топлива давно уже витала в воздухе. Одним из путей в этом плане было увеличение удлинения крыла (по принципу планера). Я уже писал об этом здесь. Американцы ранее уже проводили опыты с так называемыми плавающими (выдвижными) дополнительными панелями крыла, увеличивающими эффективное удлинение.

Однако настоящий толчок такие исследования получили после войны, когда в Америку из Германии приехал немецкий авиационный инженер Richard Vogt. В 1944-45 годах немцы довольно плотно занимались этим вопросом по своему методу, проводя эксперименты по соединению крыло-в-крыло двух однотипных легких самолетов.

Такого же рода опыты были проведены в Америке. Идея тестировалась на аэродроме Wright Field (историческое поле для темы дозаправки в воздухе :-)) в конце 40-х годов. Использовались самолеты Douglas C-47A Skytrain и Culver Q-14B Cadet.

Схемы взаимного соединения самолетов были просты, но эксперимент оказался довольно удачным. Было принято решение о разработке более серьезного проекта, получившего кодовое название Tip Tow. В переводе что-то типа «буксирования за законцовку», то есть смысл ясен :-).

Суть этого проекта заключалась в том, что к законцовкам крыла основного самолета (буксировщика) через специальные гибко-подвижные соединительные узлы пристыковывались законцовками своих крыльев два более легких самолета (ведомые истребители).

Ведомые самолеты должны были пристыковываться к своей авиаматке и совершать полет с выключенными двигателями для экономии топлива. В случае необходимости, для выполнения боевой задачи (защита бомбардировщиков или бомбометание) истребители отстыковывались и после ее выполнения пристыковывались обратно.
В качестве подопытных (:-)) использовали специально модернизированные ЕВ-29А (буксировщик) и два EF-84D (прямое крыло).

Было осуществлено несколько успешных циклов стыковки-расстыковки. Вначале использовалось соединение с одним самолетом, а потом и с двумя. Впервые два самолета EF-84D одновременно были пристыкованы к ЕВ-29А 15 сентября 1950 года.

Это был 10-й вылет с начала испытаний. Самый длительный полет с обоими истребителями состоялся 20 октября 1950 года и длился 2 часа 40 минут.

Опробовались различные узлы сцепки с целью осуществления возможности передачи на борт буксируемого истребителя электроэнергии, топлива и осуществления наддува кабины пилота при выключенном двигателе.

Однако, несмотря на достаточно успешное проведение испытаний, проблем было множество. Маневренность всей составной системы была очень ограничена. Сильно беспокоили турбулентные и вихревые течения возле крыла буксировщика. Крыло ЕВ-29А испытывало большие изгибные нагрузки, узлы сцепки были несовершенны. Контроль сцепленного звена во время полета осуществлялся вручную.

К марту 1953 года разработали и подготовили к испытанию автоматическую систему контроля (что-то вроде автопилота). Испытания проводились с подцепкой только какого-либо одного из EF-84D. При этом было немало проблем. Одно из испытаний завершилось трагически.

24 апреля 1953 года сразу после подцепки левого EF-84D и введения в действие автоматической системы управления истребитель перевернулся на крыло ЕВ-29А. От удара оба самолета разрушились. В катастрофе погибли пять членов экипажа буксировщика и пилот истребителя.

Практически параллельно (быть может с небольшим отставанием) с проектом Tip Tow осуществлялся аналогичный ему проект носивший название Tom-Tom. Здесь в качестве носителя выступал специально подготовленный самолет RВ-36. Такой же разведчик, как и использовавшийся в проекте FICON, но переделанный под крыльевую сцепку. Он носил наименование JRB-36F. В качестве ведомых истребителей использовались RF-84F.

У этого проекта были те же проблемы, что и у Tip Tow. Очень сложным было сохранить контроль за самолетами в сцепке. 23 сентября 1956 года RF-84F, пристыкованный к правой консоли JRB-36F, из-за турбулентности фактически оторвало от буксировщика вместе с частью законцовки его крыла. Все, однако, обошлось без последствий. Оба самолета благополучно приземлились.

«Запас» летных происшествий и предпосылок к ним оказался немалым. Кроме того летчики паразитных самолетов оказывались в довольно сложном положении в своих узких кабинах во время многочасовых перелетов с выключенными двигателями.

В итоге вся концепция этих двух проектов была признана опасной для повседневной эксплуатации. К тому же тогда уже были достаточно хорошо разработаны и опробованы новые способы дозаправки в воздухе, которые были, к тому же, значительно более безопасными. В итоге оба проекта были закрыты.

Теперь кое-что о наших :-). В Советском Союзе после окончания войны работы по исследованию и разработке различных методов дозаправки в воздухе проводились примерно в том же ключе, что и в США. Но специфика, конечно, была своя.

То есть разработка и испытания способов дозаправки в воздухе велась начиная уже с конца 1947 года. Но параллельно этим работам велись также исследования вопроса возможной экономии топлива для истребителей сопровождения с целью увеличения радиуса их действия для эффективного взаимодействия с дальними стратегическими бомбардировщиками.

Попытки создать летающие авианосцы в традиционном, смысле (то есть так, как это делалось до войны на примере самолетов ТБ-1 и ТБ-3 ) больше не предпринимались. Наши, в отличие от американцев вместе с их нечистой силой (Гоблин — он гоблин и есть :-)) этим уже переболели.

Но зато возникла новая идея. Я бы назвал ее «гениальной» в кавычках, хотя, конечно, судить не мне :-). Эта идея заключалась в том, чтобы истребитель попросту буксировать за бомбардировщиком на тросе со специальным устройством, позволяющем производить многократную отцепку и обратную подцепку ведомого самолета.

Почему эту идею все-таки взяли за основу и отказались от принципа авиаматки сейчас уже неизвестно. Возможно посмотрели на мучения американцев с их Гоблином и решили, что принцип буксировки будет все же проще :-).

Как бы там ни было, но с 22 февраля 1949 года согласно правительственному постановлению начались работы по созданию такой системы. Название она получила несколько необычное, но вполне логичное — система «Бурлаки». То есть, вобщем-то, достаточно полное соответствие значению этого слова в русском языке.

Это слово, кстати, и в дальнейшем применялось для обозначения разрабатываемых авиационных и авиационно-космических систем (например комплекс «Бурлак» на базе самолета ТУ-160СК и стартующей с него ракеты-носителя «Бурлак»). Уж больно значение его подходящее :-).

В 1949 году еще не было специализированных конструкторских бюро, которые бы занимались разработкой специальных систем, подобно системам дозаправки в воздухе или экспериментальных систем типа «Бурлаки».

Поэтому работы велись, так сказать, скопом :-). Разработкой оборудования буксируемого самолета занялось ОКБ А.С.Яковлева (ОКБ-115) а буксировщика — так называемое ОКБ-30, располагавшееся на территории нынешнего МАПО (Московское авиационное производственное объединение имени П. В. Дементьева, МАПО им. Дементьева) или МАПО МИГ.

Варианты узлов сцепки были различные, как и самолеты на которых их собирались монтировать. Первоначально должны были быть задействованы бомбардировщик ТУ-2 и истребитель ЯК-23. Но позже в качестве подопытных выбрали лендлизовский В-25J и истребитель ЯК-25. Но это был не тот як, который впоследствии стал серийным перехватчиком в советских ВВС. Это был экспериментальный самолет получивший изначально такое наименование.

В итоге исследований на буксировщик в хвостовой части установили лебедку с тросом, на конце которого располагался конус со специальным зажимным узлом внутри, в вершине конуса.

На буксируемом самолете в носовой части установили телескопическую штангу со специальным зацепом на конце, довольно метко прозванную гарпуном. Передняя часть гарпуна могла выдвигаться вперед (иногда говорят выстреливаться, хотя это не совсем верно) под действием сжатого воздуха, запаса которого хватало на 4-5 таких выдвижений.

Буксировщик мог выпустить трос с конусом на конце на длину до 150 метров. Истребитель подходил к конусу и «выстреливал» в него гарпуном, происходила сцепка, после чего гарпун втягивался. Ну а далее двигатель истребителя выключался, и он продолжал лететь за буксировщиком наподобие планера. Расстояние буксировки предполагалось около 80-90 метров.

В случае необходимости двигатель можно было запустить вновь, благо он продолжал вращаться в результате авторотации. Истребитель расцеплялся и мог следовать для выполнения своих задач. А после их выполнения могла быть произведена повторная стыковка.

Все достаточно ясно и было довольно успешно выполнено :-). С июня 1949 года по сентябрь 1950 года было осуществлено девять сцепок, в том числе три ночью. Для облегчения ночного ориентирования на бомбардировщике был установлен фонарь с красным светофильтром. Его использование в сочетании с радиосвязью и аэронавигационными огнями, а также освещением конуса и фарой на истребителе делало ориентирование достаточно простым по отзывам экипажей.

В ходе испытаний отрабатывались различные конструкции гарпунов и приемных устройств (конусов), возможности их аварийной отцепки ( в том числе аварийный сброс гарпуна) и разъединения в местах различных соединений, а также возможности ручного и автоматического управления сцепкой-расцепкой.

Испытания проходили на высоте порядка 2300-3000 метров на скорости около 350 км/ч. После сцепки скорость составляла 320 км/ч.

Так как успех был достигнут, то теперь пришел черед серьезных серийных самолетов. В качестве буксируемого истребителя использовался, в этот раз, недавно появившийся и набиравший силу МИГ-15бис, а в качестве буксировщика — стратегический ТУ-4. Переделку осуществляли все те же ОКБ А.С.Яковлева (хотя истребитель был уже не ЯК :-)) и 30-е ОКБ.

На МИГе установили гарпун, аналогичный стоявшему на ЯК-25, а на ТУ-4 лебедку с тросом стояла в фюзеляже (в районе бомбового отсека), а сам трос с конусом выходил из фюзеляжа в его хвостовой части справа и снизу от кабины кормового стрелка.

Испытания проходили с марта по октябрь 1951 года. На первом этапе этого срока было выполнено 10 автоматических сцепок, три из которых совершались ночью. Далее самолеты были переданы для госиспытаний в ГК НИИ ВВС.

Здесь тоже все прошло достаточно успешно, поэтому решено было перейти от опытных испытаний к более обширным войсковым. По постановлению правительства изготовили еще пять комплектов системы «Бурлаки» на базе пяти МИГ-15бис и пяти ТУ-4. Для проведения испытаний использовался аэродром Зябровка (под Гомелем) в Белоруссии.

Срок испытаний был достаточно короток, с начала июля по начало сентября 1952 года. Но за это время было осуществлено 142 стыковки в различных полетных условиях, в том числе 18 из них ночью. Продолжительность самой длительной буксировки составила 2 часа 30 минут. И материала для того, чтобы сделать итоговые выводы было собрано достаточно.

Вобщем, техническое осуществление буксировки на практике оказалось достаточно простым и безопасным для обоих самолетов и довольно успешным. Полностью отсутствовали какие-либо аварийные случаи, за исключением нескольких обрывов конусов, остававшихся при это на телескопической штанге истребителя и позволявших ему без проблем совершить посадку на своем аэродроме.

То есть предпосылок к летным происшествиям (тем более тяжелым) не было за весь период испытаний. Однако нельзя сказать, что сделанные выводы были абсолютно радужными. Видимо просто потому, что ничего идеального не бывает на свете :-).

Боевой реактивный истребитель — это все же не легкий планер (хотя и тот тоже имеет определенную массу). При его буксировке ТУ-4 испытывал ощутимое тормозящее воздействие (скорость падал на величину от 15 км/ч до 25 км/ч при том же режиме работы двигателей) и, если он летел в группе, то уже не мог лететь столь же быстро, как остальные самолеты группы. То есть понятно, что этот факт преимуществом быть не может.

Кроме того, общеизвестно, что нормальные, так сказать, условия обитания в кабине самолета создаются работающим двигателем (это и обогрев, и вентиляция, и электроснабжение). А если он выключался в буксируемом истребителе да еще на высоте порядка 6000-10000 метров, то можно представить, каково было летчику и неясно в состоянии ли он был бы выполнять боевую задачу после многих часов буксировки.

Плюс, конечно, кислород, запасов которого на истребителе для длительного полета явно было недостаточно. То есть обычная история для всех этих проектов, как у нас, так и у наших «друзей».

Были отмечены еще некоторые недостатки, а также пожелания военных для дальнейшей модернизации системы, в том числе и рассмотрение возможности ее применения на новых тогда ТУ-16 и ТУ-95. Однако на этом все, вобщем-то, и закончилось.

В серию «Бурлаки» не пошли :-). Были признаны «потерявшими актуальность в связи с появлением новой техники». Однако они стали еще одной интересной и, я бы даже сказал, эксклюзивной страницей в истории советской и мировой авиации. Более того, «Бурлаки» стали основой для разработки способа дозаправки в воздухе типа «шланг-конус». Общего между этими двумя системами было немало, поэтому работы в этом направлении были облегчены и активно проводились.

Однако более подробно об этом уже в следующей статье серии. А на сегодня об экзотике достаточно :-), хотя в дальнейшем, я думаю, мы еще не раз к ней обратимся. Ведь человеческая мысль есть сущность своенравная и иной раз такие невообразимые формы принимает в конструктивном смысле, что грех на все это не посмотреть. К этому и стремимся :-)…

В завершение помещаю небольшой отрывок из фильма о ЛИИ в Жуковском. В нем неплохо показаны испытания системы «Бурлаки», а также кое-что об американских «диковинных увлечениях» :-). Ролик немного дублирует вышесказанное и показанное, но обрезать я его не стал. Впечатление от этого не хуже по-моему. К тому же там довольно интересные комментарии.

На этом, пожалуй, и все. В следующей статье поговорим более конкретно о современных способах дозаправки в воздухе.

Фотографии кликабельны.