[ezup]

Современные самолеты имеют развитую механизацию крыла, позволяющую изменять профиль плоскости и соответствующим образом влиять на характер ее обтекания, получая требуемые характеристики. Тем не менее, до определенного времени авиационная техника не имела подобного оснащения, а конструкторы не располагали требуемыми знаниями и опытом для его создания. Из-за этого в прошлом появлялись оригинальные способы влияния на характеристики крыла путем изменения его геометрических параметров. Разработка техники с изменяемой формой крыла началась в нашей стране в тридцатых годах прошлого века. Одним из первых результатов этих работ стал экспериментальный самолет РК или ЛИГ-7.

В середине тридцатых годов конструктор Георгий Иванович Бакшаев предложил оригинальный способ повышения некоторых летных характеристик авиационной техники. По его задумке, самолет следовало оснащать крылом особой конструкции, использующим дополнительные раздвижные секции. Путем вывода или уборки таких секций можно было изменять размеры и профиль крыла, соответствующим образом влияя на его характеристики. Инженер разработал как принцип работы оригинальных механизмов, так и их конструкцию. Реализовать и проверить необычное предложение предлагалось в рамках специального экспериментального проекта.

Общий вид самолета РК / ЛИГ-7, подвижные секции выведены в рабочее положение

К работам по новому проекту был привлечен Ленинградский институт Гражданского воздушного флота. Разработка полноценного проекта опытного самолета началась в 1937 году и не заняла много времени. Экспериментальная машина получила два обозначения: РК («Раздвижное крыло») и ЛИГ-7 («Ленинградский институт ГВФ, седьмая модель»). Оба названия были равноценны и могут применяться без риска путаницы.

Самолет РК / ЛИГ-7 фактически являлся демонстратором технологии и предназначался исключительно для проверки оригинального предложения. По этой причине машина должна была иметь максимально простую конструкцию, но при этом оснащаться всем необходимым оборудованием нового типа. Основным нововведением проекта было использование раздвижных секций, изменяющих профиль части основного крыла. При разложенных секциях самолет мог взлетать и садиться, а их уборка позволяла осуществлять горизонтальный полет. Также не исключалось иное применение дополнительных секций крыла без жесткой привязки к режимам.

Реализация предложений Г.И. Бакшаева не накладывала серьезных ограничений на архитектуру самолета, оснащаемого необычным крылом. Благодаря этому появилась возможность использовать сравнительно простую конструкцию машины, основанную на некоторых элементах существующих самолетов. РК должен был представлять собой одномоторный расчалочный моноплан с нижним расположением крыла. Планер предлагалось строить из дерева и металла. Значительное число узлов и агрегатов заимствовалось у другой современной техники, что упрощало разработку проекта и строительство опытной машины. Некоторые особенности конструкции самолета могут говорить о широком применении узлов и агрегатов серийной учебной машины типа У-2.

Самолет получил фюзеляж сравнительно простой конструкции. В носовой части имелся обтекатель оживальной формы, в центре которого находились крепления для двигателя воздушного охлаждения. Капот двигателя отсутствовал. Остальные агрегаты фюзеляжа имели сечение, близкое к овальному. Непосредственно за носовым обтекателем располагался козырек фонаря передней кабины. Позади передней кабины имелся выступ полукруглого сечения, спереди прикрывавший вторую кабину. Хвостовая часть фюзеляжа была выполнена сужающейся и оснащалась оперением в виде стабилизатора и киля.

Под обеими кабинами и пространством между ними фюзеляж нес агрегат-кожух особой формы. В плане он имел форму прямоугольника, а продольное сечение было выполнено в виде аэродинамического профиля. Внутри кожуха помещались устройства для соединения силовых элементов крыла с фюзеляжем. Кроме того, там должны были находиться сложенные раздвижные секции крыла. По-видимому, разработка кожуха секций и находящихся в этой части самолета силовых агрегатов была одной из самых сложных задач проекта.

Схема самолета

РК / ЛИГ-7 получил основное крыло достаточно простой конструкции. В центре фюзеляжа, под передней кабиной пилота, поместили прямое крыло большого размаха. Крыло имело размах 11,3 м и хорду длиной 1,5 м. Силовой набор крыла выполнялся из дерева. На двух лонжеронах крепились нервюры профиля М-6. Поверх деревянных деталей предлагалось натягивать полотняную обшивку. Законцовки крыла имели полукруглую форму. На концевых участках крыла располагались прямоугольные элероны.

В связи с рядом особенностей конструкции самолета крыло пришлось оснастить расчалками. На расстоянии 4 м от продольной оси самолета на лонжеронах крепились кольца для установки расчалок. Верхние проволочные расчалки соединяли крыло с точками крепления на верхней части фюзеляжа. Также имелась еще одна расчалка, натягивавшаяся между лонжеронами и треугольной металлической деталью под фюзеляжем между стойками шасси.

Наибольший интерес в конструкции самолета Г.И. Бакшаева представляют подвижные секции, отвечавшие за изменение профиля крыла. С каждой стороны от фюзеляжа предлагалось помещать шесть секций, раздвигаемых по принципу телескопа. Каждая секция представляла собой устройство с профилем ЦАГИ-846 и имело ширину 500 мм. Основой секции была деревянная коробчатая нервюра с центральной прорезью по форме стационарного крыла. Снаружи на силовой набор устанавливалась обшивка из 2-мм фанеры. Поверх обшивки помещались рейки высотой 20 мм, выполнявшие функции направляющих. При раскрытии секции выдвигались на 460 мм относительно друг друга. Еще 40 мм ширины приходилось на перекрывающиеся участки этих устройств. Размах разложенного дополнительного крыла составлял 6,27 м.

Для управления раздвижным крылом самолет РК / ЛИГ-7 получил ручные приводы и тросовую проводку. Вращая соответствующую рукоятку, летчик должен был воздействовать на тросы, управляющие перемещением секций. Вращение рукоятки в заданную сторону приводило к выводу секций крыла в требуемое положение. Обратное вращение, в свою очередь, возвращало секции в кожух под фюзеляжем.

Основное крыло экспериментального самолета имело размах 13,2 м и площадь 16,56 кв.м. Вывод дополнительных секций в рабочее положение позволял увеличить площадь до 23,85 кв.м. Любопытной особенностью крыла конструкции Г.И. Бакшаева было неполное перекрытие основной его части выдвижными секциями. Последние не доходили даже до точек крепления расчалок, из-за чего «свободными» оставалось около 2,5 м каждой консоли. Такая конструкция раздвижной части крыла позволяла повысить основные параметры плоскости, но при этом использовать существующие элероны без необходимости изготовления рулевых устройств сложной конструкции.

Вид на левый борт

В состав хвостового оперения был включен стабилизатор со стреловидной передней кромкой и скругленной задней, являвшейся частью руля высоты. Использовался киль с крупным рулем направления. Оперение, в отличие от крыла, выполнили свободнонесущим и не оснастили расчалками.

На креплениях носовой части фюзеляжа помещался пятицилиндровый карбюраторный двигатель воздушного охлаждения М-11. Двигатель имел номинальную мощность 100 л.с. и максимальную 110 л.с. На валу двигателя поместили деревянный воздушный винт с двумя лопастями. Подобная винтомоторная группа уже использовалась на некоторых самолетах и показала себя с хорошей стороны.

Экспериментальный самолет получил две кабины пилотов, разнесенные по длине фюзеляжа. По-видимому, экипаж из двух человек был предложен для упрощения испытаний. Один из летчиков должен был управлять самолетом, а задачей второго было слежение за работой необычных агрегатов крыла.

Для взлета и посадки самолет РК / ЛИГ-7 должен был использовать трехточечное шасси, основанное на агрегатах серийного У-2. Под передней кабиной на фюзеляже закреплялась рама с расчалками, несущая ось для основных колес шасси. В хвосте фюзеляжа помещался металлический костыль с амортизатором.

Длина самолета составляла 7,34 м, размах крыла – 11,3 м, вне зависимости от режима работы. РК оказался достаточно легким. Масса пустого самолета составляла всего 667 кг. Полный взлетный вес – 897 кг. Летные и взлетно-посадочные характеристики должны были зависеть от конфигурации крыла. Разложенные дополнительные секции позволяли уменьшить взлетную и посадочную скорость, а также разбег и пробег, но негативным образом сказывались на максимальной скорости полета. При сложенных секциях предполагалось наблюдать обратные тенденции.

Вид на крыло, секции выдвинуты

Проект РК / ЛИГ-7 был разработан Г.И. Бакшаевым и специалистами Ленинградского института ГВФ в 1937 году. Сравнительная простота проекта позволила завершить необходимые работы в кратчайшие сроки, благодаря чему вскоре было начато строительство опытного самолета. От момента начала проектирования и до первого полета прототипа прошло всего несколько месяцев.

В ходе летных испытаний были установлены реальные характеристики самолета. Максимальная скорость полета, достигаемая при сложенных дополнительных секциях, составляла 150 км/ч. Разложенная дополнительная плоскость в определенной мере снижала этот параметр. Потолок достигал 2,9 км. Разница в характеристиках крыла на разных режимах особенно ярко проявлялась на взлете и посадке. Используя только основное крыло, РК / ЛИГ-7 имел разбег и пробег около 250 м. Посадочная скорость составляла 100 км/ч. Увеличенная площадь крыла позволяла сократить скорость на посадке до 70 км/ч, а пробег – до 110 м.

За исключением взлетно-посадочных характеристик и некоторой разницы в максимальной скорости два режима крыла не имели заметных отличий. Самолет имел центровку на 26% средней аэродинамической хорды и, вне зависимости от конфигурации крыла, вел себя стабильно. Было установлено, что разница в максимальной скорости при разложенных и убранных секциях не слишком велика. Это было связано с тем, что на крыло приходилось лишь 20% от общего сопротивления воздуха. Изменение параметров крыла не давало значительного прироста или снижения общего сопротивления.

Одной из основных целей испытаний опытного самолета была проверка работы секций крыла и их приводов. Раздвигать секции и возвращать их в исходное положение предлагалось при помощи ручного привода и набора тросов. Рукоятка управления секциями находилась в кабине пилота. На полный вывод секций в рабочее положение требовалось 30-40 секунд. Уборка секций в кожух занимала 20-30 с. Отмечалось, что перемещение сдвижных секций не оказывает заметного влияния на пилотирование самолета. В ходе испытаний была замечена интересная особенность системы перемещения секций. Набегающий поток воздуха брал на себя вес выдвигаемой из кожуха секции, из-за чего в полете усилия на рукоятке управления были ниже, чем на земле. Как следствие, процесс вывода или уборки секций упрощался и ускорялся.

В течение оставшихся месяцев 1937 года специалисты провели все необходимые испытания опытного самолета, по результатам которых был вынесен вердикт. Предложенная Г.И. Бакшаевым конструкция крыла изменяемой площади полностью себя оправдала. Практическим путем было подтверждено заметное изменение характеристик с улучшением ряда важных параметров. Конструкцию крыла с подвижными секциями сочли перспективной и пригодной для дальнейшего развития.

Сравнение крыла РК / ЛИГ-7 в скоростной (вверху) и взлетно-посадочной (внизу) конфигурациях

Сведения о дальнейшей судьбе опытного самолета РК / ЛИГ-7 отсутствуют. В ходе испытаний прототип смог подтвердить возможности и перспективы оригинальной конструкции крыла, но его дальнейшее существование попросту не имело смысла. После испытаний 1937 года какие-либо упоминания об этой машине отсутствуют. Вероятнее всего, после завершения программы летных испытаний уникальный самолет разобрали на запчасти. К примеру, авиационный двигатель М-11, сохраняющий, как минимум, часть своего ресурса, все еще мог быть использован для оснащения иной техники. Также опытный самолет мог стать «донором» некоторых других запчастей. Так или иначе, в итоге самолет с крылом изменяемой площади не сохранился.

После завершения испытаний первого опытного самолета Г.И. Бакшаев и его коллеги продолжили работу над оригинальной конструкцией крыла, но теперь речь шла о поиске сфер практического применения такой техники. Достаточно быстро было установлено, что гражданская авиация не нуждается в крыле с подвижными секциями. Специалисты сочли, что прирост характеристик не может полностью оправдать усложнение производства и эксплуатации. Одновременно с этим характерные особенности такой плоскости могли быть полезными для боевых самолетов. Используя крыло увеличенной площади, перспективный истребитель или бомбардировщик мог осуществлять взлет с аэродромов уменьшенных размеров, убирать более не нужные секции и развивать высокую скорость, необходимую для решения поставленных боевых задач. Возвращение дополнительных устройств в рабочее положение, в свою очередь, позволяло снизить скорость до приемлемых значений и выполнить посадку после возвращения из вылета.

Уже в 1938 году советские конструкторы начали работу над новой версией самолета с крылом конструкции Г.И. Бакшаева. Вскоре был создан проект под названием РК-И. Согласно предварительным расчетам, новый вариант необычного крыла с подвижными секциями должен был позволить самолету достичь скорости 800 км/ч при приемлемых взлетно-посадочных характеристиках.


По материалам:
http://airwar.ru/
http://aviadejavu.ru/
http://sovplane.ru/
http://aviahistory.ucoz.ru/
http://dmitray.narod.ru/
http://ursa-tm.ru/
Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг. 2-е издание, исправленное. М.: «Машиностроение», 1988

Автор: Рябов Кирилл

Использованы фотографии: Airwar.ru, Aviadejavu.ru