[ezup]

С середины пятидесятых годов американская авиационная отрасль активно занималась различными вариантами летательных аппаратов вертикального взлета и посадки, в т.ч. системами с поворотным крылом. В рамках нескольких последовательно разработанных проектов были проверены как сама возможность строительства конвертоплана типа tiltwing, так и ее перспективы в контексте крупных летательных аппаратов. Получив положительные результаты, можно было начинать разработку полноценной транспортной машины, пригодной для практической эксплуатации. Этот летательный аппарат остался в истории под названием Ling-Temco-Vought XC-142.

Изучив опыт разработки и испытаний конвертопланов Vertol VZ-2 и Hiller X-18, военное ведомство решило, что концепция «тилтвинг» представляет интерес в контексте дальнейшего развития военно-транспортной авиации и может быть реализована в новом проекте. Получившаяся машина могла бы найти применение в войсках и стать удобным средством для переброски войск, не имеющим особых ограничений по параметрам посадочных площадок. В начале 1961 года военные изучили возможности промышленности и определили свои пожелания. В результате этого появился список требований, предъявляемых к новому проекту.

Конвертоплан XC-142 в горизонтальном полете. Фото Airwar.ru

После нескольких изменений и доработок военное ведомство сформировало окончательное техническое задание. Требовалось создать летательный аппарат с поворотным крылом, способный брать на борт до 4,5 т груза и доставлять его на расстояние до 400 км. Максимальная скорость горизонтального полета должна была находиться в пределах 560-740 км/ч, крейсерская – от 460 до 560 км/ч. В соответствии с пожеланиями Корпуса морской пехоты, оговаривалась возможность снижения взлетной массы до 16 т при сохранении радиуса действия не менее 190 км.

Техническое задание было разослано нескольким авиастроительным компаниям. Вскоре Пентагон получил несколько предложений. Изучив полученные документы, военные выбрали наиболее удачный проект. Дальнейшую работу по созданию военно-транспортного конвертоплана должны были проводить компании Vought, Ryan и Hiller. Первая из них имела большой опыт в деле создания и строительства самолетов, а две другие были признанными производителями вертолетной техники. Предполагалось, что совместная работа этих организаций позволит объединить в новом проекте весь имеющийся опыт.

Контракт на разработку нового проекта был подписан в начале 1962 года. В соответствии с этим документом, в 1964 году компании-подрядчики должны были построить и вывести на испытания первый опытный образец новой техники. В дальнейшем требовалось построить еще четыре прототипа.

Схема машины. Рисунок Airwar.ru

Перспективный проект получил рабочее обозначение XC-142. Впоследствии, после принятия техники на вооружение, такое названием могло лишиться литеры «X», обозначающей раннюю стадию проекта. Интересно, что обозначение XC-142 оказалось последним в «старой» номенклатуре. Вскоре после этого была введена новая система обозначений, подразумевавшая отсчет моделей техники от единицы.

Изначально полное название проекта выглядело как Vought-Ryan-Hiller XC-142, однако вскоре было изменено. Компания Vought вошла в состав конгломерата Ling-Temco-Vought, вследствие чего конвертоплан изменил название. С определенного времени он именовался как Ling-Temco-Vought XC-142 или сокращенно LTV XC-142. Именно под этим названием интересный образец авиационной техники получил широкую известность.

Во время проектирования произошло еще одно специфическое изменение. Военно-морские силы США, увидев расчетные характеристики техники, решили отказаться от дальнейшей поддержки проекта. При вертикальном взлете и посадке несущие винты летательного аппарата должны были создавать чрезмерно мощный нисходящий воздушный поток. Флотское командование посчитало, что конвертоплан при таких характеристиках будет поднимать с земли различный мусор и даже сбивать людей с ног. Из-за этого такую технику можно будет использовать только на подготовленных площадках, что фактически исключало ее применение в реальных боевых операциях. Дальнейшее развитие проекта XC-142 продолжалось при поддержке военно-воздушных сил и Корпуса морской пехоты.

В ходе разработки проекта компании-подрядчики разделили между собой все основные работы. Большая часть агрегатов планера, системы управления, грузовая кабина и некоторые другие элементы конструкции разрабатывались инженерами Vought. Компания Ryan должна была разработать хвостовую часть фюзеляжа с рулевым винтом, оперение, крыло и силовую установку. Задачей компании Hiller было создание трансмиссии и механизации крыла. Такое распределение обязанностей позволяло наиболее удачным образом использовать имеющийся опыт в разных сферах.

Во время испытаний в NASA. Nationalmuseum.af.mil

В соответствии с требованиями Пентагона, перспективный конвертоплан должен был стать полноценной военно-транспортной машиной и перевозить различные грузы. Такое требование самым прямым образом сказалось на архитектуре машины. В целом, LTV XC-142 должна была представлять собой некое подобие обычного военно-транспортного самолета. В то же время, в конструкции предусматривались характерные черты, связанные с необходимостью использования поворотного крыла, специальной силовой установки, особой трансмиссии и т.д. Как следствие, в конфигурации для горизонтального полета конвертоплан-тилтвинг внешне был похож на существующие машины традиционной конструкции.

Требование о перевозке грузов массой до 4,5 т привело к появлению фюзеляжа соответствующей формы, имеющего крупную грузовую кабину. Было предложено использовать цельнометаллический фюзеляж с поперечным сечением, близким к прямоугольному. Носовой отсек отдавался под размещение пилотской кабины и необходимых радиоэлектронных устройств. Прочие объемы преимущественно занимались кабиной. При этом над кабиной предусматривались объемы для размещения топливных баков. Механизмы управления наклоном крыла так же поместили над кабиной.

Внешние обводы фюзеляжа определялись в соответствии с ролью машины. Так, хвостовая часть получила наклонное днище с опускаемой грузовой рампой. Над этим отсеком крепилось хвостовое оперение традиционной конструкции. Непосредственно на фюзеляже располагался киль со стреловидной передней кромкой, на нем – стабилизатор. Оперение оснащалось рулями высоты и направления традиционной конструкции.

Полет с частично поднятым крылом. Фото US Navy

Летательный аппарат получил трехточечное шасси, установленное на фюзеляже. Под кабиной пилотов и приборным отсеком находилась ниша для уборки передней стойки с двумя колесами малого диаметра. Две основные стойки с парой более крупных колес на каждой убирались в эллиптические обтекатели на бортах фюзеляжа.

В рамках проекта XC-142 компанией Ryan было разработано новое крыло требуемой конструкции. Использовалась цельнометаллическая конструкция, выполненная в виде единой плоскости и несущая все необходимые агрегаты. Такое крыло имело вырез в задней части, необходимый для установки на фюзеляж. Там же находились крепления для шарнирного монтажа. На каждом полукрыле предусматривалась установка двух гондол для двигателей. По всей длине задней кромки размещалась механизация, имевшая в своем составе закрылки и элероны. Закрылки имели автоматическую систему управления, изменявшую ее положение в зависимости от режима полета и угла наклона крыла.

Крыло подвижно закреплялось на верхней части фюзеляжа. Управление наклоном осуществлялось при помощи гидравлического двигателя, связанного с двумя винтовыми домкратами. По команде пилота такие приводы могли выводить крыло с двигателями в требуемое положение. Допускалось перемещение крыла от горизонтального положения до угла атаки 98°. Небольшой наклон двигателей назад мог найти применение в некоторых ситуациях.

Полет "по-вертолетному", 28 ноября 1966 г. Фото US Navy

В каждой из четырех гондол крыла помещался турбовинтовой двигатель General Electric T64-GE-1 мощностью 2850 л.с. Каждая винтомоторная группа имела четырехлопастной воздушный винт изменяемого шага компании Hamilton-Standard. Винт оснащался стеклопластиковыми лопастями типа 2EF и имел диаметр 4,7 м. Конструкция крыла была такова, что ометаемые диски винтов частично перекрывались, однако находились в разных плоскостях: это исключало перехлест лопастей. В ходе доводки и совершенствования проекта конвертоплан получил винты с лопастями модели 2FF, но общая архитектура винтомоторных групп осталась прежней.

Учитывая проблемы предыдущих проектов, специалисты Vought, Ryan и Hiller разработали новую трансмиссию, способную исключить некоторые проблемы. При помощи набора редукторов и валов все четыре двигателя соединялись в общую систему. Кроме того, крутящий момент от этой системы отводился в фюзеляж и подавался на продольный вал. Последний доходил до специальной опоры в хвосте, на которой помещался трехлопастной рулевой винт малого диаметра. Согласно расчетам, такая трансмиссия позволяла продолжать вертикальный полет даже при отключении нескольких двигателей.

Управлять машиной должен был экипаж из трех человек. Два пилота помещались в носовой кабине и имели хороший обзор передней полусферы, обеспеченный развитым остеклением. Позади пилотов находился третий член экипажа, отвечавший за работу с грузами. Органы управления пилотской кабины основывались на самолетных системах, причем все имеющиеся приборы могли использоваться на любых режимах полета. Перераспределение команд на исполнительные механизмы выполнялось автоматикой и без участия человека. Управление в горизонтальном полете должно было осуществляться отклонением рулей или элеронов. При вертикальном взлете или на переходных режимах использовалось изменение шага несущих и хвостового рулевого винта.

Размеры фюзеляжа позволили получить достаточно крупную и вместительную грузовую кабину. Полезная нагрузка могла помещаться в негерметичном отсеке длиной 9,1, шириной 2,3 и высотой 2,1 м. Вдоль бортов устанавливались складные сиденья для десанта в количестве 32 штук. Имелось несколько иллюминаторов в бортах. Следует отметить, что исходные требования по грузоподъемности выполнить не удалось. Конвертоплан LTV XC-142 мог брать на борт 32 солдат с оружием или 3350 кг груза. Загрузка кабины могла осуществляться через две бортовые двери, находившиеся в передней ее части, или при помощи опускаемой хвостовой аппарели.

Вертикальный взлет, 17 января 1966 г. Фото NASA

«Тилтвинг» новой модели имел длину 17,7 м и размах крыла 20,6 м. Площадь крыла – 49,67 кв.м. Высота машины – 7,95 м. Масса пустого конвертоплана составляла 10,27 т, максимальная взлетная – 20220 кг. Максимальная скорость достигала 695 км/ч, крейсерская – около 460 км/ч. Потолок – 7620 м. Практический радиус действия не превышал 760 км. При использовании собственных баков на 370 л топлива и двух подвесных емкостей перегоночная дальность могла быть доведена до 6100 км.

В середине 1964 года, как того требовал заказ военного ведомства, компании-подрядчики построили первый опытный образец новейшего военно-транспортного конвертоплана. Испытания стартовали с наземных проверок, после чего было получено разрешение на проведение полноценного полета. 29 сентября того же года первый XC-142 впервые поднялся в воздух. Машина неплохо показала себя и подтвердила основные характеристики. Более того, были продемонстрированы весьма интересные возможности.

Применение четырех турбовинтовых двигателей мощностью по 2850 л.с. каждый давало летательному аппарату высокую энерговооруженность. Разбег и взлет занимали минимально возможную дистанцию, в том числе и при использовании не всех двигателей. Так, при максимальной полезной нагрузке, трех работающих двигателях и поднятом на определенный угол крыле XC-142, пройдя дистанцию длиной 122 м, взлетал и поднимался на высоту 15 м. На уровне моря демонстрировалась скороподъемность до 34,5 м/с. Даже в условиях высокой температуры воздуха этот параметр удавалось довести до 17-18 м/с.

Ровно через три месяца после первого полета «по-самолетному» опытный конвертоплан впервые взлетел вертикально. Такие проверки не заняли много времени. Уже 11 января 1965 года был выполнен первый полет с переходом между режимами. В течение нескольких следующих месяцев летчики-испытатели проводили полноценные проверки техники, а компании-изготовители строили и передавали на испытания новые образцы. В общей сложности в 1964-65 годах было построено пять прототипов. Все они использовались в испытаниях, решая те или иные задачи.

Опытный XC-142 на палубе корабля USS Bennington. Фото US Navy

С определенного времени испытания опытных XC-142 проводились при участии представителей военного ведомства. На этом этапе техника не просто показывала свои технические характеристики, но демонстрировала потенциал в тех или иных ситуациях. Военные устраивали проверки с доставкой десанта, эвакуацией условно раненых, сбросом людей и грузов с малых высот и т.д. В целом, в ходе таких испытаний конвертоплан неплохо показал себя, подтвердив способность одновременного использования лучших черт самолетов и вертолетов.

Однако в ходе испытаний не обошлось без проблем, поскольку конструкция имела определенные недостатки. Сравнительно сложная система трансмиссии, объединяющая четыре винтомоторные группы и передающая мощность на хвостовой рулевой винт, создавала чрезмерные вибрации и шум. Это приводило к высокой нагрузке на пилотов, а также могло негативно сказаться на ресурсе планера. Поворотное крыло оказалось недостаточно жестким, и в некоторых ситуациях могло изгибаться. Примененные винты Hamilton-Standard 2EF не позволяли получить расчетную тягу, что негативно влияло на все летные характеристики. Лопасти типа 2FF показали более высокие характеристики, однако не помогли полностью решить эту проблему.

Переход от вертикального полета к горизонтальному был связан с определенными проблемами. Выяснилось, что при наклоне крыла от 35° до 80° относительно горизонтали нарушается устойчивость и управляемость. На малых высотах, характерных для перехода с одного режима на другой, такие особенности поведения машины могли быть связаны с рисками.

Во время испытаний на УДК USS Ogden (LPD-5), 28 ноября 1966 г. Фото US Navy

Наличие ряда серьезных проблем не могло не привести к различным авариям. Регулярно случались различные мелкие поломки, но несколько раз те или иные факторы привели к серьезным авариям. 19 октября 1965 года у опытного образца №2 во время полета загорелся один из двигателей. Пламя значительно повредило воздушный винт и конструкцию крыла. Требовался серьезный ремонт. 4 января 1966-го прототип №3 во время полета «по-вертолетному» совершил жесткую посадку с повреждением фюзеляжа. Две эти машины решили не восстанавливать в исходном виде. Наоборот, из них собрали один летный экземпляр. На целый фюзеляж второго прототипа поставили целое крыло от третьего. В таком виде машина №2 продолжила испытания.

27 января 1966 года на четвертом опытном LTV XC-142 во время полета разрушился редуктор. Обломки с высокой скоростью разлетелись в разные стороны, повредив гондолу, крыло, фюзеляж и некоторые другие агрегаты. Впоследствии машину восстановили и вновь привлекли к испытаниям. В декабре того же года случилась небольшая авария с пятым прототипом. Из-за ошибки пилота не были включены гидравлические приводы носового колеса. Не имея возможности повернуть, самолет столкнулся с наземным сооружением. Повреждения получили фюзеляж, крыло и винтомоторные группы.

В 1966 году вооруженные силы провели эксплуатационные испытания, по результатам которых могло быть принято решение о серийном производстве новой техники. Прототип №5 под управлением летчиков военно-воздушных и военно-морских сил выполнял взлеты и посадки как на сухопутные аэродромы, так и на авианосец. За несколько дней было выполнено 44 укороченных взлета и посадки на палубу авианосца USS Bennington (CV-20) и других кораблей с полетной палубой. Кроме того, по шесть раз аппарат взлетал и садился на палубу вертикально. В ходе таких испытаний крыло и его механизация устанавливались на различных углах. Неоднократно менялись скорость и направление ветра, а также иные условия, но все испытания завершились успешно. Проверялись возможности техники в рамках спасательных операций. Находясь на высоте не более 40 м, конвертоплан успешно справился с подъемом на борт условного утопающего.

Взлет с палубы, 28 ноября 1966 г. Фото US Navy

В мае 1967 года первый прототип конвертоплана выполнял свой 148-й испытательный полет. Задание подразумевало подъем на высоту 2440 м с последующим спуском на 915 м. В ходе этих испытаний отрабатывалось применение летательного аппарата в поисково-спасательной операции. Находясь на меньшей высоте, опытный XC-142 внезапно перевернулся через нос. Экипаж ничего не смог сделать, из-за чего машина упала на лес. Разбитый прототип был уничтожен пожаром.

К середине 1967 года пять прототипов под управлением 39 пилотов успели налетать в общей сложности 420 часов. «Тилтвинг» LTV XC-142 показал достаточно высокие характеристики, а также подтвердил возможность решения разнообразных задач. Теперь последнее слово оставалось за заказчиком, который мог принять машину на вооружение и заказать серийное производство.

Тем не менее, этого не произошло. Изучив результаты всех проведенных испытаний, специалисты Пентагона пришли к выводу об отсутствии необходимости в принятии такой техники на вооружение. В существующем виде XC-142 не был лишен технических или иных недостатков, но при этом отличался сложностью и дороговизной. Кроме того, ему с трудом могли бы найти место в структуре военно-транспортной авиации, уже перестроенной под применение самолетов и вертолетов. Машина, имеющая качества обоих классов техники, с трудом вписывалась в существующую систему.

По итогам изучения оригинальной техники было принято решение о дальнейшем развитии военно-транспортной авиации. Задачи, связанные с необходимостью взлета или посадки на небольших площадках, предлагалось решать исключительно при помощи вертолетов: тем более, к этому времени уже появились машины, способные сравниться по грузоподъемности с конвертопланом XC-142. Свойственная вертолетам сравнительно малая скорость полета не рассматривалась в качестве серьезного недостатка. Такие подходы к формированию парка авиационной техники позволяли перевозить людей и грузы, но при этом не были связаны с излишними затратами.

XC-142 в музее. Фото Wikimedia Commons

К моменту принятия решения об отказе от дальнейшего развития проекта в наличии оставалось четыре прототипа XC-142. Вскоре эта техника была передана NASA для проведения новых исследований. Разнообразные тесты и проверки проводились на авиабазе Лэнгли до начала семидесятых годов. Завершение испытаний и выработка ресурса определили дальнейшую судьбу техники. Три конвертоплана отправили на разборку. Только опытный образец №2 избежал этой участи и был передан музею авиабазы Райт-Паттерсон, где и хранится по сей день.

Проект Vought-Ryan-Hiller / Ling-Temco-Vought XC-142 стал первой и последней попыткой авиационной промышленности США довести летательный аппарат типа tiltwing до практической эксплуатации. Используя уже известные идеи и некоторые новые решения, три компании совместными усилиями смогли создать весьма интересный образец, способный решать разнообразные транспортные и иные задачи. Тем не менее, параллельно с работами по проекту XC-142 шло развитие вертолетов. В этой области был достигнут куда более заметный прогресс, из-за чего заказчик в итоге отказался от необычного летательного аппарата. Новые попытки довести до практической эксплуатации конвертоплан-тилтвинг военно-транспортного назначения не предпринимались.

По материалам сайтов:
http://aviastar.org/
http://airwar.ru/
http://aviadejavu.ru/
http://globalsecurity.org/
http://nationalmuseum.af.mil/

Автор: Рябов Кирилл