Экспериментальный самолет вертикального взлета и посадки Ryan VZ-3RY

На протяжении многих лет авиаконструкторы разных стран мира стремились создать самолет вертикального взлета и посадки (СВВП), создавая большое количество различных экспериментальных машин. В США одним из первых удачных самолетов, которые относились к этому типу, была экспериментальная машина под обозначением VZ-3RY Vertiplane, разработанная компанией Ryan. Работа над данным самолетом начались в 1955 году, а свой первый полет он совершил в 1959 году. Одноместный самолет VZ-3RY Vertiplane являлся всего лишь исследовательским аппаратом, который, однако, положил начало продолжительной программе постройки различных экспериментальных самолетов вертикального взлета и посадки в интересах американских ВВС.

Самолет VZ-3RY отличался простотой своей конструкции. Машина получила обдуваемые закрылки, которые были предназначены для проверки концепции вертикального или укороченного взлета и посадки. От конвертопланов и других самолетов ВВП он отличался тем, что перемещение в вертикальной плоскости самолет выполнял за счет отклонения воздушной струи с помощью выдвижных закрылков, которые могли отклоняться на 90 градусов. При взлетной массе всего в 1179 кг, на самолете был установлен двигатель мощностью 1000 л.с. Программа испытаний данной машины заняла несколько лет.

Данный экспериментальный самолет был спроектирован и построен компанией Ryan Aeronautical по заказу армии и флота США. Самолет создавался для целей испытаний системы механизации, которая отклоняла бы поток воздуха при взлете и посадке самолета. Планировалось, что СВВП, построенный по данной схеме, сможет применяться для осуществления перевозки солдат и грузов, обеспечения связи. Работы над созданием данного самолета начались в 1955 году. На заводе машина получила фирменное наименованием Ryan Model 72. В следующем году армия США заключила с фирмой Ryan контракт на строительство одного экспериментального образца, который получил полное обозначение Ryan VZ-3RY Vertiplane.

Рулежные испытания новинки начались 7 февраля 1958 года, после этого была проведена серия испытаний самолета на привязи на специальном стенде. В конце того же года были осуществлены испытания VZ-3RY в аэродинамической трубе. В ходе данных испытаний самолет подвергся ряду модификаций. На самолете был смонтирован подфюзеляжный киль, появилась носовая опора шасси, заменившая хвостовую опору, помимо этого было введено более мощное управление закрылками. Последнее было сделано для того, чтобы уменьшить время их выпуска и уборки во время полета.

В небо данная машина впервые поднялась 21 января 1959 года, самолет поднял в воздух летчик-испытатель Пит Джирард. При этом в тринадцатом по счету полете, который произошел 13 февраля 1959 года, самолет VZ-3RY Vertiplane потерпел аварию. Авария была связана с неисправностью в системе управления винтами и имела достаточно серьезные последствия, самолет был очень сильно поврежден. После того, как самолет был восстановлен, испытания машины были продолжены. Во время испытательных полетов самолет летал с очень небольшой скоростью – от 48 до 204 км/ч, не поднимаясь выше 1700 метров.

Испытания машины продемонстрировали, что установленного двигателя и тяги винтов не хватает для совершения вертикального взлета. Уже в феврале 1960 года экспериментальный самолет был передан американскому космического агентству NASA для прохождения серии дальнейших испытаний. При этом самолет получил улучшенную систему механизации. В своем первом же полете под воздействием неуравновешенного продольного момента VZ-3RY Vertiplane опрокинулся назад, находясь на высоте 1,5 километра. Самолет перевернулся и начал падать, при этом пилот успел катапультироваться из машины на высоте около 300 метров. При этом при столкновении с землей самолет почти полностью был разрушен. Летные испытания аппарата были возобновлены только в 1961 году, когда был готов второй самолет Ryan VZ-3RY Vertiplane. Самолет использовался для исследования характеристик управляемости летательных аппаратов с вертикальным взлетом при снижении со скоростью до 5 м/с и на малых скоростях полета – до 40 км/ч.

Внешне экспериментальный самолет представлял собой моноплан, обладающий высокорасположенным крылом с одним ГТД и двумя воздушными винтами, а также трехопорным шасси. Фюзеляж самолета был целиком выполнен из металла, в носовой его части располагалась двухместная открытая кабина. Сидения пилота и пассажира располагались тандемом. Помимо обычной ручки управления и рулевых педалей в кабине самолета располагался рычаг, который был предназначен для управления машиной в режиме висения в воздухе. В качестве силовой установки на самолете применялся турбовинтовой двигатель компании Lycoming – T53-L-1, развивавший мощность 1000 л.с. (746 кВт). Двигатель размещался в фюзеляже самолета, он приводил в движение два воздушных винта большого диаметра, которые были установлены на крыле. При этом ометаемые поверхности воздушных винтов выходили за законцовки крыла самолета.

По всему размаху крыло самолета было оснащено двухщелевыми закрылками, при этом закрылки могли легко отклоняться на угол до 90 градусов, меняя направление потока воздуха, который сходил с воздушного винта вниз во время вертикального взлета, посадки или висения в воздухе. Для предотвращения возможного перетекания потока воздуха через законцовки крыла на них были смонтированы специальные аэродинамические гребни, достаточно больших размеров. Для обеспечения управляемости машины в полете в режиме висения, а также на малой скорости в хвостовой части самолета были смонтированы воздушные сопла.

Крыло самолета имело в плане прямоугольную форму, ход крыла равнялся 1,6 м, это было крыло малого удлинения. Перед закрылками были размещены интерцепторы. Помимо этого на концах крыла располагались специальные шайбы, которые играли роль направляющих при выдвижении закрылок (точно такие же были расположены и у основания крыла). Во время перехода самолета в режим горизонтального полета закрылки выдвигаются по мере роста скорости полета. Взлет и посадка производились с полностью выдвинутыми закрылками.

Самолет оснащался Т-образным оперением и имел киль трапециевидной формы, на нем был расположен руль направления. Сверху киля было расположено прямое горизонтальное оперение с рулем высоты. Оно поддерживалось специальными подкосами и обладало изменяемым углом установки. Также у самолета имелся подфюзеляжный киль. Самолет оснащался трехопорным неубирающимся шасси, с носовым колесом. Для того чтобы обеспечить выдвижение закрылок на стоянке, шасси самолета имело большую длину стоек, а также подкосы. База шасси составляла 2,7 м, колея – 3,8 м.

На самолете использовалась силовая установка ГТД Avco Lycoming T53-L-1, которая размещалась в фюзеляже. Данный двигатель имел передний вывод вала. Воздух к двигателю подавался через специальные отверстия, которые были выполнены в обшивке фюзеляжа. На самолете использовались трехлопастные воздушные винты большого диаметра компании «Хартцелл». Их лопасти были выполнены из дерева и имели трапециевидную форму. Привод винтов осуществлялся от ГТД при помощи редукторов и трансмиссии, которые уменьшали скорость их вращения. Во время совершения горизонтального полета управление машиной обеспечивалось при помощи рулей высоты и направления, а также интерцепторов. Для управления машиной при малых скоростях полета и в режиме висения в хвостовой части самолета было установлено поворотное сопло, оно было предназначено для отклонения потока газов двигателя и устанавливалось на универсальном шарнире.

Летно-технические характеристики VZ-3RY Vertiplane:
Размах крыла – 7,13 м, площадь крыла – 10,4 м2, длина самолета – 8,7 м, высота – 5,28 м.
Диаметр винтов – 2,79 м.
Силовая установка – 1 ГТД Avco Lycoming T53-L-1, мощностью 1000 л.с.
Нормальная взлетная масса – 1179 кг.
Экипаж – 1 человек.

Источники информации:
http://www.airwar.ru/enc/xplane/vz3.html
http://www.dogswar.ru/oryjeinaia-ekzotika/aviaciia/4331-eksperimentalnyi-sam.html
http://airspot.ru/catalogue/item/ryan-vz-3-vertiplane
http://ru-aviation.livejournal.com/2965957.html

Источник: http://topwar.ru