Российский конвертоплан: история проигранной гонки

На авиасалоне МАКС в Жуковском главнокомандующий Воздушно-Космическими силами (ВКС) генерал-полковник Виктор Бондарев сообщил, что в России полным ходом идут работы по созданию самых разнообразных винтокрылых машин в интересах Министерства обороны. Это и традиционные транспортные, ударные, специализированные, а также беспилотные вертолеты, работающие «стаей». Что, впрочем, особой новостью не стало. Настоящая сенсация в других словах Бондарева: впервые объявлено, что наша страна намерена вскоре обзавестись принципиально новыми машинами — конвертопланами.

Причем, конвертопланами занимаются сразу две компании. В Жуковском на МАКСе представлен экспериментальный конвертоплан холдинга «Вертолеты России», который впоследствии предполагается довести до кондиций конкретной боевой машины со взлетной массой до двух тонн. Ну, а группа компаний «Кронштадт» намеревается создать семейство тяжелых беспилотных конвертопланов.

Задача весьма сложная, поскольку конвертоплан — крайне капризная в управлении машина, требующая для создания не только значительных финансовых затрат, но и длительной разработки. Вероятно, именно по этой причине в мире на сегодняшний день летают серийные конвертопланы лишь одной серии — Bell V-22 Osprey. Машины приняты на вооружения Корпуса морской пехоты и ВМС США в 2005 году. Их американцы создавали более трех десятков лет. Во время испытаний у них погибли 30 человек.

При этом за океаном стоит каждая такая «птичка», как современный истребитель — 115 млн. долларов. И это при том, что V-22 выпускают в транспортной, поисково-спасательной и противолодочной модификациях. То есть — их конвертопланы «не обременены» дорогостоящей аппаратурой управления огнем, обороняться могут лишь, отстреливая тепловые ловушки, на них нет комплекса РЭБ.

Итак, что же это за машина? Конвертоплан совмещает в себе качества вертолета (при взлете и посадке) и самолета с тянущими винтами (при горизонтальном полете). Его несомненное достоинство — возможность работать без взлетно-посадочных полос и при этом превосходить вертолеты по дальности полета и полезной нагрузке.

До недавнего времени считалось, что у конвертоплана серьезные скоростные преимущества перед вертолетом. Однако сейчас вертолетостроители уже штурмуют планку в 500 км/ч, что не сильно уступает идущим им на смену «самолетам с пропеллерами».

Самолеты с вертикальным взлетом и посадкой (СВВП), которые обладают и «вертолетным» взлетом, и «самолетным» горизонтальным полетом, крайне сложны в разработке. Поскольку при переходе с вертикального режима подъема на горизонтальный полет самолет становится неустойчивым. Что чревато авариями. Но у конвертоплана такая неустойчивость значительно выше. Потому что у самолета СВВП разные двигатели обеспечивают подъем и полет. У конвертоплана же одни и те же двигатели тянут машину сначала вверх, а затем толкают ее вперед. Переход на горизонтальный полет осуществляется в результате поворота оси винта на 90 градусов.

Надо заметить, что идея создания конвертопланов в мире витает давно. Начиная с 30-х годов, конструкторы в России, Европе и Америке с большим энтузиазмом ухватились за идею создания «вертолето-самолета». Но дальше строительства неработоспособных макетов дело долго не продвигалось. При этом проектировщики изобретали самые разнообразные схемы перевода летательного аппарата из вертикального в горизонтальный полет. Наиболее реалистичными из них были две — вертикальная схема и горизонтальная.

Первая представляет собой обычный самолет, установленный на хвост. Находящийся вверху самолета винт создает подъемную силу при взлете. Поднявшись на достаточную высоту, летательный аппарат переводится в горизонтальное положение и выполняет обычный полет в «самолетном» режиме. Такая схема имеет свои достоинства. Например, крылья конвертоплана при взлете не создают помехи воздушному потоку.

Но недостатки таких машин куда более существенны. Главный из них в том, что пилоту в двух режимах необходимо занимать внутри кабины два разных положения, поворачивая кресло на 90 градусов. Соответственно, должны смещаться на тот же угол и органы управления. Помимо этого при взлете пилот имеет небольшой обзор, если, конечно, не находится внутри стеклянного шара.

В 1954 году компания Convair начала испытания изготовленного по заказу ВМС США конвертоплана такого типа, получившего название XYF-1 Pogo. Его летные качества были прекрасными. Турбовинтовой двигатель мощностью 5850 л. с. позволял развивать максимальную скорость в 980 км/ч, а скорость подъема составляла 3200 м/мин. Но через два года проект был закрыт из-за того, что заказчики пришли к выводу: обычный летчик управлять этой машиной не в состоянии. Поскольку опытные испытатели единодушно заявляли, что при взлете и посадке конвертоплан превращается в «чертову ступу», совершающую последовательность безумных и непредсказуемых скачков.

Работоспособной, хоть также очень сложной в реализации, оказалась горизонтальная схема. Она представляет собой машину, у которой на 90 градусов поворачиваются винты. При взлете конвертоплан работает как обычный вертолет, а после набора необходимой высоты пилот поворачивает винты, которые становятся не подъемными, а тянущими.

При этом существует несколько вариантов перевода винтов в горизонтальный режим полета. Поворачиваются гондолы, в которых установлены двигатели с винтами. Или полностью крылья. Или же оконечности крыльев, на которых расположены двигатели с винтами.

Сегодня обидно сознавать, что первым в мире конвертопланом, запущенным в серийное производство, могла бы стать не американская, а советская машина. КБ Миля машину Ми-30 начало создавать в 1972 году. Грузоподъемность этого летающего «чудо-юдо» по проекту составляла до 5 тонн. Ми-30 должен был перевозить до 32 десантников на расстояние в 800 км, максимальная скорость равнялась 600 км/ч. Изготовление опытных образцов и их испытания было запланировано на период с 1986 по 1995 год. Однако в «перестройку» в стране сначала закончились деньги. А вскоре «закончилась» и сама страна.

Американский V-22 сделан по той же самой схеме, что и Ми-30. Два турбовинтовых двигателя расположены по концам крыла. И они способны поворачиваться на 98 градусов. Получилась весьма солидная машина, имеющая грузоподъемность до 9 тонн.

Большая часть закупленных Пентагоном конвертопланов эксплуатируется на универсальных десантных кораблях, а также на кораблях другого типа. Всего в США уже построено более 250 машин трех модификаций.

Вот основные летно-тактические характеристики Bell V-22 Osprey:

— длина 19 м;

— высота 6,7 м;

— площадь крыла 36 кв. м;

— диаметр трехлопастного винта 11,6 м;

— максимальная взлетная масса 25800 кг;

— силовая установка — 2 ТВД мощностью 2×4600 кВт;

— максимальная скорость 565 км/ч;

— скороподъемность 16 м/с;

— практический потолок 7900 м;

— боевой радиус действия 670 км;

— практическая дальность 2600 км;

— экипаж 3 человека;

— полезная нагрузка — 24 десантника или до 9 тонн груза в салоне.

Наша страна довольно поздно осознала, что сильно отстает от США в этой области. Холдинг «Вертолеты России» занялись проблемой только в 2015 году. Причем — в инициативном порядке. При этом поначалу расчет был на заказчиков из «богатенького» нефтегазового сектора, которым предлагали эффективную машину для мониторинга, разведки и прочих действий в удаленных регионах (чаще всего назывался Крайний Север), где не существует аэродромов.

И вот сейчас прямо на МАКСе военные, выходит, тоже обратили внимание на этот проект. Сдается, что мотивы у них примерно такие же, что и при недавнем объявлении о начале разработки в ОКБ Яковлева самолета с вертикальным взлетом и посадкой, который Министерству обороны РФ как-то внезапно понадобился. Получается, и СВВП, и конвертоплан предназначены, в первую очередь, для эксплуатации в ВМФ РФ на перспективных кораблях, которые будут играть роль российских легких авианосцев.

Интересно, что конвертоплан в холдинге ВР разрабатывает не КБ Миля и не КБ Камова, которые уже многие десятилетия специализируются в смежной области — на вертолетах. Российскими конвертопланами озабочено входящее в холдинг конструкторское бюро «ВР-технологии», основанное сравнительно недавно — в 2014 году. И, следовательно, особого опыта в этой сфере не имеющее.

Соисполнителем разработки является компания «Аэроб» — резидент космического кластера инновационного парка «Сколково».

Темпы работы одновременно и впечатляют, и озадачивают. В прошлом году, через считанные месяцы после начала разработки, совершил первый полет беспилотный макет, на котором отрабатываются технологии и исследуются особенности управляемого полета конвертоплана. Впереди — три этапа. Вначале должен быть построен 300-килограммовый беспилотный образец. Затем появится 2-тонный беспилотник, который будет готов для производства и эксплуатации. В конце концов дело дойдет и до пилотируемой машины, которая, по словам разработчиков, не будет уступать «американцу», совместно разработанному компаниями Bell и Boeing.

Как говорится, поживем — увидим. Но есть опасения, что реализации этих планов силами двух новорожденных компаний не увидим не только мы, но и наши дети.