Почему крыло обратной стреловидности сегодня не интересует конструкторов?

С тех пор как человек научился летать, он постоянно пытается совершенствовать свои летательные аппараты. Элементы этих аппаратов тоже находится в постоянных творческих изысканиях.


Вот и применение крыла обратной стреловидности интересовало конструкторов уже давным-давно. И еще до Второй мировой стали появляться прототипы самолётов, использующих такую аэродинамическую схему.

К чему это всё привело?

БП-2


В начале 30-х гг советский авиационный конструктор Виктор Беляев после тестов в аэродинамической трубе смог разработать планер с крылом обратной стреловидности. Назвал он его БП-2.

В воздух БП-2 поднялся в 1934 году. Управляемость и устойчивость в полете были весьма неплохие. После этого планер успешно долетел из Крыма до Москвы за самолётом на буксире.

Юнкерс Ju287


А первым полноценным самолетом с обратным крылом стал Юнкерс Ju287. Этот немецкий реактивный бомбардировщик разработал Ханс Вокке. Экспериментальный самолет в первый раз поднялся в воздух в 1944 году, а затем он служил для испытаний крыла обратной стреловидности на заре реактивной авиации.

На этом бомбардировщике провели 17 испытательных полетов. Самолет удалось разогнать до скорости 800 километров в час, что позволило бы ему уходить от любых истребителей того времени. Также было выявлено устойчивое повышение подъемной силы на малых скоростях, что снижало аварийность во время взлета и посадки.


Дальнейшая судьба его не сложилась: война подходила к концу, и весной 1945 года завод Юнкерс попал в наши руки. Прототипы самолетов вместе с Хансом Вокке и его сотрудниками были увезены в Советский Союз, где они продолжили заниматься крылом обратной стреловидности. Позже Вокке вернулся домой — в ГДР, где работал на авиазаводе в Дрездене.

Уже после войны советские конструкторы совместно с немецкими специалистами провели всестороннее изучение поведения необычного крыла на 287-м «юнкерсе». Однако специалисты столкнулись с серьезными проблемами и пришли к выводу, что преимуществ у подобной схемы нет. Высокие скорости реактивных самолетов выявили неустойчивое поведение самолета с таким крылом, и решение в то время так и не было найдено. Программа была закрыта.

HFB-320 Hansa Jet


Но немцы упорно проталкивали идею крыла обратной стреловидности. В 1964 году в воздух поднялся первый коммерческий пассажирский бизнес-джет HFB-320 Hansa Jet, разработанный в Гамбурге и имеющий отрицательную стреловидность 15 градусов.

При разработке конструкторы во многом опирались на опыт Ханса Вокке. Этот среднеплан был рассчитан на 10 пассажиров и имел крейсерскую скорость 825 км/час. На законцовках крыла были установлены дополнительные топливные баки.


Всего было построено 47 машин. В 1977 году в условиях борьбы с шумом и повышения эффективности двигателей было принято решение об их замене, но из-за больших затрат на модернизацию и небольшого количества воздушных машин проект не был продолжен.

Grumman X-29


В 1970-х годах авиация получила электродистанционные системы управления. В дело включились и американцы. Grumman X-29 являлся экспериментальным самолетом, разработанным в попытке поисков новых направлений военной авиации и исследовании сверхманевренности с большими углами атаки.

Впервые в воздух самолет поднялся в 1984 году. А уже в 1985-м этот же самолет впервые среди летательных аппаратов с обратной стреловидностью преодолел скорость звука. Всего же было совершено несколько сотен полетов, в течение которых концепция «обратного» крыла была исследована со всех сторон и… признана неудачной. Проект тоже закрыли.

Су-47 «Беркут»


Нельзя не сказать и о российской разработке. Это Су-47 «Беркут», который задумывался как перспективный палубный самолет. Впервые Су-47 поднялся в воздух в 1997 году. Из-за недостатка финансирования был построен только единственный экземпляр, в котором широко использовались композитные материалы. После испытаний и этот проект закрыли.

СР-10


А сравнительно недавно, в 2015 году, совершил первый полет российский учебно-тренировочный самолет СР-10, служащий для подготовки военных летчиков. В настоящий момент проводятся летные испытания, и поступит ли воздушное судно в серию, пока неизвестно.

Какие же преимущества имеет крыло обратной стреловидности и почему недостатки их перекрыли?


Среди преимуществ это, первым делом, высокая маневренность со сверхбольшими углами атаки, особенно на малых скоростях, снижение лобового сопротивления, отсутствие срыва потока с законцовок крыла. Все это приводит к гораздо лучшей управляемости машины. Кроме того, у таких самолетов значительно снижается радиолокационная заметность в передней полусфере.

Но основная проблема такого крыла – высокая дивергенция (скручивание) под действием набегающего потока воздуха и последующее его разрушение. Поэтому на всех подобных самолетах крыло делали очень жестким, что приводило к увеличению общей массы.


Проблема несколько снизилась с появлением легких композитных материалов, но так до конца и не была решена. Такая конструкция также имеет повышенное волновое сопротивление на сверхзвуковых скоростях.

Сегодня крыло обратной стреловидности у авиаконструкторов не пользуется должным вниманием. Помимо вышеописанных моделей, такое обратное крыло сегодня имеют некоторые беспилотные летательные аппараты, которым не требуется показывать высший пилотаж.