Конвертоплан Canadair CL-84 Dynavert (Канада) - «Военные действия»

В конце пятидесятых годов на испытания вышли первые летательные аппараты вертикального взлета и посадки с поворотным крылом. Машины этого класса, за рубежом обозначаемого как Tiltwing, имели ряд характерных положительных особенностей и поэтому представляли большой интерес для потенциальных эксплуатантов. Активнее всего тематикой тилтвинг-конвертопланов занимались американские специалисты. Тем не менее, и в других странах предпринимались попытки изучения интересной архитектуры техники. Результатом одного из зарубежных проектов стало появление летательного аппарата Canadair CL-84 Dynavert.

Перспективы техники с вертикальным взлетом и посадкой были очевидны, из-за чего подобное направление изучали и развивали многие страны. Так, канадскую авиационную промышленность в этом направлении представляла компания Canadair. C 1957 года специалисты этой компании в сотрудничестве с военным ведомством и рядом научно-исследовательских организаций занимались изучением проблематики вертикального взлета и посадки. В ходе этих исследований были изучены несколько версий архитектуры конвертоплана с теми или иными особенностями конструкции. Среди прочих вариантов изучалась система с поворотным крылом.


Canadair CL-84 в полете. Фото Airwar.ru
В начале шестидесятых годов авиастроители продемонстрировали военным имеющиеся наработки и новые оригинальные идеи. На теоретическом уровне было показано, что существует принципиальная возможность разработки перспективного конвертоплана класса Tiltwing, способного взлетать и садиться на площадки минимального размера, а также решать различные транспортные и иные задачи. Такая машина могла представлять большой интерес как для военного ведомства, так и для различных частных организаций. Все они могли найти применение новой технике в той или иной сфере.

Как часто бывает, интерес со стороны министерства обороны вылился в контракт на разработку полноценного образца, имеющего определенные шансы поступить на вооружение и пойти в серию. Соглашение о разработке полноценного проекта с последующим строительством первого прототипа было подписано в августе 1963 года. Опытную машину новой модели следовало представить на испытания до конца следующего 1964-го года. К контракту на создание проекта прилагалось техническое задание, оговаривавшее требуемые характеристики и возможности летательного аппарата.

Новый проект получил официальное обозначение CL-84. При этом сотрудники компании Canadair применяли более простое рабочее название – «84» или Model 84. На тот момент компания-разработчик являлась структурным подразделением корпорации General Dynamics, руководство которой предложило присвоить проекту дополнительное название Dynavert.


Схема машины. Рисунок Airwar.ru

Учитывая имеющийся опыт, полученный в ходе предварительных исследований, авторы проекта «84» сформировали общий облик будущего летательного аппарата. Предлагалось использовать фюзеляж самолетного типа, на котором должно было устанавливаться качающееся на горизонтальной оси крыло. На крыле помещались гондолы двигателей, вращающих несущие винты. С целью повышения характеристик техники на всех режимах предлагалось использовать развитую механизацию крыла и хвостовое оперение особой конструкции. Контролировать работу всех средств управления планировалось при помощи специальной автоматизированной системы. Дополнительным способом улучшения летных характеристик должна была стать улучшенная аэродинамика планера.

Основным элементом конвертоплана являлся цельнометаллический фюзеляж. Его конструкция была разработана с учетом требований заказчика, касавшихся необходимости использования той или иной аппаратуры. Внутри машины имелся некоторый свободный объем, который можно было использовать в тех или иных целях. В ходе дальнейшей модернизации компоновка фюзеляжа могла быть изменена с получением более крупных полезных объемов.

В случае с опытным «тилтвингом» CL-84 фюзеляж собирался на каркасе и разделялся на несколько основных отсеков. Носовая часть машины, имеющая скругленный обтекатель и наклонные лобовые стекла, вмещала кабину экипажа. Центральные объемы отдавались под элементы топливной системы, возможную полезную нагрузку и т.д. Большая часть фюзеляжа имела сечение, близкое к прямоугольному. Сечение хвостового отсека уменьшалось, из-за чего образовывалась балка с характерными обводами. На ней крепилось хвостовое оперение.


В горизонтальном полете. Фото Aviadejavu.ru

В рамках проекта Model 84 было разработано крыло оригинальной конструкции, соответствовавшей предъявляемым требованиям. Предлагалось использовать прямое крыло цельнометаллической конструкции малого удлинения. В центре консолей крыла предусматривалась установка двух крупных гондол для монтажа двигателей. На задней кромке располагалась развитая механизация. Часть внутренних объемов крыла вмещала элементы сравнительно сложной трансмиссии. В центре конструкции предусматривались крепления для шарнирного монтажа на верхней части фюзеляжа. Конструкция крыла позволила отдать часть ее внутренних объемов под размещение топливных баков.

Управление положением крыла предлагалось осуществлять при помощи гидравлического мотора, соединенного с винтовым подъемником. Все эти устройства находились внутри фюзеляжа. Во время горизонтального полета крыло фиксировалось в нужном положении не только системами управления, но и дополнительным механическим замком.

Почти вся задняя кромка крыла, за исключением законцовок, отдавалась под механизацию. Конструкторы Canadair разработали новые закрылки и элероны со специальной системой управления. Автоматика должна была следить за режимом полета, текущими параметрами и положением крыла, анализировать все эти данные и изменять положение закрылков для получения наиболее высоких характеристик. При необходимости пилот мог вмешаться в этот процесс и вручную установить плоскости в желаемое положение.


CL-84 во время испытаний. Фото Aviadejavu.ru

Летательный аппарат получил хвостовое оперение, приспособленное для решения некоторых задач. На хвостовой балке фюзеляжа поместили стреловидный киль, по бокам от которого находились плоскости прямоугольного стабилизатора. Последний получил законцовки в виде трапециевидных шайб. Киль и стабилизатор имели рули на задних кромках. Кроме того, стабилизатор мог вращаться вокруг горизонтальной оси и занимать положение, соответствующее текущему режиму полета.

Внутри крыльевых гондол разместили турбовинтовые двигатели типа Lycoming T53 мощностью по 1500 л.с. каждый. Двигатель и его вспомогательные агрегаты находились под крылом и прикрывались гондолой-обтекателем. Носовая часть гондолы имела заборные устройства для подачи воздуха к двигателю, в хвостовой предусматривалось сопло. Оба основных двигателя получили собственные несущие винты. Применялись винты с четырьмя прямоугольными лопастями, имевшие диаметр 4,27 м. Втулка винта обеспечивала изменение шага лопастей. Винты большого диаметра обдували почти всю поверхность крыла, давая в горизонтальном полете заметный прирост подъемной силы.

Конвертоплан Canadair CL-84 получил сравнительно сложную трансмиссию, призванную одновременно решать несколько задач. Так, вдоль центральных лонжеронов крыла проходил соединяющий двигатели вал, необходимый для синхронизации вращения двух несущих винтов. В случае отказа одного из двигателей он должен был обеспечить безопасный полет с двумя работающими винтами. Также вал синхронизации был связан с редуктором, передававшим мощность на продольный вал фюзеляжа. Последний был необходим для привода хвостового рулевого винта. Позади оперения на хвосте фюзеляжа имелась опора, на которой помещались горизонтально расположенные соосные двухлопастные винты.


Вертикальный взлет. Фото Wikimedia Commons

Взлетать и садиться предлагалось при помощи убираемого трехточечного шасси. Носовая стойка с двумя колесами малого диаметра в полете поворачивалась назад и убиралась в нишу фюзеляжа. Основные стойки с двумя колесами на каждой предлагалось убирать в обтекатели на бортах фюзеляжа. При уборке стойки поворачивались вперед.

Экипаж летательного аппарата состоял из двух человек и помещался в носовой кабине. Летчики помещались бок о бок и располагали полноценными постами управления с набором всех необходимых устройств и приборов. Кабина имела лобовое и бортовое остекление большой площади, обеспечивавшее хороший обзор передней полусферы. Попадать на свои места пилоты должны были через бортовые люки.

В проекте «84» предлагалось использовать оригинальную систему управления, максимально снижающую нагрузку на пилота. В составе авионики присутствовали приборы, способные следить за работой отдельных агрегатов и систем, а также управлять ими. С использованием большого количества данных, собранного в ходе предварительных испытаний, были сформированы алгоритмы работы автоматики, по которым должно было осуществляться управление закрылками, стабилизатором и т.д. Таким образом, в нормальной ситуации летчику оставалось только взаимодействовать с основными органами управления. Подстройка систем управления под текущие условия осуществлялась автоматически. При этом пилот имел возможность вмешаться в работу автоматики и исправить ее решения.


Хвостовые винты. Фото Wikimedia Commons

При вертикальном полете с использованием воздушных винтов на несущем режиме конвертоплан CL-84 должен был использовать управление, схожее с вертолетным. Контроль по крену осуществлялся изменением шага основных винтов, а за тангаж отвечал хвостовой рулевой винт. Закрылки, элероны и качающийся стабилизатор на таком режиме выводились на требуемые углы и улучшали аэродинамику машины, но не использовались для управления.

На переходных режимах автоматика продолжала перемещать закрылки и стабилизатор для получения требуемых параметров. По мере набора горизонтальной скорости росла подъемная сила крыла, что позволяло использовать винты только в качестве тянущих. При этом управление по всем трем каналам должно было осуществляться при помощи «самолетных» плоскостей. В ходе перевода крыла в горизонтальное положение автоматика выполняла соответствующие операции с механизацией.

Предлагаемый летательный аппарат отличался достаточно большими размерами, что было связано с требованиями относительно возможного практического применения. Внутри фюзеляжа имелись достаточно крупные объемы, в которых можно было разместить 12 пассажиров или груз эквивалентной массы. В случае дальнейшего развития проекта свободные объемы могли использоваться для размещения специального оборудования или вооружения требуемого типа.


Подготовка к укороченному взлету с палубы корабля USS Guam (LPH-9), 1973 г. Фото US Navy

В исходном виде конвертоплан-тилтвинг Canadair CL-84 Dynavert имел длину 12,8 м и размах крыла 10,46 м. Два винта диаметром 4,27 м почти полностью перекрывали крыло. Высота машины на стоянке составляла 4,34 м. Пустая машина весила 3,82 кг. Максимальная взлетная масса – до 6,6 т при взлете с укороченным разбегом. При необходимости вертикального взлета масса ограничивалась 5,7 т. Расчетная максимальная скорость превышала 515 км/ч, крейсерская – 480-485 км/ч. Максимальная дальность полета могла достигать 680 км.

Первый прототип перспективного летательного аппарата был выведен из сборочного цеха в конце 1964 года. В течение нескольких следующих месяцев специалисты компании-разработчика выполняли разнообразную программу наземных испытаний. На этом этапе машина впервые поднялась в воздух, однако высота подъема ограничивалась наличием страховочных тросов. Только 7 мая 1965 года опытный CL-84 впервые совершил свободный полет. К этому времени все основные недостатки конструкции были выявлены, а кроме того, летчики-испытатели успели освоить управление необычного образца. Как следствие, первые этапы летных испытаний прошли успешно и без серьезных затруднений.

Испытания первой опытной машины продолжались до 12 сентября 1967 года. К этому времени несколько летчиков-испытателей в общей сложности выполнили 305 вылетов. Очередной полет стал последним для прототипа. При полете на высоте 3 тыс. футов (более 300 м) произошло разрушение подшипника втулки одного из винтов. Конвертоплан потерял управление. Экипаж успел покинуть опытную машину; она разбилась и не подлежала восстановлению. Испытания были приостановлены на длительное время.


Посадка на палубу USS Guam (LPH-9), август 1973 г. Фото US Navy

По результатам испытаний первого прототипа было решено переработать существующий проект. Некоторые особенности «тилтвинга» CL-84 не вполне устраивали летчиков, конструкторов и заказчика, что привело к изменению проекта. Доработанный конвертоплан получил обозначение CL-84-1. Для решения различных задач пришлось увеличить длину фюзеляжа на 1,6 м, использовать более мощные двигатели, новую авионику и и т.д. Кроме того, теперь органы управления должны были устанавливаться на обоих пилотских местах. В таком виде летательный аппарат сохранял все преимущества предшественника, но при этом был лишен его недостатков.

В конце 1969 года опытный CL-84-1 вышел на наземные испытания. 19 февраля следующего года состоялся первый испытательный полет. Был подтвержден некоторый рост основных характеристик, связанных с замененными агрегатами. Кроме того, в заметной мере упростились эксплуатация и управление. По результатам этого этапа проверок можно было решать вопрос о дальнейшей судьбе «тилтвинга» и возможности его практического применения.

Проект CL-84 / CL-84-1 Dynavert разрабатывался канадской авиастроительной компанией при поддержке военного ведомства Канады. Тем не менее, интерес к этой разработке проявили не только канадские военные. В начале семидесятых годов конвертопланом заинтересовались военно-морские силы США. К этому времени американская промышленность уже успела разработать несколько проектов подобной техники, однако ни один из них еще не дошел до серийного производства. Теперь в качестве претендента на поставку в войска рассматривался канадский летательный аппарат.


Опытный образец в экспозиции Канадского авиационного музея. Фото Wikimedia Commons

Интерес американских вооруженных сил был связан с началом войны во Вьетнаме. Этот конфликт уже успел продемонстрировать необходимость летательных аппаратов вертикального взлета, из-за чего армия вновь стала проявлять интерес к такой технике. Серийно производились вертолеты нескольких моделей, и военные рассматривали возможность закупки иной техники с требуемыми характеристиками. Пентагон стал присматриваться как к отечественным, так и к зарубежным проектам такого рода.

Под управлением летчика-испытателя Дуга Аткинса опытный CL-84-1 совершил перелет из Канады в США. Сначала машина перелетела в Вашингтон, где совершила демонстрационную посадку прямо на лужайке перед Белым домом. Затем конвертоплан отправился в Норфолк и на авиабазу Эдвардс. Последней точкой этого маршрута был универсальный десантный корабль USS Guam (LPH-9), который стал площадкой для флотских испытаний. Были подтверждены высочайшие летные характеристики, в том числе взлета и посадки в сложных условиях открытого моря. Машина показала возможность работы в качестве многоцелевого транспорта, а также решения поисково-спасательных, противолодочных и иных задач.

В ходе этих испытаний прототип CL-84-1 также впервые стал носителем оружия. Под фюзеляжем подвешивался контейнер General Electric SUU 11A/A с шестиствольным пулеметом винтовочного калибра. Такое оружие отличалось высокой огневой мощью и буквально накрывало учебную цель градом пуль, но его носитель, при необходимости, оставался на месте и не смещался под действием отдачи.


Летный прототип в музее. Фото Wikimedia Commons

Вскоре начались очередные испытания, на этот раз проводившиеся тремя различными организациями. На базе Патаксент-Ривер единственный опытный образец проверялся специалистами ВМС США, вооруженных сил Канады и Королевских военно-воздушных сил Великобритании. Таким образом, при удачном стечении обстоятельств конвертоплан Canadair CL-84-1 имел все шансы поступить на вооружение одной или нескольких армий.

Испытания продолжались до 8 августа 1973 года, когда во время очередного полета был потерян первый прототип CL-84-1. Во время подъема произошло разрушение редуктора одного из двигателей, после чего летчики были вынуждены покинуть машину. Специалисты компании Canadair отмечали странность подобных событий и наличие некоторых сомнительных моментов. Циркулировали слухи, согласно которым пилоты решили установить рекорд высоты, не получив требуемого разрешения. Авария, соответственно, произошла из-за неправильного управления во время набора высоты.

К моменту аварии первой машины типа CL-84-1 компания-разработчик успела начать строительство еще двух опытных образцов. После потери «головного» образца испытания продолжились при помощи другой техники. Второй прототип вскоре достроили и передали заказчику для проверок. Третий, в свою очередь, не успели собрать и вывести на испытания до закрытия проекта. На новом этапе испытаний в основном проверялся потенциал конвертопланов с точки зрения практической эксплуатации флотом. Второй опытный образец хорошо показал себя, продемонстрировав основные характеристики на уровне существующих вертолетов.


Недостроенный конвертоплан в экспозиции Музея авиации Западной Канады. Фото Wikimedia Commons

За несколько лет испытаний пилоты из Канады, США и Великобритании успели выполнить свыше семи сотен полетов. Интерес к такой технике успели проявить как вооруженные силы, так и некоторые гражданские структуры. Едва ли не со дня на день компания Canadair могла получить заказ на серийное производство техники. Тем не менее, она его не дождалась. Машина так и не пошла в серию по целому ряду причин.

Первым заказчиком могли стать Соединенные Штаты, воевавшие во Вьетнаме и нуждавшиеся в авиационной технике новых типов. Однако Пентагон не стал заказывать канадские «тилтвинги». Машины CL-84-1 не имели никаких заметных преимуществ перед серийными или перспективными вертолетами, а кроме того, должны были производиться за рубежом. Закупку подобной техники посчитали нецелесообразной. Схожим образом рассуждало и британское командование. Военное ведомство Канады имело возможность поддержать свою авиационную промышленность, однако не стало делать этого. В 1974 году проект Canadair CL-84-1 Dynavert был официально закрыт из-за отсутствия реальных перспектив.

На момент окончания испытаний компания-разработчик располагала двумя опытными экземплярами конвертоплана типа CL-84-1. Второй прототип этой модели был передан Канадскому авиационному музею (г. Оттава). Третья машина второй версии, ни разу не поднимавшаяся в воздух, перешла в собственность Музея авиации Западной Канады (г. Виннипег). Следует отметить, что последний опытный образец не успели достроить и собрать, из-за чего его фюзеляж и крыло демонстрируются отдельно.

Видя зарубежные успехи в области летательных аппаратов вертикального взлета и посадки, канадская авиационная промышленность предприняла попытку создания собственного проекта такой машины. Усилиями конструкторов компании Canadair поставленные задачи были успешно решены. В течение нескольких лет на земле и в воздухе испытывались два опытных образца с достаточно высокими характеристиками. Новая техника смогла привлечь внимание потенциальных заказчиков в лице зарубежных стран и дойти до международных совместных испытаний. Тем не менее, имеющаяся ситуация в авиационной отрасли, экономические и политические факторы закрыли конвертоплану-тилтвингу Canadair CL-84 Dynavert дорогу к серийному производству и эксплуатации. После закрытия этого проекта Канада не предпринимала новых попыток создания техники подобного класса.
По материалам сайтов:
https://vertipedia.vtol.org/
http://airwar.ru/
http://aviadejavu.ru/
http://aafo.com/
http://aviastar.org/