1960-70-е годы были временем, которое характеризовалось бурным развитием сверхзвуковой авиации. К тому моменту были успешно решены основные проблемы управляемости и устойчивости самолетов, их аэродинамической эффективности и безопасности при сверхзвуковом полете. В первую очередь это касалось разработок военной авиации, но примерно в это же время начали появляться многочисленные проекты сверхзвуковых пассажирских лайнеров. Из них лишь советский Ту-144 (совершил первый полет 31 декабря 1968 года) и англо-французский «Конкорд» (первый полет — 2 марта 1969 года) выпускались серийно.

При этом советский сверхзвуковой пассажирский лайнер Ту-144 находился в эксплуатации лишь с 1975 по 1978 гг., а вот «Конкорду» повезло гораздо больше, он активно эксплуатировался с 1976 по 2003 гг., перевезя по воздуху миллионы пассажиров. В то же время огромному количеству сверхзвуковых пассажирских самолетов так и не удалось выйти из стадии проекта. Так произошло и с американским Boeing 2707, проект которого был остановлен на стадии производства двух опытных экземпляров.

Стоит отметить, что создание сверхзвуковых самолетов было связано с вполне определенными трудностями. Полет на сверхзвуковой скорости, в отличие от полетов на дозвуковых скоростях протекает в условиях другой аэродинамики, так как при достижении летательным аппаратом скорости звука аэродинамика обтекания качественно меняется, по этой причине очень существенно возрастает аэродинамическое сопротивление, помимо этого растет кинетический нагрев конструкции от трения набегающего на большой скорости воздушного потока.

При этом смещается аэродинамический фокус, что затем ведет к утрате управляемости и устойчивости летательного аппарата. В ходе полета на сверхзвуковой скорости проявилось и такое явление, как «волновое сопротивление». Именно с этим были связаны задержки в создании подобных самолетов. Достижение эффективного полета на околозвуковых или сверхзвуковых скоростях нельзя было обеспечить лишь за счет наращивания мощности самолетных двигателей. От авиаконструкторов требовались новые конструктивные решения. Вследствие этого менялся и внешний облик летательных аппаратов: начали появляться острые углы, характерные прямые линии, в отличие от «гладких» форм, которые были присущи дозвуковым самолетам.

Разработка сверхзвукового пассажирского самолета велась компанией Boeing на протяжении нескольких лет. Работы шли в рамках программы по созданию американского сверхзвукового пассажирского лайнера (National Supersonic Transport). Данная программа была объявлена еще 5 июня 1963 года президентом США Джоном Кеннеди. Планировалось, что новый лайнер получит крейсерскую скорость полета на уровне 2,7 Маха (около 2900 км/ч) при дальности полета до 6740 км. Пассажировместимость нового лайнера должна была составить до 277 человек (в дальнейшем была увеличена до 300 человек). 1 сентября 1966 года компания Boeing представила на конкурс FAA Model 733-390 с пассажировместимостью до 300 человек.

Вскоре самолет получил новое обозначение, под которым вошел в историю — Boeing-2707-100. В названии лайнера отражалась его крейсерская скорость М=2,7. Также подчеркивалась новая ступень развития пассажирских лайнеров в сравнении с очень популярным Boeing-707. Данный самолет сумел в конкурентной борьбе обойти проекты компаний Lockheed и North American. 31 декабря 1966 года после практически 14 лет различных исследований, проектирования и жесткой конкурентной борьбы, компания Boeing и ее самолет Boeing-2707-100 были выбраны федеральным правительством США для строительства опытного образца. Двигатели для пассажирского самолета должна была выпустить компания General Electric.

Пассажирский самолет Boeing 2707 проектировался как широкофюзеляжный лайнер. Отличительной характеристикой проекта, среди прочих, являлось крыло изменяемой геометрии. Подобное решение никогда ранее не применялось в самолетах гражданской авиации (впрочем, уже в ходе работ над сверхзвуковым пассажирским лайнером американские инженеры отказались от такого крыла).

Первоначально компоновка салона нового лайнера, который был представлен компанией «Боинг» на конкурс, была аналогична дозвуковым «узкофюзеляжным» самолетам — по 3 кресла в ряд по обе стороны от единственного прохода в салоне. В таком варианте самолет мог переправить через океан в Европу 277 пассажиров (30 летели в 1-м классе, остальные в туристском классе). Однако достаточно быстро фюзеляж самолета расширили на 30 см — до 5 метров. Это позволило перейти к новой схеме размещения кресел — схема 2-3-2, которая предполагала уже наличие двух проходов (в передней части фюзеляжа), а далее 3-3. В первом классе кресла размещались по схеме 2-2. При этом в туристском классе стандартный шаг кресел составлял 86 см, в первом классе — 101 см. Общая пассажировместимость самолета выросла до 300 человек или 350 в полностью туристском варианте. Для развлечения пассажиров лайнера во время перелета в салоне планировалось установить телевизоры. Дизайн пассажирских кресел разрабатывали специалисты компании Boeing, они должны были быть удобными даже для пассажиров с ростом под два метра.

Первый вариант сверхзвукового лайнера, получивший название Boeing 2707-100, имел в переднем положение крыло со стреловидностью 30°, затем ее уменьшили до 20°. После взлета стреловидность вырастала до 30°, а на околозвуковых скоростях полета — до 42°. В этом режиме самолет должен был быть настолько же экономически эффективен, как и Boeing 707. При полете на сверхзвуковой скорости крылья отклонялись назад уже на 72°, образуя вместе с хвостовым оперением лайнера очень большую несущую поверхность общей площадью порядка 9000 квадратных футов. При этом процесс полного перемещения крыльев из переднего в крайнее заднее положение выполнялся всего лишь за одну минуту, обратное перемещение занимало две минуты. Достигнутая конструкторами высокая степень механизации крыла в сочетании с малой стреловидностью на взлетно-посадочных режимах полета позволяла успешно эксплуатировать самолет с тех же самых аэродромов, что и популярный Боинг 707. А снижение потребной тяги двигателей позволяло снизить уровень их шума.

По аналогии с британо-французским «Конкордом» носовая часть американского лайнера имела изменяемую геометрию, это было нужно пилотам для улучшения обзора во время посадки самолета. Носовая часть сверхзвукового лайнера отклонялась вниз во время взлета и посадки и имела два шарнира. Ее передняя часть всегда оставалась в горизонтальном положении, улучшая работу метеолокатора. Промежуточное положение носовой части лайнера устанавливалось при выполнении полета на дозвуковой скорости. Если нижняя точка фюзеляжа пассажирского самолета при поднятой носовой части располагалась на высоте 2,67 метра, то при ее опускании высота падала до 1,22 метра.

Помимо «международной» версии, американские конструкторы рассматривали вариант с созданием «внутреннего» сверхзвукового пассажирского самолета. За счет снижения запаса топлива его взлетный вес планировалось уменьшить до 260 тонн. Благодаря этому на самолет можно было установить бесфорсажные двигатели и уменьшить избыточное давление звукового удара. Самолет для внутренних авиалиний собирались строить после полной доводки международной версии лайнера.

В конце 1967 компания Boeing внесла в конструкцию своего перспективного самолета ряд изменений, так появилась модель Boeing 2707-200. Так как изменение геометрии крыла не полностью компенсировало смещение фокуса подъемной силы при полете, выполняемом со сверхзвуковой скоростью, на самолете было дополнительно установлено неподвижное переднее горизонтальное оперение (ПГО) с управляющими поверхностями, расположенными на задней кромке. Фюзеляж лайнера был удлинен на 3,6 метра, что позволяло разместить внутри дополнительные 15 пассажирских кресел.

Однако все эти решения увеличили и вес конструкции самолета, а также сопротивление, что привело к росту требуемого запаса топлива. Для некоторой компенсации роста массы лайнера была упрощена конструкция носовой отклоняемой части фюзеляжа, ее решили сделать одношарнирной со сдвижным щитком (решение аналогичное европейскому «Конкорду»). Затем были проведенные лабораторные испытания некоторых узлов и агрегатов лайнера, к примеру, соединения подвижных частей крыла с центропланом, однако уже в 1968 году компания полностью отказалась от первоначальной идеи с крылом изменяемой стреловидности, перейдя к пассажирскому лайнеру классической схемы с треугольным крылом. Окончательный вариант сверхзвукового лайнера получил обозначение Boeing-2707-300.

Стремясь уменьшить стремительно увеличивающийся взлетный вес самолета, в октябре 1968 года инженеры компании Boeing окончательно отказались от крыла с изменяемой геометрией. Окончательный вариант самолета отличался наличием дельтовидного крыла с переменной стреловидностью по передней кромке. При этом горизонтальное оперение сверхзвукового лайнера было уменьшено и сдвинуто назад, переднее горизонтальное оперение исчезло. Двигатели были перемещены под крыло самолета. При этом фюзеляж остался практически неизменным, лишь носовая отклоняемая часть стала проще — односекционной. Помимо решения инженеров о переходе к классическому неподвижному крылу, пассажировместимость лайнера была сокращена до 273 человек в туристском варианте (с салоном первого класса). Вместе с увеличившимся запасом топлива это должно было дать прибавку в дальности полета на 300 миль.

В середине 1960-х годов мощности авиационного гиганта Boeing были довольно сильно загружены разработкой самого большого в мире пассажирского самолета Boeing-747. При этом программа создания сверхзвукового пассажирского лайнера сталкивалось с большим количество трудностей, не только технического характера. Очевидное отставание американцев от других государств, которые создали собственные сверхзвуковые пассажирские самолеты — советский Ту-144 и совместный англо-французский «Конкорд» — лишали американскую программу возможности установления политического приоритета. Помимо этого на программу создания самолета накладывались дорогостоящая лунная программы и продолжавшаяся война во Вьетнаме. Все это сыграло негативную роль. В 1971 году Сенат США принимает решение отказаться от дальнейшего финансирования программы создания сверхзвукового пассажирского самолета. Разработка нового летательного аппарата была полностью остановлена на стадии строительства второго прототипа самолета.

Помимо этого, начиная еще с 1967 года, в США достаточно широко развивалось экологическое общественное движение, направленное против сверхзвуковой пассажирской авиации. Утверждалось, что полеты таких самолетов уничтожат озоновый слой, а мощный акустический удар, который возникает при сверхзвуковом полете, считался недопустимым для густонаселенных территорий. В итоге под давлением общественного мнения, а позднее и конгрессменов, президент США Никсон, вынужден был создать комиссию из 12 человек, которая занялась вопросом финансирования программы создания сверхзвуковой пассажирской авиации, в рамках которой и разрабатывался Boeing 2707. В результате комиссия отвергла необходимость строительства подобных самолетов как по экономическим, так и по экологическим причинам.

К моменту окончательного сворачивания программы постройки сверхзвукового пассажирского лайнера компания Boeing успела получить 115 заказов на будущий авиалайнер от 25 разных компаний-авиаперевозчиков (при этом по расчетам, программа могла окупиться при заказе от 300 самолетов). В том числе по причине потери этих крупных контрактов, компания Boeing вынуждена была сократить более 60 тысяч своих работников. Своеобразным итогом столь массового сокращения сотрудников (главным образом в Сиэтле, где располагались главные производственные площадки компании), стала саркастическая оценка программы создания сверхзвукового пассажирского авиалайнера Boeing 2707: «Самолет, который почти съел Сиэтл».

Полностью работы над самолетом Boeing 2707 были прекращены 20 мая 1971 года после постановления американского сената от 24 марта того же года. Постановление прекращало дальнейшее государственное финансирование программы. К этому моменту на программу уже было израсходовано от 700 до 800 миллионов долларов государственных средств. Boeing еще пытался продолжить процесс постройки самолетов за счет собственных финансовых ресурсов, однако это проект уже не спасло. Частными лицами США (вплоть до обычных школьников) на продолжение работ также было собрано более одного миллиона долларов, но этого было недостаточно. Закрытие программы американского сверхзвукового пассажирского самолета совпало по времени со спадом в аэрокосмической промышленности, а также назревающим нефтяным кризисом.

Летно-технические характеристики Boeing 2707-300:
Габаритные размеры: длина — 97 м, высота — 15,2 м, размах крыла — 43,3 м.
Максимальная взлетная масса — 340 000 кг.
Силовая установка — 4 ТРДФ GE4 тягой 4х24300 кгс.
Крейсерская скорость полета — 2900 км/ч (на высоте 21 км).
Высота полета — 18-21 км.
Дальность полета — до 6800 км.
Вместимость — до 293 пассажиров (1-классный салон).

Среди большого количества интересных авиационных конструкций, которые были созданы во время Второй мировой войны, особое место занимает немецкий самолет с реактивными двигателями Ar.234. Изначально созданный как разведчик, он применялся немцами в роли бомбардировщика, став первым реактивным бомбардировщиком в истории и первым реактивным бомбардировщиком, принявшим участие в боевых действиях. Самолет Ar.234 Blitz (молния) оказал значительное влияние на конструкции самолетов, которые появились после войны в США, СССР, Великобритании и Франции. Реактивные самолеты, созданные гитлеровской Германией, были одним из самых желанных трофеев для союзников, а реактивный самолет Ar.234 был одним из самых разыскиваемых «призов».

Одной из наиболее острых проблем с которой столкнулось немецкое командование в 1944 году, стало отсутствие у люфтваффе возможности ведения регулярной и подробной разведки Британских островов. Полет над территорией Великобритании в этот период стал равносилен самоубийству. Причиной этому была отлично организованная и очень эффективная английская противовоздушная оборона. Единственным выходом из данной ситуации была бы поставка на вооружение люфтваффе принципиально нового самолета, который обладал бы высокой скоростью и высотой полета, позволяющей избежать встреч с английскими истребителями-перехватчиками, и достаточной дальностью. Перечисленным выше требованиям отвечала лишь одна машина – самолет Ar.234, разработка которого началась еще в 1940 году.

Благодаря своей высокой скорости полета данный разведчик и бомбардировщик мог легко уйти от любых перехватчиков противника и преодолеть самую насыщенную систему ПВО. Достоинства созданного самолета были так высоки, что немецкое верховное командование имело в планах перевооружение всех сохранившихся бомбардировочных эскадр на данную машину. Однако быстрая капитуляция Германии не позволила данным планам осуществиться. Более того, хаос последних месяцев войны не позволил немцам использовать в боевых подразделениях и половину из 210 построенных реактивных самолетов Ar.234 B. Также было построено 8 самолет в версии А, относящихся к прототипам, и чуть более 14 многоцелевых самолетов версии C, которые оснащались 4 реактивными двигателями.

Arado Ar.234 В-2 являлся одноместным, двухмоторным, реактивным самолетом, который использовался и как бомбардировщик, и как разведчик. Самолет был выполнен по схеме свободнонесущего высокоплана с трехопорным шасси, которое убиралось в полете. Фюзеляж машины был полностью выполнен из металла и имел конструкцию с 20 шпангоутами, которые соединялись работающей обшивкой и стрингерами. Обшивка была выполнена из дюралюминиевых листов, которые присоединялись к конструкции с помощью заклепок с потайными головками. Для улучшения аэродинамических качеств машины стыки листов дополнительно шпаклевались. В передней части самолета находилась кабина летчика, имеющая достаточно большую площадь остекления.

Летчик попадал на свое место при помощи люка, открывающегося на правую сторону, над кабиной, одновременно он являлся и фрагментом остекления кабины. Если возникала необходимость покинуть самолет с парашютом, люк сбрасывался. С левой стороны фюзеляжа самолета сбоку от кабины располагались ступеньки, которые обеспечивали доступ к посадочному люку. Кресло пилота защищалось сзади бронеспинкой и было приспособлено для размещения в нем сиденьевого парашюта. Кабина самолета была герметичной и оборудовалась катапультируемым креслом.

Все органы управления в виде штурвала и педалей располагались перед летчиком. В крыше его кабины со смещением вправо был расположен перископ RF2B, в более поздних самолетах версии RF2C. Данный перископ позволял пилоту следить за тем, что происходит в задней полусфере, а в случае установки на самолете вооружения использовать его для прицеливания. В бомбардировочной версии машины комплект оборудования в кабине пилота пополнялся еще 2-мя бомбовыми прицелами: Lotfe 7K для горизонтального полета и BZA IB – для бомбардировки с пикирования. Под сидением летчика находилась аптечка, а на консоли слева располагалась ракетница Walter.

Непосредственно под кабиной летчика находился отсек, в котором размещалась передняя стойка шасси. В центральной части фюзеляжа самолета располагались 2 топливных бака, которые разделялись нишами стоек основного шасси. В задней части фюзеляжа располагалось радиооборудование, а также специальный отсек для тормозного парашюта. В разведывательной версии в задней части машины в двух отсеках ставилась фототехника в различных сочетаниях: Rb 20/30 + Rb 75/30 или 2 х Rb 50/30, или 2 х Rb 75/30, которые использовались для угловой и вертикальной съемки.

Крыло самолета Arado Ar.234 обладало трапециевидной формой, было двухлонжеронным и обладало закругленными законцовками. Крыло было полностью металлическим и односекционным. Обшивка крыла была дюралевой. Отдельные листы обшивки крыла прикреплялись к краям лонжеронов и шпангоутов, благодаря чему они не заходили друг на друга и образовывали очень гладкую поверхность крыла. Элероны отклонялись при помощи обычных тяг и были оборудованы триммерами. На задней кромке крыла были смонтированы закрылки с гидравлическим приводом, которые гондолами двигателей разделялись на 2 части.

Шасси самолета было трехопорным и убирающимся. Основные колеса машины, оборудовались тормозами, монтировались на одиночных стойках и убирались вперед. В то же время стойка с передним колесом убиралась назад. Створки переднего и задних колес были двухсекционными. Размер покрышки переднего колеса составлял 560 х 200 мм., размер основных покрышек составлял 935 х 345 мм.

Силовая установка бомбардировщика Ar.234 включала в себя 2 турбореактивных двигателей (ТРД) Junkers Jumo 004 В-1 с максимальной тягой в 900 кгс каждый. Температура в выходном сопле двигателя доходила до 610°С. Каждый из двух двигателей машины обладал 6 отдельными камерами сгорания, восьмиступенчатым осевым компрессором и одноступенчатой осевой турбиной. При этом сечение выходного сопла регулировалось при помощи подвижного конуса, который прозвали Zwiebel (луковица) из-за его своеобразной формы. Топливная система самолета состояла из 2-х самозатягивающихся баков, находящихся в фюзеляже. Первый из них вмещал в себя 1 800 литров, второй 2 000 литров топлива. Но заполнялись они на 1750 и 1900 литров соответственно. Также под гондолами двигателей можно было дополнительно установить баки для топлива емкостью в 300 литров каждый. Подвесные баки фактически стали стандартом для данного самолета.

Также все машины версий Аr.234 B оснащались автопилотом, которые позволял пилоту во время боевого курса сосредоточиться исключительно на прицеливании. Для выполнения бомбометания с горизонтального полета, а также с пологого пикирования применялся вычислитель BZА-1, который автоматически поворачивал головку прицела на заданный угол. Бомбардировщик в версии Аr.234 B-2 был в состоянии поднять до 1 500 кг. бомб. Одна 500 кг. бомба подвешивалась под фюзеляжем, еще по одной такой бомбе устанавливались под каждой из двигательных гондол. В качестве альтернативного варианта на самолет могла быть установлена 1000 кг. бомба SD-1000, одна 1400 кг бомба РС-1400 или одна 500 кг. бомба под фюзеляжем самолета и две 250 кг. под гондолами двигателей.

Arado Аr.234 B-2 был достаточно устойчив в момент посадки особенно при отсутствии сильного бокового ветра. При этом даже при постоянном удержании тормозов пробег при посадке составлял не менее 1000 метров. С использованием тормозного парашюта пробег удавалось сократить до 635 метров. Определенные трудности у самолета возникали с перезапуском двигателей Jumo-004B после их остановки на высоте менее 4 км и скорости полета менее 400-500 км/ч. При больших скорости и высоте перезапустить двигатель было реально. В случае остановки двигателя на высоте пилот должен был сразу перекрыть топливный кран. В противном случае достаточно быстро двигатель заливался топливом, что могло привести к пожару.

Первый раз в боевых условиях самолет Arado Аr.234 был использован 2 августа 1944 года. Пилотируемая лейтенантом Эрихом Зоммером машина за 1,5 часа полета сумела сфотографировать весь район высадки союзников в Нормандии. Достаточно эффективно данный самолет использовался люфтваффе с ноября 1944 года в роли разведчика, а с декабря 1944 года и в качестве бомбардировщика. Несмотря на тот факт, что в конце Второй мировой войны по причине хронической нехватки горючего самолеты Аr.234 использовались лишь периодически, они все равно оставались очень сложной целью для перехвата истребителями союзников. В последние месяцы войны из-за своей высокой скорости Ar 234 был, по сути, единственным самолетом-разведчиком Германии, который мог использоваться в условиях тотального превосходства противника в воздухе.

Наиболее показательным примером использования данного самолета является съемка зоны высадки союзников в Нормандии. Лейтенант Эрих Зоммер совершил свой первый боевой полет на новой машине 2 августа 1944 года. Для набора высоты в 10 500 метров ему потребовалось 20 минут. За это время Arado Аr.234 сумел подлететь к району боевых действий. Над Шербургом летчик снизился до рабочей высоты 10 000 м. и на скорости в 740 км/ч начал производить аэрофотосъемку. Автоматика оборудования работала безукоризненно, каждые 11 секунд делая по одному кадру. Видимость во время полета была отличной, но Зоммер не заметил, пытался ли кто-то перехватить его самолет, только где-то далеко внизу постоянно мелькали вспышки разрывов зенитных снарядов. Пилот сумел совершить над зоной высадки 3 прохода, после чего благополучно возвратился на базу в Жювенкуре.

Всего за 1,5 часа немцы смогли добиться того, что не могли узнать вот уже на протяжении десятков дней. За это время самолет сфотографировал основные зоны, удерживаемые англо-американскими войсками, произведя 380 снимков, которые в течение 2-х дней обрабатывали 20 человек. По итогам их обработки был составлен подробный отчет. Практически 2 месяца до этого дня немецкое командование пребывало в полном неведении о том, что же происходило с другой стороны фронта. Все попытки сфотографировать зону высадки при помощи самолетов Jul88 и Do217 вели лишь к их тяжелым потерям. Впоследствии по результатам разведывательных полетов над Нормандией был сделан большой фильм, который позволил оценить количество переправившихся через Ла-Манш войск: около 1,5 млн. солдат и офицеров, почти 1,5 млн. тонн различных грузов, а также около 330 тысяч единиц автотранспорта самых разных типов.

Тактико-технические характеристики Arado Ar.234 B-2

Размеры: размах крыла – 14,1 м., длина - 12,6 м, высота - 4,3 м.
Площадь крыла – 25,5 кв. м.
Масса самолета, кг
- пустого – 5 200
- нормальная взлетная – 8 417
- максимальная взлетная – 9 858
Тип двигателя – 2 ТРД Jumo-004B, тяга 900 кгс каждый.
Максимальная скорость на высоте 6000 метров – 740 км/ч.
Практическая дальность – 1 620 км
Практический потолок – 11 500 м.
Экипаж – 1 человек
Вооружение: 2×20-мм пушки MG 151 в хвосте самолета, стреляющие назад (по 200 снарядов на ствол).
Бомбовая нагрузка: до 1 500 кг. на внешней подвеске.

Познавательно-игровой журнал №6 2003 г.
Редактор Владимир Поляков
Автор Евгений Найдин
Рисунок на обложке (1) Сергей Гонков
Компьютерная верстка Диана Вавилова

Полная версия

Разыскиваются любые сканы и фотографии журналов "ИКС-Пилот"