Экспериментальный самолет вертикального взлета и посадки (СВВП) – амфибия ВВА-14 отличается оригинальной компоновкой, который по размерам и взлетной массе значительно превосходил все построенные у нас и за рубежом аналоги. При разработке ВВА-14 были использованы результаты многолетних исследований главного конструктора Р.Л. Бартини и созданная им «Теория межконтинентального транспорта земли» с оценкой транспортной производительности судов, самолетов и вертолетов.
Справка
Бартини Роберт Людвигович (14.05.1897 – 06.12.1974)
Настоящее имя – Роберто Орос ди Бартини (итал. Roberto Oros di Bartini). Известный авиаконструктор, итальянец по происхождению, один из основателей итальянской компартии. Участник 1-й мировой войны. В 1923 г. эмигрировал в СССР. Разработал и создал более 10 экспериментальных и опытных самолетов.
Автор ряда трудов по аэродинамике и теоретической физике. Малоизвестный широкому кругу общественности и авиационным специалистам, был не только выдающимся конструктором и ученым, но и тайным вдохновителем советской космической программы. Сергей Павлович Королев называл Бартини своим учителем. С Бартини в различной степени были связаны Королев, Ильюшин, Антонов, Мясищев, Яковлев и многие другие.
Роберт Людвигович Бартини – одна из самых неординарных и ярких личностей, жизнь, которой в той или иной мере была связана с Новосибирском. Это был человек, чья биография могла бы послужить сюжетом для множества книг и фильмов. Итальянский аристократ из одного из наиболее древних и уважаемых родов, он стал убежденным коммунистом и в 20-е годы не соглашаясь с политикой Муссолини, уехал в СССР. На новой родине он стал одним из ведущих авиаконструкторов, который дал множество оригинальных идей и проектов, опередивших свое время. Бартини стал «отцом» принципиально нового вида транспорта, автором космогонической теории. И это неполный перечень того, чем известен этот человек, хотя широкая известность пришла к нему только после смерти.
В результате множества исследований Р. Бартини определил, что оптимальным транспортным средством является амфибийный аппарат, который способен взлетать как вертолет (или с использованием воздушной подушки), иметь грузоподъемность больших судов, а скорость и оборудование – как у самолетов.
В это время он и разработал проект СВВП-2500 взлетной массой 2500 т в виде летающего крыла с квадратным центропланом, консолями и силовой установкой из подъемных и маршевых двигателей.
Реализацией идей Р. Бартини стал проект противолодочного СВВП-амфибии ВВА-14. Его разработка началась по постановлению правительства в ноябре 1965 г. на Ухтомском вертолетном заводе (УВЗ) и продолжена в ОКБ Г.М. Бериева в Таганроге (позднее преобразован в авиационный научно-технический комплекс – ТАНТК). В разработке ВВА-14 заместителями Р. Бартини на УВЗ были известный конструктор вертолетов В.И. Бирюлин и ставший затем генеральным конструктором М.П. Симонов, а на ТАНТК – Н.А. Погорелов и Г.С. Панатов, в будущем также генеральный конструктор.
Новый летательный аппарат разрабатывался в целях создания нового авиационного средства борьбы с ракетоносными подводными лодками. Предполагалось на базе экспериментальных самолетов ВВА-14 создать противолодочный вертикально взлетающий самолет-амфибию для решения комплекса задач. Это обнаружение, слежение и уничтожение подводных лодок противника в подводном и надводном положении, а также участие в поисково-спасательных операциях с длительностью барражирования около четырех часов на удалении 500 км.
После изучения ряда проектов была принята окончательная компоновочная схема СВВП-амфибии ВВА-14, которая рассматривалась как масштабная модель СВВП-2500. ВВА-14 был выполнен по схеме катамарана с 12 подъемными и 2 маршевыми турбореактивными двухконтурными двигателями (ТРДД).
Для взлета и посадки на воду использовалось пневматическое взлетно-посадочное устройство (ПВПУ). Необычная компоновка и большая техническая сложность проекта ВВА-14 потребовала решения многих новых технических проблем, над которыми работали ученые ведущих институтов ЦАГИ, ЛИИ, ЦИАМ, ВИАМ и НИАТ.
Для изучения работы комбинированной силовой установки с подъемными и маршевыми двигателями на УВЗ был разработан, а на ТАНТК построен огромный газодинамический стенд размером 15x15 м, высотой 10 м и массой 27 т. На стенде были установлены шесть подъемных ТРД ТС-Т2, каждый из которых имел два сопла с эжекторами, имитировавших 12 подъемных ТРДД.
С помощью стенда совместно со специалистами ЦАГИ изучалось взаимодействие газовых струй с водой, образование газовой каверны под центропланом, распределение скоростей и температур газов. Для изучения динамики полета ВВА-14 над землей и водой и воздушной подушки под центропланом была разработана математическая модель самолета и построены при помощи ЦАГИ два пилотажных стенда с подвижной и неподвижной кабиной, на которых отрабатывалась техника пилотирования в различных условиях.
Предусматривалась постройка двух СВВП: ВВА-14-1М для исследований аэродинамической компоновки и систем на самолетных режимах и ВВА-14-2М для исследований вертикального взлета и посадки и переходных процессов. В июне 1972 г. был построен первый самолет ВВА-14-1М без подъемных двигателей и поплавков. В июле на аэродроме ТАНТК начались его рулежные испытания, а 4 сентября 1972 г. состоялся первый полет со взлетом и посадкой по-самолетному (летчик-испытатель Ю.М. Куприянов, штурман Л.Ф. Кузнецов). В последующих летных испытаниях до июня 1975 г. было выполнено 107 полетов с общим налетом 103 ч и достигнута максимальная скорость 260 км/ч.
В 1974 г. на ВВА-14 было установлено пневматическое взлетно-посадочное устройство из двух надувных поплавков. Его спроектировало Долгопрудненское КБ агрегатов и изготовили на Ярославском шинном заводе. Испытания прошли 11 июня 1975 г. с выпуском и уборкой устройства. Но конструкция оказалась сложной и потребовала длительной доводки.
В 1974- 1975 гг. было осуществлено 106 циклов выпуска и уборки ПВПУ, из них 11 в полетах, выполнявшихся с аэродрома и с воды. Летные испытания подтвердили аэродинамические расчеты и показали, что у ВВА-14 со средней аэродинамической хордой 10,75 м эффект воздушной подушки начинает сказываться при посадке уже на высоте 12 м, а особенно проявляется при выравнивании на высоте 8 м.
Поэтому первый построенный самолет ВВА-14-1М, для которого так и не были изготовлены подъемные двигатели, было решено модифицировать путем установки в носовой части двигателей для образования воздушной подушки и использовать как экраноплан. Это было реализовано уже после смерти Р. Бартини в 1974 г., но дальнейшего развития не получили.
Экспериментальный самолет ВВА-14 не осуществил вертикальный взлет и остался своеобразным памятником нереализованных оригинальных конструкторских идей. Сегодня он занимает достойное место на стоянке в Музее авиации в Монино.
СВВП-амфибия ВВА-14 выполнен по схеме высокоплана с составным крылом из несущего центроплана и консолей, разнесенным горизонтальным и вертикальным оперением и поплавковым взлетно-посадочным устройством. Конструкция в основном выполнена из алюминиевых сплавов с антикоррозионным покрытием и кадмированных сталей.
Фюзеляж полумонококковой конструкции, переходящий в центроплан. В носовой части размещена трехместная кабина экипажа, отделяемая при аварийных ситуациях и обеспечивающая спасение экипажа на всех режимах полета без использования катапультных кресел. За кабиной был отсек силовой установки с 12 подъемными двигателями и отсек вооружения.
Крыло состоит из прямоугольного центроплана и отъемных частей (ОЧК) трапециевидной формы в плане с углом поперечного V +2 град. и заклинения 1 град., образованных профилями с относительной толщиной 0,12 мм. На ОЧК по всему размаху имеются предкрылки, однощелевые закрылки и элероны. С центропланом сопрягаются сигарообразные обтекатели, на которых размещается оперение и ПВПУ.
Оперение свободнонесущее, расположенное на обтекателях, стреловидное. Горизонтальное оперение общей площадью 21,8 кв. м имеет стреловидность по передней кромке 40 град., снабжено рулями высоты общей площадью 6,33 кв. м. Вертикальное оперение двухкилевое общей площадью 22,75 кв. м имеет стреловидность по передней кромке 54 град., общая площадь рулей направления 6,75. кв. м.
Пневматическое взлетно-посадочное устройство включает надувные поплавки длиной 14 м, диаметром 2,5 м и объемом по 50 куб. м, которые имеют по 12 отсеков. Для выпуска и уборки поплавков используется сложная механогидропневмоэлектрическая система с 12 кольцевыми инжекторами (по одному на каждый отсек). Воздух в систему подается от компрессоров маршевых двигателей. Для перемещения на земле ВВА-14 оснащен убирающимся трехопорным колесным шасси с носовой опорой и главными двухколесными опорами на обтекателях по бокам поплавков.
Силовая комбинированная установка состоит из двух маршевых двухконтурных двигателей Д-30М тягой по 6800 кгс (генеральный конструктор П.А. Соловьев) в отдельных гондолах сверху центроплана и 12 подъемных ТРДД РД-36-35ПР тягой по 4400 кгс (гл. конструктор П.А. Колесов. Эти двигатели попарно установлены с наклоном вперед в отсеке фюзеляжа с открывающимися вверх створками воздухозаборников и нижними створками с отклоняющимися решетками.
Полеты самолета проводились без подъемных двигателей, которые к началу летных испытаний не были готовы. Предусматривалось использование вспомогательной силовой установки с турбокомпрессором. Топливная система включает 14 баков общей емкостью 15 500 л. Была предусмотрена установка системы заправки топливом на плаву.
Аэродинамические рули управлялись гидроусилителями, как на обычных самолетах, а на режимах вертикального взлета, посадки и переходных режимах – 12 струйными рулями, установленных попарно и работающих на сжатом воздухе от подъемных двигателей. Система автоматического управления обеспечивала стабилизацию по тангажу, курсу и высоте на всех режимах полета.
Самолет ВВА-14 имел все необходимые для эксплуатации системы – противопожарную в отсеках силовой установки, противообледенительную с подводом горячего воздуха к носкам крыла, оперению и воздухозаборникам, кислородная система и система кондиционирования воздуха.
На самолёте ВВА-14 было установлено необходимое пилотажно-навигационное и радиосвязное оборудование, предусмотрено использование новейшего оборудования для обеспечения автоматической стабилизации при взлете, посадке и на маршруте автономного полета в сложных метеорологических условиях. В спасательном варианте СВВП ВВА-14 предполагалось оснастить аварийно-спасательными радиосредствами. На противолодочном ВВА-14 планировалось использовать поисково-прицельную систему «Буревестник» для поиска подводных лодок, определения их координат и данных для применения оружия. Для этих целей предполагалось использовать 144 радиогидроакустических буя РГБ-1У, до ста взрывных источников звука и поисковый аэромагнитометр «Бор-1».
В противолодочном варианте на ВВА-14 в бомбоотсеке предполагалось разместить различное вооружение массой до 2000 кг: 2 авиационные торпеды или 8 авиационных мин ИГДМ-500 (при нагрузке до 4000 кг) или 16 авиабомб ПЛАБ-250. Для самообороны на маршруте и в зоне патрулирования предусматривался оборонительный комплекс для постановки активных и пассивных помех.
Общая длина СВВП ВВА-14 достигала 25,97 м, высота с выпущенными поплавками – 6,79 м. Крыло длиной 30 м и площадью 2177 кв. м было выдерживало нагрузку 294 кг/кв. м. Массовые показатели самолета: взлетная – 52000 кг, пустого – 35356 кг, полезной нагрузки – 16644 кг, топлива – 14000 кг, боевой нагрузки – 2000 кг.
Двигательная установка из 2 ТРДЛД-30М и 12 ТРДД РД-36-35ПР тягой 2x6800 кгс и 12x4400 кгс соответственно обеспечивала полет с максимальной скоростью 760 км/ч на высоте 6 км и крейсерской (барражирования) скоростью до 640 (360) км/ч. Практический потолок и дальность полеты достигали 8000–10000 м и 2450 км соответственно. Экипаж ВВА-14 составлял 3 чел.
Использованные источники:
http://www.dogswar.ru/oryjeinaia-ekzotika/aviaciia/4400-eksperimentalnyi-gid.html;
http://www.testpilot.ru/russia/bartini/vva/vva.htm;
http://www.peoples.ru/technics/aviadesigner/bartini/.
Материал к публикации подготовил Влад Захаров
