Высокотехнологичные авиагонки Red Bull Air Race

О приближающихся соревнованиях, которые, конечно, стали весьма масштабным событием для маленького курортного городка, можно было узнать не только по афишам и плакатам, но и по фирменным коническим пилонам, которые были воздвигнуты на понтонах прямо в примыкающей к центру города бухте. Эти 25-метровые надувные конструкции обозначают «ворота», между которыми пилоты должны провести свои самолеты. Всего «ворот» пять, и еще три пилона стоят не парами, а по отдельности с шагом 100 м. Их самолетам участников предстоит огибать, двигаясь «змейкой» (chicane). Вот, собственно, и вся трасса, которую участникам гонок надо пройти два раза: туда, а затем, после головокружительного высотного разворота, — обратно.

Сложность этого вида авиагонок определяют два понятия: «перегрузки» и «мгновенная реакция» В двух моментах соревнований — а именно при развороте после выхода из ворот № 3 и при вертикальном развороте на второй круг — перегрузки достигают 10 g, и эту настоящую пытку законами физики должны вынести и пилот, и самолет. Кстати, пилоту в этом помогает специальный костюм, обладающий так называемыми жидкими мускулами. При положительных значениях перегрузки кровь перекачивается от головы к ногам. Это довольно опасное явление, если учесть, насколько жизненно важно своевременное обеспечение мозга переносимым кровью кислородом. «Жидкие мускулы», то есть проложенные внутри костюма трубки с жидкостью, в нужный момент «поддавливают» тело пилота, вытесняя кровь в направлении головы. Эта технология применяется в Red Bull Air Race с 2009 года, а ранее с аналогичной целью использовались пневматические конструкции.

Мгновенная же реакция требуется прежде всего при прохождении ворот. Дело в том, что для обеспечения максимальной скорости большую часть трассы пилот проходит с креном около 90 градусов, однако пролетать ворота в таком положении запрещено правилами. Перед воротами летчик должен поставить крылья строго горизонтально, поэтому в считаные мгновения ему приходится выравнивать машину, а затем снова переводить ее в крен. Ну и, разумеется, попадание в ворота после стремительного пикирования с высоты (перед вторым кругом) требует также невероятного самообладания и молниеносной реакции. А ведь на все про все у асов Red Bull Air Race, как мы помним, одна минута. Именно в этот промежуток времени куются победные результаты.

Эту статью о техническом виде спорта мы не зря начали с экскурса в китайские представления о прекрасном. Ведь и организаторы авиагонок явно не чужды высокой эстетики. Ровинь прекрасен как сказка, его живописный исторический центр поднимается по склонам холма бывшего острова, ныне соединенного с материком, а венчает город типично итальянская остроконечная колокольня церкви Св. Ефимии. Еще сто лет назад здесь почти все говорили на языке Данте, но и теперь, когда на улицах Ровиня звучит в основном славянская речь, город сохраняет дух и облик венецианской старины. Пряничный городок и спокойное море, поселившее в себе множество островов, не должны никого обманывать: местный климат стал серьезной проблемой для соревнующихся пилотов. Над морем здесь дует порывистый ветер, при котором ювелирно управлять крылатой машиной особенно тяжело. Судите сами: размах крыльев самолета, участвующего в гонках, примерно 8 м, а расстояние между обозначающими ворота пилонами — 13 м. Вписаться в эти габариты, да еще с разворота, да еще на выходе из крена — и без того нелегкая задача, а тут еще лихой и непредсказуемый ветер. Что в итоге? Этап в Ровине стал выдающимся по количеству срезанных пилонов. Пилоны в этот раз рубили крыльями и патриарх авиагонок венгр Петер Бешеный, и мастеровитый британец Найджел Лэм, и завоевавший третье место в Абу-Даби канадец Пит Маклеод. А разрыв пилона — это схождение с дистанции и проигрыш.

Главное в конструкции пилонов заключается в том, что они стойко выдерживают напор морского ветра, не гнутся и не раскачиваются, но легко при этом разрезаются крыльями самолетов, пилотам которых немного не повезло. Достичь такого сочетания парадоксальных качеств было не так-то просто: конструкция пилонов постоянно совершенствовалась с 2003 года и насыщена оригинальными инженерными решениями. Для начала стоит сказать, что каждый пилон — это не цельный «чулок», а сборка из девяти сегментов, имеющих разные прочностные характеристики. Самая верхушка, которую обычно срезают крыльями гонщики, выполнена из легкой (на 40% легче, чем писчая бумага) ткани, обычно использующейся для изготовления яхтенных парусов-спинакеров. Вторая фишка — это управляемая компьютером система поддержки оптимального давления внутри оболочки с помощью вентилятора-нагнетателя. Давление, подстраивающееся под состояние окружающей среды, придает надувной конструкции стойкость, но также позволяет ей легко лопаться даже при легком столкновении с крылом (крыло должно остаться целым и невредимым). Путь к оптимальной конструкции включал в себя как компьютерное моделирование, так и вполне себе «живые» эксперименты, в ходе которых пилоны рубились не в воздухе, а на суше крыльями, пристыкованными к автомобилям.

Да, но что же произойдет, если пилон падет жертвой пилотской неудачи? Гонку придется останавливать? Да! В 2003 году в случае разрыва пилона нужно было прерывать соревнование на целых 20 минут, но сейчас и тут демонстрируются чудеса стремительности. Не успевает сошедший с дистанции летчик посадить свою машину, как к понтону на скоростной моторной лодке устремляется целая команда «эйргейторов» — починщиков пилонов. Они резво вскакивают на понтон, мгновенно демонтируют порванный пилон и устанавливают новый. Проходят считаные минуты, и вот уже ворота приобретают свой первозданный вид. На сегодня рекорд замены пилона (достижение было зафиксировано в 2010 году) равняется 90 секундам!

На аэродроме, где во время соревнований в Ровине базировались самолеты участников, можно было наблюдать занятную картину. Пилот сажал свою машину, подруливал к стоянке, а затем, вылезши из кабины, легким движением разворачивал самолет за хвост. Да, в гонках участвуют необычные машины, и их первая особенность в том, что они чрезвычайно легкие, однако слишком легкими им быть не позволяют. На гонках введено ограничение: общий вес самолета с пилотом на борту должен составлять не менее 698 кг. Если при послеполетном взвешивании этот вес оказывается ниже (допускается погрешность в 5 кг), пилот считается дисквалифицированным.

В ангарах самолеты участников удалось разглядеть поближе. Выяснилось, что на самом деле, несмотря на многообразие пестрых ливрей от спонсоров команд, самих моделей машин не так уж много. Наиболее популярен самолет Edge 540 в двух модификациях — V2 и V3, его производит американская компания Zivko Aeronautics. Знаменитый Петер Бешеный летает на эксклюзивной машине венгерской конструкции — Corvus Racer 540. И наконец, британец Найджел Лэм и австралиец Мэтт Холл предпочитают еще один американский самолет — MXS-R, отличающийся наиболее продвинутой конструкцией. Об особенностях этой машины мы поговорили с техником команды Найджела Лэма — Найджелом «Хаксом» Хакстеблом. Как выяснилось, главная особенность MXS-R состоит в том, что весь его корпус, включая силовые элементы, выполнен из углепластика. В других гоночных моделях — в том же Edge 540 и Corvus Racer — тоже активно применяются композиты, однако в них присутствует и силовой металлический каркас, состоящий из стальных трубок. «Главное, что позволяет нашей машине выдержать огромные перегрузки, это легкие и очень прочные крылья из углепластика, — говорит Найджел Хакстебл. — Они рассчитаны на 14 g». Интересно, что до Red Bull Air Race-2014 командам было предоставлено широкое пространство для экспериментов по техническому оснащению гоночных самолетов, однако на этот раз всех участников обязали поставить на свои машины одинаковые двигатели Lycoming Thunderbolt AEIO-540-XP и стандартные трехлопастные пропеллерные блоки Hartzell 7690. Сделано это, разумеется, для того, чтобы исход соревнований зависел больше от мастерства пилотов и меньше от инженерных решений. Однако работать над аэродинамикой планера (в известных пределах) вполне допустимо. Найджел Хакстебл рассказывает, что для MXS-R специально доработан кожух двигателя. На крыльях появились большие законцовки, формой напоминающие те, что сейчас устанавливаются на пассажирских лайнерах. «Пока трудно сказать, насколько они способствуют достижению лучших результатов, — объясняет техник команды Найджела Лэма. — При нормальном полете по прямой они в принципе должны снижать индуцированное лобовое сопротивление, однако надо учитывать, что на гоночной трассе самолет движется с сильным креном и в этом режиме польза от законцовок пока не до конца ясна».

К интересным особенностям аэробатических самолетов, участвующих в гонках, можно отнести отсутствие механизации крыла. У машин, разумеется, есть элероны, рули высоты и руль поворота — и эти аэродинамические плоскости имеют относительно большую площадь для обеспечения наилучшей реакции самолета на управляющие действия пилота. Но вот закрылки отсутствуют как класс: самолеты настолько легки и имеют такую конструкцию, что могут находиться в воздухе, снижая скорость до посадочной и не изменяя при этом аэродинамической формы крыла.

Из-за того что пилоты в кабинах находятся в положении полулежа (спинки кресел отклонены назад на 20−30°) и из-за специфического расположения крыльев посмотреть через фонарь кабины вниз практически невозможно. Чтобы улучшить ситуационную осведомленность гонщика, в днищах кабины устанавливают дополнительные окошечки — сквозь них можно посмотреть, что там под ногами.

В соревнованиях мастеров в Ровине приняли участие 12 пилотов, плюс впервые в истории гонок был разыгран Challenger Cup, то есть гонки среди спортсменов, пока лишь подающих надежды. Битва за лидерство на этапе среди «большой дюжины» проходила в три тура. В первом туре определялись восемь лучших, во втором от восьмерки отсеивались еще четверо пилотов, и наконец, в соревновании четверки лучших определялась тройка призеров. Главный показатель — это, разумеется, скорость, однако если участник в ходе прохождения трассы допускал определенные нарушения правил (например, проходил ворота на слишком большой высоте), то за них начислялись штрафные секунды, которые ухудшали результат. Другие нарушения — касание конуса или, например, превышение скорости вхождения в первые ворота (максимум 370 км/ч) влекли за собой досрочное прекращение гонки. В итоге обладатель первого места по итогам этапа получает 12 очков, второго — 9, третьего — 7 и т. д. Пилоты, занявшие места с 9-го по 12-е, не получают очков вообще. Чемпион Red Bull Air Race-2014 определится по итогам восьми этапов, когда очки, полученные каждым из участников, будут суммированы. К моменту выхода этого номера в печать уже пройдет третий этап в городе Путраджая (Малайзия), а в конце июля четвертый этап примет польская Гдыня. Предстоят также этапы в США (два), Великобритании и Китае.

Пока же в Ровине определились два фаворита — британец Пол Бономм и австриец Ханнес Арх. Если за первым остался этап в Абу-Даби, то второй стал победителем здесь, в Хорватии. Оба спортсмена уже давно не юноши: Полу почти 50, Ханнес на три года моложе, и в этом нет ничего удивительного: Red Bull Air Race — спорт по преимуществу зрелых мужчин, которые готовы доказать, что классный пилот с возрастом лишь прибавляет в классе. Интересно другое — насколько различными могут быть жизненные пути людей, вдруг нашедших себя в этом стремительном и головокружительном соревновании. Ханнес Арх, имеющий вид человека, получающего удовольствие от жизни, — прирожденный экстремал. Он был и альпинистом, и скалолазом, и бейсджампером, занимался аэробатикой на парапланах, а за штурвал спортивного самолета сел еще в 1998 году. А вот Пол Бономм — сын пилота и стюардессы и человек с харизмой истинного британского джентльмена — просто с детства любил авиацию. И авиация стала его жизнью. Когда он не блистает на Red Bull Air Race, то скромно усаживается в левое сиденье кабины Боинга-747...