В СССР после Второй мировой войны начали создавать самолет-лабораторию, чтобы изучить условия полета на близких к звуковой скорости (трансзвук) и выбрать оптимальную форму крыла.
Фанера, летавшая на трансзвуке: как работал удивительный самолет-лаборатория Ц-1
Представьте ситуацию авиаконструкторов, создававших первые советские сверхзвуковые самолеты. Нужно отработать в полете его аэродинамику. Но как разогнать самолет до нужной скорости, если подходящий двигатель еще только предстоит разработать?
airwar.ru
Содержание
Задачу поручили конструкторскому бюро Павла Цыбина, создателя советских десантных планеров – почему именно планеристам, чуть ниже в этой истории. В разработке также активно участвовал Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ). Работу начали в 1945 году, а в начале 1947 конструкторы отложили карандаши и линейки и сказали «готово»: летающая лаборатория Ц-1 вышла на испытания.
На треть планер, на треть самолет, на треть ракета
Удивляет уже то, что самолет, предназначенный для столь высоких скоростей, сделали целиком из фанеры. Крохотное, чуть более 10 кв. м, плоское крыло сочеталось с «классическим» крестообразным оперением.
Это крыло крепилось на четырех динамографах, чтобы измерять его подъемную силу, сопротивление и скручивающие нагрузки. Динамические датчики стояли и в разных точках на самом крыле. Снаружи оно было все оклеено шелковыми нитями-колдунчиками – по ним можно было следить, как поток воздуха обтекает крыло и где возникают турбулентности.
В фюзеляже стояла аппаратура для записи динамических данных, фото- и киноаппаратура для визуальных наблюдений.
Еще в самолете были емкости до воды вместимостью около 1 тонны.
Ц-1 оснастили ракетным двигателем ПРД-1500, разработанным Иваном Картуковым и его коллективом. Турбореактивные двигатели того времени были тяжелыми и им не хватало приемистости, а ракетный двигатель при малых размерах давал отличную тягу и не капризничал. По расчетам, в прямолинейном полете он бы обеспечивал скорость 900-950 км/ч – но на деле двигатель предназначался не для этого.
Шасси сделали как у планера. Разгонялся самолет на двухколесной тележке, которую сбрасывал сразу после взлета, а приземлялся на лыже под фюзеляжем.
Как летала лаборатория трансзвука
Перед взлетом Ц-1 брал на буксир бомбардировщик Ту-2. Оторвавшись от земли, он поднимал буксируемый самолет на высоту 5-7 километров и отцеплял буксирный трос.
Летчик-испытатель направлял Ц-1 в пике под углом 45-60°, приводил самолет в устойчивое положение, а затем включал двигатель и аппаратуру измерения. Всего за 8-10 секунд – на столько хватало запаса топлива – машина разгонялась до 1000-1050 км/ч, что составляет около 0,87 Маха.
Проведя измерения, пилот сбрасывал воду и ставший вдвое легче самолет возвращался в горизонтальный полет и замедлялся. Приземлялся он как планер, на скорости всего 120 км/ч.
Один самолет, разные крылья
В конструктиве, описанном выше, Ц-1 сделал около 30 полетов. После этого его переработали. Фанерные прямые крылья и оперение сняли, а вместо них изготовили металлический стреловидный хвост и два комплекта крыльев, с прямой и обратной стреловидностью. А смещенный центр подъемной силы этих крыльев компенсировали емкостями с водой в носовой и хвостовой части фюзеляжа.
Чтобы различать варианты с разными крыльями, первый назвали ЛЛ-1 (летающая лаборатория №1), вариант с прямой стреловидностью ЛЛ-2 и с обратной – ЛЛ-3.
Вариант ЛЛ-3 с обратной стреловидностью испытывали даже активнее, чем ЛЛ-1, сделав около 100 полетов. Он разгонялся до 1200 км/ч и впервые позволил инженерам в СССР внимательно изучить свойства такого крыла.
А ЛЛ-2 в небо так и не полетел. К тому времени фюзеляж поизносился – фанера все-таки. А данные о свойствах крыльев с прямой стреловидностью дали первые советские реактивные истребители МиГ-15 и Ла-15.