экспериментальные летательные аппараты

Рис. 1. Экспериментальный самолёт Е‑266 ОКБ имени А. И. Микояна.

эксперимента́льные лета́тельные аппара́ты — используются для лётных исследований важнейших научно-технических проблем, открывающих новые направления в развитии авиации, проверки новых научно-технических решений, отработки и доводки отдельных систем и элементов летательного аппарата. Необходимость создания Э. л. а. вызвана не только невозможностью в ряде случаев смоделировать в наземных экспериментальных установках весь диапазон внешних условий эксплуатации летательного аппарата и весь комплекс воздействующих на него факторов, но также связана с жёсткими требованиями к обеспечению высокой степени надёжности авиационной техники и с большим техническим и финансовым риском внедрения в практику потенциально перспективных новшеств без их предварительной всесторонней проверки в реальных условиях эксплуатации. В качестве Э. л. а. используются летательные аппараты специальной постройки и экспериментальные модификации серийных летательных аппаратов (см. также Летающая лаборатория, Летающая модель). Кроме того, к Э. л. а. можно также отнести те опытные летательные аппараты, которые по каким-либо причинам не доводились до стадии серийного производства, а использовались для накопления экспериментальных данных. Э. л. а. строятся как для исследования проблем общего характера, которые важны для летательного аппарата какого-либо класса или для летательного аппарата нескольких классов, так и в интересах программ создания конкретных летательных аппаратов нового типа (например, на основе истребителя МиГ-21 был построен аэродинамический аналог сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-144).

В СССР начало строительства Э. л. а. относится к самым ранним этапам развития авиастроения в стране. В числе первых советских Э. л. а. были тяжёлый самолёт-триплан «КОМТА» (1922), первые самолёты А. Н. Туполева (см. Ту) АНТ-1 (с использованием в некоторых элементах конструкции нового материала — кольчугалюминия, 1923) и АНТ-2 (первый советский цельнометаллический самолёт, 1924), экспериментальный пассажирский самолёт АК-1 (1924). В 20-х гг. и в последующий период вплоть до начала Великой Отечественной войны в СССР было построено большое число Э. л. а., а также опытных и мелкосерийных, по существу экспериментальных летательных аппаратов, отличавшихся разнообразием и новизной аэродинамических схем и конструктивных решений. В их числе: летательные аппараты схем «бесхвостка» и «летающее крыло» (планёры и самолёты марки БИЧ, самолёты К-12, БОК-5, ДБ-ЛК); самолёт «Стрела» с треугольным крылом малого удлинения; большегрузные самолёты АНТ-14 «Правда», К-7 и АНТ-20 «Максим Горький»; составные комбинации самолётов (см. «Звено» Вахмистрова); самолёты «Сталь» (с конструкцией из стали) и ЭМАИ-1 с конструкцией из магниевого сплава — электрона; самолёты с герметичными кабинами для высотных полётов (И-15 с гермокабиной А. Я. Щербакова, БОК-1, БОК-7, БОК-11, БОК-15); самолёты с изменяемой в полёте геометрией крыла (моноплан РК, с раздвижным крылом переменной площади, складной истребитель-полутораплан ИС В. В. Шевченко и В. В. Никитина с убирающимся нижним крылом); самолёты, оборудованные шасси на воздушной подушке и гусеничным шасси; первые советские винтокрылые летательные аппараты (автожир КАСКР-1, вертолёт ЦАГИ 1-ЭА); самолёты с применением в силовых установках реактивных двигателей (У-2 с пороховыми ускорителями взлёта, И-15бис и И-153 с дополнительным ПВРД, ракетопланёр РП-318-1 с ЖРД) и многие др. Широкое строительство Э. л. а. в значительной мере способствовало становлению СССР как одной из ведущих авиационных держав.

В конце 30-х гг. и в годы 2-й мировой войны были созданы первые (экспериментальные и серийные) реактивные самолёты, в том числе советский истребитель БИ-1 (1942) с ЖРД. Однако дальнейшее развитие реактивной авиации требовало новых подходов к аэродинамическому проектированию самолёта, и после окончания войны в ряде стран стали строиться экспериментальные реактивные самолёты нового аэродинамического облика — с тонкими крыльями малого удлинения (прямыми и треугольными) или стойкими стреловидными крыльями. Они позволили достичь больших дозвуковых скоростей полёта, преодолеть звуковой барьер, а затем освоить и сверхзвуковые скорости, подготавливая необходимый опережающий научно-технический задел для создания серийных самолётов соответствующего скоростного диапазона. В СССР важную роль в развитии скоростной авиации сыграли экспериментальные самолёты Ла-160 (первый советский самолёт со стреловидным крылом), Ла-176 (на нём была впервые в СССР достигнута скорость звука), а впоследствии сверхзвуковые самолёты серии «Е» А. И. Микояна (см. МиГ и рис. 1) и серии «Т» П. О. Сухого (см. Су и рис. 2). В числе зарубежных Э. л. а. данного предназначения были самолёты серии «X» фирмы «Белл», D-558-1 и D-558-2 фирмы «Дуглас», Х-15 и ХВ-70 фирмы «Норт Американ», YF-12 фирмы «Локхид» (США), D. H. 108 фирмы «Де Хэвилленд» и FD. 2 фирмы «Фейри» (Великобритания), «Жерфо» и «Гриффон-II» фирмы «Норд авиасьон» (Франция) и др.

Наряду с расширением эксплуатационного диапазона скоростей и высот полёта летательных аппаратов с помощью Э. л. а. во всех странах с развитой авиационной промышленностью в 50—80-х гг. решались и другие задачи, связанные в основном с повышением эффективности летательных аппаратов и созданием летательных аппаратов нового типа. Обширным исследованиям на Э. л. а. обязаны своему внедрению в практику самолёты вертикального взлёта и посадки, самолёты с крылом изменяемой в полёте стреловидности, самолёты со сверхкритическим профилем крыла, электродистанционные системы управления, активные системы управления нагрузками, действующими на летательный аппарат в полёте, системы управления статически неустойчивым самолётом, конструкции летательных аппаратов из композиционных материалов, бесшарнирные и жёсткие несущие винты вертолётов и т. д. В 80-х гг. продолжались (или были начаты) исследования на Э. л. а. по дистанционно-пилотируемым летательным аппаратам и преобразуемым аппаратам, турбовинтовентиляторным двигателям, силовым установкам, использующим солнечную энергию (см. Солнечный самолёт), адаптивному крылу, крылу обратной стреловидности, крылу с искусственной ламинаризацией пограничного слоя, системам управления нового типа, в том числе системам непосредственного управления подъемной и боковой силами, объединённым системам управления летательного аппарата, двигателем и оружием, струйным системам путевого управления вертолётом, системам с передачей команд по волоконно-оптическим каналам, экспертным системам помощи экипажу с использованием искусственного интеллекта, системам речевого управления и др.

В. П. Шенкин.

Рис. 2. Экспериментальный самолёт Т‑4 ОКБ имени П. О. Сухого.