Канадская фирма «Авро Эркрафт» с 1955 г. начала проводить исследования реактивного вертикально взлетающего аппарата с круглым дискообразным корпусом и устройством для образования воздушной подушки при взлете. Предполагалось, что такая схема АВВП, с приводимыми от ТРД подъемными вентиляторами, предложенная в 1947 г. английским конструктором Джоном Фростом, благодаря использованию воздушной подушки потребует при взлете меньшей энерговооруженности, чем для обычных реактивных СВВП…
Кроме того, отбрасываемый вентилятором воздушный поток, смешиваемый с газами ТРД и используемый для образования воздушной подушки, будет иметь значительно меньшие скорость и температуру, чем у ТРД, что должно упростить эксплуатацию такого АВВП. Поэтому разработкой АВВП фирмы «Авро Эркрафт» заинтересовались ВВС и армия США, принявшие участие в финансировании исследований
Следует отметить, что схема АВВП с дискообразным несущим корпусом и расположенным в нем вентилятором была предложена ак. Б. Н. Юрьевым еще в 1921 г., схема приведена в разделе «Россия. Исследования винтовых СВВП».
В 1959 г. по объединенному контракту армии и ВВС США была завершена постройка экспериментального АВВП с дискообразным корпусом, получившего официальное обозначение VZ-9V и название «Аврокар» и более известного под названием «Флаинг Сосэр» (летающее блюдце).
Первые испытания на привязи АВВП VZ-9V начал проходить 5 декабря 1959 г., совершая непродолжительные полеты, и вскоре был передан для испытаний на базу ВВС им. Эдвардса. Первый взлет с переходом к горизонтальному полету был совершен 17 мая 1961 г.
Фрост решил использовать уже привычную для того времени реактивную тягу в сочетании с т.н. эффектом Коанда. Суть этого явления кроется в том, что струя жидкости или газа, двигаясь рядом с каким-либо объектом, стремится приблизиться к ней или даже «прилипнуть».
По задумке Фроста, такое поведение воздуха должно было облегчать маневрирование аппарата. Сперва инженеры Avro Canada сделали небольшой аппарат для демонстрации своих идей. Модель диаметром всего 11 сантиметров могла подниматься в воздух на небольшую высоту, однако какие-либо механизмы для маневрирования в нее не уместились.
Тем не менее, канадское военное ведомство заинтересовалось идеей и выделило около 400 тысяч американских долларов на продолжение работ. Вскоре после этого проект получил индекс Y2.
На этом этапе будущий Avrocar стал объектом шпионской драмы. Начиная с 1952 года, ЦРУ пыталось выяснить, есть ли у каких-то стран летательные аппараты новых конструкций. В 53-м разведчики узнали о существовании проекта Y2 и доложили об этом начальству. Вскоре после передачи документов «наверх» господа из Пентагона связались с канадскими военными и предложили им продолжить создание Y2 совместными усилиями.
Канада предложение приняла. Среди прочего, это имело и приятные финансовые последствия. Начальник отделения исследований ВВС США генерал-лейтенант Д. Патт выбил финансирование в два миллиона долларов в год. Очень смело для революционно нового проекта. Тем не менее, деньги были выделены и Avro продолжили исследования. К середине десятилетия был готов проект VZ-9, который, собственно говоря, и стал «лебединой песней» программы Y2.
Разработка АВВП VZ-9V под руководством Джона Фроста и его испытания велись в обстановке большой секретности, поэтому по нему публиковалась крайне ограниченная информация. Вероятно, необычайная форма АВВП и отсутствие официальных сведений об испытаниях, проводившихся в 1961 — 1962 гг., вызвали в этот период интенсивные публикации о полетах неопознанных летающих объектов (НЛО) в виде «летающих блюдец».
Пятнадцатиметровый диск с шестью турбореактивными двигателями, которые выбрасывали газы через собственные сопла, а также приводили во вращение турбину большого размера, теоретически мог подниматься на любую высоту и летать в любом направлении.
Заказчик в лице американских и канадских военных одобрил проект, но потребовал сначала опробовать новую технологию на пилотируемом аппарате меньшего размера. Из-за этого «тарелку» ужали до диаметра около шести метров. Соответствующим образом изменили и силовую установку: теперь вокруг центральной турбины помещалось только три двигателя. Интересна система управления полетом.
Для подъема или спуска предполагалось изменять тягу всех двигателей сразу, что влияло на обороты подъемной турбины. Для наклона в ту или иную сторону Avrocar имел специальную систему, которая изменяла тягу отдельных двигателей так, чтобы корпус аппарата за счет ее разницы наклонялся в нужную сторону. С этой системой пришлось изрядно повозиться: нужно было учесть приемистость двигателей, устойчивость всего аппарата и массу других параметров.
В середине 1959 года первый опытный экземпляр «Аврокара» был готов. Наступило время для испытаний. Первые недели ушли на отработку взаимодействия двигателей и их системы управления. Дело было непростым, но канадцы и американцы с ним справились. К ноябрю того же года аппарат VZ-9 был готов к первому полету. 12 ноября «летающая тарелка» оторвалась от земли и зависла на небольшой высоте.
Со временем начали прибавлять тягу и выводить аппарат на немного большие высоты. На расстоянии около метра от земли Avrocar свободно висел, маневрировал и мог перемещаться в любую сторону. Но когда дело дошло до подъема на высоту хотя бы в несколько метров, внезапно выяснилась одна очень неприятная особенность проекта. Относительно слабая силовая установка прототипа могла обеспечить удовлетворительную устойчивость и управляемость только на высоте до полутора метров.
При дальнейшем подъеме «Аврокару» приходилось надеяться только на эффект Коанда. Экранный эффект, в свою очередь, пропадал и летательный аппарат терял былую устойчивость. После серии испытательных полетов инженерам «Авро Канада» пришлось возвращаться за кульманы. Тем временем недовольные результатами канадские военные пришли к выводу о бесполезности проекта и отказались продолжать выдавать деньги.
Avrocar Restoration
В течение следующих месяцев команда конструкторов под началом Дж. Фроста пыталась найти решение для обнаруженной проблемы и обеспечить должную устойчивость. На этом этапе работ было собрано еще несколько моделей, на которых отрабатывались новые идеи. Однако ни одна из моделей не смогла подняться на сносную высоту и при этом не перевернуться. Среди причин такого поведения аппаратов числились и отсутствие дополнительной поддержки воздуха (тот самый экранный эффект), и требовательность конструкции к аккуратной и точной балансировке, и необходимость синхронизации работы двигателей.
Исправить все это можно было только при помощи кардинального изменения конструкции. В конце 1960 года Фрост начал переработку проекта в соответствии с собранным опытом. Начиная с 1959-го года, финансирование проекта Y2 осуществлялось только Соединенными Штатами. Ответственные за ведение программы американские чиновники со временем стали тоже сомневаться в его целесообразности. Поэтому вскоре после начала кардинальной модернизации финансирование «Аврокара» прекратилось.
Сотрудники Пентагона были жестки и немногословны. В документе о прекращении работ указывалась бесперспективность проекта, а также отсутствие какого-либо удовлетворительного результата при затратах около двенадцати миллионов долларов.
В 1962 г. разработка АВВП VZ-9V была прекращена.
Последние проведенные испытания АВВП VZ-9V «Аврокар» показали, что он не обладает достаточной устойчивостью, кроме того, постоянно возникавшие неполадки в работе его силовой установки и системы управления послужили причиной прекращения его испытаний, несмотря на разрекламированные перспективы его применения.
Принципиальным отличием экспериментального АВВП VZ-9V «Аврокар» было то, что он мог не только летать подобно самолету на большой высоте, но и передвигаться вблизи земли на воздушной подушке. Аппарат имел круглый дискообразный корпус, в центре которого был установлен вентилятор. Всасываемый им воздух по системе каналов направлялся к одноконтурному кольцевому соплу, проходящему по периферии аппарата.
Подъемная сила при висении или движении АВВП VZ-9V вблизи земли создавалась, во-первых, благодаря воздушной подушке, образующейся при истечении воздуха из кольцевого сопла, а во-вторых, в результате действия так называемого эффекта Коанда, который обычно проявляется при истечении воздуха из сопла над профилированной поверхностью: создаваемое разрежение приводит к появлению подъемной силы. В АВВП VZ-9V при протекании воздуха через сопло вследствие эжекции производилось отсасывание воздуха с верхней поверхности корпуса аппарата, что приводило к разрежению на ней и созданию дополнительной подъемной силы.
Воздух эжектировался через кольцевую щель на верхней поверхности корпуса аппарата. Центральный вентилятор диаметром 1,52 м имел привод от тихоходной турбины, приводимой во вращение потоком газов, вытекающим из сопл трех ТРД Континентал J69-T9 с тягой по 420 кгс или эквивалентной мощностью по 1000 э.л.с. Для создания горизонтальной силы тяги кольцевая воздушная завеса может отклоняться с помощью поворотных рулей в кольцевом сопле.
Переход АВВП от движения на воздушной подушке над землей к свободному полету происходил следующим образом: АВВП разгонялся над землей на воздушной подушке до такой скорости, что его дискообразный корпус создавал подъемную силу, достаточную для поддержания в воздухе, а затем и для его подъема. При этом кольцевая струя, свертываясь, превращалась в плоскую пелену, а вытекающий из кольцевого сопла воздух создавал горизонтальную тягу.
Построенный экспериментальный АВВП VZ-9V «Аврокар» предназначался для полетов с дозвуковой скоростью, поэтому он имел закругленный носок круглого крыла и кольцевой воздухозаборник по периметру крыла для входа эжектируемого потока воздуха. Круглый дискообразный корпус диаметром 5,5 м имел эллиптический профиль с относительной толщиной 20% и кривизной 2%. Характеристики АВВП VZ-9V не были опубликованы, хотя указывалось, что он может иметь максимальную скорость 480 км/ч.
Фирмой «Авро Эркарфт» был спроектирован также сверхзвуковой вариант АВВП подобного типа, у которого крыло должно было иметь острую кромку и модифицированную систему забора эжектируемого воздуха.
Такой аппарат отличался конструктивной компактностью и мог иметь сравнительно небольшую массу; его конфигурация с круглым крылом рекламировалась как оптимальная для полетов на малых высотах с большими скоростями, при условии, что будет решена проблема устойчивости.
ЛТХ:
Модификация VZ-9V
Диаметр диска, м 5.50
Высота, м 1.07
Площадь крыла, м2 23.60
Масса, кг
пустого самолета 1361
нормальная взлетная 2522
Тип двигателя 3 ТРД Continental J69-T9
Тяга, кгс 3 х 420
Максимальная скорость (расчет.) , км/ч 480
Реальная скорость , км/ч 56
Практическая дальность (расчет.), км 1061
Дальность, км 127
Практический потолок (расчет.), м 3048
Высота полета, м 0.91
Экипаж, чел 2+1
До нашего времени сохранились оба построенных прототипа Avrocar, которые хранятся в авиационных музеях США. Лет десять назад ряд канадских историков выступил за передачу одного из «Аврокаров» в руки Канады. Они мотивировали это необходимостью признания заслуг своей страны в создании проекта.
При этом тема долей финансирования почему-то обходилась стороной, хотя США потратили на программу Y2 в десять с лишним раз больше денег, чем их северный сосед. В частности и поэтому разговоры начала двухтысячных так и остались разговорами, а оба построенных VZ-9 до сих пор пребывают в американских музеях.
