Взлетающие с хвоста
В начале 50-х годов ВМС объявили конкурс на самолёт, способный защитить морские конвои без привлечения авианосцев. Нужен был истребитель, способный вертикально взлетать и садиться на обычное грузовое судно. Две фирмы, Convair и Lockheed разработали для этого конкурса схожие самолёты. Каждый из них имел мощный турбовинтовой двигатель, обеспечивающий тяговооруженность больше единицы, и должны были взлетать и садиться из положения на хвосте.
Lockheed XFV-1 «Salmon».
Lockheed XFV-1 «Salmon» имел прямое крыло и крестообразное оперение, которое должно было служить опорой при взлёте и посадке.
При попытке взлететь обнаружилось, что двигатель не обеспечивает достаточную для этого тягу. В ожидании более мощного двигателя самолёт установили на традиционное шасси и начали испытания.
Испытания Lockheed XFV-1 с базированием по самолётному.
Прежде всего отрабатывался переход между горизонтальным и вертикальным полетами и обратно. Такие переходы проводились на большой высоте. Самолёт выполнял свечу, после чего пытался осуществить управляемое снижение. Однако мощность была недостаточной, самолёт не мог зависать, а начинал снижаться с ускорением. Так и не дождавшись обещанного мощного двигателя Локхид прекратил испытания.
Конкуренты решили испытать свой аппарат вначале в ангаре, при этом самолёт подстраховывал кран, не допуская падения в случае проблем. И проблемы были - самолет постоянно терял управление и закручивался. Изучение обтекания показало, что воздушные потоки многократно отражаются от стен и оборудования ангара, создавая непредсказуемые силы и моменты.
Подготовка к испытаниям Convair XFY-1 Pogo в ангаре.
Тогда инженеры Convair решили рискнуть, и перенесли испытания на открытый воздух, уже безо всякой подстраховки. Там дела пошли лучше.
Convair XFY-1 Pogo осуществляет вертикальный взлёт.
Самолёт успешно выполнял взлёт, переход в горизонтальный полёт, но вот посадка доставляла трудность. Пилоту приходилось лежать на спине с вывернутой назад головой и пытаться ровно посадить аппарат. В итоге моряки решили, что посадить эту конструкцию рядовому летчику на качающуюся палубу не реально. Программу закрыли.
Ryan X-13 Vertijet .
Между тем Клод Райен предложил иной подход - использовать не турбовинтовые, а турбореактивные двигатели. Но управление при взлёте-посаде на турбовинтовом самолёте работало за счёт обдува управляющих поверхностей винтом, а на турбореактивном ничего такого быть не могло. Поэтому (впервые!) было предложено переменить изменяемый вектор тяги двигателя. Были изготовлены сначала летающие стенды, а потом экспериментальный самолёт X-13 Vertijet.
При горизонтальном полёте управление происходило как на обычном самолёте, а при переходе в вертикальное управление по тангажу и рысканью осуществлялось поворотом сопла двигателя вправо-влево и вверх-вниз. Для управления по крену использовались установленные на концах крыла газовые рули. Летчик управлял и соплом и газовыми рулями, используя ручку управления самолетом и педали так же, как он управлял рулями в горизонтальном полёте. При этом X-13 не взлетал с поверхности и не садился на неё. Перед взлётом его подвешивали к балке, пилот увеличивал мощность двигателя так, что он уравновешивал вес самолёта, отцеплялся от крюка, отходил от балки и переводил аппарат в горизонтальный полёт. «Приземление» осуществлялось в обратном порядке - самолёт цеплялся за крюк, и пилот снижал мощность двигателя до остановки. Несмотря на успешные демонстрации, в том числе посадку непосредственно рядом с Пентагоном, военные отказались продолжать финансирование разработок. После этого в США самолётов вертикального взлёта и посадки такой схемы не строили. Однако схожие разработки продолжились во Франции. Там двигателестроительной фирмой «SNECMA» был предложен СВВП с кольцевым крылом.
C-450 Coleoptere .
Кольцевое крыла позволяло интегрировать двигатель с крылом. На дозвуковых скоростях внешний контур служил каналом для соосных воздушных винтов, повышая экономичность двигателя.
Для сверхзвуковых самолётов предполагалось использовать этот контур в качестве прямоточного двигателя - решение, впоследствии воплощенное в двигателе SR-71. При этом ТРД выключался, поскольку он на скоростях более 2,5М становился неэкономичным.
Но до сверхзвуковых аппаратов дело так и не дошло. Несмотря на успешные испытания по вертикальному взлёту и посадке программа была закрыта.