Ryan X-13 Vertijet

Ryan X-13 Vertijet — американский экспериментальный реактивный самолёт вертикального взлёта и посадки (СВВП), разработанный компанией Ryan Aeronautical Company в 1950-х годах. Предназначался для отработки концепции «хвостового» взлёта и посадки — когда самолёт поднимается и опускается, находясь в вертикальном положении, опираясь на хвостовое оперение. Всего было построено два экземпляра, программа лётных испытаний проводилась с 1955 по 1957 год.

История создания

Предпосылки

В начале 1950-х годов военно-воздушные силы США (USAF) проявляли интерес к самолётам, способным взлетать и садиться вертикально, что позволило бы базировать их на ограниченных площадках, включая палубы кораблей и небольшие аэродромы, без необходимости в длинных взлётно-посадочных полосах. Традиционные самолёты того времени требовали бетонных полос длиной не менее 1500 метров, что делало их уязвимыми в случае ядерного удара по аэродромам.

В 1952 году ВВС США заключили контракты с несколькими компаниями на разработку экспериментальных СВВП. Одним из участников программы стала компания Ryan, уже имевшая опыт в создании беспилотных летательных аппаратов и реактивных истребителей.

Разработка

Проект получил обозначение Ryan Model 69. В 1953 году ВВС выделили средства на постройку двух прототипов — X-13 (серийный номер 54-1619) и X-13A (54-1620). Главным конструктором выступил Джон М. «Джек» Нортруп. Основной задачей было создание самолёта, способного взлетать и садиться строго вертикально, без переходных режимов, характерных для конвертопланов или самолётов с поворотными двигателями.

Испытания

Первый полёт X-13 (54-1619) состоялся 10 декабря 1955 года. На начальном этапе самолёт испытывался в горизонтальном полёте с использованием временного шасси. Вертикальные взлёты и посадки начались в 1956 году. 11 апреля 1957 года X-13A (54-1620) совершил первый полный цикл: вертикальный взлёт, переход в горизонтальный полёт, возвращение и вертикальная посадка.

Программа испытаний завершилась в сентябре 1957 года. Оба прототипа были переданы в музеи. Несмотря на успешную демонстрацию концепции, серийное производство не началось из-за сложностей с управлением на малых скоростях и ограниченной полезной нагрузкой.

Конструкция

Планер

X-13 Vertijet представлял собой цельнометаллический среднеплан с треугольным крылом (дельта-крыло) малого удлинения. Фюзеляж — типа полумонокок, обтекаемой формы. Кабина пилота — герметичная, с катапультируемым креслом. Самолёт не имел традиционного шасси — взлёт и посадка осуществлялись с использованием хвостовой опоры и специальной платформы-тележки.

Система вертикального взлёта и посадки

Для обеспечения вертикального режима X-13 оснащался системой управления реактивной струёй. На сопле двигателя устанавливались газовые рули (дефлекторы), которые отклоняли поток выхлопных газов, создавая управляющие моменты по тангажу и рысканию. Для управления по крену использовались элероны, работавшие в потоке воздуха от двигателя.

На земле самолёт устанавливался на специальную платформу-тележку, которая поднималась гидравликой в вертикальное положение. После запуска двигателя пилот увеличивал тягу до превышения веса, и самолёт отрывался от платформы. Посадка производилась на ту же платформу: пилот зависал над ней и медленно опускался, пока хвостовой крюк не зацеплялся за трос, фиксирующий самолёт.

Двигатель

На X-13 устанавливался один турбореактивный двигатель Rolls-Royce Avon RA.28-49 (лицензионная версия, производимая в США под обозначением J67). Двигатель развивал тягу около 4540 кгс (44,5 кН). Воздухозаборник располагался в носовой части фюзеляжа, сопло — в хвосте. Двигатель не имел форсажной камеры.

Кабина и управление

Кабина пилота была оснащена стандартным набором приборов, но с дополнительными индикаторами, связанными с вертикальным режимом. Управление осуществлялось с помощью ручки управления и педалей. В вертикальном полёте пилот использовал газовые рули, а в горизонтальном — обычные аэродинамические поверхности (элероны, руль высоты, руль направления). Переход между режимами требовал высокой квалификации.

Лётно-технические характеристики

Испытания и результаты

Основные достижения

• Первый в мире реактивный самолёт, совершивший полный цикл «вертикальный взлёт — горизонтальный полёт — вертикальная посадка» (11 апреля 1957 года).
• Демонстрация возможности управления самолётом на нулевой скорости с помощью газовых рулей.
• Подтверждение концепции «хвостового» взлёта и посадки.

Проблемы и ограничения

• Чрезвычайно сложное пилотирование в вертикальном режиме — пилот должен был одновременно контролировать тягу, газовые рули и положение самолёта относительно платформы.
• Ограниченная дальность и полезная нагрузка — самолёт мог нести только топливо для коротких полётов и не имел вооружения.
• Невозможность взлёта с неподготовленных площадок — требовалась специальная платформа-тележка.
• Высокая чувствительность к боковому ветру при посадке.

Закрытие программы

После завершения испытаний ВВС США признали концепцию X-13 перспективной, но технически сложной для внедрения в серийное производство. В 1958 году программа была закрыта. Оба прототипа сохранились: один (54-1619) находится в Национальном музее ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон (Огайо), второй (54-1620) — в Музее авиации и космонавтики Сан-Диего (Калифорния).

Влияние на авиастроение

Опыт, полученный при создании и испытаниях X-13, был использован в последующих проектах СВВП, в том числе:

• Hawker Siddeley Harrier (Великобритания) — первый серийный самолёт с вертикальным взлётом и посадкой, использующий поворотные сопла.
• Як-38 (СССР) — советский палубный штурмовик вертикального взлёта и посадки.
• Bell X-14 (США) — экспериментальный СВВП с отклоняемым вектором тяги.

Концепция «хвостового» взлёта и посадки в дальнейшем не получила распространения из-за сложностей с управлением и ограничений по нагрузке, однако X-13 Vertijet остаётся одним из наиболее ярких примеров экспериментальных самолётов эпохи реактивной авиации.

Интересные факты

• X-13 был единственным самолётом, который взлетал и садился, находясь строго вертикально, без использования каких-либо дополнительных подъёмных двигателей или поворотных сопел.
• Для демонстрации возможностей самолёта в 1957 году был снят пропагандистский фильм ВВС США «The Vertijet».
• Пилот-испытатель компании Ryan, Питер «Пит» Лоу, совершил на X-13 более 50 полётов, включая 12 вертикальных взлётов и посадок.
• Самолёт не имел катапультируемого кресла в обычном понимании — в аварийной ситуации пилот покидал кабину через боковую дверцу, используя парашют.

Источники

• Taylor, Michael J.H. Jane's Encyclopedia of Aviation. Studio Editions, 1989.
• Winchester, Jim. X-Planes and Prototypes. Amber Books, 2005.
• Jenkins, Dennis R., Landis, Tony R. American X-Vehicles: An Inventory—X-1 to X-50. NASA, 2003.
• «Ryan X-13 Vertijet» — Национальный музей ВВС США, официальный сайт.
• «Ryan X-13 Vertijet» — Музей авиации и космонавтики Сан-Диего, экспозиционные материалы.