Бёрт Рутан - авиаконструктор
Альберт Лендер Рутан, он же Бёрт, он же «волшебник пустыни Мохаве» – один из самых известных авиаконструкторов современности. В его портфолио – около 400 самых разных проектов. При этом 47 моделей летательных аппаратов Рутана были не просто сконструированы, но и успешно воплощены в жизнь. Его имя постоянно на слуху, оно известно даже тем, кто не увлекается авиастроением. Неудивительно, ведь разработки Бёрта получили сотни престижных наград и установили целый ряд нашумевших мировых рекордов.
Авиаконструктор, прославившийся больше, чем пилоты
На заре своей юности, в начале 20-го века, авиация представлялась широкой публике чем-то совершенно сверхъестественным. Каждую из разработок тех лет, успешно поднявшихся в воздух, бурно обсуждали в прессе. Вполне естественно, что люди, которые создавали эти «чудеса», сразу же становились знаменитостями – как и те, кто пилотировал эти новинки. Братья Райт и Шорт, Сантос-Дюмон, Кёртисс, Блерио, Фарман – эти и многие другие имена навсегда останутся в истории авиации.
Однако со временем авиация стала относительно распространённым, почти что обыденным явлением. Тогда-то на первый план и вышли герои-лётчики, покоряющие новые высоты и расстояния. Каждому известно имя Петра Нестерова – действительно гениального пилота: свою «мёртвую петлю» он выполнил после серьёзных предварительных расчётов и исследований. Но уже мало кто из современных поклонников авиации сможет вспомнить модель самолёта, на котором «петлял» Пётр Николаевич. А ведь без Эдуарда Ньюпора, французского авиаконструктора, создавшего легендарный аэроплан «Ньюпор-4», не было бы и «петли Нестерова».
Или вспомним другое безусловное достижение – перелёт из СССР в США через Северный полюс. Преодоление такого невообразимого по тем временам расстояния стало возможным не только благодаря мастерству экипажа Валерия Чкалова. Восстановим историческую справедливость: советские лётчики установили этот рекорд в первую очередь потому, что пилотировали «АНТ-25», разработанный в бюро Павла Сухого.
Последующее развитие авиации, превратившее создание самолёта в сложнейший коллективный процесс с участием множества разработчиков, ещё сильнее усугубило ситуацию. Долгое время имена авиаконструкторов были известны только узкому кругу специалистов и горстке любопытствующих энтузиастов. Среди лётчиков же, напротив, всегда было немало популярных фигур – ещё бы, это так героично и романтично!..
Бёрту Рутану удалось то, что не удавалось ни одному из его коллег-разработчиков – со времён первопроходцев. С 1986 года, когда его «Вояджер» облетел вокруг Земли без единой пересадки, американский конструктор стал настоящей знаменитостью – человеком, о котором говорят и пишут не меньше, чем о звёздах шоу-бизнеса, масс-медиа или спорта. Так уж вышло, что в истории остался именно Бёрт, а не, например, его брат Дик или второй пилот, Джина Игер. И с последующими проектами «кудесника из Мохаве» складывалась похожая ситуация. Всё в курсе, что Бёрт сконструировал феноменальный SpaceShipOne. А Майкл Милвилл, который летал на нём и даже удостоился престижного X-Prize, известен лишь узкому кругу фанатов.
А всё потому, что Рутан – истинный новатор. По нестандартности идей, по использованию новых технологий, форм и материалов его самолёты и космические шаттлы можно сравнить разве что с первыми аэропланами: нечто доселе невиданное – и всякий раз выводящее авиастроение на новый уровень.
Начало карьеры: из ВВС в гражданскую авиацию
В кругах специалистов имя Рутана было хорошо известно задолго до триумфа «Вояджера». Бёрт с детства увлекался авиамоделированием, а в 16 лет впервые попробовал себя в качестве пилота. После этого его дальнейший путь был предрешён. Вскоре, в 1965 году он закончил Калифорнийский политех по специальности «аэронавтика». Кроме того, Рутан получил диплом Калифорнийского технологического университета по космическим технологиям.
Свою карьеру Бёрт начинал в качестве инженера по лётным испытаниям в американской армии. Но в какой-то момент осознал, что ВВС США не позволяют раскрыться его потенциалу в полной мере – и ушёл в гражданскую авиацию. Первая же разработка молодого авиаконструктора, испытанная и выпущенная в серийное производство в 1972 году, стала коммерчески успешной.
VariViggen – двухместная спортивная модель, в конструкции которой в полной мере отражается нестандартный подход Рутана. Так, горизонтальное оперение, которое мы привыкли видеть в хвостовой части, перекочевало на нос: такая схема называется «уткой». Бёрт долго просчитывал геометрические параметры, экспериментируя с формами крыльев – отсюда и Vari (вариации) в названии модели. В итоге получился деревянный самолёт с треугольными крыльями и толкающим винтом, расположенным сзади.
VariViggen при 150-сильном двигателе весил 770 кг и мог развить скорость свыше 260 км в час. А в 1976 году, когда у Бёрта появилась собственная компания, он придумал ещё один гениальный коммерческий ход: самолёт продавался в виде набора деталей – типа конструктора «сделай сам». В итоге в течение десяти лет удалось продать под тысячу подобных «самоделок». Между прочим, многие из них по-прежнему летают.
Впрочем, решение открыть собственную компанию пришло не сразу. После ухода из ВВС Рутан некоторое время работал на компанию Bede Aircraft Corporation. Знаменитый по фильмам об «агенте 007» миниатюрный реактивный самолёт Bede BD-5J – «карманная ракета» – создавался как раз при его непосредственном участии, в начале 70-х.
Шустрые «утята»: первые самолёты из Мохаве
Компания RAF – Rutan Aircraft Factory – появилась на свет в 1974 году. Калифорнийский аэропорт Мохаве, находящийся в одноимённой пустыне, служит с тех пор плацдармом для разработок новых, абсолютно уникальных летательных аппаратов. Для начала Бёрт серьёзным образом пересмотрел конструкцию VariViggen, существенно улучшив его лётные характеристики. Самолёт Vari-EZ впервые поднялся в небо над Мохаве в 1975 году. От своего предшественника он взял «утиное» оперение на носу и толкающий винт сзади, а также материалы – дерево и пенопласт.
Но крылья совершенно поменялись. Бёрт применил комбинацию вертикальных законцовок, снабжённых рулями. В принципе, и раньше было известно, что такая конструкция улучшает аэродинамику крыльев. Однако массово использовать данную технологию стали после Рутана – например, для реактивных пассажирских лайнеров.
Что касается переднего оперения, то оно применялось в Vari-EZ не только для балансировки, но и для создания подъёмной силы. Мотор для толкающего винта базовой модели своей новой «утки» Рутан позаимствовал у… автомобиля Volkswagen, мощности в 62 л. с. оказалось вполне достаточно. В дальнейшем выпускалась версия с мотором в 100 «лошадок». В такой комплектации Vari-EZ поставил рекорд дальности полёта для самолётов с массой менее 500 кг, преодолев 2621 км на замкнутом маршруте. Как и в случае с предыдущей моделью, Рутан продавал Vari-EZ в качестве «сборного конструктора». И продал 400 комплектов.
Следующая модель назвалась Long-EZ. Как нетрудно догадаться по названию, она была крупнее предыдущей, чуть больше 5 метров в длину. И мотор на ней стоял помощнее: авиационный Lycoming на 115 л. с. Самолёт, который отличался углом «стреловидности» крыльев, мог преодолевать огромные для такой крохи расстояния – до 2500 км на 200 литрах топлива.
Вместо второго пассажирского сидения можно было вставить дополнительный бак, и тогда дальность полёта Long-EZ достигала 7700 км. Впрочем, официально зафиксированный рекорд «Лонга» составил «всего» 6440 км: бак не был заправлен полностью, чтобы самолёт не вышел из категории «до 500 кг». Отметим, что такое расстояние Long-EZ мог пролететь меньше, чем за 20 часов: нормальная скорость для этой модели – 300 км в час, максимум – 350 км в час.
Больше – не значит лучше
Long-EZ был обречён на коммерческий успех. В Штатах до сих пор летает около 700 таких самолётов. Однако так произошло не со всеми моделями: разработанный в тот же период Defiant – похожей конструкции, но 5-местный, – так и не был запущен в массовое производство. С другой стороны, Рутан явно окупил разработку, продав несколько сотен комплектов чертежей «Дефианта».
Последний «утконос» Рутана был создан уже под патронажем Beech Aircraft Corporation. Дело в том, что в 1982 году Бёрт прозорливо перепрофилировал свой RAF в компанию, специализирующуюся на аэродинамических конструкциях из неметаллических материалов – Scaled Composites. Компания, в свою очередь была куплена «Эйркрафтом» и являлась одним из подразделений корпорации – до 1988 года, когда Рутан выкупил контрольный пакет акций.
Beechcraft Starship, который назывался также Beechcraft 2000, был испытан в 1986 году, а в 1989-м новый самолёт вышел в серию. Это двухмоторный лайнер, рассчитанный на пилота и 10 пассажиров. Бёрт как мог облегчил конструкцию, используя композиционные материалы, и применил всё ту же «утиную» схему, что в Vari-EZ и Long-EZ. При этом самолёт весил 6,5 тонн, а два мотора (по 1200 л. с. каждый) позволяли развивать крейсерскую скорость порядка 620 км в час.
«Бичкафт 2000» пролетал без дозаправки свыше 3 тысяч км, он был быстрым и манёвренным – однако слишком сложным в управлении. Да и эксплуатация его обходилась недёшево. За 15 лет было продано всего несколько самолётов, после чего проект окончательно закрыли. Что поделать, даже у таких гениев, как Рутан, случаются промахи.
Но едва ли в Beech Aircraft хоть раз пожалели, что связались с Бёртом. Взять хотя бы Catbird, выигравший в конце 80-х в престижных американских состязаниях CAFE 400. Необычный самолёт из композиционных материалов одержал безусловную победу в гонке, где оценивалась суммарная эффективность – в том числе скорость, полезная нагрузка, расход топлива и т.д. Эту модель заказали на замену популярной Bonanza, выпускавшейся с 1945 года. Поршневой 5-местный Catbird оснащался тремя парами несущих поверхностей: передними, основными и хвостовыми.
Когда безопасность важнее симметрии
К успехам в период работы на Beech Aircraft можно причислить небольшой бизнес-самолёт «Триумф» на реактивной тяге. Примерно тогда же Бёрт разработал и построил самолёт, оснащённый как толкающими, так и тянущими винтами. В 1983 году эта модель потерпела крушение, но пилот не пострадал. Лётчика спасло не чудо, а предусмотрительность Рутана: конструкция и материалы кабины были рассчитаны на столкновения с 22-кратной перегрузкой.
В этом – суть философии великого авиаконструктора. У Рутана – свои представления о будущем авиации: он считает, что максимум через четверть века самолёт станет для человека таким же обыденным средством передвижения, каким сегодня является автомобиль. Предпосылки для этого уже имеются. Например, спутниковые навигационные системы и бортовые компьютеры сегодня перестали быть чем-то экзотическим – а значит, вопрос с навигацией в воздухе фактически решён. Осталось по максимуму упростить управление, а также добиться, чтобы самолёты стали надёжнее, дешевле и безопаснее. Именно этому и посвятил Рутан значительную часть своих исследований.
Возьмём, к примеру, Boomerang, причудливая асимметрия которого – отнюдь не дизайнерская прихоть: эти необычные формы делают конструкцию гораздо более надёжной и безопасной. «Бумеранг» оснащён двумя моторами, суммарная мощность которых составляла 410 «лошадок». При этом отказ любого из двигателей практически никак не отражается на сложности управления.
Да, опытный пилот способен управлять любым двухмоторником с отказавшим двигателем – но для этого необходим немалый опыт. А Boomerang в подобной ситуации без проблем посадит любой новичок: отказ одного из моторов не требует от пилота вообще никаких дополнительных манипуляций, даже на небольшой скорости. Кстати, о характеристиках: при полезной нагрузке почти в полтонны «Бумеранг» пролетает около 3,8 тысяч км со средней скоростью 530 км в час.
Для тех, кто не знаком с философией Рутана, в этой модели 1993 года кажется странным абсолютно всё. Даже иллюминаторы «разбросаны» без какой-либо симметрии – в дальнейшем это станет фирменной рутановской «фишкой». Лётчик с пятью пассажирами размещаются в фюзеляже, расположенном со смещением вправо. Там же – первый двигатель. Второй мотор имеет отдельный корпус – поменьше, размещённый слева и тянущийся до хвоста. Два киля связаны горизонтальным оперением, которое также установлено со смещением.
Ранее нечто подобное строили лишь немецкие авиаконструкторы из Blohm + Voss. Их самолёт-разведчик времён Второй мировой BV-141 тоже отличался асимметричностью. Единственный мотор размещался в отдельном фюзеляже, а кабина пилота также располагалась со смещением вправо. Однако германское авиастроение 30-40-х годов прошлого века – это отдельная история, связанная, в основном, с военными нуждами.
Военные разработки Бёрта Рутана
Надо сказать, что Рутан также периодически выполнял проекты для американских ВВС. Компания Бёрта разрабатывала беспилотники и ракеты, элементы космического оборудования для НАСА и даже огромные ветрогенераторы для выработки электричества. Но есть в портфолио у Scaled Composites и настоящие «машины смерти». Например, бюро Рутана принимало непосредственное участие в создании В-2 – легендарного «невидимого» бомбардировщика.
Другой интересный проект – АТТТ (Advanced Technology Tactical Transport) – был профинансирован DARPA, госслужбой, занимающейся потенциально перспективными для вооружённых сил разработками. Перед Рутаном стояла цель: создать транспортный самолёт с максимально короткими взлётом и посадкой. Конструктор достойно справился с задачей, оснастив модель двумя тандемными крыльями и Т-образным хвостовым оперением. Двигатели находились в отдельных гондолах, оканчивающихся хвостовыми килями. Интересно, что основным было не переднее, а заднее крыло: это заметно по его размерам. Для испытаний была построена уменьшенная модель – в 2/3 от запланированной величины.
Но, пожалуй, самый военный из своих самолётов Бёрт сконструировал по собственному желанию. Идея возникла в начале 80-х, когда Рутана пригласили в качестве консультанта в один из пентагоновских проектов. Целью проекта было создание лёгкого самолёта, который мог бы, во-первых, оказывать поддержку пехоте, а во-вторых, эффективно противодействовать вертолётной технике. Программа закрылась, а «волшебник из Мохаве» продолжил работу самостоятельно. Так появился беспрецедентный штурмовик ARES, более чем наполовину состоящий из композитных материалов.
Самолёт выглядит крайне агрессивно. И очень нетипично для военной машины – впрочем, стоит ли удивляться, учитывая авторство? ARES имеет стреловидные крылья и два установленных на отдельных консолях серповидных киля. Уже знакомое «утиное» оперение направлено вперёд. Такая конструкция продиктована отчасти необходимостью установки вооружения – 25-миллиметровой пушки GAU-12/U. Эти орудия ещё называют «эквалайзерами» – видимо, из-за пяти вращающихся стволов.
Несмотря на то, что пушка изначально предназначалась для более крупного и массивного AV-8B Harrier II, Рутан умудрился смонтировать её на своём лёгком ARES. Снова помогла асимметричность: «эквалайзер» находится в правой части фюзеляжа, который сдвинут почти на метр в левую сторону от оси симметрии. При такой конструкции сильнейшая отдача практически не влияет на манёвренность – следовательно, и на точность стрельбы. Пушка миниатюрного «Ареса» оснащается обоймой на 220 снарядов, тогда как, к примеру, наш «МиГ-19» имеет всего 140 снарядов на оба 30-миллиметровых ствола.
Пушку-то установили, а что с двигателем? И здесь Рутан пошёл по совершенно новаторскому пути – как будто никто до него не занимался разработкой военных штурмовиков. Итак, внимательно смотрите на схему: двигатель стоит слева от орудия, находясь под углом к продольной оси машины. Воздухозаборник вынесен на левый борт, что решает ещё одну важную для боевых машин проблему: двигатель, таким образом, надёжно защищён от попадания пороховых газов.
Пушка-эквалайзер – не единственное оружие. На ARES можно навешать всевозможных ракет – для наземных и воздушных целей. Предусмотрено место для «шпионской» аппаратуры. Кабина пилота защищена кевларом, а кресло в случае опасности катапультируется. На большой высоте «Арес» спокойно набирает скорость 750 км в час, но поскольку его основные цели – вертолёты и наземная бронетехника – находятся ниже, то и скорость у поверхности снижается до 650 км в час. Этого вполне достаточно – учитывая беспрецедентную манёвренность аппарата.
У F-16С, серийного истребителя американских ВВС, скорость разворота составляет 10-11 градусов в секунду. За это же время ARES разворачивается на 36 градусов – то есть в три раза быстрее! Такие шикарные показатели навевают ассоциации с истребителями-бипланами начала Второй мировой.
Модель была успешно испытана ещё в 1990 году, но на службу в американскую армию так и не поступила. Не очень понятно, почему Пентагон не спешит закупать эти лёгкие манёвренные штурмовики. Вполне вероятно, что их захотят взять на вооружение ВВС менее развитых стран, хотя бы из-за относительной ценовой доступности: максимум 2 миллиона долларов – это с самой полной комплектацией. А пока военные думают, ARES снимается в кино. Если вы смотрели блокбастер «Железный орёл-3: Асы», то наверняка обратили внимание на необычную машину, которую пилотирует самый главный негодяй. Правда, в реальности герои на своих допотопных самолётах едва ли смогли бы одержать победу над уникальным штурмовиком Рутана.
Звёздный час Рутана: вокруг света без посадки
Какими бы необычными, нестандартными и новаторскими не были упомянутые ранее в этой статье разработки Бёрта, не они сделали его знаменитым. Несмотря на то, что те же «утконосы» серии EZ установили несколько мировых рекордов, до середины 80-х имя Рутана было известно, в основном, людям, имеющим непосредственное отношение к авиации. Только 74-му по счёту проекту (гениальный конструктор с самого начала последовательно нумеровал все свои творения) удалось приковать внимание широкой общественности.
Для того, чтобы «Вояджер» смог облететь земной шар без пересадок и дозаправок, новое бюро Рутана Scaled Composites проделало поистине грандиозную работу. Подготовка заняла в общей сложности четыре года – с 1982-го по 1986-й. Говорят, что конструктор приступил к проекту по просьбе своего брата Дика, опытного пилота ВВС США в отставке. Так или иначе, Дик принимал активнейшее участие в разработке и испытаниях кругосветного планера. Он же сел за штурвал «Вояджера» ранним утром 14 декабря вместе с напарницей Джиной Эйджер, чтобы преодолеть более 40 тысяч километров и вернуться под Рождество, 23 декабря на тот же аэродром в Эдвардсе.
За этим грандиозным перелётом следили с таким же интересом, как за достижениями пионеров авиации в начале века – братьев Райт или Чарльза Линдберга. Лётчики, вне всякого сомнения, заслуженно получили президентские медали от тогдашнего главы Белого дома Рона Рейгана. Рутану и Эйджер пришлось провести в воздухе без малого 9 суток – в ограниченном пространстве и со строго лимитированными по весу ресурсами (по 5 кг продуктов на каждого из пилотов на весь полёт). В пути экипаж «Вояджера» героически боролся с воздушными течениями и лавировал в зоне тайфунов. Особенно усложнилось управление под конец экспедиции, когда самолёт израсходовал большую часть топлива и стал совсем лёгким.
С пустыми топливными баками «Вояджер» весит 400 с лишним кило: нетрудно догадаться, что большинство элементов конструкции выполнено из композитных материалов. Но перед конструкторами стояла ещё одна задача. Лёгкий двухмоторный самолёт должен был поднять такое количество топлива, чтобы не нуждаться в дозаправке. Три с лишним тонны горючего были распределены максимально равномерно по всему «Вояджеру», даже в крыльях и носовом оперении. Более того, по мере расходования топливо перераспределялось, чтобы сохранить необходимую балансировку.
В конструкции явно узнаётся почерк Бёрта и его увлечение схемой «утка». Две вытянутые цистерны-гондолы с хвостовыми килями соединяются с коротким фюзеляжем 34-метровым основным крылом и 10-метровым носовым оперением. Рутан продумал и реализовал наиболее экономную схему, при которой основную работу выполнял задний, толкающий винт с мощностью 110 л. с. Передний тянущий пропеллер на 130 «лошадок» в теории должен был использоваться для выполнения различных манёвров, а в штатном режиме отключаться. Но в реальности его пришлось задействовать гораздо больше: по сути, на «задний привод» пилотам удалось перейти только на третьи сутки перелёта. Видимо, Рутан предусмотрел и такой вариант, поскольку горючего в итоге хватило, даже осталось литров 40. Так или иначе, после удачного завершения этой удивительной кругосветки конструктора чествовали не меньше, чем героев-пилотов – и вполне заслуженно.
На реактивной тяге – ещё быстрее
Не прошло и 20 лет, как Бёрт побил свой собственный «кругосветный» рекорд. В 2005 году 311-я модель Рутана, именуемая GlobalFlyer, облетела вокруг нашей планеты всего за 67 часов. За прошедшие годы в Scaled Composites даром времени не теряли: одноместный самолёт из композитных материалов получил ещё боле эффективную конструкцию. Например, если в «Вояджере» масса горючего составляла на взлёте 72%, то в «ГлобалФлаер» – все 82%.
Инициатором создания нового рекордного планера стал Стивен Фоссет, знаменитый до этого десятками безумных достижений. В 2002 году Фоссет облетел вокруг Земли на аэростате, и теперь знаменитому пилоту-экстремалу хотелось установить подобный рекорд в области авиации. Проект был реализован при поддержке эксцентричного владельца компании Virgin Ричарда Бренсона, но разработкой конструкции занимался именно Рутан.
В отличии от «Вояджера», в «ГлобалФлаер» не используется переднее оперение – стабилизационное оперение располагается сзади, как в большинстве «нормальных» самолётов. Всё остальное – полный аналог предыдущего рекордсмена: баки-гондолы и фюзеляж «нанизаны» на несущее крыло. Фюзеляж кажется совсем крохотным, но в нём не только помещается турбовентилятор с тягой в 1020 кг, но и имеется достаточно места, чтобы пилот мог расположиться в горизонтальном положении. Правда, по признанию Фоссета, поспать ему всё равно не удалось. По пути отказало несколько систем, имел место перерасход топлива – но всё закончилось хорошо. GlobalFlyer продемонстрировал впечатляющую топливную эффективность, почти в два раза выше, чем у любого другого реактивного самолёта.
В погоне за рекордной скоростью
А вот с рекордом скорости для поршневых самолётов у Рутана не сложилось. Произошло это в 1991 году, когда Роберт Понд, помешанный на авиации миллионер из США, заказал Рутану модель для традиционных самолётных гонок в Рино. Специфика соревнований заключалась в том, современные самолёты там всегда уступают «тюнингованным» истребителям времён Второй мировой войны. Так что вся надежда у Понда была только на гениальность Бёрта.
Рутан предсказуемо не воспользовался проверенными схемами конкурентов. Pond Racer – двухбалочный самолёт с основным крылом обратной стреловидности. В каждой балке – по 1000-сильному двигателю производства Nissan. Само собой, модель была изготовлена из композитных материалов, что давало серьёзное преимущество: типичные участники гонок весили 5-7 тонн, а Pond Racer – меньше двух. Бёрт рассчитывал, что самолёт будет развивать скорость около 850 км в час, но на гонках в Рино из него не удалось выжать даже 650-ти. Дело в том, что из-за неполадок в системе охлаждения загорелась силовая установка. И моторы «качали» всего по 600 л. с. вместо 1000.
Самолёту так и не суждено было установить официальное рекордное достижение. В 1993 год Pond Racer потерпел крушение при посадке, управлявший им пилот погиб. Отметим, что в данной модели абсолютно всё – в том числе и безопасность – было по просьбе заказчика принесено в жертву скорости. Pond Racer являлся фактически аэродинамичным каркасом с мощными моторами – исключительно спортивным самолётом, рассчитанным на кратковременное пилотирование лётчиком-ассом. В этом он коренным образом отличается от других моделей Бёрта, которые, напротив, рассчитаны на надёжность и простоту в пилотировании.
Всё выше и выше…
К концу 90-х Рутан начал свой путь к покорению высот, который впоследствии привёл его к завоеванию «Х-приза». Построенный в 1998 году самолёт Proteus достиг максимума в 19137 метров. Высота для горизонтального полёта без груза – чуть ниже, 18873 метра, с тонной полезного груза на борту – 17032 метра. Все три высоты являются официально зафиксированными мировыми рекордами для данного класса. Тем не менее, модель создавалась не для рекордов, а для вполне конкретных задач: Рутану заказали самолёт для обеспечения сотовой связи. Таким образом, от «Протеуса» требовалось находиться на как можно большей высоте как можно дольше – порядка 14 часов. Скорость при этом большой роли не играла.
Proteus – одна из самых изящных внешне моделей Бёрта. Для того, чтобы выполнить требования заказчика, Рутан применил схему «биплан-тандем». Переднее крыло – прямое, заднее имеет форму «обратная чайка»: взглянув на фото, вы сразу поймёте, откуда взялось такое название. На заднем крыле установлены балки с килями. А отдельного горизонтального оперения у «Протеуса» вообще нет. Летает этот «покоритель высот» на турбовентиляторных моторах, которые размещаются в верхней задней части фюзеляже. Надо ли говорить, что построен самолёт из композитных материалов?..
Как уже было сказано, изначально Proteus планировали использовать для обеспечения связи – более дешёвой и качественной, чем спутниковая. Данный проект свернули, но модель успешно используется для различных научных и исследовательских целей. Благо, что «под брюхо» самолёта можно навешивать тонну всевозможной аппаратуры.
Несомненный лидер в гонке за «Х-приз»
Свою заявку на участие в конкурсе «Х-приз» компания Scaled Composites подала едва ли не последней – в 2003 году. Напомним, что конкурс основан в 1996 году, а предельным сроком был назван 2004 год. Условия получения призовых 10 миллионов долларов были следующими:
-
взлететь на высоту не менее 100 км и совершить посадку;
-
иметь не меньше трёх человек на борту;
-
совершить второй аналогичный полёт в течение двух недель после первого;
-
финансировать проект из частных средств – никаких госинвестиций.
У Рутана к этому времени было достаточно наработок, чтобы не сомневаться в победе. К 2003-му уже проходил лётные испытания «транспортный» White Knight, да и сам SpaceShipOne был уже практически готов к старту. Вместе они впервые взлетели в августе того же года. «СпейсШип» отделился от носителя на высоте 14 км со скоростью порядка 400 км в час. Полетав минут 20, не запуская двигатель, челнок успешно приземлился.
После этого лидерство Рутана стало очевидным. Почти никто из участников соревнования не замахивался на «обычные» взлёт и посадку: основная масса проектов подразумевала выход на орбиту с ракетой-носителем и парашютное приземление капсулы. Были и более сложные проекты, наподобие старта с большой высоты при помощи аэростата. Интересная идея была у российских разработчиков, у которых носителем выступал отечественный высотный самолёт М55. Но для посадки всё равно использовался купол парашюта.
У Бёрта вышла самая изящная и работоспособная схема. Вкратце процесс выглядит следующим образом: White Knight в течение часа поднимает SpaceShipOne на высоту около 24 км – что после рекордов «Протеуса» уже не кажется чем-то запредельным. Далее космический челнок с пассажирами отделяется и почти под прямым углом к горизонту устремляется ввысь. Скорость, которую развивает при этом миниатюрная крылатая ракета – 3,5 тысячи км в час. Несколько минут на высоте 100 км – и начинается возвращение назад, к поверхности Земли.
«Космические туристы» имеют возможность насладиться невесомостью и видами нашей планеты, а также открытого космоса, в течение всего каких-то 2-3 минут. Обратная дорога занимает минут 20. Это – самый сложный этап, который помогают выдержать типично рутановские находки: так, в начале спуска задняя часть крыла отклоняется, выполняя функцию балансировочного щитка. А после выхода на высоту 24 км крылья возвращаются в исходную позицию, и «СпейсШип» без проблем выходит на посадку.
Спустившись в атмосферу, SpaceShip уже может планировать – чем и пользуется, благополучно достигая аэродрома. Собственно, так и происходил процесс, дважды проделанный летом 2004-го и принёсший Рутану заветный «Х-приз». Пилотировал первый частный космический челнок пилот Майкл Милвилл.
Сделать космос общедоступным
Самолёты White Knight и Proteus имеют много общего. Особенно узнаваемо изогнутое крыло «обратная чайка» Но и отличий у «Белого Рыцаря» немало: так, законцовки крыльев теперь загнуты кверху, а не вниз. White Knight – это моноплан с небольшим фюзеляжем и двумя балками с шасси и Т-образным хвостовым оперением. Выглядит конструкция так, как будто два самолёта соединены между собой кабиной пилота. Самолёт поднимается на реактивной тяге. Главное для этого аппарата – не скорость, а стабильный набор высоты. Само собой, «Белый Рыцарь» собран из сверхлёгких композитов.
SpaceShipOne и его носитель похожи только необычно расположенными круглыми окошками иллюминаторов. Примерно так представляли космические челноки художники-фантасты в середине прошлого столетия: челнок выглядит, как будто пуля или снаряд с необычными, широкими и короткими крыльями. Как уже сказано, крылья меняют своё положение и обеспечивают балансировку во время спуска. На крыльях – вертикальные кили с горизонтальными оперениями, расположенными с внешней стороны. Шасси – обычного, самолётного образца, с тремя опорами.
До Рутана никто и близко не конструировал подобных космических аппаратов – ни по форме, ни по внутреннему устройству. Особо интересен двигатель, который работает на уникальном двухкомпонентном топливе: на твёрдом горючем с жидким окислителем. Энергия выделяется только когда гидроксиполибутадиен (твёрдое топливо на основе резины) соединяется с закисью азота. По-отдельности эти компоненты не горят, даже их контакт не представляет опасности – как, например, самовозгорающаяся смесь компонентов горючего наших «Протонов». Топливо Рутана не является токсичным, подача жидкого окислителя удобно регулируется, гарантирует максимальную безопасность – и при этом стоит значительно дешевле, чем распространённые «ракетные» аналоги.
Нельзя в очередной раз не восхититься уникальными решениями Бёрта. Решениями, которые продиктованы не стремлением к уникальности как таковой, а необходимостью решать конкретные практические задачи. Рутан не испугался нестандартного подхода – и получил недорогую безопасную технологию, открывающую возможность для массового космического туризма. Кстати о массовости: максимальные перегрузки, которые испытывают пассажиры SpaceShip, не превышают 5 единиц – то есть не больше, чем на «русских горках» в парке аттракционов. Для «туристов» это означает, что полёты не требуют специальной подготовки и не ставят практически никаких ограничений по состоянию здоровья.
Рутан: продолжение следует
Мы не будем вдаваться в подробности совместной деятельности Рутана и сэра Ричарда Бренсона – об этом и так регулярно сообщают СМИ. После присуждения «Х-приза» проекту «СпейсШип-1», компания Virgin щедро финансирует дальнейшее развитие космического туризма, пользуясь услугами Бёрта и его Scaled Composites. Частный «космический флот», космопорт в Мохаве – на это требуются серьёзные инвестиции, много времени и бренсоновские организаторские способности. А Рутан тем временем проектирует более крупные и вместительные «СпейсШипы» и соответствующие им транспортники.
Новые шаттлы доставляют большее количество пассажиров, которые размещаются в боле комфортных условиях. Они летят выше – следовательно, могут дольше наслаждаться своей отнюдь не дешёвой турпоездкой на орбиту. Желающих немало, причём есть среди них как совсем юные, так и достаточно пожилые люди.
Для самолётов типа White Knight сейчас появилось много работы – кроме доставки космических челноков. Лётные характеристики и грузоподъёмность этой модели нашли применение во многих отраслях науки, их активно используют в НАСА и других организациях, частных и государственных. А не так давно соучредитель «Майкрософта» Пол Аллен заказал в Scaled Composites самый большой самолёт в мире. И Рутан выполнил заказ: Stratolaunch с размахом крыльев в 117 метров представили публике летом прошлого года. На своих шести реактивных двигателях этот исполин будет подымать порядка 250 тонн на высоту 10 км.
Stratolaunch планируют сделать воздушной стартовой площадкой для ракет-носителей, доставляющих на орбиту Земли спутники и пр., включая членов экипажа и грузы для МКС. Пока что гигантский самолёт проходит испытания, первый подобный запуск ракеты Pegasus XL состоится в следующем году.
Самый большой самолёт в мире на данный момент является последним рекордом Рутана. Но «волшебник из Мохаве» едва ли собирается останавливаться на достигнутом. «Х-приз» взят, но есть же ещё 50 миллионов долларов, обещанных за космический аппарат для полётов по околоземной орбите. Задача – как раз для великого Бёрта. Надеемся, он справится с ней столь же оригинально, красиво и эффективно, как со своими предыдущими проектами.
