Бабочка Беляева. Экспериментальный самолет УК-1. Проект Беляева. 1938г.
В 30-е гады пути повышения скоростей полета стал флаттер. Многие ученые пытались тогда найти действенные способы, чтобы избежать разрушения машины в воздухе. Исследования велись по нескольким направлениям. Одним же из наиболее интересных решений оказалось не очевидное на первый взгляд увеличение жесткости крыла и даже не сближение центра масс конструкции с ее центром жесткости, а придание крылу новой особой формы. Она обеспечила самосбалансированное (против флаттера) состояние конструкции на все возрастающем скоростном режиме. Крыло разработали в ЦАГИ инженеры В.Н. Беляев и В.И. Юхарин. По виду в плане оно напоминало растянутую в стороны букву «М», имело чрезвычайно тонкий профиль при довольно большом удлинении и размахе. Это не увеличивало, а, напротив, уменьшало жесткость конструкции в полете.
Большинство из разработок Беляева характеризовались специфическим, резко суженным крылом с характерной обратной стреловидностью и расположенным непосредственно за крылом горизонтальным оперением. Полет таких летательных аппаратов создавал у стороннего наблюдателя впечатление парения гигантской фантастической птицы…
В 1938 г, группа Виктора Николаевича Беляева спроектировала экспериментальный самолет «УК» с упругим крьлом, как его тогда называли, типа «бабочка».
Удачному решению компоновки самолета в малом весе и небольших габаритах способствовало использование легкого 12-цилиндрового мотора Рено Ro.1 мощностью до 430 л.с. Тонкое М-образное крыло площадью 11 м2 имело профиль переменной толщины по размаху — от 7,5% до корня, до 5% на концах и соединялись с фюзеляжем самолета по низкорасположенной схеме.
Колеса убираемого шасси укладывались снизу в фюзеляж и переднюю часть корня крыла, выполненную для этого с эллиптическими зализами. Кабины двух членов экипажа, летчика и наблюдателя, располагались друг за другом. Бензобаки были помещены в крыле на участках обратной стреловидности консолей.
По их задней кромке подвешивались отклоняемые посадочные щитки. Узкие двухсекционные элероны находились на концевых частях крыла, имеющих прямую стреловидность. «УК» рассчитывался на все фигуры высшего пилотажа, оборудовался специальными приборами, фиксирующими меру устойчивости и деформации крыла на различных режимах полета. Допустимая кратность перегрузки конструкции доходила до 13g.
Максимальная расчетная скорость составляла 510 км/ч при взлетном весе 1028 кг.
Разрабатывая одноместный вариант УК-1, предназначенный для спорта, конструкторы надеялись на установление нового рекорда скорости для сухопутных самолетов. Это было бы возможным при повышении нагрузки на крыло, вероятно, за счет уменьшения его площади. Официальный мировой рекорд скорости для сухопутных самолетов в ноябре 1937 г. составлял 611 км/ч и принадлежал немецкому Мессершмитту Bf.113Р с мотором мощностью в 1000 л.с.
Положительное заключение испытателей об упругости крыла эксперименталъных планеров В.Н. Беляева, а также перспективные данные проекта «УК» побудили руководство ЦАГИ к принятию решения о… закрытии темы легкой скоростной машины. Зато быстро развернули работы по дальнему бомбардировщику ДБ-ЛК, который имел аналогичное крыло, но много больших размеров.
Несмотря на переориентирование конструкторов ЦАГИ, возглавляемых В.Н. Беляевым, на тяжелую машину (к этому была предпосылка, созданная самим же конструктором: в 1935 г. он разработал проект сходного с ДБ-ЛК пассажирского самолета для конкурса Авиавнито, который занял второе место после проекта Д.А. Ромейко- Гурко), идею создания одномоторного скоростного самолета с упругим крылом не оставили.
По заданию ЦАГИ в ОКБ по легким машинам КАИ (Казань) под руководством 3. И, Ицкплича (работал до этого в ОКБ-301 по освоению «Кодронов» до 1939 г.), а с 1940 г. — Г.Н. Воробьева строились два аппарата: УК-1А с упругим крылом и УК-1Б нормальной низкопланной схемы по проекту Беляева. Оба самолета являлись двухместными и отличались только крылом для чистоты сравнительного эксперимента, когда все другие отличия в летных характеристиках можно отнести только ла счет разницы исследуемых крыльев.
Поскольку двигатель Ro.1, заложенный еще в проектах Беляева, у нас не прижился, самолеты КАИ рассчитывались под однорядный мотор МВ-6. Из-за меньшей (в два раза) мощности силовой установки максимальная скорость обоих вариантов уже не давала оснований надеяться на установление рекорда скорости. Однако для участия в воздушных гонках эти аппараты вполне подходили, на что, помимо главной цели — эксперимента, конструкторы возлагали свои надежды.
Первый из самолетов Казанского авиационного института с упругим крылом был построен в 1940г. Весной следующего года передан заказчиком в ЦАГИ для проведения летных исследований. Они не состоялись из-за загруженности ЦАГИ. При эвакуации самолет и документация по нему были уничтожены.
Второй УК-1 остался недостроенным из-за войны.
Источники:
Крылья Родины 10-11/93г.,
Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг. 3-е изд., исправл. — М.: Машиностроение, 1994
Механические крылья профессора Беляева.
Модель: http://www.ussr-airspace.com
С уважением, Сергей Сыч
Проекты самолетов СССР.
www.аlternathistory.org.ua/blogs/Serg
Источники: Крылья Родины 10-11/93г.,
Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг. 3-е изд., исправл. — М.: Машиностроение, 1994
Механические крылья профессора Беляева.
Модель самолета: http://www.ussr-airspace.com
