За полвека до B-2: зачем Boeing в 1935 году проектировал бомбардировщик без хвоста
В 1935 году Boeing работала над самолётом, которому предстояло определить облик американского тяжёлого бомбардировщика на десятилетия вперёд. 28 июля впервые поднялся в воздух Model 299 — будущий B-17 Flying Fortress. Четыре двигателя, обычный фюзеляж, большое прямое крыло и классическое хвостовое оперение выглядели достаточно традиционно даже для середины 1930-х. Но практически одновременно внутри Boeing существовала совсем другая линия проектов. Инженеры рисовали огромные машины со стреловидным крылом, без привычного хвостового оперения и с органами управления, вынесенными далеко за заднюю кромку крыла. Под общим обозначением Model 306 прорабатывались тяжёлый бомбардировщик, пассажирский самолёт, летающая лодка и даже два истребителя. Ни один из них не был построен. Более того, проекты остались настолько малоизвестными, что сегодня значительная часть изображений Model 306 в интернете представляет собой современные художественные реконструкции, а не фотографии моделей или заводские изображения готового самолёта.
И именно поэтому Model 306 интересен не как очередной «секретный супербомбардировщик, который мог изменить историю». Никакого готового супербомбардировщика не существовало. Перед нами гораздо более любопытная вещь — инженерный эксперимент крупной авиастроительной компании, пытавшейся понять, насколько далеко вообще можно уйти от классической компоновки самолёта. Причём Boeing занималась этим в тот самый момент, когда обычная на первый взгляд схема Model 299 уже начинала превращаться в B-17.
Один номер — сразу несколько самолётов
Начинать стоит с главной путаницы. Boeing Model 306 — это не один самолёт. Под этим обозначением в 1935 году существовало целое семейство предварительных исследований. Наиболее подробно известен четырёхмоторный дальний бомбардировщик. Кроме него прорабатывались пассажирский Model 306A, одномоторный истребитель Model 306B, двухмоторный Model 306C и вариант большой летающей лодки. Все они использовали одну и ту же общую идею: стреловидное крыло, отсутствие обычного горизонтального хвостового оперения и необычную систему управления.
Называть эти машины «летающими крыльями» можно с некоторой оговоркой. Это не было чистое летающее крыло в современном смысле B-2, где практически весь самолёт заключён внутри крыла. У большого Model 306 хорошо различим центральный корпус, кабина и элементы фюзеляжа. Точнее было бы говорить о бесхвостой компоновке, близкой к летающему крылу. Но именно к американской истории flying wing эти проекты обычно относят и профильные источники.
Самой характерной особенностью всех вариантов стали органы продольного и поперечного управления. Вместо обычных рулей высоты Boeing собиралась использовать элевоны — поверхности, одновременно работающие как элероны и руль высоты. Но находились они не непосредственно на задней кромке крыла. Их вынесли назад на длинных кронштейнах. Предполагалось, что таким образом управляющая поверхность будет работать в более благоприятном потоке и при её отклонении не придётся настолько сильно нарушать аэродинамический профиль самого крыла. По данным сохранившихся описаний, идея проверялась в аэродинамической трубе.
Получалась довольно странная машина. Крыло имело стреловидность порядка 35 градусов — весьма серьёзную для середины 1930-х годов. Сегодня стреловидное крыло ассоциируется прежде всего с высокими околозвуковыми скоростями, но в данном случае причины были другими. Для бесхвостой схемы геометрия крыла позволяла разместить управляющие поверхности далеко позади центра тяжести и тем самым получить необходимое плечо управления.
То есть необычная форма Model 306 появилась не ради футуристического внешнего вида. Boeing пыталась решить одну из фундаментальных проблем бесхвостого самолёта: как сохранить устойчивость и управляемость без привычного хвоста.
Бомбардировщик размером почти с XB-15
Главным представителем семейства был тяжёлый дальний бомбардировщик Model 306. Его расчётный размах крыла достигал 140 футов, или примерно 42,6 метра, длина — около 18,2 метра. Экипаж должен был состоять из десяти человек. Для сравнения: прототип будущего B-17 Model 299 имел размах около 31,6 метра. То есть экспериментальный бесхвостый Boeing был более чем на десять метров шире самолёта, который в итоге стал Flying Fortress.
На крыле предполагалось установить четыре жидкостных V-образных двигателя Allison V-1710 мощностью примерно по 850 л.с. Каждый вращал тянущий винт. Расчётная дальность фигурирует в источниках на уровне примерно 5000 миль — около 8000 км. При этом проектная бомбовая нагрузка составляла всего около 2500 фунтов, или 1130 кг. Для столь огромного самолёта показатель выглядит неожиданно небольшим, зато хорошо показывает, на что именно делался акцент: Model 306 задумывался прежде всего как машина очень большой дальности, а не как носитель максимальной массы бомб. Предусматривалось и оборонительное вооружение: две крупнокалиберные 12,7-мм и две 7,62-мм пулемётные установки.
Здесь возникает ещё один важный момент. Современные пересказы Model 306 нередко приписывают всем наземным вариантам трёхопорное шасси с носовой стойкой. Однако наиболее подробное опубликованное описание непосредственно бомбардировщика говорит о полностью убираемом шасси с хвостовым колесом. Трёхопорную схему действительно получил пассажирский Model 306A. Скорее всего, позднее особенности разных вариантов семейства просто смешались между собой.
По времени Model 306 особенно интересен своим соседством с двумя другими гигантскими программами Boeing. Работы над будущим XB-15 начались ещё до B-17, хотя сам огромный Model 294 XB-15 впервые полетел только в октябре 1937 года. Машина имела размах около 45,4 метра и должна была исследовать возможности сверхдальнего тяжёлого бомбардировщика. Однако её характеристики серьёзно пострадали из-за отсутствия достаточно мощных двигателей. Американский Национальный музей ВВС прямо отмечает, что силовых установок, способных обеспечить машине задуманную лётную характеристику, тогда просто не существовало.
Получается любопытная картина. В середине 1930-х Boeing одновременно двигалась сразу в нескольких направлениях: относительно компактный и классический Model 299, гигантский экспериментальный XB-15 и радикальный бесхвостый Model 306. То есть будущий B-17 вовсе не был единственным очевидным ответом на вопрос, каким должен стать дальний самолёт следующего поколения.
Авиалайнер с двумя винтами на одном двигателе
Если бомбардировщик Model 306 кажется необычным, пассажирский Model 306A получился ещё интереснее. Он рассчитывался на 28 пассажиров и имел размах около 32,3 метра. Для самолёта предусматривались четыре радиальных двигателя Pratt & Whitney Hornet S1EG мощностью примерно по 750 л.с. Однако Boeing собиралась установить их необычным образом — попарно в схеме «тяни-толкай». Один двигатель вращал тянущий винт, второй располагался за ним и работал на толкающий.
Расчётная крейсерская скорость составляла примерно 200 миль в час — около 320 км/ч, дальность — порядка 1900 км. В носовой части предполагалась почти утопленная в обводы корпуса кабина, а шасси уже действительно было трёхопорным, причём неубираемым. Для середины 1930-х такой самолёт выглядел чрезвычайно необычно.
Но именно 306A показывает, насколько предварительными были все эти проекты. Расчёты продемонстрировали, что передний винт ухудшает условия работы заднего, из-за чего эффективность задней силовой установки могла снизиться примерно на десять процентов. После этого развитие пассажирской версии прекратилось.
Другими словами, перед нами не потерянный конкурент Douglas DC-3, который «почти пошёл в серию», а инженерная проверка идеи. Boeing попробовала необычную компоновку, посчитала её и обнаружила проблему ещё до строительства самолёта. Именно так и должны работать предварительные исследования.
Рядом существовал и вариант летающей лодки. Он использовал близкую аэродинамическую схему и те же Allison V-1710. Но известные эскизы выглядят настолько предварительными, что на них отсутствуют даже необходимые для большой летающей лодки средства поперечной устойчивости на воде — поплавки или развитые бортовые спонсоны. Поэтому рассматривать этот вариант как практически готовый самолёт было бы особенно неправильно.
Здесь же появляется распространённая историческая ошибка. В ряде современных текстов говорится, что Model 306 создавался с использованием опыта Boeing 314 Clipper. Но в буквальном смысле это невозможно. Исследования Model 306 относятся к 1935 году, тогда как Pan American заказала Boeing 314 только в июле 1936-го, а первый Clipper поднялся в воздух 7 июня 1938 года. Более того, официальная история Boeing указывает обратную техническую связь: именно Boeing 314 использовал крыло и мотогондолы большого XB-15. Поэтому сходство между 306, XB-15 и будущим 314 действительно существует, но представлять 306 как переработанный Clipper хронологически неверно.
Boeing даже нарисовала бесхвостые истребители
Самыми маленькими представителями семейства стали Model 306B и Model 306C. Здесь масштаб программы раскрывается особенно хорошо: Boeing не просто хотела сделать один большой экспериментальный бомбардировщик, а проверяла, пригодна ли одна аэродинамическая идея для самолётов совершенно разных классов.
Одноместный 306B имел размах порядка 12 метров и длину около семи. Один Allison V-1710 размещался сзади и вращал толкающий трёхлопастный винт. Предполагаемое вооружение включало один или два 12,7-мм пулемёта в носовой части и, возможно, пушку большего калибра. Для самолёта указывались продолжительность полёта около трёх часов и потолок не менее 4500 метров, хотя точных расчётных скоростей в известных материалах нет.
306C представлял собой дальнейшее развитие идеи с двумя небольшими двигателями Ranger V-770SG мощностью приблизительно по 420 л.с. Размах сокращался примерно до 11,5 метра. И здесь снова использовались вынесенные за крыло управляющие поверхности.
Но именно отсутствие полноценных характеристик многое говорит о статусе проектов. Это были не самолёты, ожидавшие финансирования для сборки опытного образца, а серия поисковых компоновочных исследований. Boeing проверяла: можно ли сделать таким образом бомбардировщик? А транспорт? А летающую лодку? А небольшой истребитель? Ответ оказался недостаточно убедительным, чтобы перейти к следующему этапу.
Почему Model 306 проиграл обычному самолёту
У Model 306 не было одного известного катастрофического недостатка, после обнаружения которого руководство Boeing якобы закрыло всю программу. Скорее перед компанией одновременно сложилось несколько обстоятельств.
Во-первых, бесхвостая схема создавала гораздо более сложную задачу по обеспечению продольной и путевой устойчивости. Уже много позже бывший руководитель Boeing Джек Стайнер вспоминал, что внутри компании такие самолёты считали проблемными именно из-за вопросов устойчивости и больших моментов тангажа. Это ретроспективное свидетельство и его нельзя автоматически превращать в протокол решения 1935 года, однако оно хорошо объясняет осторожность Boeing в отношении подобных компоновок.
Во-вторых, сами двигатели середины 1930-х ограничивали возможности гигантских самолётов. Реальный XB-15 позднее наглядно показал проблему: его размеры выросли быстрее, чем мощность доступных силовых установок. Model 306 предлагал четыре Allison по 850 л.с. — суммарно около 3400 л.с. Для крыла размахом почти 43 метра, десяти членов экипажа, топлива на тысячи километров, вооружения и бомб это оставляло не слишком большой резерв.
В-третьих, у Boeing уже существовал самолёт, который работал. Model 299 впервые поднялся в воздух 28 июля 1935 года. Он также был четырёхмоторным, дальним, цельнометаллическим и технически передовым, но сохранял традиционную аэродинамическую схему. Чтобы превратить 299 в боевой самолёт, не требовалось одновременно решать проблемы бесхвостой устойчивости, необычной системы элевонов и непривычной компоновки всей машины.
И здесь важно не перепутать последствия с причиной. Нет свидетельств, что в Boeing состоялось простое совещание, на котором выбирали между «B-17 или летающим крылом» и сознательно поставили крест на Model 306 ради Model 299. Скорее два проекта находились на совершенно разных ступенях зрелости. Model 299 был настоящим самолётом, построенным под требования Армейского авиационного корпуса. Model 306 оставался исследованием возможной компоновки.
Именно поэтому сравнение оказалось беспощадным. Обычная схема могла быть менее эффектной на чертеже, зато её можно было довести до производства.
Самолёт, который интереснее именно потому, что его не построили
Современные изображения Model 306 легко вводят в заблуждение. Качественная компьютерная модель, металлическая обшивка, американские опознавательные знаки, облака под крылом — и появляется ощущение, будто перед нами забытый опытный бомбардировщик, который когда-то действительно летал. Но ни одного Model 306 построено не было. Мы не знаем его реальной скорости, поведения на взлёте, устойчивости, практического потолка или истинной дальности. Большая часть известных цифр — расчётные значения раннего этапа проектирования. Современные трёхмерные изображения нужно воспринимать именно как реконструкцию по сохранившимся схемам.
И от этого история не становится менее интересной — скорее наоборот.
В 1935 году Boeing уже строила будущий B-17, занималась гигантским XB-15 и одновременно исследовала машину с 35-градусным стреловидным крылом, вынесенными элевонами и практически отсутствующим хвостом. Причём одной машиной дело не ограничилось: ту же идею примеряли к пассажирскому самолёту, гидросамолёту и истребителям.
Model 306 не был «американским B-2 за полвека до B-2» и наверняка не обладал теми фантастическими возможностями, которые сегодня легко дорисовать неосуществлённому проекту. Его ценность в другом. Он показывает, насколько неопределённым оставалось развитие авиации в середине 1930-х годов. Тогда ещё не было очевидно, что большой дальний самолёт должен выглядеть именно так, как B-17, Lancaster или B-24. Конструкторы пробовали практически всё — огромные прямые крылья, толкающие винты, тандемные силовые установки, бесхвостые схемы и настоящие летающие крылья.
В итоге Boeing пошла в серию с гораздо более традиционным Model 299. Через несколько лет он превратился в один из главных символов американской авиации Второй мировой войны. А Model 306 остался несколькими листами чертежей.
Но эти листы позволяют увидеть другую Boeing — компанию, которая в тот же год, когда впервые взлетел будущий B-17, всерьёз проверяла, нужен ли тяжёлому бомбардировщику хвост вообще.
