Ноябрь 1959 года. Рядом со штаб-квартирой компании Avro промышленная зона вибрирует от звука трех турбореактивных двигателей. Пилот-испытатель Владислав Потоцкий тянет ручку управления, и летающая тарелка диаметром шесть метров поднимается в воздух, разбрасывая по пустой площадке снег и лед.

В 1947 году предприятие Avro Canada приняло инженера Джона Фроста. Тот сразу же приступил к разработке сверхзвукового летательного аппарата Avro Arrow. В рамках программы Фрост проводил эксперименты в лабораториях Avro, изучая, как воздух без отрыва обтекает плавно искривленные формы – это явление называется эффектом Коанда. Эксперименты показали возможность направления газовой струи из двигателя вдоль фюзеляжа в зону под брюхом аппарата типа «летающая тарелка». Там образуется воздушная подстилка, на которой будет парить летательный аппарат.

По стопам НЛО

В те годы американские военные стремились создать сверхзвуковой самолет для перехвата советских дальних бомбардировщиков с не слишком оборудованных аэродромов. В 1955 году американцы предложили миллион долларов за пробные исследования в этом направлении. Историки авиации отмечают, что тогда военные рассматривали идеи, которые сегодня кажутся фантастикой. «Компоновка типа летающей тарелки обещала определенные преимущества, — говорит Расселл Е. Ли, куратор Смитсоновского национального музея авиации и космических исследований (Вашингтон). — Такая конструкция обладает симметрией, позволяющей, по крайней мере в теории, лететь в любую сторону. Остается только разработать способ управления вектором тяги, эффективно и быстро меняя его направление. Вставая на место исследователей начала 1950-х годов, я готов согласиться, что подобная идея заслуживала дальнейшей разработки».

Дунуть под себя

Конструкция Фроста, известная как Avrocar, подробно описана в рассекреченном отчете из 117 страниц. В отличие от стреловидной модели Avro Arrow, Avrocar имел форму НЛО. Предлагаемая конструкция оснащалась турборотором, работающим на энергии шести турбореактивных двигателей. Турборотор захватывал воздух и распределял его по каналам летательного аппарата. Реактивная струя выходила из сопел по периферии алюминиевой «тарелки», а специальные закрылки и заслонки могли направлять струи к земле, позволяя аппарату зависать в воздухе.

Инженеры гарантировали возможность направления 9 т тяги, обеспечиваемой реактивными струями, вертикально вниз со всех сторон летающего диска. «Такая конфигурация с соплами, расположенными по кругу, должна была обеспечить надежную воздушную подушку, доводящую подъемную силу до 13,5 т и позволяющую вертикальный взлет — утверждается в докладе. — Таким образом аппарат должен подниматься на высоту 6 м над землей». Зависнув над аэродромом, пилот развернет тягу всех сопел в одном направлении и сможет двигаться по горизонтали. В документе виден весь ребяческий оптимизм разработчиков. Фрост предсказывал возможность движения летающей тарелки на скоростях в 4 М, «достижения высот в 30 км и иметь дальность полета 1000 морских миль (1800 км)».

Заманчивые формы

В начале 1950-х годов инженеры из NACA проводили испытания различных форм для капсул, возвращающихся из космоса. Аппарат, предназначенный для самостоятельного приземления по окончании полета, должен был сохранять управляемость в широком диапазоне скоростей, замедляясь от гиперзвукового режима до полной остановки. Несмотря на то, что летающая тарелка Avro не предназначалась для выхода в космос, ее формы напоминали очертания капсул, разрабатывавшихся для возвращения из космоса.

Фрост и инженеры NACA пришли к единому выводу: круглая форма обеспечивает наилучшие результаты. Роберт Браун, профессор космических технологий Технологического университета штата Джорджия (с 2010 по 2011 год он служил в NASA ведущим технологом), говорит, что круглая форма высокоскоростного летательного аппарата сулит два важных преимущества. «Если требуется передвигаться на сверхзвуковой скорости, неизбежно придется иметь дело с высокими температурами, — объясняет он. — Чашеобразные формы эффективно рассеивают тепло. С другой стороны, такие формы обеспечивают предсказуемые аэродинамические параметры во всех необходимых скоростных режимах». Браун ссылается на блюдцеобразную форму донной части космических капсул. «Если посмотреть снизу, — говорит он, — возвращаемая капсула космического корабля Apollo будет выглядеть как летающая тарелка».

Польский наездник

В 1959 году польский пилот Владислав Потоцкий, служивший во время войны в составе Британских Королевских ВВС и награждённый орденом British Distinguished Flying Cross, выполнял первый полет летающей тарелки Avrocar весом в 2,5 т без трех страховочных растяжек. Ранее он испытывал аппарат Avro Arrow.

Отрыть от земли не представляет большой сложности. Но затем начинается то, что случалось всегда: как только тарелка поднимается выше одного метра, то есть взлетает над собственной воздушной подушкой, она начинает беспорядочно двигаться, словно бычок на родео. Разработчики с мрачным видом наблюдают эту картину — это уже не первый раз. Явление получило название «хабкеппинг», поскольку аппарат ведет себя точно так же, как колпак от автомобильного колеса («хабкеп»), если он отлетит и упадет на асфальт. Потоцкий прекращает полет и сажает Avrocar на землю.

С годами инженеры применяли различные методы, пытаясь стабилизировать полет машины. Были использованы разные закрылки, юбки, насадки на сопла, стабилизаторы и переходные каналы разной формы. По настоянию военных и против воли Фроста даже установили хвост. Все попытки были безуспешными. Avrocar так и не освоил устойчивый полет, поднимаясь максимум на метр или развивая скорость не выше 50 км/ч — неприемлемое для перехвата бомбардировщиков показание.

Уставший газ

Три мощных турбореактивных двигателя работали на аппарате, но ему всё равно не хватало тяги. Реактивная струя теряла силу в внутренних отсеках летающей тарелки. «Работники плохо разбирались в газодинамике, — говорит Джефф Андервуд, историк из музея на базе ВВС Райт-Паттерсон в штате Огайо. — Двигатели по всей видимости обеспечивали хорошую тягу, но вся она рассеивалась из-за внутреннего трения, и к моменту выхода реактивной струи наружу мощности не оставалось».

Несмотря на это поражение, компания Avro двигалась в правильном направлении. Пока Фрост трудился над своей моделью, французский авиаконструктор Мишель Вибо занимался вопросами управления полетом за счёт изменения вектора тяги реактивной струи. Его концепт истребителя с неподвижным крылом (Gyropter) использовал четыре турбовинтовых установки для вертикального взлета. К концу 1950-х годов его работы легли в основу конструкции британского самолёта Harrier Jump Jet. Инженеры, разрабатывавшие самолет вертикального взлета Harrier, пришли к выводу, что более эффективным решением будет поворот сопла, а не попытки изменять направление реактивной струи внешними воздействиями.

Полетит даже кирпич

Сейчас создают маневренные, но аэродинамически неустойчивые летательные аппараты. Для предотвращения падений за их управлением следят компьютерные системы. Бортовой процессор, воспринимая команду пилота с ручки управления, вносит поправки и подстройки, меняя положение сопла и наклоны аэродинамических поверхностей. «Все эти проблемы решены за счет компьютерного управления. Теперь летать может все что угодно», — говорит Роберт Браун, профессор Технологического университета штата Джорджия, бывший ведущий технолог в NASA. — Поднимите с земли кирпич, снабдите его двигателем и бортовым процессором, и он полетит».

Неудивительно, что первым самолётом с электронным управлением аэродинамическими плоскостями (принцип «fly-by-wire») стал Avro Arrow, но команда разработчиков Avrocar так и не воплотила его в жизнь.

Если бы удалось решить вопрос с мощностью, электронная система могла бы стабилизировать полет летящего объекта. Вместо этого Фрост искал механические решения, что привело его к полному проигрышу.

Поучительный тупик

Канадская компания завершила проект в 1961 году. Американские военные в обмен на инвестиции получили прототип Avrocar в двух экземплярах. Один из прототипов, разобранный на части, хранится на базе Лэнгли-Юстис под управлением Музея транспорта Вооруженных сил США. Второй прототип находился в Смитсоновском музее, где демонстрировался десятилетиями как пример необычных фантазий. В 2007 году его передали Национальному музею ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон.

Новые владельцы перенесли свою покупку из Вашингтона (округ Колумбия) на базу Райт-Паттерсон с использованием самолёта C-5 Galaxy, а от аэродрома до музея – на автоплатформе.
Реставраторы создали фонари над кабиной, обновили сиденья и убрали ржавчину в некоторых местах. В 2008 году Avrocar был представлен публике.

Сотрудники музея рассказывают лекции о переменном векторе тяги, демонстрируя летающую тарелку как пример тупиковой ветви развития этой идеи. Однако от таких направлений тоже есть польза. По словам Дэйв Лаззарайна, руководителя группы реставраторов, работавшего над восстановлением Avrocar, инженеры приезжают в музей Райт-Паттерсон в поисках вдохновения. «Они переосмысливают то, чем занимались люди раньше, — говорит он, — и пытаются придумать что-то новое».

Творческие люди осознают, что авиация постоянно развивается, и изучать застойные пути её развития так же полезно, как восхищаться её успехами.