Схема самолета «Вулкан»
К началу работ над новым бомбардировщиком специалисты фирмы «Авро» уже получили в свое распоряжение трофейные германские материалы по аэродинамике больших скоростей, которые были широко использованы при формировании облика новой машины (в этом отношении фирма «Авро» выглядела несколько менее «патриотично», чем ее конкурент, компания «Хэндли Пейдж», в большей степени опиравшаяся в своих работах на результаты отечественных исследований).
Первоначально рассматривалась компоновка бомбардировщика, выполненного по нормальной аэродинамической схеме и снабженного крылом с большим углом стреловидности (45° по 1/4 хорд). Однако при такой конфигурации не удавалось уложиться в заданные ограничения по массе и скорости. Было решено отказаться от горизонтального оперения и несколько укоротить фюзе- ляж • Следующий этап эволюции привел к появлению компоновки по схеме «бесхвостка» с треугольным крылом толстого профиля и относительно малого удлинения (2,4), которая и была принята за основу. Треугольное крыло обеспечивало достаточную емкость для размещения двигателей, шасси и топлива при сохранении высоких аэродинамических характеристик. Большая площадь крыла уменьшала удельную нагрузку, чем достигались отличные высотные и маневренные характеристики машины. Кроме того, сохранялись приемлемые взлетно-посадочные характеристики (задача, являвшаяся постоянной «головной болью» конструкторов первых реактивных бомбардировщиков).
В марте 1947 г. предварительные исследования проекта нового самолета, продолжавшиеся в течение двух месяцев, были завершены, а в мае того же года фирма «Авро» вышла в министерство снабжения Великобритании, отвечавшее за создание авиационной техники, с предложением о постройке бомбардировщика, получившего обозначение «тип 689». Тогда же на фирме была изготовлена и продемонстрирована высокопоставленным правительственным и военным чиновникам модель новой машины, имевшая весьма экзотическую для своего времени внешность: схема, близкая к «летающему крылу», по бокам толстого фюзеляжа – два круглых воздухозаборника, на концах треугольного крыла – два относительно небольших киля с рулями направления.
Самолет «Вулкан» В Мк.2 (вид сзади)
На совещании в министерстве снабжения, состоявшемся 27 ноября 1947 г., после длительных дебатов предложения фирмы «Авро» получили окончательное одобрение, что позволило приступить к полномасштабным работам по созданию самолета. Можно предположить, что решение о строительстве нового бомбардировщика было принято не без влияния американских работ фирмы «Нортроп» над бомбардировщиками ХВ-35 и YB-49, также имевшими схему «летающее крыло». Однако если на больших скоростях характеристики треугольного крыла в теоретическом плане были достаточно изучены, то о том, как поведет себя «дельта» на малых скоростях, при взлете и посадке, известно было недопустимо мало. Поэтому одновременно с решением о финансировании программы создания «большого» самолета было решено построить аэродинамически подобный ему небольшой самолет-аналог, снабженный ТРД (первоначально предлагалось изготовить также экспериментальный планер без силовой установки).
В ходе дальнейшего проектирования самолета «698» конфигурация планера была несколько пересмотрена: вертикальные кили стали цельноповоротными, воздухозаборники из круглых превратились в овальные, что несколько улучшило обзор вбок (это было вызвано главным образом стремлением обеспечить визуальный контроль за положением цельно- поворотных килей из кабины летчиков); кроме того, был изменен угол установки крыла. В сентябре 1948 г. фирма изготовила новую модель бомбардировщика со всеми перечисленными усовершенствованиями.
В течение 1948 г. был проведен большой объем испытаний в аэродинамических трубах: в скоростной АДТ Королевского исследовательского авиационного института (RAE) продувалась полная модель бомбардировщика и его полумодель (т. е. модель самолета, как бы разрезанного пополам вертикальной плоскостью). В трубе малых скоростей исследовалась полная модель с воздухозаборниками. Малоскоростная АДТ фирмы «Авро» была также задействована для испытаний модели самолета без воздухозаборников. Наконец, в аэродинамической трубе Национальной физической лаборатории производились исследования в более широком диапазоне чисел Re, чем в других АДТ. В конечном итоге RAE было разработано крыло, аэродинамические характеристики которого соответствовали серповидному крылу, примененному на самолете «Виктор», но, в отличие от последнего, за счет треугольной формы имевшее больший внутренний объем и более простую конструкцию.
Бомбардировщик «Вулкан» (вид спереди)
Одновременно с созданием бомбардировщика велось проектирование самолета-аналога, получившего обозначение «тип 707», который являлся уменьшенной в три раза копией «типа 698». Силовая установка аналога состояла из одного ТРД Роллс-Ройс «Дер- вент» (1 х 1630 кгс), установленного в хвостовой части фюзеляжа. Воздухозаборник располагался над фюзеляжем. Первый полет «707»-го состоялся 4 сентября 1949 г., однако после пятого полета в результате неполадок в электросистеме машина потерпела аварию и была полностью разрушена. 6 сентября 1950 г. в воздух поднялся опытный самолет «707В», имевший незначительные отличия от первого самолета. Одной из особенностей схемы с треугольным крылом, которая была выявлена при испытании этой машины, явился поздний отрыв носового колеса при разбеге, когда скорость приближалась к взлетной. Это приводило к резкому «взмыванию» машины. Проблема была устранена за счет удлинения носовой стойки, что привело к увеличению угла атаки при взлете (если бы не было самолета «707В», потребовалась бы дорогостоящая работа по переделке конструкции шасси бомбардировщика). «707В» в течение двух лет выполнил 380 полетов, налетав в общей сложности 130 ч.
Потребность в дальнейших исследованиях поведения треугольного крыла на больших скоростях, а также необходимость проверки «в деле» конфигурации воздухозаборников, окончательно определившейся лишь в феврале 1951 г., после завершения серии испытаний в аэродинамических трубах, привели к появлению третьего самолета-аналога, «707А», снабженного воздухозаборником в корневых частях крыла. Эта машина поднялась в воздух в июле 1951 г. (машина выполнила 197 полетов, налетав 92 часа). Наконец, 1 июля 1953 г. взлетел последний, четвертый аналог – «707С», близкий самолету «707А», но имевший двухместную кабину с двойным управлением. Основное назначение машины состояло в подготовке летчиков к полетам на машинах с треугольным крылом.
Самолет «Вулкан» В Мк.2 в полете
Даже после начала летных испытаний «большого» самолета экспериментальные самолеты-аналоги не потеряли своего значения, так как позволяли получить необходимые данные быстрее и с меньшими затратами. Другой заслугой миниатюрных «Вулканчиков» было то, что их успешные полеты, широко освещавшиеся в британской печати, окончательно убедили скептиков из министерства снабжения и ВВС (да и в самой фирме «Авро») в правильности избранной аэродинамической схемы.
Техническое проектирование самолета «698» в основном было завершено осенью 1949 г. Облик бомбардировщика по сравнению с первоначальным проектом, существенно изменился. Вместо двух поворотных килей было решено установить один киль обычного типа, воздухозаборники «утонули» в передней кромке крыла, возросла по сравнению с первоначальной расчетной масса планера. Постройка первой машины, VX-770, началась в апреле 1950 г. Ее первый полет состоялся 30 августа 1952 г. на аэродроме фирмы «Авро» вблизи г. Вудфорда. Так как двигатели «Олимп», проектировавшиеся для нового бомбардировщика, были еще не готовы, самолет оснастили четырьмя ТРД Роллс-Ройс «Эвон» R.A.3 (4 х 2950 кгс). Для ускорения начала испытаний опытную машину оснастили упрощенной топливной системой с топливным баком, размещенным в бомбовом отсеке. Вскоре королевские ВВС самолету «698» присвоили наименование «Вулкан».
Бомбардировщик «Вулкан» В Мк.2
«Вулкан» выполняет взлет
Первые полгода самолет использовался в основном для оценки управляемости на больших высотах. После выполнения 32 испытательных полетов на «Вулкане» были установлены новые двигатели Армстронг Сидли «Сапфир» (Sa6) с тягой по 3640 кгс, а также ряд других систем и оборудования, «опоздавших» к началу первого этапа летных испытаний. Полеты доработанного самолета возобно- вились в июле 1953 г. В том же месяце началось и техническое проектирование «полномасштабного» бомбардировщика «Вулкан» Мк.1. 3 сентября 1953 г. поднялся в воздух второй прототип «Вулкана» – VX-777 – с ТРД Бристоль «0лимп-100» (4 х 4300 кгс). Однако 27 июля 1954 г. он потерпел аварию при посадке на аэродроме Фарнборо. В процессе ремонта на самолете установили подоспевшие к тому времени «штат ные» двигатели – ТРД «Олимп- 101», кроме того, несколько усилили конструкцию планера.
