Экспериментальный реактивный самолет «Global Flyer»

Экспериментальный одноместный реактивный самолет «Global Flyer» (полное название — Scaled Composites Model 311 Virgin Atlantic Global Flyer), созданный для совершения кругосветного беспосадочного перелета без дозаправок.
Этот экспериментальный самолет был спроектирован и построен компанией Берта Рутана Scaled Composites, спонсировался авиакомпанией Virgin Atlantic и принадлежал Стиву Фоссетту.
Стив Фоссетт первый человек, облетевший в одиночку вокруг света на воздушном шаре в 2002 г. Он обладатель 9 из 19 не побитых на сегодняшний день планерных рекордов, а также нескольких рекордов на реактивном административном самолете Цессна «Ситэйшн X». В 2002 г. Фоссет был удостоен высшей награды в мире авиационного спорта - Золотой медали FAI.

На самолете «Global Flyer», Стив Фоссетт в одиночку осуществил безостановочный полет вокруг земного шара, за 67 часов 1 минуту, с 28 февраля по 3 марта 2005 года. Средняя скорость полета составила 590,7 км/ч и превысила абсолютный мировой рекорд по самому быстрому безостановочному кругосветному перелету без дозаправки, установленному предыдущим, разработанным Рутаном, самолетом «Voyager», который составлял 9 дней 3 минуты, а средняя скорость — 186,11 км/ч.

А началась эта история пять лет назад, когда Дик Руган в разговоре с Фоссеттом упомянул, что его брат желает обсудить несколько идей, которые могли бы заинтересовать известного рекордсмена. Действительно, Бэрт представил Стиву два абсолютно секретных на тот момент проекта: космического суборбитального челнока, а также самолета для кругосветного перелета-соло и предложил принять в них участие, в т. ч. финансовое. Фоссетту, как заядлому «кругосветчику», больше импонировала идея перелета, и 26 декабря 2001 г., после всесторонней ее оценки, он принял решение спонсировать разработку самолета Global Flyer.
Однако финансовых возможностей Фоссетта оказалось недостаточно, и в марте 2003 г. во время полета с Брэнсоном на воздушном шаре он рассказал о работе и предложил ему разделить спонсорство. Брэнсон является президентом второй по величине британской авиакомпании Virgin Atlantic Airways. С привлечением дополнительных средств работа пошла быстрее.
Новую машину создавали на основе опыта «Voyager». Ее также сделали двухбалочной, залив в балки основное количество топлива и тем самым несколько разгрузив крыло.
Обшивку крыла и фюзеляжа выполнили трехслойной, углепластиковой, с сотовым заполнителем. Зато лонжерон крыла на этот раз представляет собой цельную конструкцию из углепластика - от одной законцовки до другой. Поскольку автоклава такого размера не существует, то изготавливался лонжерон методом низкотемпературного отверждения в вакуумных мешках - по сути, кустарным способом.

Как известно, у «Voyager» при полной заправке топливом законцовки крыла могли касаться земли, что даже привело к обламыванию одной из них при взлете во время рекордного полета. Считается, что благодаря новому лонжерону ничего подобного на «Global Flyer» не произойдет.
На самолете «Global Flyer», с поистине планерным аэродинамическим качеством, отсутствовали закрылки, интерцепторы и другие средства повышения сопротивления на посадке. Руган отказался от них, опасаясь, что они станут источником дополнительного сопротивления в крейсерском полете, а чтобы притормаживать во время захода на посадку, он решил выпускать пару парашютов диаметром 1,83 м.

Дня сравнения: на всех других самолетах миря выпуск тормозного парашюта в воздухе считается предпосылкой к летному происшествию.
8 января 2004 г. «Скэйлд Композите» выкатила «Global Flyer» из своего секретного ангара на свет божий. Масса пустого самолета при выкатке оказалась не больше, а меньше расчетной на целых 113 кг (на 7,5 %). Для этого пришлось принять поистине драконовские и малопонятные, для авиаторов традиционной ориентации, меры.
Например, тормозные парашюты не имеют системы сброса, а при уходе на второй круг двигатель должен «пересилить» создаваемое ими сопротивление.

С пневматиков сняли довольно толстый слой резины. Удалили по одному из двух дисков тормозов на каждом колесе.
Всю конструкцию рассчитали на перегрузку 2 g при взлетном весе вместо требуемых 2,5 g. Руган утверждает, что на высоте, где будет протекать рекордный полет, воздушные порывы не так сильны, чтобы превысите перегрузку в две единицы.
Риск - одна из самых характерных черт проекта, причем главным образом из-за огромного количества топлива на борту. Его доля в максимальной взлетной массе «Global Flyer» составляет 83 %.
Существует опасность, что после частичной выработки оставшийся керосин, переливаясь внутри баков, сможет вызвать низкочастотные колебания конструкции и даже разрушить ее. Кроме того, есть проблема удержания центровки в допустимых пределах. Поэтому Руган разбил топливную систему на 17 баков, расположенных не только в балках, но и в крыле и фюзеляже, а между ними организовал постоянную перекачку керосина.
На «Voyager» доля бензина составляла 72 %, и по весовой отдаче новое творение Ругана превосходит своего предшественника ровно на 39 %.

Здесь уместно задаться вопросом: неужели за прошедшие двадцать лет авиационные материалы и технологии настолько шагнули вперед, что стало возможным столь радикальное уменьшение веса пустого самолета? Или определенная доля этого снижения получена за счет пренебрежения безопасностью?
Часть ответа в том, что на «Global Flyer» применен реактивный двигатель, обладающий меньшей удельной массой, чем поршневые моторы у самолета «Voyager».
Еще часть - в том, что конструкция планера оптимизирована путем компьютерных расчетов методом конечных элементов, чего также не было у предшественника.
На новом самолете - меньший состав экипажа, а значит, меньше кабина, меньше воды, пищи и т. п. Однако подобные рассуждения - лишь теория. Ответы на все вопросы мог дать только реальный кругосветный перелет.

Согласно правилам FAI, подобный рейс должен начаться и завершиться на одном и том же аэродроме, при этом обязательным является пересечение всех меридианов Земного шара. Дальность полета должна составить не менее, чем протяженность Тропика Рака, а это 36787,559 км.
FAI не возражает против использования попутного ветра, что на практике приведет к искривлению маршрута полета, который, кстати, и без того будет далек от окружности. Требуется лишь, чтобы пройденное расстояние превысило указанное.

С учетом этих условий Фоссетт планировал стартовать в одном из аэропортов на Среднем Западе США и лететь в восточном направлении, используя попутные воздушные течения. Самые сильные ветры дуют над Атлантикой дважды в году: с января по март, затем - в октябре-ноябре. Поэтому, попытка рекордного полета была предпринята осенью. Летом лететь было бесполезно, т. к. уложиться в 80 часов можно только при скорости попутного ветра не менее 93 км/ч.
Таким способом Фоссетт долетел до Великобритании, затем повернул к Средиземному морю, прошел над Персидским заливом, пересек Пакистан, Индию, Китай и Японию.
Над водами Тихого океана он устремился к Гавайям, затем - к западному побережью США, которое пересек в районе Лос-Анджелеса. А оттуда долетел до места взлета, тем самым устанавил рекорд дальности для реактивных самолетов, перекрывая прежний сразу на 75 %.
В период с 8 февраля по 11 февраля 2006 года Фоссетт преодолел на «Global Flyer» самое длинное в истории самолетов расстояние за один полет: 41467 км.

Летно-технические характеристики «Global Flyer»:
Размах крыла, м: 34,74;
Длина, м: 13,44;
Высота, м: 4,04;
Площадь крыла, м2: 37,16;
Масса, кг: пустого самолета - 1519, максимальная взлетная – 9850, топлива - 8150;
Тип двигателя: 1 ТРДД Williams FJ44-3 ATW;
Тяга, кгс: 1 х 1050;
Максимальная скорость, км/ч: 551;
Крейсерская скорость, км/ч: 483;
Практическая дальность, км: 36790;
емкость топливных баков, л: 11 034;
Практический потолок, м: 13750;
Экипаж, чел.: 1