Уэсли Мэй во время первой «дозаправки» в воздухе

Страницы истории авиации: первые попытки дозаправки в воздухе с помощью … канистры

Одной из важнейших задач, с которыми столкнулись авиаконструкторы в первые годы своего существования, была продолжительность полета. Первоначально самолеты могли оставаться в воздухе только несколько часов, что при не столь впечатляющих скоростях означало, что они не могли лететь очень далеко. Идея дозаправки в воздухе родилась вскоре после Первой мировой войны, и хотя поначалу она не пользовалась популярностью, сегодня она полностью изменила военную авиацию.

Уэсли Мэй во время первой «дозаправки» в воздухе
Уэсли Мэй во время первой «дозаправки» в воздухе

Предыстория
Вскоре после окончания Первой мировой войны многие конструкторы и пионеры авиации начали задаваться вопросом, как увеличить дальность полета тогдашних самолетов без необходимости совершать посадку. Создавалось много концепций, но все сводились к возможности дозаправки самолета в воздухе.
В 1921 году американец Уэсли Мэй решил провести такую ​​заправку. Способ, которым он это сделал, был … весьма оригинальным. Мэй использовал Lincoln Standard в качестве “танкера” и Curtiss JN-4 в качестве заправляемой машины. Чтобы ее заправить, Мэй пробрался по крылу от Линкольна до JN-4 и залил топливо в бак из канистры, которая была у него на спине.

Эксперимент состоялся 12 ноября 1921 года и увенчался успехом. Считается, что это первая дозаправка в воздухе. С другой стороны, из-за используемого метода его влияние на дальнейшее развитие этой идеи было незначительным.

Первая настоящая дозаправка в воздухе

Техника дозаправки в воздухе Мэй была не очень удобной для применения. Только в 1923 году родилась концепция, которая была намного практичнее и безопаснее, чем у него. Она заключалась в том, чтобы от одного самолета сбросить резиновый шланг, второй конец которого ловил экипаж другой машины и соединял с топливным баком.

Первая настоящая дозаправка в воздухе - 27 июня 1923 г.
Первая настоящая дозаправка в воздухе – 27 июня 1923 г.

Для испытаний использовались два соответствующим образом переоборудованных самолета Airco DH.4B. Экипаж заправщика составили летчики Вирджил Хайн и Фрэнк Зайферт. С другой стороны, во втором самолете находились Лоуэлл Х. Смит и Джон П. Рихтер.

Эксперимент был проведен 27 июня 1923 года. После сброса шланга и подключения его к баку во второй машины топливо перекачалось самотеком. Вся операция прошла успешно. Та же группа на тех же машинах повторила операцию 25 октября 1923 года, вылетев из Сумаса, штат Вашингтон, в Сан-Диего. За 37 часов 15 минут полета было выполнено 14 беспосадочных дозаправок (только самолет-заправщик возвращался на землю для дозаправки). Всего заправлено 2600 литров авиационного бензина и 140 литров моторного масла.

Дальнейшие попытки

Хотя первая дозаправка в воздухе американцами имела большой успех, идея не привлекла большого внимания. В последующие годы как в США, так и в Европе подобные операции предпринимались несколько раз, но это были единичные случаи.  Стоит упомянуть полет Луи Круа и Виктора Гренена, который произошел с 1 по 4 июня 1928 года в Бельгии. Используя самолеты Airco DH-9, они установили рекорд полета – 60 часов 7 минут.

Atlantis C-2A (Question Mark) во время получения  топлива от Douglas sC-1. (фото: ВВС США)
Atlantic-Fokker C-2A “Question Mark” refueled by Douglas C-1. (U.S Air Force photo)

Следующая и одна из важнейших попыток заправки была предпринята 1 января 1929 года. Группа, состоящая из 3 машин под руководством Карла А. Спаатца, поставила перед собой цель побить бельгийский рекорд продолжительности полета. Два самолета Douglas C-1 использовались в качестве заправщиков и один Atlantic C-2A с собственным названием Question Mark в качестве получателя топлива.

Все машины были несколько переоборудованы. C-1 получил специальные люки в полу, через которые спускался шланг, а C-2A – люк в верхней части фюзеляжа, через него шланг вводился внутрь самолета и соединялся с топливным баком, из которого позже перекачивался в соответствующие баки в крыльях.
Полет длился 150 часов 14 минут. Произведено 42 дневных и ночных дозаправки. Хотя рекорд был побит, Question Mark вынужден был приземлиться из-за отказа одного из двигателей.

Еще один рекордный полет был совершен с 11 июня по 4 июля 1930 года над Чикаго. Используя два Stinson SM-1 в качестве заправщика и получателя топлива, братья Джон, Кеннет, Альберт и Уолтер Хантер установили новый рекорд, пролетев 553 часа 40 минут!

В 30-е годы было совершено еще несколько рекордных полетов, но техника дозаправки в воздухе развивалась не очень впечатляющими темпами. Обычно она заключалась в том, что шланг, сброшенный с одного самолета, вставлялся в бак другой машины и топливо сливалось самотеком.
Несколько иную концепцию представил в 1935 году Алан Кобхэм, заложивший основы современной системы дозаправки в воздухе. Сброшенный на специальную стрелу шланг перехватывался вторым самолетом и, потянув за специальный трос, прикреплял к заливной горловине. Однако по-прежнему техника предполагала гравитационный поток топлива.

Хотя казалось бы, что Вторая мировая война будет идеальным временем для развития технологии дозаправки в воздухе, этого не произошло. Напротив, в 1939-1945 годах идея дозаправки в воздухе была полностью забыта. В лучшем случае она ограничивалась дозаправкой в ​​полете из канистр, перевозимых самолетом заправщиком (например, во время ралли Дулиттл).

Лишь через несколько лет после окончания войны эта идея была возрождена. На этот раз идея Кобэма была использована и усовершенствована. Сначала вместо слива из шланга была создана специальная гибкая стрела, которую “ловил” зонд с электромагнитной защелкой от заправляемого самолета. Также были внедрены насосы для ускорения перекачки топлива.

1948-1949 годы можно считать началом эры настоящей заправки в воздухе. Первое практическое испытание с использованием указанного механизма было проведено 4 апреля 1949 года. Однако это был только сухой тест без дозаправки. Только 24 апреля была проведена нормальная заправка. Специально модифицированный самолет Avro Lancaster использовался в качестве топливозаправщика, а истребитель Gloster Meteor – в качестве получателя.

Жесткий топливопровод

Система гибких топливных шлангов была несовершенной. Из-за его гибкости большая проблема заключалась в попадании конца шланга в заправочную горловину. Это было реализовано еще до того, как механизм гибкого шланга стал применяться на практике. Поэтому авиация США поручила разработать новый, более предсказуемый и эффективный механизм.

E-2D Hawkey во время дозаправки в воздухе (фото: ВМС США)
E-2D Hawkey во время дозаправки в воздухе (фото: ВМС США)

Так была создана система жестких топливопроводов. Она была разработана в 1948 году и сразу же испытана. Эта система состояла из специальной телескопической стрелы, установленной на шарнире в задней, нижней части фюзеляжа летающего танкера. Заправляемый самолет, как и гибкий шланг, имел специальный захват с защелкой, который крепился к концу стрелы.

Шарнирное соединение, в котором была смонтирована стрела, давало достаточно места для маневра, чтобы вся конструкция не разрывалась при движении самолетов. Это решение повысило эффективность системы дозаправки и позволило выполнять такие операции на больших высотах, где резиновый шланг становился слишком хрупким из-за низких температур.

Начало новой эры

Именно система жестких топливопроводов, созданная американцами, стала одной из самых популярных. В последующие годы его усовершенствовали и развили. Однако это не означает, что гибкий топливопровод не используется. Напротив, он до сих пор используется на многих заправщиках.

Дрон X-47B во время первой дозаправки беспилотного самолета в воздухе - 22 апреля 2015 г. (фото: ВМС США)
Дрон X-47B во время первой дозаправки беспилотного самолета в воздухе – 22 апреля 2015 г. (фото: ВМС США)

В настоящее время многие военные машины по всему миру используют систему дозаправки в воздухе. Это позволяет не только летать на очень большие расстояния, но и выполнять спасательные операции.
22 апреля 2015 года состоялась первая самостоятельная дозаправка беспилотного самолета в воздухе. X-47B заправлялся топливом с летающего заправщика Omega K-707.

С другой стороны, с самого начала дозаправка в воздухе была предназначена для военных и это решение используют только боевые машины.

Андрей Бочкарев