http://www.dogswar.ru/images/stories/exp4/NASA-M2-F1-01.jpg

В начале 1960-х годов NASA и ВВС США разработали программу летных испытаний пилотируемых АНК (аппарат с несущим корпусом), основными целями которой являлись:
- демонстрация возможности выполнения маневров в полете и осуществления горизонтальной планирующей (безмоторной) посадки;
- исследование режимов полета в диапазоне околозвуковых и малых сверхзвуковых скоростей;
- демонстрация возможности захода на посадку и планирующей посадки при условиях, типичных для орбитальной ступени многоразового воздушно-космического аппарата.

Программа имела следующие этапы:
1) полеты при дозвуковых скоростях. АНК отделялся от самолета-носителя на высоте 13 700 м и скорости, соответствующей числу М=0,65, и осуществлял планирующий спуск, выполняя маневры, связанные с заходом на посадку в заданном районе. В полете исследовались аэродинамическое качество аппарата при дозвуковых скоростях, характеристики устойчивости и управляемости, минимальные требования к системе демпфирования, влияние бокового ветра и турбулентности.
2) полеты при околозвуковых и малых сверхзвуковых скоростях. После отделения от самолета-носителя при вышеуказанных условиях силовая установка сообщала АНК расчетную скорость и выводила его на заданную высоту. Затем двигатель выключался, и аппарат совершал планирующий полет, выполняя маневры, связанные с заходом на посадку.

Обилие исследования концепции АНК были выполнены во второй половине 1950-х Лабораторией аэронавтики имени Эймса Национального консультативного комитета по аэронавтике NACA в Маунтин-Вью, шт Калифорния. К февралю 1962 т. аэродинамики предложили несколько возможных форм АНК, а Дейл Рид (R. Dale Reed), главный специалист Летно-исследовательского центра (ЛИЦ) NASA на авиабазе Эдварде, заручился поддержкой своего руководства в создании реальных пилотируемых АНК. Первоочередная цель программы - демонстрация возможности управляемого полета и горизонтальной планирующей (безмоторной) посадки АНК - была достигнута на пилотируемом аппарате M2-F1 («М» - пилотируемый и «F» - летный вариант).

http://www.dogswar.ru/images/stories/exp4/NASA-M2-F1-02.jpg

Этот легкий безмоторный ЛА (планер), внешне напоминавший... ванну, предназначался для отработки посадки АНК. Силовая конструкция и шасси M2-F1, представлявшего собой срезанный вдоль конус с закругленной вершиной и двумя вертикальными стабилизаторами в хвостовой части, выполнялись из стальных труб, для обшивки использовалась фанера из красного дерева толщиной 2,4 мм. Шпангоуты толщиной 3,18 мм также из красного дерева, подкрепленного елью. Поверхность оклеена
дакроном и покрыта специальным лаком. Неуберающееся шасси - слегка модифицированные передняя и основные опоры легкого самолета Cessna 150. Вертикальные стабилизаторы, вертикальные и горизонтальные рули и элевоны изготовлены из тонких алюминиевых листов, закрылки сварены из алюминиевых труб и покрыты дакроном. Кабину, которая находилась в центральной части аппарата, закрывал плексигласовый фонарь, взятый от серийного планера. Он обеспечивал пилоту обзор впереди, вверху и по сторонам; смотреть вперед и вниз можно было через небольшое окошко, прорезанное в носовой части АНК и
закрытое плексигласовой пластиной вогнутой формы. Внизу сбоку имелись также небольшие плоские иллюминаторы, служившие тем же целям.

На прямой поверхности фюзеляжа предусматривалась установка некоторых выступающих агрегатов. Непосредственно над обтекателем предлагалось монтировать Г-образную штангу приемника воздушного давления. Для получения требуемых возможностей ее пришлось сделать достаточно длинной. Центральная часть фюзеляжа вмещала одноместную кабину пилота. Над ней находился фонарь с гаргротом. Выступавшая над фюзеляжем защита кабины имела форму эллипсоида и благодаря этому оказывала минимальное воздействие на поток воздуха. На уровне задней части гаргрота находились корневые участки хвостового оперения. Flying Bathtub получила пару килей трапециевидной формы, отличавшихся большой стреловидностью передней кромки и малым удлинением. Задняя часть килей была выполнена отклоняемой и выполняла функции руля направления. В верхней части килей предлагалось крепить небольшие стреловидные стабилизаторы. Первый вариант проекта подразумевал установку третьего киля, расположенного между двумя другими. Между боковыми килями на хвосте фюзеляжа помещалась пара элевонов большой площади. Эти плоскости были заимствованы у серийного самолета Cessna 150.

http://www.dogswar.ru/images/stories/exp4/NASA-M2-F1-03.jpg

Экспериментальный аппарат NASA M2-F1 должен был получить трехточечное шасси с передней опорой, тоже взятое у самолета «Cessna». Передняя стойка с колесом малого диаметра монтировалась под носом фюзеляжа и располагалась под углом, вынося колесо вперед. Основные стойки находились на уровне наиболее широкого участка фюзеляжа. Все три стойки жестко закреплялись на металлическом силовом наборе. Механизмы уборки не использовались. Управление летательным аппаратом возлагалось на единственного летчика, находящегося в кабине. На рабочем месте пилота имелась приборная доска с несколькими стрелочными устройствами, ручка управления и пара педалей традиционной конструкции. Крупный прозрачный фонарь кабины обеспечивал хороший обзор верхней полусферы, однако характерная форма фюзеляжа не позволяла следить за объектами впереди и внизу, что могло привести к проблемам на взлете и посадке. Для улучшения обзора носовой обтекатель фюзеляжа выполнили прозрачным. На левом борту, рядом с кабиной, предусмотрели крупное прямоугольное окно с остеклением.

Общая длина экспериментального летательного аппарата NASA M2-F1 составляла 6,1 м, максимальная ширина (по стабилизатору) – 6,32 м. Высота – 2,9 м. Несущая поверхность фюзеляжа имела площадь 12,9 кв.м. Собственный вес планера составлял всего 1000 фунтов – 454 кг. В нормальной полетной конфигурации аппарат весил 536 кг; максимальная взлетная масса – 567 кг.

http://www.dogswar.ru/images/stories/exp4/NASA-M2-F1-04.jpg

Строительство M2-F1 вели совместно ЛИЦ и фирма-изготовитель планеров Briegleb Glider Company в рамках бюджета всего в 30 тыс $. Специалисты NASA сварили трубчатый каркас, а оболочку из дерева вручную склеил мастер-краснодеревщик Гас Бриглеб (Gus Briegleb), в помощь которому был назначен Эрни Лаудер (Emie Lowder), мастер NASA, работавший ранее по проекту летающей лодки H-4 Hercules Говарда Хьюза, известной также как «Еловый гусь». Задачи летных испытаний экспериментальных аппаратов специфичны: для них не существует нормативов по летной годности. Обычно основной задачей считается определение характеристики устойчивости и управляемости ЛА, но одновременно проверяется работа систем и тщательно контролируются такие параметры, как аэродинамические нагрузки, шарнирные моменты и т. п. Данные, полученные в полете, сравниваются с результатами продувок в АДТ и используются для составления программы последующих этапов испытаний. Для подтверждения расчетов натурный аппарат был продут в большой АДТ Центра имени Эймса NASA.

Первые летные испытания M2-F1 были выполнены на высохшем озере Роджерс, причем опытный АНК буксировался на тросе за автомобилем «понтиак» (Pontiac). 5 апреля 1963 г летчик-испытатель Милтон Томпсон (Milton Thompson) впервые оторвал носовую часть M2-F1 от земли. Аппарат буксировался со скоростью 86 миль в час (138 км/ч) и, казалось, бесконтрольно подпрыгивал вверх-вниз на основном шасси. «Скачки» прекращались, когда пилот опускал носовую часть к земле. Милт пробовал снова, но каждый раз с тем же результатом.

http://www.dogswar.ru/images/stories/exp4/NASA-M2-F1-05.jpg

После просмотра киносъемки испытаний было решено, что подпрыгивание вызвано нежелательными перемещениями ручки управления. Систему управления заменили, и аппарат больше не «козлил». Также выяснилось, что мощности «Понтиака» не хватает для того, чтобы поднять M2-F1 над землей. К счастью, в команде инженеров был профессиональный автогонщик, который организовал покупку «гоночного секонд-хэнда». «Болид-буксировщик» - форсированная модель «понтиака», приобретенная за вполне умеренную сумму и управляемая Биллом Страубом (Bill Straub), - был тюнингован соответствующим образом: второе кресло в кабине развернули задом наперед, чтобы механик, сидевший рядом с водителем, мог наблюдать за буксировкой. Скорость достигала 176 км/ч и более, что позволило Томпсону поднимать АНК на высоту до 7 м, а затем отделять буксировочный трос и примерно 20 сек планировать. Эти тесты позволили собрать данные о поведении M2-F1, необходимые для выполнения полетов за самолетом-буксировщиком C-47.

Первое полноценное летное испытание, санкционированное директором ЛИЦ (без ведома руководства NASA!), было проведено 16 августа 1963 г Незадолго до этого M2-F1 оснастили катапультным креслом, взятым от учебно-тренировочного самолета T-37, и пороховой ракетой в хвосте: из-за плохой аэродинамики аппарат обладал высокой скоростью снижения даже при подходе к ВПП и мог в любой момент свалиться на землю. Кратковременная (до 5 сек) работа РДТТ позволяла избежать неуправляемого «нырка» вниз. Из-за неудачного расположения фонаря кабины обзор вперед в M2-F1 при буксировке за самолетом был крайне ограничен: при больших углах атаки полнеба закрывала носовая часть аппарата. Чтобы пилот АНК мог одновременно видеть самолет-буксировщик (через переднее окошко в носу фюзеляжа) и оценивать обстановку в воздухе, ему приходилось лететь примерно на 6-7 м выше, чем C-47. Скорость буксировки после взлета ограничивалась примерно 160 км/ч. Аппарат отцеплялся на высоте около 3600 м и планировал к озеру Роджерс.

Первую серию полетов на M2-F1 выполнял, естественно, Милт Томпсон, «набивший руку» в заездах за «Понтиаком». Обычно планирующие полеты продолжались пару минут. Горизонтальная скорость при этом не превышала 200 км/ч, тогда как скорость снижения достигала 1100 м/мин. На высоте 300 м пилот опускал носовую часть, и скорость увеличивалась примерно до 240 км/ч. На высоте 60 м Томпсон выпускал плитки, и АНК садился. M2-F1, по-видимому, имел самое малое аэродинамическое качество среди всех планеров, которые когда-либо совершали полет: оно составляло примерно 2,8. Легкомоторная Cessna 150 с отказавшим двигателем имеет качество 10, а лучшие планеры-парители - 60. Но даже несмотря на столь низкое отношение подъемной силы к аэродинамическому сопротивлению, испытания M2-F1 подтвердили возможность горизонтальной посадки бескрылого КА после спуска в атмосфере... а также продемонстрировали достижение быстрых результатов за малые деньги. Основная работа была выполнена всего за девять месяцев работ при затратах примерно в 50-60 тыс $, не включая жалованье госслужащих, работавших над проектом.

Еще на этапе летных испытаний M2-F1 был выявлен целый ряд особенностей поведения бескрылых аппаратов. По тангажу они управлялись вполне нормально, а по другим каналам имели весьма причудливые характеристики. Малый потребный момент при управлении креном приводил к тому, что ЛА мог завалиться набок или даже перевернуться вверх ногами из-за малейшего порыва ветра или случайного отклонения ручки управления. Маневры, связанные с резкой дачей руля для координации поворотов или ускорения вращения по крену, могли привести к раскачке аппарата летчиком. Эти причудливые характеристики едва не стали причиной трагедии. После окончания летных испытаний предполагалось использовать M2-F1 для подготовки пилотов к полетам на «тяжелых» аппаратах M2-F2 и HL-10. Один летчик ВВС уже при первой буксировке забыл об этом и... оказался в перевернутом полете на высоте примерно 120 м. Он смог, отцепив трос, благополучно приземлиться. Вторая его попытка, осуществленная через год... окончилась тем же! После этих двух инцидентов M2-F1 был отправлен в отставку.

Всего до 16 августа 1966 г на M2-F1 было выполнено более 400 буксировок за автомобилем и 77 полетов на привязи за самолетом. Кроме Милта Томпсона (45 полетов), аппарат пилотировали Брюс Питерсон (Bruce Peterson - 17 полетов), Чак Игер (Chuck Yeager - 5 полетов), Дональд Сорли (Donald М. Sorlie - 5), Дональд Маллик (Donald L. Mallick - 2), Джерольд Джентри (Jerauld R. Gentry - 2) и Билл Дейна (Bill Dana - 1). По одной наземной буксировке выполнили астронавт X-20 Джеймс Вуд (James W. Wood) и будущие астронавты NASA Фред Хейз (Fred Haise) и Джо Энгл (Joe Engle). В настоящее время этот уникальный АНК принадлежит Смитсоновскому институту и выставлен в ЛИЦ имени Драйдена.

Технические характеристики M2-F1
Экипаж: 1
Длина: 6,1 м
Размах крыла: 4,32 м
Высота: 2,90 м
Площадь крыла: 12,9 м2
Масса пустого: 454 кг
Полная масса: 536 кг
Максимальный взлетный вес: 567 кг
Скорость снижения: 18 м/с
Нагрузка на крыло: 44 кг/м2