![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
lychakivskyСпосіб здійснення вертикального зльоту й посадки, прийнятий у літаках "Харієр", має багато переваг: відносно простий, надійний, дозволяє швидко повертати вектор тяги коли це потрібно (не тільки під час зльоту й посадки, а й для маневрів). Однак, літаки "Харієр" мають і недоліки: в їх рушійній установці, спроектованій з можливістю повертати вектор тяги, реактивний струмінь робить забагато поворотів перед вильотом з сопла, а ступінь двоконтурності турбореактивного двигуна недосить високий - через що ці літаки мають надто велику витрату палива, а отже, малу дальність польоту. Тому, на базі цієї схеми з одним двигуном та кількома соплами з поворотним вектором тяги, хочеться винайти щось більш ефективне.
Перш за все, сопла з поворотним вектором тяги, застосовані у "Харієрі", використовують два повороти реактивного струменя на 90 градусів: спочатку, кожен з чотирьох струменів (правий та лівий передні - від вентилятора зовнішнього контуру двигуна, правий та лівий задні - від самої турбіни) повертає від осі двигуна на 90 градусів убік в горизонтальній площині, а потім, уже в самому соплі, повертає ще раз на 90 градусів, і тоді поворотом самого сопла відносно поперечної осі визначається, куди буде напрямлено струмінь, що створює вектор тяги - вниз чи назад. Це значить, що на всіх режимах польоту літака, і на зависанні, і в горизонтальному польоті, реактивний струмінь повертається на 90 градусів два рази - що дуже зменшує коефіцієнт корисної дії такого двигуна.
Уявімо собі, що у нас є сопло з можливістю повертати вектор тяги на 90 градусів за один прийом, без попереднього повороту на 90 градусів у горизонтальній площині. Тоді, поставивши таке сопло замість двох задніх сопел схеми "Харієра", можна добитися значно більшої ефективності: в режимі зависання, сопло повертатиме реактивний струмінь на 90 градусів вниз тільки один раз, а в режимі горизонтального польоту, реактивний струмінь проходитиме сопло взагалі без поворотів - що значно покращило б характеристики рушійної установки літака.
Тоді виникає питання, чи можна поставити в схемі "Харієра" такі самі сопла, з поворотом струменя на 90 градусів тільки один раз, замість передніх сопел, тих що отримують реактивний струмінь з вентилятора низького тиску (зовнішній контур турбореактивного двигуна). В однодвигунній схемі, це спочатку здається неможливим через геометрію двигуна: без повороту реактивного струменя на 90 градусів у горизонтальній площині, такі сопла нема куди ставити - хіба що зробити вентилятор зовнішнього контуру занадто великим в діаметрі. Але тоді виникає ідея дещо змінити сам турбовентиляторний двигун: поставити замість одного вентилятора зовнішнього контуру два, правий і лівий, подаючи вихідний струмінь з цих двох вентиляторів далі на турбіну, а також і на (праве та ліве) передні сопла з поворотним вектором тяги (в такому варіанті, з'явиться місце щоб поставити такі сопла). Механічні обертання на ці два вентилятори можна передавати від турбіни через повздовжній вал, котрий через конічні шестерні обертатиме проміжний поперечний вал, котрий в свою чергу, також через конічні шестерні, обертатиме самі два вентилятори.
Все це виглядало дуже добре, і залишалося вигадати конструкцію самого сопла, що могло б відхиляти вектор тяги на 90 градусів.
Початково, конструкція винайденого мною сопла, з можливістю відхилення векора тяги вертикально, була зовсім простою. У прямокутному (в поперечному перерізі) каналі сопла, що має відкритий знизу прямокутний виріз (повністю відсутню нижню стінку по довжині від задньої кромки і назад приблизно на дві з половиною висоти каналу сопла), зверху, прилегло до верхньої стінки, монтується пружна гнучка пластина, що має ширину на весь канал сопла, котра жорстко закріплена передньою кромкою до конструкції сопла, а задньою кромкою закріплена на своїх кутах справа і зліва до спеціальних повзунів, котрі можуть, під дією рульових машинок переїжджаючи по відповідної форми (дугоподібних) пазах в бокових стінках сопла, відгинати її вниз, щоб ця зігнута пластина відхиляла вниз потік, так що він ішов би не через задній зріз сопла (горизонтально), а через вищевказаний відкритий знизу виріз (вертикально). Зрозуміло, таку пружну гнучку пластину треба виготовляти зі спеціальних матеріалів, або робити її набірною з ланок, подібних на гусеницю танка (з якимись пружинами в з'єднаннях), щоб ця відхиляюча пластина витримувала багатократне згинання й розгинання, а також силу реакції струменя (це все легше уявити, розглянувши малюнок сопла, в проекції збоку, для різних положень цієї відхиляючої пластини; для наглядності, ця пластина, котра в проекції збоку виглядає як тонка лінія, зображена темнішою).
Для того, щоб краще повертати реактивний струмінь на великий кут (90 градусів або трохи більше), кінець відхиляючої пластини має загинатися не просто вниз на 90 градусів, а навіть трохи назад, більше за 90 градусів; і все одно, струмінь може втратити деяку частину потужності. Щоб поворот реактивного струменя відхиляючою пластиною був ефективнішим, можна вздовж нижніх країв обох бокових стінок прямокутного каналу сопла, по всій довжині нижнього вирізу каналу сопла, влаштувати додаткові вертикальні аеродинамічні поверхні (тобто продовжити вниз бокові стінки каналу сопла, нижче дна каналу сопла), щоб вони виступали вниз приблизно на четверть висоти каналу сопла або більше. Вони майже не створюватимуть лобового опору бо орієнтовані по осі апарата, однак при максимально перегнутій відхиляючій пластині утворюватимуть разом з її кінцем (відігнутим вниз більш ніж на 90 градусів, тобто аж трохи назад) аеродинамічний елемент, що краще формуватиме направлений вниз реактивний струмінь (ці додаткові бокові аеродинамічні елементи мають майже торкатися бокових кромок кінця відхиляючої пластини; крім того, ці додаткові аеродинамічні елементи можна трохи продовжити вперед або назад, добиваючись найкращих характеристик літального апарату). При цьому, пази в бокових стінках каналу сопла, по котрих переїжджають повзуни що згинають відхиляючу пластину, мають заходити вниз аж на ці додаткові бокові аеродинамічні елементи, можливо аж до самих їх нижніх кромок; саму відхиляючу пластину треба тоді зробити відповідно довшою. Таким чином, роблячи бокові аеродинамічні поверхні щораз далі виступаючими вниз, та подовжуючи відхиляючу пластину, щоб вона загиналась вниз та все далі назад, можна створити сопло, що повертатиме реактивний струмінь навіть значно більше, ніж на 90 градусів.
Повзуни, що ковзають по дугоподібних пазах в бокових стінках сопла, можуть бути з'єднані між собою, і керуватися одною і тою ж рульовою машинкою. Для цього, дуга по котрій прокладені дугоподібні пази повинна бути у формі четверті круга, центр котрого знаходиться зверху над каналом сопла, майже прилегло до нього, а знизу цей круг дотикається до площини нижньої сторони каналу сопла. Тоді, від кожного повзуна до центра цього круга потрібно зробити силовий важіль (зрозуміло, не в каналі сопла, а безпосередньо збоку, за його стінкою), тоді як між собою обидва ці важелі з'єднуватимуться віссю, котра проходить через центр цього круга перпендикулярно площинам бічних сторін сопла (вісь проходить не в каналі сопла, а трохи вище за верхню його сторону). При такій конструкції, обидва повзуни завжди надають кутам відхиляючої площини того самого відхилення, що дозволяє уникнути перекосів та заклинювань. Тяга від рульової машинки може приєднуватися до повзуна і проходити збоку, прилегло до бічної сторони сопла. Якщо повзуни синхронізовані, як описано вище, рульова машинка може бути тільки з одної сторони - але краще все ж зробити їх дві, по обидві сторони, краще з можливістю дублювання (коли керувати соплом, хоч і повільніше, може тільки одна машинка, якщо інша вийде з ладу).
Повзуни, керуючи згином відхиляючої пластини, можуть не тільки згинати її повністю до кінця (максимальне відхилення вектора тяги, трохи більше ніж 90 градусів), та розгинати повністю до прилягання вздовж верхньої стінки каналу сопла (режим без відхилення вектору тяги, горизонтальна тяга); можливі також і всі проміжні стани, що дозволяє, тими ж рульовими машинками, керувати вектором тяги, відхиляючи його від повздовжньої осі на довільний кут, від 0 до (трохи більше за) 90 градусів. Це може дозволяти літаку з такими соплами не тільки здійснювати вертикальний зліт та посадку, а й маневрувати за рахунок відхилення вектору тяги, інколи - при різному куті відхилення на різних соплах. В більшості випадків, рульові машинки всіх трьох сопел механічно синхронізовані, і всі три сопла відхиляють вектор тяги на той самий кут; однак, інколи рульові машинки можна спеціально розсинхронізувати (відімкнути механічне з'єднання), надаючи соплам різного кута відхилення, що дозволяє пришвидшити маневри по крену й куту атаки; одночасно керувати всіма трьома соплами складно, тому таке покращення маневреності, що зменшує надійність і стійкість літака, краще доручити автоматиці, передбачивши можливість знову синхронізувати кут відхилення всіх трьох сопел, щоб можна було керувати вручну: наприклад, при відключених рульових машинках, всі відхиляючі площини розпрямляються під дією пружності конструкції та реакції потоку повітря (набувають одного й того самого, нульового, кута відхилення вектора тяги), механічно з'єднуються в такому положенні, після чого кутом вектору тяги на всіх соплах можна знову керувати синхронно, навіть якщо деякі рульові машинки вийшли з ладу.
Однак, коли про цю ідею стало відомо, виникли наступні зауваження: 1) це сопло повертатиме вектор тяги на кут, менший за 90 градусів, а щоб повернути його на 90 градусів або трохи більше, треба настільки зігнути відхиляючу пластину, що вертикальна тяга буде відчутно меншою за горизонтальну через втрати на в'язке тертя потоку повітря; 2) на режимі зависання, для маневрів і стабілізації, доводиться керувати потоком повітря, трохи змінюючи його кут нахилу відносно вертикалі, що важко робити, міняючи кут згину цілої відхиляючої пластини, бо рульові машинки, що її відхиляють, повинні бути потужними, тому складно зробити їх ще й такими, що реагували б достатньо швидко; 3) між боковими краями відхиляючої пластини і боковими стінками каналу сопла залишаться щілини, що також зменшуватиме тягу відхиленого потоку повітря.
Для виправлення цих недоліків, дівчата з моєї команди запропонували наступні технічні рішення.
Для ефективнішого відхилення потоку вниз на 90 градусів та незначного маневрування вектором тяги на режимі зависання (а також для уможливлення, коли треба, трохи зменшувати тягу, що корисно для стабілізації літального апарату), було запропоновано наступне (все що сказано до кінця цього абзацу). Пропонується забрати передню частину вищевказаного відкритого вирізу в нижній стінці каналу сопла (саме ту, з котрої задньою кромкою відхиляючої пластини, а також боковими стінками каналу сопла та переднім зрізом вирізу, формується вихідне вікно сопла на режимі вертикальної тяги), поперечними аеродинамічними жалюзями, котрі займали б на різних режимах польоту наступні положення: на режимі горизонтальної тяги, всі жалюзі повернуті горизонтально, (майже) дотикаючись кромками одна до одної і формуючи з себе нижню сторону (дно) каналу сопла там, де знаходиться вихідне вікно сопла на режимі вертикальної тяги; крім того, на режимі горизонтального польоту ці жалюзі можуть повертатися на деякий невеликий кут, відхиляючись від горизонтального положення (це значить, набуваючи деякого, додатнього чи від'ємного, кута атаки), що дозволяє (на додатніх кутах атаки) дещо відхиляти вниз деяку частину реактивного струменя, керуючи таким чином літальним апаратом, деякою мірою подібно до того, як керують елеронами чи рулями висоти; на (перехідному) режимі, коли потік повітря відхиляється вниз під деяким гострим кутом до горизонталі відхиляючою пластиною, що уже дещо викривлена рульовими машинками, жалюзі набувають такого кута атаки, щоб відхилений вниз потік повітря проходив сопло з найменшими втратами, а малі рухи цих жалюзів дозволяли б найефективніше маневрувати вектором тяги; на режимі вертикальної тяги, коли потік повітря відхиляється вертикально вниз, жалюзі повертаються приблизно вертикально, з кутом атаки навіть трохи більшим за 90 градусів, щоб найефективніше довернути потік повітря, уже повернутий відхиляючою пластиною, до кута (приблизно) 90 градусів, а також щоб малими рухами дещо маневрувати вектором тяги, для маневрів та стабілізації літального апарата на режимі зависання; крім того, ці жалюзі вигідно зробити в той спосіб, щоб передня половина цих жалюзів (наприклад, дві передні жалюзі, якщо всього їх сопло має чотири), могли відхилятися рульовими машинками окремо від решти жалюзів, що дозволятиме, відхиляючи передню і задню групу жалюзів під дещо різними кутами, зменшувати тягу - це теж корисно для маневрів та стабілізації літального апарата на режимі зависання. Крім того, пропонується, продовживши нижні краї обох бокових стінок прямокутного каналу сопла, по всій їх довжині де стоять жалюзі, влаштувати додаткові вертикальні аеродинамічні поверхні, що виступають вниз на відстань, рівну чи трохи більшу за напівхорду жалюзі і (майже) не створюватимуть лобового опору бо орієнтовані по осі апарата, однак при вертикальному положенні жалюзів утворюватимуть разом з ними аеродинамічний елемент, що краще формуватиме направлений вниз струмінь повітря (ці додаткові аеродинамічні елементи мають з боків майже торкатися бокових кромок жалюзів; крім того, ці додаткові аеродинамічні елементи можна трохи продовжити вперед або назад, добиваючись найкращих характеристик літального апарату). Зрозуміло, що для забезпечення додаткової маневреності, керування цими жалюзями можна здійснювати так само, як було описано вище для керування викривляючими пластинами, на всіх соплах синхронно або (наприклад, при зависанні) на кожному окремо - з тою різницею, що жалюзі, самі по собі, міняють вектор тяги значно менше, однак можуть маневрувати значно швидше, вимагаючи меншої потужності від рульових машинок.
Для того, щоб між боковими краями відхиляючої пластини і боковими стінками каналу сопла не було щілин, моя знайома по університету запропонувала наступне (все що сказано до кінця цього абзацу). На внутрішніх бокових стінках каналу сопла, по кривих, що приблизно співпадають з проекцією на ці стінки пружної відхиляючої пластини коли вона повністю зігнута аби відхиляти потік вертикально вниз, треба зробити малі (найменші що триматимуть нагрузку, орієнтовно менше відсотка від ширини каналу сопла) уступи, до яких буде поступово, з деяким притиском, прилягати відхиляюча пластина (тонкими боковими полосками на її краях), коли рульові машинки згинатимуть її від прямої форми (для горизонтальної тяги) до максимально викривленої форми (для вертикальної тяги). Таким чином, для режиму вертикальної тяги щілин не буде, для режиму горизонтальної тяги щілини не утворюються, а для режиму посередині, коли відхиляюча пластина прилягає до уступів не повністю, щілини будуть тільки на тих нижніх участках бокових країв відхиляючої поверхні, котрі на даному куті відхилення вектору тяги ще не прилягають до уступів. Крім того, вигідно зробити форму цих уступів в профіль (тобто криву на внутрішніх бокових поверхнях каналу сопла, по якій проходять уступи), такою що найкраще зформує потрібний профіль викривленої відхиляючої пластини для режиму вертикальної тяги (враховуючи форму криволінійних пазів, по котрих ходять повзуни). Крім того, вигідно зробити форму цих уступів в профіль (тобто криву на внутрішніх бокових поверхнях каналу сопла, по якій проходять уступи), такою щоб краї відхиляючої пластини, коли вони прилягають до цих уступів, завжди прилягали до них з деяким притиском, щоб там, де край відхиляючої пластини прилягає до уступа, щілин утворитися не могло. Також, такі уступи дозволяють зробити викривляючу пластину гнучкішою, легшою і не такою міцною, що дасть змогу використовувати для її згинання менш потужні рульові машинки - адже ці уступи служитимуть для відхиляючої пластини опорами, в результаті ця пластина не повинна бути настільки міцною, і якщо посилена задня кромка цієї відхиляючої поверхні буде повзунами утримуватися в стані деякого натягу, то в результаті відхиляюча пластина буде значно менш нагруженою, працюючи швидше на розтяг аніж на згин (вигідно зробити відхиляючу пластину так, щоб повздовж вона згиналась легко і спиралась на уступи, а впоперек тримала нагрузку).
В цілому, різні режими роботи сопла можна побачити на малюнку. Пружна відхиляюча пластина та жалюзі (рухомі елементи сопла, що безпосередньо відхиляють та формують потік повітря), котрі зображені на вигляді збоку лініями, для наглядності намальовані темнішим.
Таким чином, в отриманому в результаті літальному апараті (його конструкцію можна побачити на малюнку), всі три (праве й ліве передні та одне заднє) сопла повертають реактивний струмінь на 90 градусів тільки одним поворотом в режимі зависання, а в режимі горизонтальної тяги - струмінь взагалі не зазнає поворотів, що значно вигідніше за схему "Харієра". Зрозуміло, прямокутні в перерізі сопла вимагають зробити деякі перехідні участки каналів, котрі перетворювали б (напів)круглий в перерізі струмінь з турбіни / вентиляторів на прямокутний, що призведе до деяких втрат потужності; також деякі втрати потужності будуть на відхиляючих кострукціях сопел, точніше - реактивний струмінь в соплах втрачатиме потужність на уступах, на котрі спирається відхиляюча пластина, та на дугоподібних пазах, по котрих ходять повзуни що згинають цю пластину, а також на жалюзях - однак ці втрати досить незначні. Крім того, порівняно з "Харієром", рушійна установка такого літака може мати більший ступінь двоконтурності, а отже, меншу витрату палива та більшу дальність польоту.
Загальну компоновку літака можна бачити на малюнку. Крило можна зробити по схемі високоплану, над блоком двигуна й сопел, шасі трьохстійкове з передньою стійкою, гондоли основних стійок шасі - на крилах, стабілізатор Т - подібний, кабіна перед блоком двигуна.
Озброєння такого літака можна зробити стандартно, підвішуючи під фюзеляж та під крила ракети й бомби на пілонах. Наприклад, на пілонах під крилами можна підвішувати дві досить важкі бомби. Крім того, для літака з вертикальним зльотом та посадкою, на місця цих двох бомб можна підвісити дві обтічні капсули, в кожній з котрих можна перевозити одну людину, що могла б десантуватися на парашуті або вибиратися з капсули на землю після вертикальної посадки, і забиратися в капсулу коли літак стоїть на землі; це дозволило б переміщати такими літаками вглиб території ворога якихось спеціальних людей, а потім забирати їх звідтам, здійснивши вертикальну посадку в умовленому місці (сам я думав, що буде необхідним зберігати симетричну бойову нагрузку на правому та лівому крилі під час вертикального зльоту та посадки, щоб літак не перевертався; та за підказкою, несиметричну бойову нагрузку на крилах, наприклад коли під одним крилом залишилася бомба, а під другим бомби нема, можна компенсувати, влаштувавши в крилах баки для пального, та перекачуючи пальне з одного крила в інше).
Крім того, обдумуючи озброєння для цього літака, я вигадав досить цікаву універсальну турель з автоматичною гарматою, що могла б стріляти, наводячись на ціль незалежно від положення самого літака, і вперед, і назад, а з креном або маневром [бочка] - взагалі по всій сфері навкруг літака (за досить очевидною підказкою, таку турель можна встановлювати й на інших літальних апаратах, тобто цей винахід має і самостійне значення).
Уявімо собі автоматичну гармату, підвішену під штурмовик в зовнішньому довгастому обтічному контейнері на пілоні, з боєзапасом що міститься в тому самому контейнері, ствол гармати напрямлений по осі контейнера (зображено на малюнку). Розглянемо конструкцію, коли контейнер підвішено під пілон тільки в одній точці, посередині контейнера, і рульові машинки, котрі знаходяться в пілоні, або в самому контейнері, дозволяють повертати контейнер відносно пілона (і цілого літака), наводячи гармату по азимуту і куту звищення. Зрозуміло, наводитися із занадто великим додатнім чи від'ємним кутом звищення буде неможливо - заважатимуть елементи конструкції літака; щоб зменшити ці обмеження, уможлививши діапазон кутів звищення хоч +-10 градусів, пілон треба виготовити досить високим, щоб контейнер з гарматою висів на досить великій віддалі від фюзеляжу; сам пілон при тому матиме, у вигляді збоку, трикутну форму, одною з сторін приєднаний до фюзеляжу, та з протилежною їй вершиною трикутника що направлена вниз, на якій і знаходиться поворотний керований шарнір, на котрому закріплено контейнер з гарматою.
Хоч наведення по куту звищення обмежене, наводитися по азимуту така гармата, по ідеї, може на всі 360 градусів. Єдине, що буде заважати - потік повітря, котрий при великій швидкості літака буде, по - перше, намагатися відірвати контейнер з гарматою з шарніра, якщо контейнер повернеться занадто поперек потоку; по - друге, якщо контейнер буде повернуто під деяким гострим кутом (не впоперек) до потоку, виникатиме поперечна складова аеродинамічної сили, що діятиме на контейнер, котра буде нахиляти літак по крену; по - третє, при набутті контейнером додатнього чи від'ємного кута звищення, він створюватиме також і додатню або від'ємну підйомну силу (це майже не нахилятиме літак, бо контейнер все одно треба підвішувати приблизно під центром мас літака); по - четверте, чим більше цей контейнер повернуто по азимуту (зрештою, по куту звищення теж, але кут звищення не може бути великим) - тим сильнішим стає лобовий опір контейнера, що сповільнюватиме літак. Для зменшення цих проблем, контейнер з гарматою треба виготовляти обтічним, причому не тільки при дії потоку вздовж осі контейнера, а й при повороті поперек потоку (не круглим, а трохи сплюснутим, схожим на лінзу в поперечному перерізі). Крім того, важливо, щоб потік повітря, при повернутому на деякий кут по азимуту контейнері, не створював поворотного моменту що додатково повертав би контейнер; для цього, контейнер повинен бути симетричним відносно повороту на 180 градусів, тобто передня і задня його частини, що при повороті впоперек потоку стануть правою та лівою, повинні бути однакової форми (аеродинамічно еквівалентні; тільки в одному з кінців контейнера зроблено отвір, через який вилітають снаряди). Зрозуміло також, що шарнір, на котрому кріпиться контейнер з гарматою, має бути зроблений достатньо міцним, щоб витримувати дію повітряного потоку при всіх можливих поворотах контейнера - щонайменше, при деякій невеликій, не максимальній, швидкості літака.
Ще одна причина, що може стати на заваді вільному наведенню гармати в такому контейнері на всі 360 градусів - вертикальні потоки повітря з сопел на режимі вертикального зльоту / вертикальної посадки / зависання. Якщо такий потік повітря з сопла потраплятиме на контейнер, котрий повернеться на відповідний кут - це може призвести до перекосу контейнера, або й його відриву. Тим не менше, вирішити цю проблему, щоб гармата могла повертатись на всі 360 градусів при зависанні, було б дуже вигідно - тоді було б можливо вести штурмовку цілей з режиму дуже малої швидкості, майже зависання на малій висоті, навіть якщо вони знаходяться збоку літака.
Ця гармата може бути універсальною зброєю штурмовика; нею можна було б вести вогонь і вперед, при атаці повітряної цілі чи штурмовці наземних об'єктів, і назад, захищаючись від винищувачів та атакуючих ракет, і взагалі по всій сфері, поєднуючи поворот гармати по азимуту з креном або фігурою [бочка] - в цьому випадку, точне наведення гармати досить складне, тому найкраще його довірити автоматичній системі захоплення цілей та наведення, причому вогонь може вестися як по наземних, так і по повітряних цілях, зокрема по атакуючих винищувачах та ракетах. Причому, в контейнері може бути змонтовано також автоматичну систему наведення такої гармати, наприклад відеокамеру, лазерний дальномір, можливо якісь інші пристрої (за підказкою, лазерний дальномір може бути скануючим, що визначатиме не тільки дистанцію до цілі, а й її кутові координати). Таким чином, замість стріляти самокерованими ракетами, пристрій самонаведення котрих втрачається при кожному пострілі, цей літак міг би стріляти з гармати із автоматичним наведенням, пристрій наведення котрої зберігається, а постріли здійснюються дешевими [нерозумними] снарядами (хоч зрештою, можна стріляти й керованими снарядами, якщо це буде потрібно).
Зрозуміло, що для зменшення лобового опору, в польоті контейнер з гарматою буде переважно повернутий по осі літака, інколи в положенні для стрільби вперед, інколи - в положенні для стрільби назад, залежно які цілі буде треба найімовірніше обстрілювати в найближчий час. В обидвох цих положеннях, можливо в деяких межах міняти азимут та кут звищення гармати, наводячись на цілі не тільки корпусом літака, а й самою гарматою. Розворот гармати з положення стрільби назад в положення стрільби вперед, або навпаки, здійснюється [проскоком] - швидко, щоб не занадто нагружати вузол з'єднання контейнера з пілоном, щоб не гальмувати літак та не заважати його пілотуванню. Цікаво, що саме такий швидкий розворот гармати, поєднаний з швидко виконаною літаком [бочкою], дозволить під час такого [проскоку] обстріляти одиночним пострілом, чи короткою чергою, будь - яку ціль на всій сфері (керування пілотажем літака, поворотом гармати, та моментом здійснення пострілу має бути в такому випадку дуже точним, тому цю задачу краще вирішувати автоматизовано). Через такі складнощі з повним використанням можливостей цієї поворотної гармати, можливо, було б вигідно для такого літака мати екіпаж не з одного, а двох пілотів, один з яких буде керувати польотом, а другий - керувати вогнем (було б вигідно щоб у кожного з пілотів були в кабіні всі необхідні прилади та пристрої, і для керування літаком, і для керування гарматою - щоб вони могли уже в польоті брати на себе ті чи інші функції, або підміняти одне одного). Однак, можливо, використання комп'ютерів дозволить обійтися і одним пілотом, збільшивши бойову нагрузку.
Особливо цікавим було б застосування такої поворотної гармати для того, щоб (найкраще - автоматизовано) збивати ракети, котрі атакують такий літак. У випадку вирішення цієї задачі, можна було б зробити літак, що був би достатньо захищений від вогню зенітними ракетами з землі, та ракетами [повітря - повітря] з винищувачів; він би не відводив ракети фальшивими цілями, не ховався б від них як стелс, а просто збивав би їх тою самою універсальною гарматою (зрозуміло, такою гарматою можна збивати і винищувачі, просто до них дальша віддаль, а ракета, для ураження, мусить підлетіти зовсім близько - що дозволяє системі керування вогнем збити ракету з великою імовірністю, особливо враховуючи, що комп'ютер може точно розрахувати задачу зустрічі снаряда з ціллю). Оскільки, теоретично, ракета може летіти з будь - якого напряму, щоб збити ракету, літак найчастіше мав би використати вищевказаний маневр, роблячи бочку і одночасно розвертаючи контейнер з гарматою; ракету, в такому випадку, найкраще збивати добре націленим одиночним пострілом, підпустивши її ближче (на оптимальну віддаль - або, можливо, спочатку стріляти здалеку, щоб була можливість встигнути зробити ще один постріл зблизька). Задача ускладнюється, коли літак атакує одночасно декілька ракет: зрозуміло, літаки з такою протиракетною системою ворог буде намагатися збити багатьма ракетами одночасно (оскільки особливо легко поцілити у важку дальню ракету, я спробував навіть уявити, як могла б виглядати важка зенітна ракета, спеціалізована проти такого літака - по ідеї, якби з центрального блоку ракети, що забезпечував би початкове зближення, запускались би декілька вражаючих малих ракет, збити їх всі було б значно важче). Однак, якщо вогнем з гармати керує комп'ютеризована система, багато ракет, що атакують одночасно, теж можна збити: літак може крутити довільну кількість бочок одна за другою, одночасно обертаючи контейнер з гарматою по азимуту відносно літака на довільну кількість обертів, та роблячи одиночні постріли у точно розраховані моменти часу, при точному донаведенні дрібними доворотами гармати, найкраще під керуванням автоматики, що бачить і супроводжує атакуючі ракети; в такий спосіб, можна збити досить багато ракет, котрі атакують кооперативно, з усіх можливих напрямків.
Оскільки атакуючі ракети можуть летіти швидко, реакція пілота може за ними не встигнути. Тому було б непогано зробити систему захисту від ракет повністю автоматичною, щоб вона (якщо ввімкнена пілотом), слідкувала б за можливими атаками ракет по всій сфері, та автоматично збивала б атакуючі ракети (беручи на себе керування, маневруючи літаком та керуючи вогнем автоматично, та віддаючи керування пілоту коли ракети збиті або пілот захотів взяти керування на себе). Побачити атакуючі ракети та слідкувати за ними можна відеокамерами, що дивитимуться навколо літака по всій сфері (та / або, за підказкою, радіолокацією з декількох десятків окремих антен, що відповідним чином розміщені на поверхні літака). Крім того, перед пострілом, контейнер з гарматою може бути трохи повернутий, для точнішого націлювання, коли ракета потрапить в поле зору системи наведення, розміщеної на контейнері - враховуючи більш точні дані про ціль з цієї системи.
Можливість зробити літак, що збиває атакуючі його ракети, виглядає настільки привабливою, що характеристики гармати можна оптимізувати саме під задачу збивання ракет; з усіма іншими завданнями гармата все одно справиться. Зрештою, крім збивання ракет, така універсальна гармата може багато іншого: обстрілювати літаки, що летять збоку; з бочки або великого крена обстрілювати літаки, що летять зверху; з бочки або великого крена стріляти по землі майже вертикально вниз; з польоту на малій висоті, вигідно штурмувати наземні цілі, точно наводячи гармату по азимуту та куту звищення; та інше.
Ця розробка була мною повністю завершена ще перед президентськими виборами 2004 року (окрім двох згаданих покращень сопла, зроблених дівчатами з моєї команди - вони зробили це у 2012 році). Навесні та влітку 2005 року, внаслідок обміну думками що виник у зв'язку з моєю політичною діяльністю, про все це стало відомо декільком іншим людям. Потім дехто з них дав мені зрозуміти, що в результаті зради ці ідеї були без мого дозволу передані іншим розробникам військової техніки, в тому числі іноземним. Не хотів би про це говорити, але ідеї, здається, ніби нові і непогані, так що не хочеться віддавати їх різноманітним падлюкам. Тому, задля захисту права на авторство і пріоритету на цей винахід, як і на всі інші свої винаходи та ідеї, я міг би пройти перевірку на сучасному варіанті детектора брехні (підпорогові запитання, неусвідомлювані відповіді, інша подібна техніка, але без анінайменшої підконтрольності), з тим щоб не виникало ніякого сумніву - чиї це ідеї, коли винайдені, коли та за яких обставин ці ідеї були передані іншим людям. І якщо з'являться якісь конкуруючі автори, то хочеться щоб і вони пройшли подібну перевірку; зрештою, кожен винахідник буде відстоювати своє авторство і пріоритет, чи не так?
Перш за все, сопла з поворотним вектором тяги, застосовані у "Харієрі", використовують два повороти реактивного струменя на 90 градусів: спочатку, кожен з чотирьох струменів (правий та лівий передні - від вентилятора зовнішнього контуру двигуна, правий та лівий задні - від самої турбіни) повертає від осі двигуна на 90 градусів убік в горизонтальній площині, а потім, уже в самому соплі, повертає ще раз на 90 градусів, і тоді поворотом самого сопла відносно поперечної осі визначається, куди буде напрямлено струмінь, що створює вектор тяги - вниз чи назад. Це значить, що на всіх режимах польоту літака, і на зависанні, і в горизонтальному польоті, реактивний струмінь повертається на 90 градусів два рази - що дуже зменшує коефіцієнт корисної дії такого двигуна.
Уявімо собі, що у нас є сопло з можливістю повертати вектор тяги на 90 градусів за один прийом, без попереднього повороту на 90 градусів у горизонтальній площині. Тоді, поставивши таке сопло замість двох задніх сопел схеми "Харієра", можна добитися значно більшої ефективності: в режимі зависання, сопло повертатиме реактивний струмінь на 90 градусів вниз тільки один раз, а в режимі горизонтального польоту, реактивний струмінь проходитиме сопло взагалі без поворотів - що значно покращило б характеристики рушійної установки літака.
Тоді виникає питання, чи можна поставити в схемі "Харієра" такі самі сопла, з поворотом струменя на 90 градусів тільки один раз, замість передніх сопел, тих що отримують реактивний струмінь з вентилятора низького тиску (зовнішній контур турбореактивного двигуна). В однодвигунній схемі, це спочатку здається неможливим через геометрію двигуна: без повороту реактивного струменя на 90 градусів у горизонтальній площині, такі сопла нема куди ставити - хіба що зробити вентилятор зовнішнього контуру занадто великим в діаметрі. Але тоді виникає ідея дещо змінити сам турбовентиляторний двигун: поставити замість одного вентилятора зовнішнього контуру два, правий і лівий, подаючи вихідний струмінь з цих двох вентиляторів далі на турбіну, а також і на (праве та ліве) передні сопла з поворотним вектором тяги (в такому варіанті, з'явиться місце щоб поставити такі сопла). Механічні обертання на ці два вентилятори можна передавати від турбіни через повздовжній вал, котрий через конічні шестерні обертатиме проміжний поперечний вал, котрий в свою чергу, також через конічні шестерні, обертатиме самі два вентилятори.
Все це виглядало дуже добре, і залишалося вигадати конструкцію самого сопла, що могло б відхиляти вектор тяги на 90 градусів.
Початково, конструкція винайденого мною сопла, з можливістю відхилення векора тяги вертикально, була зовсім простою. У прямокутному (в поперечному перерізі) каналі сопла, що має відкритий знизу прямокутний виріз (повністю відсутню нижню стінку по довжині від задньої кромки і назад приблизно на дві з половиною висоти каналу сопла), зверху, прилегло до верхньої стінки, монтується пружна гнучка пластина, що має ширину на весь канал сопла, котра жорстко закріплена передньою кромкою до конструкції сопла, а задньою кромкою закріплена на своїх кутах справа і зліва до спеціальних повзунів, котрі можуть, під дією рульових машинок переїжджаючи по відповідної форми (дугоподібних) пазах в бокових стінках сопла, відгинати її вниз, щоб ця зігнута пластина відхиляла вниз потік, так що він ішов би не через задній зріз сопла (горизонтально), а через вищевказаний відкритий знизу виріз (вертикально). Зрозуміло, таку пружну гнучку пластину треба виготовляти зі спеціальних матеріалів, або робити її набірною з ланок, подібних на гусеницю танка (з якимись пружинами в з'єднаннях), щоб ця відхиляюча пластина витримувала багатократне згинання й розгинання, а також силу реакції струменя (це все легше уявити, розглянувши малюнок сопла, в проекції збоку, для різних положень цієї відхиляючої пластини; для наглядності, ця пластина, котра в проекції збоку виглядає як тонка лінія, зображена темнішою).
Для того, щоб краще повертати реактивний струмінь на великий кут (90 градусів або трохи більше), кінець відхиляючої пластини має загинатися не просто вниз на 90 градусів, а навіть трохи назад, більше за 90 градусів; і все одно, струмінь може втратити деяку частину потужності. Щоб поворот реактивного струменя відхиляючою пластиною був ефективнішим, можна вздовж нижніх країв обох бокових стінок прямокутного каналу сопла, по всій довжині нижнього вирізу каналу сопла, влаштувати додаткові вертикальні аеродинамічні поверхні (тобто продовжити вниз бокові стінки каналу сопла, нижче дна каналу сопла), щоб вони виступали вниз приблизно на четверть висоти каналу сопла або більше. Вони майже не створюватимуть лобового опору бо орієнтовані по осі апарата, однак при максимально перегнутій відхиляючій пластині утворюватимуть разом з її кінцем (відігнутим вниз більш ніж на 90 градусів, тобто аж трохи назад) аеродинамічний елемент, що краще формуватиме направлений вниз реактивний струмінь (ці додаткові бокові аеродинамічні елементи мають майже торкатися бокових кромок кінця відхиляючої пластини; крім того, ці додаткові аеродинамічні елементи можна трохи продовжити вперед або назад, добиваючись найкращих характеристик літального апарату). При цьому, пази в бокових стінках каналу сопла, по котрих переїжджають повзуни що згинають відхиляючу пластину, мають заходити вниз аж на ці додаткові бокові аеродинамічні елементи, можливо аж до самих їх нижніх кромок; саму відхиляючу пластину треба тоді зробити відповідно довшою. Таким чином, роблячи бокові аеродинамічні поверхні щораз далі виступаючими вниз, та подовжуючи відхиляючу пластину, щоб вона загиналась вниз та все далі назад, можна створити сопло, що повертатиме реактивний струмінь навіть значно більше, ніж на 90 градусів.
Повзуни, що ковзають по дугоподібних пазах в бокових стінках сопла, можуть бути з'єднані між собою, і керуватися одною і тою ж рульовою машинкою. Для цього, дуга по котрій прокладені дугоподібні пази повинна бути у формі четверті круга, центр котрого знаходиться зверху над каналом сопла, майже прилегло до нього, а знизу цей круг дотикається до площини нижньої сторони каналу сопла. Тоді, від кожного повзуна до центра цього круга потрібно зробити силовий важіль (зрозуміло, не в каналі сопла, а безпосередньо збоку, за його стінкою), тоді як між собою обидва ці важелі з'єднуватимуться віссю, котра проходить через центр цього круга перпендикулярно площинам бічних сторін сопла (вісь проходить не в каналі сопла, а трохи вище за верхню його сторону). При такій конструкції, обидва повзуни завжди надають кутам відхиляючої площини того самого відхилення, що дозволяє уникнути перекосів та заклинювань. Тяга від рульової машинки може приєднуватися до повзуна і проходити збоку, прилегло до бічної сторони сопла. Якщо повзуни синхронізовані, як описано вище, рульова машинка може бути тільки з одної сторони - але краще все ж зробити їх дві, по обидві сторони, краще з можливістю дублювання (коли керувати соплом, хоч і повільніше, може тільки одна машинка, якщо інша вийде з ладу).
Повзуни, керуючи згином відхиляючої пластини, можуть не тільки згинати її повністю до кінця (максимальне відхилення вектора тяги, трохи більше ніж 90 градусів), та розгинати повністю до прилягання вздовж верхньої стінки каналу сопла (режим без відхилення вектору тяги, горизонтальна тяга); можливі також і всі проміжні стани, що дозволяє, тими ж рульовими машинками, керувати вектором тяги, відхиляючи його від повздовжньої осі на довільний кут, від 0 до (трохи більше за) 90 градусів. Це може дозволяти літаку з такими соплами не тільки здійснювати вертикальний зліт та посадку, а й маневрувати за рахунок відхилення вектору тяги, інколи - при різному куті відхилення на різних соплах. В більшості випадків, рульові машинки всіх трьох сопел механічно синхронізовані, і всі три сопла відхиляють вектор тяги на той самий кут; однак, інколи рульові машинки можна спеціально розсинхронізувати (відімкнути механічне з'єднання), надаючи соплам різного кута відхилення, що дозволяє пришвидшити маневри по крену й куту атаки; одночасно керувати всіма трьома соплами складно, тому таке покращення маневреності, що зменшує надійність і стійкість літака, краще доручити автоматиці, передбачивши можливість знову синхронізувати кут відхилення всіх трьох сопел, щоб можна було керувати вручну: наприклад, при відключених рульових машинках, всі відхиляючі площини розпрямляються під дією пружності конструкції та реакції потоку повітря (набувають одного й того самого, нульового, кута відхилення вектора тяги), механічно з'єднуються в такому положенні, після чого кутом вектору тяги на всіх соплах можна знову керувати синхронно, навіть якщо деякі рульові машинки вийшли з ладу.
Однак, коли про цю ідею стало відомо, виникли наступні зауваження: 1) це сопло повертатиме вектор тяги на кут, менший за 90 градусів, а щоб повернути його на 90 градусів або трохи більше, треба настільки зігнути відхиляючу пластину, що вертикальна тяга буде відчутно меншою за горизонтальну через втрати на в'язке тертя потоку повітря; 2) на режимі зависання, для маневрів і стабілізації, доводиться керувати потоком повітря, трохи змінюючи його кут нахилу відносно вертикалі, що важко робити, міняючи кут згину цілої відхиляючої пластини, бо рульові машинки, що її відхиляють, повинні бути потужними, тому складно зробити їх ще й такими, що реагували б достатньо швидко; 3) між боковими краями відхиляючої пластини і боковими стінками каналу сопла залишаться щілини, що також зменшуватиме тягу відхиленого потоку повітря.
Для виправлення цих недоліків, дівчата з моєї команди запропонували наступні технічні рішення.
Для ефективнішого відхилення потоку вниз на 90 градусів та незначного маневрування вектором тяги на режимі зависання (а також для уможливлення, коли треба, трохи зменшувати тягу, що корисно для стабілізації літального апарату), було запропоновано наступне (все що сказано до кінця цього абзацу). Пропонується забрати передню частину вищевказаного відкритого вирізу в нижній стінці каналу сопла (саме ту, з котрої задньою кромкою відхиляючої пластини, а також боковими стінками каналу сопла та переднім зрізом вирізу, формується вихідне вікно сопла на режимі вертикальної тяги), поперечними аеродинамічними жалюзями, котрі займали б на різних режимах польоту наступні положення: на режимі горизонтальної тяги, всі жалюзі повернуті горизонтально, (майже) дотикаючись кромками одна до одної і формуючи з себе нижню сторону (дно) каналу сопла там, де знаходиться вихідне вікно сопла на режимі вертикальної тяги; крім того, на режимі горизонтального польоту ці жалюзі можуть повертатися на деякий невеликий кут, відхиляючись від горизонтального положення (це значить, набуваючи деякого, додатнього чи від'ємного, кута атаки), що дозволяє (на додатніх кутах атаки) дещо відхиляти вниз деяку частину реактивного струменя, керуючи таким чином літальним апаратом, деякою мірою подібно до того, як керують елеронами чи рулями висоти; на (перехідному) режимі, коли потік повітря відхиляється вниз під деяким гострим кутом до горизонталі відхиляючою пластиною, що уже дещо викривлена рульовими машинками, жалюзі набувають такого кута атаки, щоб відхилений вниз потік повітря проходив сопло з найменшими втратами, а малі рухи цих жалюзів дозволяли б найефективніше маневрувати вектором тяги; на режимі вертикальної тяги, коли потік повітря відхиляється вертикально вниз, жалюзі повертаються приблизно вертикально, з кутом атаки навіть трохи більшим за 90 градусів, щоб найефективніше довернути потік повітря, уже повернутий відхиляючою пластиною, до кута (приблизно) 90 градусів, а також щоб малими рухами дещо маневрувати вектором тяги, для маневрів та стабілізації літального апарата на режимі зависання; крім того, ці жалюзі вигідно зробити в той спосіб, щоб передня половина цих жалюзів (наприклад, дві передні жалюзі, якщо всього їх сопло має чотири), могли відхилятися рульовими машинками окремо від решти жалюзів, що дозволятиме, відхиляючи передню і задню групу жалюзів під дещо різними кутами, зменшувати тягу - це теж корисно для маневрів та стабілізації літального апарата на режимі зависання. Крім того, пропонується, продовживши нижні краї обох бокових стінок прямокутного каналу сопла, по всій їх довжині де стоять жалюзі, влаштувати додаткові вертикальні аеродинамічні поверхні, що виступають вниз на відстань, рівну чи трохи більшу за напівхорду жалюзі і (майже) не створюватимуть лобового опору бо орієнтовані по осі апарата, однак при вертикальному положенні жалюзів утворюватимуть разом з ними аеродинамічний елемент, що краще формуватиме направлений вниз струмінь повітря (ці додаткові аеродинамічні елементи мають з боків майже торкатися бокових кромок жалюзів; крім того, ці додаткові аеродинамічні елементи можна трохи продовжити вперед або назад, добиваючись найкращих характеристик літального апарату). Зрозуміло, що для забезпечення додаткової маневреності, керування цими жалюзями можна здійснювати так само, як було описано вище для керування викривляючими пластинами, на всіх соплах синхронно або (наприклад, при зависанні) на кожному окремо - з тою різницею, що жалюзі, самі по собі, міняють вектор тяги значно менше, однак можуть маневрувати значно швидше, вимагаючи меншої потужності від рульових машинок.
Для того, щоб між боковими краями відхиляючої пластини і боковими стінками каналу сопла не було щілин, моя знайома по університету запропонувала наступне (все що сказано до кінця цього абзацу). На внутрішніх бокових стінках каналу сопла, по кривих, що приблизно співпадають з проекцією на ці стінки пружної відхиляючої пластини коли вона повністю зігнута аби відхиляти потік вертикально вниз, треба зробити малі (найменші що триматимуть нагрузку, орієнтовно менше відсотка від ширини каналу сопла) уступи, до яких буде поступово, з деяким притиском, прилягати відхиляюча пластина (тонкими боковими полосками на її краях), коли рульові машинки згинатимуть її від прямої форми (для горизонтальної тяги) до максимально викривленої форми (для вертикальної тяги). Таким чином, для режиму вертикальної тяги щілин не буде, для режиму горизонтальної тяги щілини не утворюються, а для режиму посередині, коли відхиляюча пластина прилягає до уступів не повністю, щілини будуть тільки на тих нижніх участках бокових країв відхиляючої поверхні, котрі на даному куті відхилення вектору тяги ще не прилягають до уступів. Крім того, вигідно зробити форму цих уступів в профіль (тобто криву на внутрішніх бокових поверхнях каналу сопла, по якій проходять уступи), такою що найкраще зформує потрібний профіль викривленої відхиляючої пластини для режиму вертикальної тяги (враховуючи форму криволінійних пазів, по котрих ходять повзуни). Крім того, вигідно зробити форму цих уступів в профіль (тобто криву на внутрішніх бокових поверхнях каналу сопла, по якій проходять уступи), такою щоб краї відхиляючої пластини, коли вони прилягають до цих уступів, завжди прилягали до них з деяким притиском, щоб там, де край відхиляючої пластини прилягає до уступа, щілин утворитися не могло. Також, такі уступи дозволяють зробити викривляючу пластину гнучкішою, легшою і не такою міцною, що дасть змогу використовувати для її згинання менш потужні рульові машинки - адже ці уступи служитимуть для відхиляючої пластини опорами, в результаті ця пластина не повинна бути настільки міцною, і якщо посилена задня кромка цієї відхиляючої поверхні буде повзунами утримуватися в стані деякого натягу, то в результаті відхиляюча пластина буде значно менш нагруженою, працюючи швидше на розтяг аніж на згин (вигідно зробити відхиляючу пластину так, щоб повздовж вона згиналась легко і спиралась на уступи, а впоперек тримала нагрузку).
В цілому, різні режими роботи сопла можна побачити на малюнку. Пружна відхиляюча пластина та жалюзі (рухомі елементи сопла, що безпосередньо відхиляють та формують потік повітря), котрі зображені на вигляді збоку лініями, для наглядності намальовані темнішим.
Таким чином, в отриманому в результаті літальному апараті (його конструкцію можна побачити на малюнку), всі три (праве й ліве передні та одне заднє) сопла повертають реактивний струмінь на 90 градусів тільки одним поворотом в режимі зависання, а в режимі горизонтальної тяги - струмінь взагалі не зазнає поворотів, що значно вигідніше за схему "Харієра". Зрозуміло, прямокутні в перерізі сопла вимагають зробити деякі перехідні участки каналів, котрі перетворювали б (напів)круглий в перерізі струмінь з турбіни / вентиляторів на прямокутний, що призведе до деяких втрат потужності; також деякі втрати потужності будуть на відхиляючих кострукціях сопел, точніше - реактивний струмінь в соплах втрачатиме потужність на уступах, на котрі спирається відхиляюча пластина, та на дугоподібних пазах, по котрих ходять повзуни що згинають цю пластину, а також на жалюзях - однак ці втрати досить незначні. Крім того, порівняно з "Харієром", рушійна установка такого літака може мати більший ступінь двоконтурності, а отже, меншу витрату палива та більшу дальність польоту.
Загальну компоновку літака можна бачити на малюнку. Крило можна зробити по схемі високоплану, над блоком двигуна й сопел, шасі трьохстійкове з передньою стійкою, гондоли основних стійок шасі - на крилах, стабілізатор Т - подібний, кабіна перед блоком двигуна.
Озброєння такого літака можна зробити стандартно, підвішуючи під фюзеляж та під крила ракети й бомби на пілонах. Наприклад, на пілонах під крилами можна підвішувати дві досить важкі бомби. Крім того, для літака з вертикальним зльотом та посадкою, на місця цих двох бомб можна підвісити дві обтічні капсули, в кожній з котрих можна перевозити одну людину, що могла б десантуватися на парашуті або вибиратися з капсули на землю після вертикальної посадки, і забиратися в капсулу коли літак стоїть на землі; це дозволило б переміщати такими літаками вглиб території ворога якихось спеціальних людей, а потім забирати їх звідтам, здійснивши вертикальну посадку в умовленому місці (сам я думав, що буде необхідним зберігати симетричну бойову нагрузку на правому та лівому крилі під час вертикального зльоту та посадки, щоб літак не перевертався; та за підказкою, несиметричну бойову нагрузку на крилах, наприклад коли під одним крилом залишилася бомба, а під другим бомби нема, можна компенсувати, влаштувавши в крилах баки для пального, та перекачуючи пальне з одного крила в інше).
Крім того, обдумуючи озброєння для цього літака, я вигадав досить цікаву універсальну турель з автоматичною гарматою, що могла б стріляти, наводячись на ціль незалежно від положення самого літака, і вперед, і назад, а з креном або маневром [бочка] - взагалі по всій сфері навкруг літака (за досить очевидною підказкою, таку турель можна встановлювати й на інших літальних апаратах, тобто цей винахід має і самостійне значення).
Уявімо собі автоматичну гармату, підвішену під штурмовик в зовнішньому довгастому обтічному контейнері на пілоні, з боєзапасом що міститься в тому самому контейнері, ствол гармати напрямлений по осі контейнера (зображено на малюнку). Розглянемо конструкцію, коли контейнер підвішено під пілон тільки в одній точці, посередині контейнера, і рульові машинки, котрі знаходяться в пілоні, або в самому контейнері, дозволяють повертати контейнер відносно пілона (і цілого літака), наводячи гармату по азимуту і куту звищення. Зрозуміло, наводитися із занадто великим додатнім чи від'ємним кутом звищення буде неможливо - заважатимуть елементи конструкції літака; щоб зменшити ці обмеження, уможлививши діапазон кутів звищення хоч +-10 градусів, пілон треба виготовити досить високим, щоб контейнер з гарматою висів на досить великій віддалі від фюзеляжу; сам пілон при тому матиме, у вигляді збоку, трикутну форму, одною з сторін приєднаний до фюзеляжу, та з протилежною їй вершиною трикутника що направлена вниз, на якій і знаходиться поворотний керований шарнір, на котрому закріплено контейнер з гарматою.
Хоч наведення по куту звищення обмежене, наводитися по азимуту така гармата, по ідеї, може на всі 360 градусів. Єдине, що буде заважати - потік повітря, котрий при великій швидкості літака буде, по - перше, намагатися відірвати контейнер з гарматою з шарніра, якщо контейнер повернеться занадто поперек потоку; по - друге, якщо контейнер буде повернуто під деяким гострим кутом (не впоперек) до потоку, виникатиме поперечна складова аеродинамічної сили, що діятиме на контейнер, котра буде нахиляти літак по крену; по - третє, при набутті контейнером додатнього чи від'ємного кута звищення, він створюватиме також і додатню або від'ємну підйомну силу (це майже не нахилятиме літак, бо контейнер все одно треба підвішувати приблизно під центром мас літака); по - четверте, чим більше цей контейнер повернуто по азимуту (зрештою, по куту звищення теж, але кут звищення не може бути великим) - тим сильнішим стає лобовий опір контейнера, що сповільнюватиме літак. Для зменшення цих проблем, контейнер з гарматою треба виготовляти обтічним, причому не тільки при дії потоку вздовж осі контейнера, а й при повороті поперек потоку (не круглим, а трохи сплюснутим, схожим на лінзу в поперечному перерізі). Крім того, важливо, щоб потік повітря, при повернутому на деякий кут по азимуту контейнері, не створював поворотного моменту що додатково повертав би контейнер; для цього, контейнер повинен бути симетричним відносно повороту на 180 градусів, тобто передня і задня його частини, що при повороті впоперек потоку стануть правою та лівою, повинні бути однакової форми (аеродинамічно еквівалентні; тільки в одному з кінців контейнера зроблено отвір, через який вилітають снаряди). Зрозуміло також, що шарнір, на котрому кріпиться контейнер з гарматою, має бути зроблений достатньо міцним, щоб витримувати дію повітряного потоку при всіх можливих поворотах контейнера - щонайменше, при деякій невеликій, не максимальній, швидкості літака.
Ще одна причина, що може стати на заваді вільному наведенню гармати в такому контейнері на всі 360 градусів - вертикальні потоки повітря з сопел на режимі вертикального зльоту / вертикальної посадки / зависання. Якщо такий потік повітря з сопла потраплятиме на контейнер, котрий повернеться на відповідний кут - це може призвести до перекосу контейнера, або й його відриву. Тим не менше, вирішити цю проблему, щоб гармата могла повертатись на всі 360 градусів при зависанні, було б дуже вигідно - тоді було б можливо вести штурмовку цілей з режиму дуже малої швидкості, майже зависання на малій висоті, навіть якщо вони знаходяться збоку літака.
Ця гармата може бути універсальною зброєю штурмовика; нею можна було б вести вогонь і вперед, при атаці повітряної цілі чи штурмовці наземних об'єктів, і назад, захищаючись від винищувачів та атакуючих ракет, і взагалі по всій сфері, поєднуючи поворот гармати по азимуту з креном або фігурою [бочка] - в цьому випадку, точне наведення гармати досить складне, тому найкраще його довірити автоматичній системі захоплення цілей та наведення, причому вогонь може вестися як по наземних, так і по повітряних цілях, зокрема по атакуючих винищувачах та ракетах. Причому, в контейнері може бути змонтовано також автоматичну систему наведення такої гармати, наприклад відеокамеру, лазерний дальномір, можливо якісь інші пристрої (за підказкою, лазерний дальномір може бути скануючим, що визначатиме не тільки дистанцію до цілі, а й її кутові координати). Таким чином, замість стріляти самокерованими ракетами, пристрій самонаведення котрих втрачається при кожному пострілі, цей літак міг би стріляти з гармати із автоматичним наведенням, пристрій наведення котрої зберігається, а постріли здійснюються дешевими [нерозумними] снарядами (хоч зрештою, можна стріляти й керованими снарядами, якщо це буде потрібно).
Зрозуміло, що для зменшення лобового опору, в польоті контейнер з гарматою буде переважно повернутий по осі літака, інколи в положенні для стрільби вперед, інколи - в положенні для стрільби назад, залежно які цілі буде треба найімовірніше обстрілювати в найближчий час. В обидвох цих положеннях, можливо в деяких межах міняти азимут та кут звищення гармати, наводячись на цілі не тільки корпусом літака, а й самою гарматою. Розворот гармати з положення стрільби назад в положення стрільби вперед, або навпаки, здійснюється [проскоком] - швидко, щоб не занадто нагружати вузол з'єднання контейнера з пілоном, щоб не гальмувати літак та не заважати його пілотуванню. Цікаво, що саме такий швидкий розворот гармати, поєднаний з швидко виконаною літаком [бочкою], дозволить під час такого [проскоку] обстріляти одиночним пострілом, чи короткою чергою, будь - яку ціль на всій сфері (керування пілотажем літака, поворотом гармати, та моментом здійснення пострілу має бути в такому випадку дуже точним, тому цю задачу краще вирішувати автоматизовано). Через такі складнощі з повним використанням можливостей цієї поворотної гармати, можливо, було б вигідно для такого літака мати екіпаж не з одного, а двох пілотів, один з яких буде керувати польотом, а другий - керувати вогнем (було б вигідно щоб у кожного з пілотів були в кабіні всі необхідні прилади та пристрої, і для керування літаком, і для керування гарматою - щоб вони могли уже в польоті брати на себе ті чи інші функції, або підміняти одне одного). Однак, можливо, використання комп'ютерів дозволить обійтися і одним пілотом, збільшивши бойову нагрузку.
Особливо цікавим було б застосування такої поворотної гармати для того, щоб (найкраще - автоматизовано) збивати ракети, котрі атакують такий літак. У випадку вирішення цієї задачі, можна було б зробити літак, що був би достатньо захищений від вогню зенітними ракетами з землі, та ракетами [повітря - повітря] з винищувачів; він би не відводив ракети фальшивими цілями, не ховався б від них як стелс, а просто збивав би їх тою самою універсальною гарматою (зрозуміло, такою гарматою можна збивати і винищувачі, просто до них дальша віддаль, а ракета, для ураження, мусить підлетіти зовсім близько - що дозволяє системі керування вогнем збити ракету з великою імовірністю, особливо враховуючи, що комп'ютер може точно розрахувати задачу зустрічі снаряда з ціллю). Оскільки, теоретично, ракета може летіти з будь - якого напряму, щоб збити ракету, літак найчастіше мав би використати вищевказаний маневр, роблячи бочку і одночасно розвертаючи контейнер з гарматою; ракету, в такому випадку, найкраще збивати добре націленим одиночним пострілом, підпустивши її ближче (на оптимальну віддаль - або, можливо, спочатку стріляти здалеку, щоб була можливість встигнути зробити ще один постріл зблизька). Задача ускладнюється, коли літак атакує одночасно декілька ракет: зрозуміло, літаки з такою протиракетною системою ворог буде намагатися збити багатьма ракетами одночасно (оскільки особливо легко поцілити у важку дальню ракету, я спробував навіть уявити, як могла б виглядати важка зенітна ракета, спеціалізована проти такого літака - по ідеї, якби з центрального блоку ракети, що забезпечував би початкове зближення, запускались би декілька вражаючих малих ракет, збити їх всі було б значно важче). Однак, якщо вогнем з гармати керує комп'ютеризована система, багато ракет, що атакують одночасно, теж можна збити: літак може крутити довільну кількість бочок одна за другою, одночасно обертаючи контейнер з гарматою по азимуту відносно літака на довільну кількість обертів, та роблячи одиночні постріли у точно розраховані моменти часу, при точному донаведенні дрібними доворотами гармати, найкраще під керуванням автоматики, що бачить і супроводжує атакуючі ракети; в такий спосіб, можна збити досить багато ракет, котрі атакують кооперативно, з усіх можливих напрямків.
Оскільки атакуючі ракети можуть летіти швидко, реакція пілота може за ними не встигнути. Тому було б непогано зробити систему захисту від ракет повністю автоматичною, щоб вона (якщо ввімкнена пілотом), слідкувала б за можливими атаками ракет по всій сфері, та автоматично збивала б атакуючі ракети (беручи на себе керування, маневруючи літаком та керуючи вогнем автоматично, та віддаючи керування пілоту коли ракети збиті або пілот захотів взяти керування на себе). Побачити атакуючі ракети та слідкувати за ними можна відеокамерами, що дивитимуться навколо літака по всій сфері (та / або, за підказкою, радіолокацією з декількох десятків окремих антен, що відповідним чином розміщені на поверхні літака). Крім того, перед пострілом, контейнер з гарматою може бути трохи повернутий, для точнішого націлювання, коли ракета потрапить в поле зору системи наведення, розміщеної на контейнері - враховуючи більш точні дані про ціль з цієї системи.
Можливість зробити літак, що збиває атакуючі його ракети, виглядає настільки привабливою, що характеристики гармати можна оптимізувати саме під задачу збивання ракет; з усіма іншими завданнями гармата все одно справиться. Зрештою, крім збивання ракет, така універсальна гармата може багато іншого: обстрілювати літаки, що летять збоку; з бочки або великого крена обстрілювати літаки, що летять зверху; з бочки або великого крена стріляти по землі майже вертикально вниз; з польоту на малій висоті, вигідно штурмувати наземні цілі, точно наводячи гармату по азимуту та куту звищення; та інше.
Ця розробка була мною повністю завершена ще перед президентськими виборами 2004 року (окрім двох згаданих покращень сопла, зроблених дівчатами з моєї команди - вони зробили це у 2012 році). Навесні та влітку 2005 року, внаслідок обміну думками що виник у зв'язку з моєю політичною діяльністю, про все це стало відомо декільком іншим людям. Потім дехто з них дав мені зрозуміти, що в результаті зради ці ідеї були без мого дозволу передані іншим розробникам військової техніки, в тому числі іноземним. Не хотів би про це говорити, але ідеї, здається, ніби нові і непогані, так що не хочеться віддавати їх різноманітним падлюкам. Тому, задля захисту права на авторство і пріоритету на цей винахід, як і на всі інші свої винаходи та ідеї, я міг би пройти перевірку на сучасному варіанті детектора брехні (підпорогові запитання, неусвідомлювані відповіді, інша подібна техніка, але без анінайменшої підконтрольності), з тим щоб не виникало ніякого сумніву - чиї це ідеї, коли винайдені, коли та за яких обставин ці ідеї були передані іншим людям. І якщо з'являться якісь конкуруючі автори, то хочеться щоб і вони пройшли подібну перевірку; зрештою, кожен винахідник буде відстоювати своє авторство і пріоритет, чи не так?