Дельтапланы, в том виде, каком их сейчас знают, появились сравнительно недавно. После полетов Otto Lilienthal на аппаратах собственной конструкции (они позволяли осуществлять старт и посадку так же, как и на современных дельтапланах – с ног), и его трагической гибели, авиаторы сконцентрировались на постройке моторных летательных аппаратов. Лишь в 20-х годах нашего века появились планера, которые использовались для спортивных полетов. Однако, для полетов на планере требуется аэродром и буксировщик (самолет или лебедка), кроме того, в случае посадки вне аэродрома (на маршруте), у пилота возникают проблемы с доставкой аппарата на аэродром и т.п. Мечту пилотов об автономном "персональном" летательном аппарате воплотил в реальность Francis Rogallo. Он начал свои исследования гибких крыльев еще в 40-х годах, а в 1948 уже получил соответствующий патент. В 60-х годах его исследованиями заинтересовалось NASA. Несмотря на то, что в космической области крылья Rogallo так и не нашли своего применения, усилия конструкторов не пропали даром – в результате этих исследований появились первые дельтапланы. Они имели довольно скромные аэродинамические характеристики, но обладали уникальными качествами – легкостью, простотой конструкции и относительной простотой в управлении (фото 1).

Крылья Rogallo имели довольно простую конструкцию – каркас из четырех основных труб, мачта сверху, трапеция снизу, тросовые растяжки, и парус из легкой ткани. Поверхность крыла формировалась исключительно потоком набегающего воздуха и имела форму, близкую к конусной. Угол при вершине у таких аппаратов составлял не более 90 градусов (фото 2). Некоторые пилоты еще помнят аппараты типа Brasil, которые строили в конце 70-х годов наши умельцы. Именно с таких аппаратов начинался в СССР дельтапланеризм.

Совершенствование крыльев Rogallo шло одновременно по двум направлениям. Во-первых, для улучшения аэродинамического качества, конструкторы стали создавать модели с бОльшим углом при вершине (фото 3). Во-вторых, конструкторы стали пытаться управлять формой крыла путем введения жестких элементов в ткань обшивки крыла (лат). Изначально это было обусловлено тем, что некоторые пилоты попадали на дельтапланах в очень опасный режим полета – флаттерное пикирование (или просто флаттер). Это происходило тогда, когда угол атаки крыла становился близким к нулю, и обшивка начинала совершать волнообразные движения (словно флаг на ветру). Аппарат становился неуправляемым и падал (либо обшивка разрушалась еще в воздухе, что также приводило к неминуемому падению). Первоначально, латы ставились как раз для того, чтобы предотвратить развитие флаттера, они были прямыми и располагались в задней части крыла. Однако вскоре стало понятно, что с помощью лат можно формировать профиль передней части крыла, а это позволит увеличить аэродинамическое качество (фото 4). Так появилось второе поколение дельтапланов, характерным признаком представителей которого можно считать наличие лат, формирующих профиль передней части крыла. В СССР получил феноменально широкое распространение дельтапалан "Славутич УТ" – характерный представитель второго поколения дельтапланов. Несмотря на скромные аэродинамические характеристики, он длительное время серийно выпускался в СССР, и стал первым дельтапланом для сотен (а может быть и тысяч) пилотов- дельтапланеристов.

Помимо борьбы за аэродинамическое качество, при разработке новых моделей дельтапланов велась также борьба за расширение диапазона скоростей. Одним из нововведений, позволивших добиться успехов в этом направлении, является появление объемных крыльев. Вначале конструкторы просто увеличивали боковой карман, внутри которого проходила труба каркаса. На многих моделях площадь двойной обшивки составляла до 30 процентов площади крыла. Естественно, что наличие двойной обшивки потребовало полного отказа от формирования профиля передней части крыла набегающим потоком воздуха и на всех аппаратах данного типа стали устанавливаться жесткие профилированные латы (фото 5). Форма поверхности передней части крыла стала уже близкой к цилиндрической. Это было третье поколение дельтапланов. Благодаря публикации в журнале "Крылья Родины" чертежей аппарата Atlas французской фирмы La Mouette, этот аппарат, а также его многочисленные варианты, созданные нашими конструкторами, стали наиболее распространенными в СССР аппаратами третьего поколения.

На многих моделях дельтапланов улучшение аэродинамического качества приводило к ухудшению их управляемости. Это было связано со многими факторами, однако конструкторам удалось найти универсальное решение, позволившее существенно улучшить управляемость дельтапланов практически любых конструкций. Это решение – "плавающая" поперечина. Ее начали применять уже на дельтапланах второго поколения (фото 6), однако по мере увеличения бокового кармана на аппаратах третьего поколения, применение "плавающей" поперечины стало просто необходимым. Смысл нововведения прост – ликвидируется жесткая связь между килевой трубой (к которой подцеплен пилот и прикреплена трапеция) и поперечиной. Посередине поперечной трубы делается шарнир, и она крепится к килевой трубе с помощью системы тросов. Таким образом существенно повышается эффективность управления дельтапланом. Это нововведение позволило спрятать поперечную трубу внутрь двойной обшивки, доведя площадь последней до 80, а на некоторых моделях и до 100 процентов площади крыла. Естественно, что для сохранения формы двойной обшивки, потребовалось применение нижних лат. Так появилось четвертое поколение дельтапланов, к которому принадлежит подавляющее количество аппаратов, эксплуатируемых в настоящее время (фото 7). В СССР серийно выпускался аппарат "Славутич-Спорт-5" (или просто С-5), который являлся типичным представителем первых дельтапланов четвертого поколения.

Совершенствование конструкции дельтапланов четвертого поколения продолжается. И хотя нововведения не носят революционного характера, современные конструкции обладают значительно более высокими аэродинамическими характеристиками, чем их предшественники. Основные задачи по совершенствованию аппаратов не изменились, конструкторы борются за повышение скорости, увеличение аэродинамического качества, улучшение управляемости и взлетно-посадочных характеристик. К наиболее значительным нововведениям в конструкции дельтапланов четвертого поколения стоит отнести скрытие килевой трубы внутри паруса (соответственно, отказ от килькармана), применение гибких законцовок крыла и отказ от использования мачты (за счет применения несущей поперечной балки из композитных материалов). Также, продолжаются эксперименты по разработке новых профилей, изменению формы крыла и применению различных нетканных материалов для изготовления обшивки крыла (или ее отдельных частей). Но это уже лишь "вылизывание" конструкций, которое не вносит в них принципиальных изменений.

Следующее (пятое) поколение дельтапланов – жесткокрылы – по большому счету, дельтапланами не являются. От крыла Rogallo у них осталась, разве что, трапеция, да и то не у всех. Это жесткокрылы типа Exxtacy (фото 8), Stalker, GhostBuster (фото 9), Swift (фото 10). Фактически, это планера, позволяющие стартовать с ног (а некоторые позволяют и приземляться на ноги).

Во все времена находились конструкторы, которые стремились создать конструкции дельтапланов, непохожие ни на что обычное. Многие из этих попыток не имели продолжения (например, дельтаплан со щелевым крылом (фото 11), дельтаплан с кольцевым крылом), другие же, например, дельтапланы без поперечины, стали основой для серийных конструкций (фото 12).

Полезные ссылки

• Otto Lilienthal Museum
  
• Змей Горыныч - дельтаплан со щелевым крылом
  
• A Brief History Of Hang Gliding, Paragliding, and WillsWing