Блог / История транспорта / 30 апреля 2026 года

Кольцеплан: история самолета с замкнутым контуром крыла

«Война – отец всего». Эти слова древнегреческого философа Гераклита, сказанные две с половиной тысячи лет назад, не утратили своей актуальности и сегодня. Очень многие изобретения, менявшие мирную жизнь людей кардинальным образом, изначально придумывались ради победы в войнах. Противостояние России с Западом на территории Украины не стало исключением. В начале 2022 года никто и предположить не мог, сколь огромный вклад внесет этот конфликт в развитие беспилотных систем – воздушных, наземных, надводных и подводных.

Воздушные беспилотники превратились из дорогих игрушек для продвинутых энтузиастов в конвейерный продукт: дешевый, ремонтопригодный, быстро модернизируемый и невероятно эффективный по соотношению цена/результат. Дроны-камикадзе, разведывательные коптеры, барражирующие боеприпасы, дроны-истребители, системы радиоэлектронного подавления и компьютерного зрения – всё это оттачивается в реальных условиях с такой скоростью, которая совершенно немыслима для гражданских разработок. Инженеры научились интегрировать электронику, спутниковую навигацию и ИИ-алгоритмы в единые адаптивные экосистемы, принципы работы которых несомненно пригодятся для решения мирных задач.

Морская стихия также стала полигоном для массового применения необитаемых аппаратов. Надводные дроны-разведчики, дистанционно управляемые катера, автономные тральщики, а также ударные подводные модули доказали, что асимметричные решения способны менять расстановку сил на морском театре военных действий. Их архитектура строится на модульности, сетевом взаимодействии и способности работать в условиях потери связи или сложной гидроакустики. Опыт повышения живучести морских беспилотников, навигации без GPS и автоматического уклонения от препятствий будет полезен в науке, а также в грузовых и пассажирских перевозках.

Наземные беспилотные платформы взяли на себя задачи, которые раньше с огромным риском для жизни выполнялись людьми. Гусеничные и колесные роботы доставляют грузы под огнем, эвакуируют раненых, проводят инженерную разведку, обезвреживают взрывоопасные предметы и поддерживают пехоту в городской застройке и на пересеченной местности. Их «железо» стало устойчивее к вибрациям, пыли и перепадам температур, а «софт» научился автономно прокладывать маршруты, распознавать цели и координироваться при работе роем. Нет сомнений, что этим наработкам тоже найдется достойное применение на гражданке – и в сельском хозяйстве, и в строительстве, и в других областях.

Главный технологический итог СВО на сегодня – это круто изменившаяся культура разработки. Открытые инженерные решения, краудсорсинг, молниеносное внедрение, интеграция бытовых и промышленных компонентов, обучение в полевых условиях – всё это создало новый стандарт технологической гибкости.

Впрочем есть и немалое количество конкретных ярких инновационных решений. Одной из самых интересных новинок весны 2026 года стал ударный дрон «Князь Владимир Святославович», разработанный специалистами НПЦ «Ушкуйник». Ранее этим предприятием были созданы беспилотники «Князь Вандал Новгородский» и «Князь Вещий Олег». Главная особенность третьего дрона в «княжеской» линейке – это использование экзотического кольцевого крыла овальной формы.
Согласно данным, опубликованным в открытых источниках, «КВС» предназначен для ударов в глубине территории противника. Он имеет функцию автоматического захвата цели и обладает автономностью на случай потери радиосигнала, а его эффективная дальность составляет до 50 км, что почти вдвое больше, чем у знаменитого «КВН» при одинаковых 10-дюймовых моторах и идентичной полезной нагрузке. Повышение дистанции полета было достигнуто как раз за счет использования крыла замкнутого типа.


История кольцевого крыла

Сама по себе идея использовать не два расходящихся в стороны крыла, как у монопланов, и не четыре, как у бипланов, а по сути одно крыло, созданное по принципу соединенных над головой рук, которые образуют замкнутый контур в виде круга или овала, не является новой. История кольцевого крыла началась практически одновременно с первым полетом братьев Райт.

В 1906 году французские пионеры авиации Луи Блерио и Габриель Вуазен сконструировали гидроплан «Блерио III» – первый в мире самолет с замкнутым контуром крыла. Конструкторы соединили полукружьями окончания крыльев обычного биплана и установили аналогичную конструкцию в качестве хвостового оперения. Однако гидроплан не смог самостоятельно оторваться от воды: его буксировали подобно воздушному змею, но полноценный полет так и не состоялся. Причинами стали чрезмерно тяжелое хвостовое оперение и неверно выбранный профиль крыльев, у которых были низкие аэродинамические характеристики.
Три года спустя, в 1909 году, французский инженер Клод Живодан представил еще более экстравагантную конструкцию. В основе его проекта лежала уникальная несущая поверхность: два кольцевых крыла разного диаметра, каждое из которых делилось на сектора внутренними перегородками. Эти «кольца» монтировались в носовой и хвостовой частях фюзеляжа. Конструктор назвал свое детище «tambour tandem» («тандемный тамбурин»).
Фюзеляж представлял собой классическую металлическую ферму, а рабочее место пилота размещалось между двумя кольцевыми крыльями. Силовая установка мощностью 40 л.с., также разработанная Живоданом, приводила в движение воздушный винт диаметром 2,5 метра. Общая длина машины составляла 5,8 метра. Шасси включало четыре колеса велосипедного типа, оснащенных пружинными амортизаторами. Управление осуществлялось поворотом передних колес, а также изменением угла наклона переднего «барабана» относительно продольной оси.

Необычный облик самолета мгновенно привлек внимание авиационного сообщества. Французские профильные издания посвятили Живодану и его аэроплану серию публикаций, единогласно характеризуя конструкцию как смелую, новаторскую и почти революционную. Этот энтузиазм поддержал и авторитетный американский журнал «Scientific American», посвятивший проекту отдельную аналитическую заметку. Несмотря на широкий резонанс, Givaudan I так и не смог оторваться от земли. Причиной стала недостаточная мощность двигателя, а не ошибки в аэродинамических расчетах, как полагали современники.

Справедливость удалось восстановить спустя семь десятилетий. Французский авиамоделист Эммануэль Филлон создал действующую уменьшенную копию Givaudan I, оснастив ее резиномотором. Модель не только успешно взлетела, но и продемонстрировала устойчивый, управляемый полет. Этот эксперимент доказал, что конструкция Живодана в принципе была вполне рабочей.

Эксперименты с кольцевым крылом продолжались и в период между двумя мировыми войнами, и во время Второй мировой. В 1936 году студент Московского авиационного института Михаил Суханов представил в качестве дипломной работы проект истребителя с кольцевым крылом диаметром 3 метра и расчетной скоростью 600 км/че. К 1940 году проект был доработан и рассмотрен на научно-техническом совете ЦАГИ как перспективный истребитель-перехватчик короткого взлета и посадки.

В 1942 году в Новосибирске Суханов создал действующую модель кольцеплана. Испытания показали выдающиеся характеристики: угол атаки до 43°, отличные антиштопорные свойства и маневренность. Суханов получил авторское свидетельство, но «Кольцеплан» так и не был запущен в производство – во время войны на рискованные эксперименты не было времени и ресурсов, а после 1945 года ставка была сделана на более понятные и проверенные на практике реактивные монопланы.

Любопытную конструкцию разрабатывали инженеры германской фирмы Heinkel. В 1944 году им была поставлена задача создать самолет с вертикальным взлетом и посадкой, поскольку немецкие аэродромы постоянно подвергались налетам союзной авиации, и ремонтировать взлетно-посадочные полосы становилось всё труднее. В кратчайшие сроки был создан прототип кольцеплана «Lerche» («Жаворонок»). Согласно проекту, аппарат имел девятигранное замкнутое крыло и два двигателя Daimler-Benz 605D, каждый из которых вращал собственный пропеллер, расположенный внутри контура.
В металле «Жаворонок» воплощен не был из-за недостаточного финансирования. После войны эстафету подхватили французы. В 1954 году компания Snecma создала похожий на «Жаворонка» беспилотный аппарат «Atar Volant» с замкнутым крылом, совершивший более 200 успешных испытательных полетов. Следующим шагом стал пилотируемый «SNECMA C-450 Coléoptère» («Жук») – 8-метровый истребитель вертикального взлета с кольцевым крылом, внутри которого располагалась кабина пилота и турбореактивный двигатель. 25 июля 1959 года он успешно взлетел вертикально, но при попытке перехода к горизонтальному полету потерял устойчивость и рухнул на землю. Пилот катапультировался и спасся, но проект всё же был закрыт.


Есть ли шансы у кольцеплана?

Несмотря на неудачи, попытки создания кольцепланов продолжились. Незадолго до распада СССР, в 1988 году одно из крупных минских предприятий получило задание создать проект легкого маневренного самолета для сельскохозяйственных работ. Главное требование было сформулировано просто – устойчивость к сильным боковым ветрам, по сравнению с «Кукурузником». В техзадании была занятная фраза: «Самолет Ан-2 при сильном ветре ведет себя как бешеный слон». Работу взялись выполнить авиационный техник Аркадий Нарушевич, летчик Анатолий Гущин и группа энтузиастов. Кому пришла идея использовать замкнутое крыло, неясно, но выбрана была именно эта схема.
Ключевая особенность конструкции Нарушевича состоит в том, что фюзеляж не крепится к крылу, а подвешен внутри овального контура на стойках. Это позволяет всей поверхности крыла, а не только его верхней части, генерировать подъемную силу. Кроме того, овальная форма (в отличие от идеального круга) оптимизирует соотношение подъемной силы и лобового сопротивления для дозвуковых скоростей.

Созданный деревянный прототип кольцеплана с овальным крылом успешно прошел испытания в аэродинамической трубе, но вскоре Советский Союз распался, финансирование прекратилось, и проект свернули. О нем вспомнили в 1998 году, когда разработкой заинтересовался частный инвестор. Команда восстановила крыло, с нуля собрала фюзеляж, используя стойки шасси от Ми-1 и приборную панель от Ан-2, и приступила к испытаниям. В 2004 году самолет, получивший обозначение «OW-1» («Oval Wing-1»), совершил первый полет. Результаты впечатляли:

1. Устойчивость к боковому ветру: аппарат не реагировал на порывы до 13 м/с;
2. Короткий разбег: для взлета требовалось 150 метров (против 180 метров у Ан-2);
3. Отличный коэффициент полезной нагрузки: отношение массы полезного груза к снаряженной массе составило 0,45.

В 2008 году главным конструктором проекта стал профессор Леонид Гречихин, ранее работавший с Сергеем Королевым над аэродинамикой ракет. Была проведена серьезная доводка модели, включая изменение профиля крыла. Однако до запуска кольцеплана в серию дело опять не дошло. Главной причиной стала необходимость пройти очень длинный и трудный путь согласования непривычной конструкции в регулирующих органах.

По сути объем работы по сертификации кольцеплана можно сравнить с бюрократическим продвижением идеи летающей «тарелки» или чего-то столь же фантастического – слишком уж непривычная конструкция. И всё же сейчас в России и в нескольких европейских странах есть ряд перспективных разработок по теме кольцевого крыла, хотя все они пока находятся на стадии проектов или тестовых образцов. В Китае дела идут быстрее – там уже запущен в серию военный разведывательный беспилотник с замкнутым крылом «Xianglong».


Плюсы и минусы кольцевой схемы

У классического крыла воздух из зоны повышенного давления под ним перетекает в зону разрежения над крылом через законцовки, формируя интенсивные концевые вихри. На них расходуется значительная часть энергии. Эффект особенно заметен на малых скоростях и больших углах атаки (взлет, посадка, маневрирование). Замкнутый контур кольцевого крыла физически исключает перетекание воздуха через законцовки, что снижает индуктивное сопротивление. В сочетании с ускорением воздушного потока внутри кольца это улучшает распределение давления и повышает общую аэродинамическую эффективность.

Замкнутая форма делает крыло более компактным, по сравнению с консольным, и придает ему высокую жесткость на изгиб и кручение. Это позволяет оптимизировать силовую схему и снизить массу конструкции, особенно при использовании современных композитных материалов. Благодаря особому обтеканию контура, кольцевое крыло сохраняет устойчивую работу на углах атаки до 30–40° (у классического крыла вдвое меньше – 15–20°), что существенно расширяет безопасный рабочий диапазон.

Внутренний циркуляционный поток стабилизирует пограничный слой на верхней поверхности, задерживая его отрыв. В результате срыв развивается более плавно и предсказуемо, а аппарат сохраняет управляемость даже в предкритических режимах. Улучшенные низкоскоростные характеристики позволяют упростить систему механизации: вместо сложных многощелевых закрылков и предкрылков могут применяться отклоняемые сегменты задней кромки или интегрированные элементы управления.

Несмотря на впечатляющие преимущества, схема с замкнутым крылом имеет и серьезные ограничения:

1. Боковые части овала не создают подъемной силы, но увеличивают площадь сечения, что ограничивает максимальную скорость. Кольцепланы эффективны на дозвуковых режимах, но не подходят для сверхзвуковых полетов.
2. Изготовление сложных криволинейных лонжеронов сравнительно сложнее, а значит и дороже.
3. В отличие от обычного крыла, о работе которого известно практически всё, замкнутое крыло изучено не так хорошо, а значит необходимо серьезно заниматься исследованиями его поведения в разных условиях, а они требуют серьезных инвестиций. Радует то, что с появлением высокопроизводительных вычислительных систем и нейросетей стоимость расчетов стала гораздо ниже, чем 10-20 лет назад.
4. Главной проблемой остаются правовые барьеры. В ряде стран законодательство вообще не предусматривает сертификацию летательных аппаратов с нестандартными аэродинамическими схемами, что затрудняет выход на рынок.

Перспективы кольцеплана

Сумеет ли кольцеплан пробить себе дорогу в гражданскую авиацию? С учетом внушительных аэродинамических плюсов замкнутого крыла, перспективы его применения представляются весьма оптимистичными даже с поправкой на неизбежные трудности с сертификацией. Проще всего будет разработчикам беспилотников и не только военных. Впрочем, шансы у пилотируемых аппаратов тоже есть. Устойчивость к боковому ветру, способность зависать на малых скоростях и работать с коротких площадок будет полезна в сельском хозяйстве, в поисково-спасательных операциях и в организации пассажирских перевозок в крупных городах, а повышенная устойчивость к срыву потока может очень пригодится для обучения пилотов, так как сделает процесс подготовки будущих летчиков более безопасным.