Ударный самолет F-117 «Найтхоук»

Картинка из свободных источников

В августе 1980 г. министр обороны США Гарольд Браун сделал заявление для обществен­ности, в котором сообщил о существовании в США программы разработки технологии мало­заметности самолетов. Заместитель министра Уильям Перри дополнил своего шефа: «...В на­чале 1960-х гг. мы использовали определенный вариант данной технологии в некоторых аме­риканских разведывательных самолетах. Мы пришли к заключению, что можно построить самолет, который настолько сложно будет обнаружить, что ни одна РЛС не справится с этой задачей». К первому поколению малозаметных самолетов можно отнести самолеты-разведчики SR-71 и U-2. Особенность конструкции и компоновка самолета SR-71 (форма попереч­ного сечения фюзеляжа и гондол двигателей, их плавное сопряжение с крылом, кили, откло­ненные внутрь) способствовали уменьшению радиолокационной заметности. Да к тому же он был покрыт специальной краской, что снижало температуру обшивки.

ВВС страны в конце 1973 г. составили специальный запрос на разработку демонстраци­онных самолетов с уменьшенной заметностью (XST) и направили его нескольким фирмам. Техническое задание на самолет XST предъявило жесткие требования, прежде всего к вели­чине его ЭПР (количественная мера отражающей способности цели). Пять фирм, получив­ших запрос от ВВС, имели опыт создания истребителей, но непонятно, почему в это число не попала фирма «Локхид», также имеющая опыт в разработке истребителей (правда, послед­ние 10 лет она не занималась истребителями). Фирма запросила разрешение принять участие в конкурсе разработок, и ей предоставили такую возможность. И фирма «Локхид», вначале не принятая на конкурс, вместе с фирмой «Нортроп» одержала победу над фирмами «Дженерал Дайнэмикс», «Макдоннелл Дуглас», «Боинг» и «Грумман».

Эти две фирмы в своих проектах самолета XST решили применить схему, близкую к «бесхвостке», с так называемой фасеточной (многогранной) формой корпуса. Такая форма обес­печивает существенное снижение уровня отраженного сигнала, причем во всем диапазоне

В августе 1980 г. министр обороны США Гарольд Браун сделал заявление для обществен­ности, в котором сообщил о существовании в США программы разработки технологии мало­заметности самолетов. Заместитель министра Уильям Перри дополнил своего шефа: «...В на­чале 1960-х гг. мы использовали определенный вариант данной технологии в некоторых аме­риканских разведывательных самолетах. Мы пришли к заключению, что можно построить самолет, который настолько сложно будет обнаружить, что ни одна РЛС не справится с этой задачей». К первому поколению малозаметных самолетов можно отнести самолеты-разведчики SR-71 и U-2. Особенность конструкции и компоновка самолета SR-71 (форма попереч­ного сечения фюзеляжа и гондол двигателей, их плавное сопряжение с крылом, кили, откло­ненные внутрь) способствовали уменьшению радиолокационной заметности. Да к тому же он был покрыт специальной краской, что снижало температуру обшивки.

ВВС страны в конце 1973 г. составили специальный запрос на разработку демонстраци­онных самолетов с уменьшенной заметностью (XST) и направили его нескольким фирмам. Техническое задание на самолет XST предъявило жесткие требования, прежде всего к вели­чине его ЭПР (количественная мера отражающей способности цели). Пять фирм, получив­ших запрос от ВВС, имели опыт создания истребителей, но непонятно, почему в это число не попала фирма «Локхид», также имеющая опыт в разработке истребителей (правда, послед­ние 10 лет она не занималась истребителями). Фирма запросила разрешение принять участие в конкурсе разработок, и ей предоставили такую возможность. И фирма «Локхид», вначале не принятая на конкурс, вместе с фирмой «Нортроп» одержала победу над фирмами «Дженерал Дайнэмикс», «Макдоннелл Дуглас», «Боинг» и «Грумман».

Эти две фирмы в своих проектах самолета XST решили применить схему, близкую к «бесхвостке», с так называемой фасеточной (многогранной) формой корпуса. Такая форма обес­печивает существенное снижение уровня отраженного сигнала, причем во всем диапазоне длин волн облучающей РЛС. Разработанные проекты фирм-конкурентов оказались близки. Оба самолета имели крыло большой стреловидности и двухкилевое оперение с наклоненны­ми внутрь килями. Основное различие заключалось в расположении воздухозаборников: «Нортроп» предложила один надфюзеляжный, расположенный сразу за кабиной пилота, а фирма «Локхид» — два боковых. Обе фирмы построили специальные модели в масштабе ]/з для оценки ЭПР, которые были испытаны в безэховых камерах. В середине 1976 г., после ис­пытаний в камерах, фирму «Локхид» объявили победителем.

В 1976 г. фирма «Локхид» получила контракт на проектирование, постройку и летные ис­пытания двух опытных самолетов. Программа разработки обрела название «Хэв блю» («Have Blue» в переводе как «задание на обманный, мошеннический объект»). Проектирование по­ручили Отделению по перспективным разработкам, расположенному в г. Палмдейл, штат Калифорния. По утверждению инженера А. Брауна, успеху его фирмы в значительной мере способствовало использование советской технической литературы и, прежде всего, теорети­ческие работы П. Уфимцева. Статья этого физика о расчетных методах определения ЭПР, опубликованная в малотиражном журнале, была переведена на английский язык в 1971 г. По заявлению самих американцев, это позволило на 30—40% сократить затраты на разработку самолета XST.

Продувки в аэродинамических трубах различных моделей составили в общей сложности 1920 часов. Затем была построена полномасштабная радиолокационная модель самолета, ко­торая окончательно позволила отработать будущую конструкцию. Экспериментальный «Хэв блю» был небольшим (длина 14,4 м) одноместным самолетом с двумя двигателями J85-GE-4A, взятыми с палубного учебного самолета Т-2А. Угол стреловидности по передней кромке кры­ла равнялся 72,3°. Ни закрылков, ни воздушных тормозов самолет не имел, а единственными управляющими поверхностями были элевоны и два цельноповоротных заваленных внутрь киля. Максимальная масса самолета составляла 5680 кг, из которых примерно 1600 кг — топ­ливо. Система управления самолетом электродистанционная с боковой ручкой.

Построенный первый прототип самолета был доставлен на площадку «Сканк Уоркс» аэро­порта города Бэрбанк. Для секретности его поставили между двумя трейлерами, натянув сверху маскировочную сетку. Первую гонку двигателей производили ночью 4 ноября 1977 г., когда аэропорт был закрыт. Затем самолет разобрали и перевезли на самолете С-5А на засек­реченную базу Грум Лэйк в штате Невада. Первый полет самолет совершил 1 декабря 1977 г., пилотировал его летчик-испытатель Билл Парк. 4 мая 1978 г., после 36 успешных полетов, самолет во время посадки с большой вертикальной скоростью сильно ударился о ВПП, в результате заклинило правую стойку шасси. Как ни пытался летчик ее вытряхнуть, все было безрезультатно. Летчик Парк набрал высоту 3000 м, выработал все топливо и катапультиро­вался. Второй прототип самолета, взлетевший 20 июля 1978 г., продолжил летные испыта­ния. После 52 полетов программа испытаний была завершена, доказав возможность создания малозаметного боевого самолета.

Контракт на разработку боевого малозаметного самолета (в ВВС США индексацию F-117) фирма «Локхид» получила 16 ноября 1978 г. Несколько странная индексация, такие трех­значные индексы получали машины, о которых было не принято распространяться в печати. Также «невидимке» присвоили имя «Найтхок», что в переводе с английского означает «козо­дой» — насекомоядная птица, которая охотится по ночам и летает, как правило, в одиночку. По сравнению с прототипом «Хэв Блю» самолет F-117 имел существенные отличия. При соз­дании «невидимки» преследовалась цель снизить все без исключения демаскирующие факто­ры самолета. Но главные усилия были направлены на снижение радиолокационной и инфракрасной заметности, а также на предотвращение любых собственных излучений. Во время полета «стелса» все бортовые радиосвязные устройства должны быть отключены, а навигаци­онная система и оборудование для поиска дели — работать в пассивном режиме.

Фасеточные формы в конструкции самолета позволяют обеспечить до 90% снижение ЭПР. Это происходит за счет отражения поверхностью планера радиолокационных лучей вверх и вниз, а не в направлении на облучающую РЛС. Большинство поверхностей самолета наклонено под углом 30° от вертикали, ведь облучение РЛС самолета происходит под пологи­ми углами. Весь планер покрыт радиопоглощающими материалами нескольких типов, нане­сенными путем приклейки. Внешние поверхности выкрашены ферромагнитной краской. Ее черный цвет не только маскирует самолет в ночном небе, но и способствует рассеиванию те­пла. При облучении самолета F-117 с фронтальных и хвостовых ракурсов его ЭПР состав­ляет всего 0,1—0,01 м2, что примерно в 100—200 раз меньше, чем у обычного самолета. Вы­хлопные узкие и плоские сопла двигателей прикрыты щитками с боков, снизу и сзади.

После получения контракта уже через восемь месяцев началось строительство самолета. 16 января 1981 г. первый самолет был построен. Внешний вид его необычен. Угловатый фю­зеляж, острые передние кромки поверхностей, профиль крыла, образованный отрезками прямых линий. В итоге аэродинамическое качество при заходе на посадку составляло всего 4, что соответствует уровню первого в мире самолета А.Ф. Можайского. Так как F-117 созда­вался статически неустойчивым, для первого полета его на время сделали статически устой­чивым, поместив в носовую часть фюзеляжа балласт. 18 июня 1981 г. под управлением летчи ка-испытателя Гарольда Фэрли самолет совершил свой первый полет, который чуть не за­кончился плачевно. Продольная устойчивость была вполне терпима, а вот путевая оказалась значительно хуже. В будущем площадь вертикального оперения была увеличена на 50%. Испытания прототипа проходили очень сложно, пришлось многократно вносить изменения в автоматику. Но все же путем множества доработок специалистам удалось добиться прием­лемых пилотажных характеристик. Затем к испытаниям были привлечены и другие самолеты первой заказанной партии. Первую дозаправку в воздухе самолет осуществил 18 ноября 1981 г. В следующем году были впервые осуществлены ночной полет и сброс бомбы. В конце лета 1982 г. первый «стелс» был принят на вооружение ВВС.

Самолет выполнен по аэродинамической схеме, близкой к схеме «бесхвостка», с низко- расположенным стреловидным крылом и V-образным вертикальным оперением. Самолет статически неустойчив по тангажу и рысканию. Крыло трапециевидное с углом стреловидно­сти по передней кромке 67,5°. Низ крыла образован всего двумя плоскими поверхностями, верх — тремя. Для управления по крену и тангажу крыло снабжено зависающими элевонами. Фюзеляж — типа полумонокок, состоящий из трех секций. В хвостовой части фюзеляжа рас­положены плоские выхлопные сопла, ниша тормозного парашюта и тормозного крюка. Бо­ковые воздухозаборники снабжены решетками из радиопоглощающего материала с размера­ми ячеек 25 х 16 мм. Для дозаправки в воздухе самолет оборудован топливоприемником пово­ротного типа на верхней поверхности фюзеляжа.