Книга
Эдгар Шмюд, американский авиаконструктор, автор знаковых и самых успешных проектов истребителей P-51 Mustang, F-86 Sabre, F-100 Super Sabre и F-5 Tiger.
Глава 6. Northrop и последующие годы
В самом начале 50-х в Коламбусе (шт. Огайо) генеральный директор «Норт Америкен» Джеймс Ховард «Датч» Кинделбергер (James Hovard «Dutch» Kindelberger) начал формирование самостоятельного конструкторского бюро, ядром которого стали переведенные из Лос Анжелеса Чак Гэллэнт (Chuck Gallant) (генеральный директор) и Георг Гехркенс (George Gehrkens) (главный инженер). За Гехркенсом в Огайо последовал и талантливый авиаконструктор Фрэнк Дж. Комптон (Frank G. Compton), ставший впоследствии главным идеологом новой машины.
В ноябре 1953 г. в КБ сформировали небольшую группу инженеров, которым поручалась предварительная проработка палубного бомбардировщика. Помимо Гэллэнта, Гехркенса и Комптона, в нее вошли аэродинамик Мак Блейр (Mac Blair), Регги Кларк (Reggie Clark) – вице-президент, отвечающий за производство, и специалист по бортовому оборудованию Вилбур Митчелл (Wilbur Mitchell). В середине 1955 г. к этой группе подключился Джон Фоснесс (John Fosness) в качестве руководителя программы.
Переезжать в Коламбус Шмюд отказался, потому и не вошел в команду разработчиков весьма перспективного двухмахового палубного разведчика А-5 и уже в августе 1952 года перешел в Northrop Corporation на должность вице-президента по техническим вопросам.
В Northrop он набрал команду лучших инженеров, которых использовал для разработки успешного сверхзвукового легкого истребителя F-5 и тесно связанного с ним учебно-тренировочного Т-38. Для этих самолетов Шмюд сделал упор не только на характеристики, но и на простоту, безопасность, низкую стоимость и длительный срок службы. Получившийся в результате F-5 стал не только самым экономичным сверхзвуковым истребителем США, но и, вероятно, самым эффективным истребителем воздушного боя США в 1960-х и начале 1970-х годов. Хорошо зарекомендовавшие себя и долгоживущие самолеты F-5 и T-38 остаются в действующей службе и в настоящее время. F-5 служит самолетом противника для ВВС и ВМС США в боевой подготовке истребителей, а также находится на службе в ВВС более 20 стран. Т-38 служил основным сверхзвуковым учебно-тренировочным самолетом для ВВС США более 50 лет, что является рекордом, не имеющим себе равных среди других самолетов этого класса.
Эдгар Шмюд продолжил свою работу по проектированию самолетов в качестве независимого консультанта после выхода на пенсию из Northrop в октябре 1957 года. Он консультировал Министерство обороны США, союзные страны, частные компании и киноиндустрию. Он активно работал незадолго до своей смерти 1 июня 1985 года.
Работа по созданию самолета Т-38 велась компанией по собственной инициативе, на свой страх и риск на протяжении двух лет, пока американские ВВС наконец-то не разработали проект требований именно на такой сверхзвуковой учебно-боевой самолет. Целью работ было создание легкого истребителя с высокими летными характеристиками - N-156. Данный проект должен был открывать целое семейство самолетов, включая и сверхзвуковой учебно-тренировочный N-156T.
Три опытных образца новой машины - YT-38 - были заказаны военными в декабре 1956 года, а в июне 1958 года их количество было доведено до 6. Первый из этих самолетов-прототипов впервые поднялся в небо 10 апреля 1959 года. Первые две машины были оснащены бесфорсажными ТРД Дженерал Электрик YJ85-GE-1 тягой по 953 кгс, однако уже остальные машины получили более мощные двигатели YJ85-GE-5 с тягой 1663 кгс и форсажной камерой. Именно испытания самолета с более мощными двигателями привели к успеху - заключению первоначального контракта на учебно-тренировочный самолет T-38A Talon, первый из которых был передан военным 17 марта 1961 года.
Ремарка от автора. Первый самолет проекта N-156 – детище Шмюда – поднялся в воздух весной 1959 года, когда Шмюд вышел уже на пенсию. Однако именно эта машина оказалась долгожителем, до сих пор обучающая летать американских пилотов. А его прямой наследник –черты которого легко просматриваются при виде сверху – стал лучшим палубным истребителем США под псевдонимом «Супер Хорнет». И это лучший памятник гениальному конструктору.
А теперь продолжим рассказ о машинах, рожденных проектом N-156.
Сверхзвуковой учебно-тренировочный самолет, предназначенный для базовой подготовки летчиков и обладающий двухместной кабиной для ученика и инструктора, был оборудован тандемными катапультируемыми креслами, которые имели полностью автоматическую систему управления. При этом самолет обладал высочайшим уровнем надежности. Когда в начале 1972 года производство самолета было завершено, всего было собрано 1187 машин, главным образом использовавшихся для тренировки пилотов. В те годы единственным иностранным покупателем самолета стала Португалия, которая в 1977 и 1981 годах получила две партии, состоящие из 6 самолетов, оснащенных ракетами "Сайдуиндер". Португалии передавались самолеты из состава ВВС США, они должны были заменить на службе истребителей F-86 "Сейбр", применяясь и как учебно-тренировочные.
Пять самолетов у ВВС США приобрели американские ВМС. Некоторое количество самолетов приобрело и американское космическое агентство, которое использовало их в качестве тренировочных для подготовки астронавтов. Еще 46 учебно-тренировочных самолетов Т-38 через американские ВВС были поставлены ВВС ФРГ. Данные самолеты применялись для подготовки германских летчиков, которые проходили ее в США. Два самолета T-38A Talon после процесса их переделки для оценки в качестве учебного штурмовика и опытно-экспериментального самолета получили обозначения AT-38A и NT-38A соответственно. Еще 4 самолета T-38 Talon ВВС США были переоборудованы в летающие пункты управления беспилотными мишенями, получив обозначение DT-38A. Также существовал вариант AT-38B - легковооруженный самолет, который использовался для вводной подготовки летчиков-истребителей. Часть самолетов T-38A была переделана в мишени QT-38A и в улучшенный вариант - T-38C. В целом можно отметить, что на экспорт данный самолет шел очень ограниченно, при этом продавались обычно самолеты из наличия ВВС США.
Учебно-тренировочный самолет T-38 "Talon" представляет собой низкоплан, построенный по классической схеме, с прямым трапециевидным крылом относительной толщины 4,8% и положительным углом стреловидности передней кромки 24 градуса. Задняя кромка крыла обладала небольшой отрицательной стреловидностью. Коэффициент сужения крыла - более двух. Крыло-моноблок было оснащено щелевыми закрылками, отклоняемыми с помощью электропривода в диапазоне от 0 до 44 градусов и блокируемыми в произвольном положении и элеронами.
Удлиненный фюзеляж сверхзвукового учебного самолета был выполнен в соответствии с правилом площадей. Контур плоской нижней части фюзеляжа был образован тремя дугами. Плоская форма фюзеляжа самолета во взаимодействии с крылом способствовали созданию необходимой подъемной силы. В передней части фюзеляжа находились: кабина экипажа (пилоты сидят друг за другом) и отсек оборудования. Кабина экипажа оснащалась трехсекционным фонарем кабины, который состоял из открываемой вверх-вперед передней и вверх-назад задней и средней частей. В центральной части фюзеляжа находились топливные баки самолета, а также два двигателя, которые инженер расположили рядом друг с другом в горизонтальной плоскости. Малая длина силовой установки позволила на практике применить скошенную линию разъема центральной и хвостовой частей фюзеляжа самолета. На хвостовой части T-38 "Talon" был установлен только управляемый стабилизатор.
Классическое вертикальное оперение самолета с небольшим рулем направления и дефлектором, установленным на конце киля, крепилось к силовым шпангоутам центральной части фюзеляжа при помощи двух узлов. На нижней поверхности центральной части фюзеляжа находились 2 тормозных щитка, которые с помощью гидропривода могли отклоняться в диапазоне от 0 до 50 градусов. В системе управления самолетом применялись бустеры и автоматы загрузки командных рычагов, которые функционировали в зависимости от угла отклонения ручки управления, скорости полета и положения педалей. Передаточное отношение от органов управления самолетом к рулям изменялось в зависимости от положения шасси. В канале тангажа был использован демпфер низкочастотных продольных апериодических и периодических колебаний. Шасси самолета было трехстоечным с пневматиками высокого давления и одинарными колесами. Передняя стойка шасси убиралась вперед в фюзеляж, а главные стойки - в крыло, вдоль размаха. При этом сами стойки полностью убирались в консоли крыла, а колеса - в нижнюю часть фюзеляжа машины. Учебно-тренировочные самолеты T-38A не несли никакого вооружения.
Первые 2 опытных образца самолета получили по два турбореактивных двигателя YJ58-GE-1 производства компании "General Electric". На последующих опытных экземплярах самолета, равно как и на серийных машинах, были установлены другие двигатели - J85-GE-5 с тягой 11,12 кН (1134 кгс) без форсирования и 17,12 кН (1746 кгс) в форсированном режиме работы. На самолете использовались боковые воздухозаборники - нерегулируемые, дозвуковые, с выдвинутой вперед верхней кромкой. Интересной была топливная система машины. Каждый из двух расположенных в центральной части фюзеляжа топливных баков, как правило, питал свой двигатель, но в случае необходимости существовала возможность подсоединения любого двигателя к любому баку. Установленная на самолете система питания позволяла двигателям работать даже при пикировании или "горке" под углом 90 градусов, в планирующем полете с углом скольжения 25 градусов, а также с набором некоторых ограничений при полете в перевернутом положении.
Экипаж, чел. 2
Масса, кг: максимальная взлетная – 5485; пустого самолета – 3250.
Габариты самолета, м: размах крыла 7,7; длина 14,14; высота 3,92.
Двигатель: ТРД General Electric J85-GE-5A, кгс - 2 по 1746
Максимальная скорость: 1 381 км/ч (М=1,3)
Практическая дальность: 1 835 км
Практический потолок: 15 240 м
Скороподъёмность: 170,7 м/с
Нагрузка на крыло: 340 кг/м²
Тяговооружённость: 0,65
Компания Northrop. Программа под шифром N-156F
После успешного запуска учебной машины пришло время одноместного истребителя N-156F. Он имел легкий планер, современные аэродинамические особенности, был оснащен двумя небольшими турбореактивными двигателями и поднялся в воздух 30 июля 1959г.
Заказанный в производство под обозначением Нортроп F-5A Фридом Файтер (Northrop F-5A Freedom Fighter), он поступил в эксплуатацию после двухместного тренировочного варианта F-5B. Самолеты F-5А прошли проверку во Вьетнаме.
Пока производство самолетов Нортроп F-5A/B продолжалось, компания использовала планер модели F-5А для создания опытного образца усовершенствованного варианта, оснащенного двумя турбореактивными двигателями Дженерал Электрик (General Electric) J85-GE-21, развивавшими тягу на 23 процента больше, чем у варианта F-5A.
20 ноября 1970г. новый самолет был выбран для производства как удовлетворяющий техническому заданию на Международный Истребитель (International Fighter Aircraft). После завершения его под обозначением F-5E (позднее он получил название Тигр (Tiger) II) было сделано несколько изменений по улучшению маневренности и взлетно-посадочных характеристик для использования с коротких ВПП, увеличению запаса топлива и объединению системы управления огнем (хотя и без радара).
Первый серийный F-5E совершил полет 11 августа 1972г. Был также разработан вариант F-5F, который являлся учебным двухместным вариантом модели F-5E с удлиненным фюзеляжем. Он сохранил объединенную систему управления огнем, поэтому мог применяться и как тренировочный, и как боевой.
Кроме того, компания Нортроп на собственные средства разработала усовершенствованный вариант модели F-5, оснащенный одним турбовентиляторным двигателем F404 и имевший другие изменения. Обозначенный первоначально как F-5G, он позднее получил название F-20A Тайгершарк (Tigershark).
Когда в 1987г. производство самолетов F-5 Фридом Файтер закончилось, общая программа выпуска составила 2622 самолета, которые были построены в Канаде компанией Канадэйр (Canadair), в Испании - компанией CASA и в США - компанией Нортроп. Остальные машины были собраны в Нидерландах и Южной Корее. Различные варианты этого истребителя находились на вооружении ВВС более тридцати стран.
Northrop F-5 — двухдвигательный реактивный истребитель. Крыло трапециевидное, низкорасположенное. Фюзеляж — полумонокок, разработан с применением правила площадей и выполнен, преимущественно, из алюминиевых сплавов. Часть элементов, подверженных максимальным нагрузкам выполнена из стали и титана.
Механизация крыла развитая, включает предкрылки, закрылки и элероны. Система управления — бустерная с механической проводкой. Приводы закрылков и предкрылков — электрические.
Силовая установка представлены двумя турбореактивными двигателями General Electric J85-GE-21 (на модификации F-5E). Двигатели оснащены форсажными камерами.
Шасси рассчитано на применение самолета с грунтовых ВПП. Управляемая передняя опора убирается вперед, основные — по направлению к продольной оси самолета. Все опоры — одноколесные. При отказе гидросистемы стойки шасси могут быть выпущены под действием собственного веса и набегающего потока воздуха.
Модификации
· F-5A Freedom Fighter— серийная версия первой модели F-5. Первый полёт прототипа состоялся в 1959 году. Поставлялся в состав ВВС США и на экспорт.
· F-5B— двухместный учебно-боевой вариант базового F-5A.
· NF-5A— одноместный истребитель-бомбардировщик для Нидерландов.
· F-5E Tiger II— второе поколение F-5, созданное для противодействия советским МиГ-21. Продавался в 19 стран. 120 самолётов строились на Тайване по лицензии.
· F-5F— двухместная версия F-5. Производился на Тайване и в Канаде по лицензии.
· F-5G— третье поколение самолёта для экспорта с совершенно новой силовой установкой и несколько изменённой геометрией крыла. Первый полёт прототипа состоялся в 1982 году. Серийно не выпускался.
ХАРАКТЕРИСТИКИ F-5 Freedom Fighter
Тип - многоцелевой истребитель
Силовая установка - 2 ТРДФ J85-GE-21 по 2.67 тс каждый (на форсаже)
Максимальная боевая нагрузка - 3.2 тонны
Практический потолок - 15 850 м
Дальность полета - 3 720 км (перегоночная)
Максимальная взлетная масса - 11,5 т
Максимальная скорость - 1 990 км/ч
Размах крыла - 8,13 м
Длина - 14,73 м
Высота - 4,08 м
Глава 7. Пианист ушел, но музыка еще
звучит.
25 февраля 2021г. состоялся последний полет самолета F/A-18 "Hornet", положив конец почти сорокалетней службе в роли палубного истребителя корпуса морской пехоты США.
Р-600»Кобра»
Следующим шагом компании Нортроп стало создание истребителя YF-17, который участвовал вместе с F-16 в конкурсе на создание легкого истребителя 4-го поколения. Если внимательно присмотреться - это развитие конструкции F-5 Фридом Файтер. Но YF-17 проиграл в конкурсе великолепному Файтинг Фалькон F-16 и компания Нортроп продала проект компании МкДонал Дуглас. А в это время флот объявил конкурс на истребитель-бомбардировщик палубного базирования для замены F-14 Томкэт. Одно из требований флота - самолет должен был быть 2-двигательным. И тут уж МкДонал своего шанса не упустил - нортроповский YF-17 лихо превратился в всем известный F/A-18 Hornet (Шершень). Сейчас эти самолеты стоят на вооружении авианосцев США, ВВС Канады, Австралии, Испании, Кувейта, Финляндии и Швейцарии.
Дальнейшим развитием F-5 был Р-530 Cobra, созданный в 1966 году. Многие американские пилоты, имевшие опыт боев с простыми и легкими МиГ-17, полагали, что ВВС США нужны истребители наподобие Cobra.
В конце 1960-х годов конструкторы "Northrop" несколько раз дорабатывали конструкцию Cobra. Сохранив простоту конструкции, они ввели несколько изменений. В частности, кабина была выполнена в соответствии с концепцией HOTAS (hands on throttle and stick), позволявшей пилоту истребителя вести бой, не отвлекаясь на органы управления в кабине.
Истребитель YF-17 фирмы "Northrop", взлетевший 9 июня 1974 года, являлся дальнейшим развитием проекта «Кобра» Р.600. Существенным недостатком этой машины считалась силовая установка из пары новейших ТРДДФ General Electric J101, не отличавшихся надежностью. А ставки в игре были очень высоки. Победивший самолет (General Dynamics YF-16 или Northrop YF-17) должен был оставаться в производстве до конца столетия, поступить на вооружение ВВС США и заменить в ВВС стран НАТО истребители F-104 Starfighter.
После нескольких месяцев сравнительных испытаний, 13 января 1975 года, победителем конкурса был объявлен YF-16.
YF-17 выполнен по классической схеме моноплана со среднерасположенным трапециевидным многолонжеронным крылом удлинения 3,5. Крыло установлено с отрицательным углом поперечного V, равным 5°, и имеет прямолинейные передние и задние кромки, углы стреловидности которых равны соответственно + 20 и – 5°. В корневой части крыло сопрягается с удлиненным наплывом, имеющим криволинейную переднюю кромку и большие углы стреловидности и установки. У наплывов крыла предусмотрены прифюзеляжные щели размером 1,8х0,1 м, расположенные в корневых сечениях и предназначенные для улучшения работы воздухозаборников при углах атаки до 60°. Использование наплывов позволило увеличить подъемную силу и угловую скорость установившегося разворота, а также улучшить поперечную устойчивость самолета. Крыло оборудовано носовыми щитками (хорда щитка составляет ~ 20% хорды крыла) по всему размаху, щелевыми выдвижными закрылками значительной хорды и большого размаха, а также небольшими элеронами. Управление самолетом осуществляется с помощью элеронов, работающих на малых скоростях полета (при сверхзвуковых скоростях они блокируются в нейтральном положении), управляемого дифференциального стабилизатора и двухкилевого вертикального оперения, размещенного перед стабилизатором из соображений правила площадей. Кили с небольшими рулями направления установлены с углом развала ~ 30°. Для повышения эффективности управления на малых скоростях полета используются все подвижные поверхности, в том числе носовые щитки и закрылки, которые отклоняются автоматически в зависимости от числа Маха, массы самолета и угла атаки, обеспечивая требуемую подъемную силу.
Наиболее характерной особенностью истребителя YF-17 является использование длинных изогнутых наплывов передней кромки корневых частей крыла; из-за характерного внешнего вида P-530 получил прозвище «египетская кобра». Данные наплывы выполняют несколько функций среди которых генерация больших вихрей, которые препятствуют смещению потока пограничного слоя крыла наружу и таким образом задерживают сваливание во время маневров при больших углах атаки, и обеспечение дестабилизирующего эффекта, когда аэродинамический центр подъемной силы перемещается назад на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях полета, тем самым уменьшая лобовое сопротивление и снижая местный угол атаки на воздухозаборниках двигателя и действуя как клинья сжатия для уменьшения числа Маха на входе воздухозаборника.
Благодаря этому последнему эффекту могут использоваться короткие воздуховоды и достигается значительная экономия массы. Воздухозаборники с плоскими клиньями установлены низко по бортам фюзеляжа. Продольные вертикальные щели в наплывах крыла выпускают воздух пограничного слоя фюзеляжа через область низкого давления в верхней части крыла прежде чем этот медленно движущийся поток может быть втянут двигателями. Благодаря данному техническому решению обеспечиваются максимальная стабильность и эффективность подачи воздуха к двигателям на всем диапазоне режимов полета самолета. Воздухозаборники самолета оптимизированы для околозвукового и сверхзвукового режимов полета.
Крыло самолета, имеющее немного большую стреловидность по линии четвертей длин хорд и в виде сверху своей формой напоминает крыло машин семейства F-5. Действительно, сравнение видов сверху показывает, что простая трапециеобразная форма крыла первоначальных N-156 и T-38 была постепенно усовершенствована. Сначала машины модификации F-5A получили небольшие треугольные наплывы передней кромки в корневых частях крыла, затем на модификации F-5E были установлены более крупные наплывы с двумя разными углами отклонения от оси симметрии самолета и, наконец, на проекте Cobra и на прототипе YF-17 они получили бóльшую длину и изогнутую кромку, напоминая капюшон кобры. Другим конструктивным решением машин семейства F-5 (NF-5 и F-5E), которое было применено в проекте Cobra и на прототипе YF-17, стали шарнирно отклоняемые носки крыла и закрылки. Во время воздушного боя носки и закрылки управляются числом Маха и углом атаки самолета, что автоматически повышает эффективность маневрирования, оставляя пилоту возможность сосредоточиться на ведении боя.
Еще одной важной особенностью конфигурации прототипа YF-17 является конструкция хвостового оперения с двумя «вертикальными» стабилизаторами, имеющими умеренную стреловидность и отклоненными от вертикали на значительный угол (хотя и меньший, чем на первоначальном варианте проекта Cobra). Данные стабилизаторы – кили, несущие небольшие вставленные рули направления, – достаточно велики, чтобы обеспечить положительную курсовую устойчивость при экстремальных углах атаки и бокового скольжения. Стабилизаторы горизонтального оперения, которые по сравнению с первоначальным вариантом проекта истребителя Cobra значительно возросли, являются цельноповоротными и имеют значительную стреловидность. С целью повышения продольной устойчивости при больших углах атаки горизонтальное оперение установлено ниже уровня крыльев.
Модификация - YF-17
Размах крыла, м - 10.66
Длина, м - 16.92
Высота, м - 4.42
Площадь крыла, м2 - 32.51
Масса, кг пустого самолета - 7800; нормальная взлетная - 10430;
максимальная взлетная - 15580
Тип двигателя - 2 ТРД General Electric YJ101-GE-100
Тяга нефорсированная, кгс - 2 х 6532
Максимальная скорость , км/ч - 2071 (М=1.95)
Практическая дальность, км - 4810
Максимальная скороподъемность, м/мин - 15000
Практический потолок, м - 15240
Экипаж, чел - 1
Вооружение: - одна 20-мм пушка M-61A1 Vulcan
2 УР AIM-9 Sidewinder
Значительно меньшая общая масса прототипа YF-17 по сравнению с массой полностью загруженного проекта истребителя P-530 Cobra – 21000 фунтов (9525 кг) против 40000 фунтов (18144 кг) – объясняется значительно сниженной боевой нагрузкой, которую самолет должен будет нести, а также выбором более легких и простых оборудования и систем. Как сказал генерал Эванс
«… YF-17 не самолет для выполнения специализированных задач, а носитель перспективных технологий…».
Значительная экономия массы прототипа YF-17 достигается в его ходовой части. Поскольку проект истребителя P-530 Cobra разработан для действий с неподготовленных (грунтовых) аэродромов за пределами Соединенных Штатов, то его шасси было более прочным и тяжелым в том числе и из-за больших взлетной и посадочной масс.
В соответствии с концепцией облегчения конструкции самолета встроенное вооружение прототипа YF-17 включает в себя установленную в носовой части фюзеляжа 20-мм скорострельную шестиствольную авиационную пушку с вращающимся блоком стволов General Electric M61A-I (по мнению сотрудников концерна Northrop эта пушка является единственным оружием воздух-воздух, для противодействия которому не существует эффективных мер) и ракет Sidewinder (или аналогичных ракет класса воздух-воздух с инфракрасными головками самонаведения) на пилонах на законцовках крыла.
В апреле 1974г. концерн Northrop заключил с отделом ракетных систем компании Rockwell International на создание бортовой РЛС для действий против воздушных целей, использующей антенну с поверхностной волной (фазированная решетка) для излучения микроволновой энергии. Это было выбрано потому, что очень тонкий нос прототипа YF-17 не мог вместить обычную параболическую антенну. Ранее для нового истребителя была выбрана автономная инерциальная навигационная система Litton LN-33 (доступна для экспортных поставок в составе оборудования истребителя F-5E).
Планер самолета YF-17 в основном выполнен из алюминия с использованием титана и стали, которые используются в тех местах, которые подвержены высоким нагрузкам или нагреву. Отдавая предпочтение бору, концерн Northrop с 1967 года упорно занимается разработкой борографитных композиционных материалов с эпоксидным усилением, и в конструкции YF-17 используется около 900 фунтов (408 кг) данного материала: в передних и задних кромках консолей крыла и вертикальных стабилизаторов, в обшивке закрылков, фюзеляжа и в створках шасси. В дополнение к 30-процентной экономии массы по сравнению с аналогичной металлической конструкцией благодаря использованию композиционных материалов повышаются прочность и жесткость, а усталостная долговечность намного больше, чем у аналогичных алюминиевых компонентов.
Выбор двух двигателей вместо одного – особенно для легкого истребителя, для которого выбор одномоторной компоновки является очевидным с точки зрения уменьшения массы и цены, – требует иного обоснования, чем более чем двадцатилетний опыт работ инженеров концерна Northrop с двухмоторными силовыми установками производства компании General Electric и то, что YF-17 является дальнейшим развитием проекта Cobra. Хотя можно утверждать, что боевая живучесть двухмоторного истребителя лишь немногим лучше, чем у одномоторного самолета, поскольку повреждение, которое вызывает потерю одного двигателя, вероятно, выбило бы второй двигатель. Однако это не распространяется на все остальные боевые повреждения и на попадание посторонних предметов. Кроме того, всегда существует вероятность, пусть даже очень маленькая, что один двигатель или жизненно важная часть его систем выйдет из строя во время полета. Еще один аргумент в пользу двух двигателей состоит в том, что многие выполняемые машинами задачи не являются боевыми и что в документации находящихся в эксплуатации двухмоторных самолетов – таких как, например, учебные самолеты Northrop T-38, которые сохраняют лучшие показатели безопасности среди всех сверхзвуковых самолетов ВВС США, и истребители F-5 – указывает, что пока самолет находится в эксплуатации дополнительные расходы на второй двигатель компенсируются повышенной безопасностью полета. Данной точки зрения придерживаются в компании McDonnell Douglas по результатам исчерпывающих исследований и оценок вариантов компоновок при создании истребителя завоевания превосходства в воздухе F-15 Eagle.
После поражения в конкурсе последним шансом оставалась возможность продать самолет ВМС США, которые получили предписание максимально использовать результаты программы LWF/ACF ВВС при создании собственного легкого истребителя. ВМС согласились с необходимостью приобретения недорогого самолета в дополнение к F-14 и внимательно следили за проводимым конкурсом ACF. Пилоты ВМС, летавшие на YF-17 во время испытаний ACF, однозначно отдавали предпочтение машине "Northrop", имевшей больший потенциал для превращения в многоцелевой самолет, способный заменить А-7 Corsair II и F-4 Phantom II.
Военно-морские силы США скептически отнеслись к однодвигательному YF-16 и предпочли выбрать двухдвигательный YF-17, который, однако, требовал значительных изменений для службы на флоте. Фирма Нортроп ранее не занималась созданием палубных самолётов, поэтому было принято решение, что работа над перепроектированием YF-17 будет проводиться совместно с фирмой McDonnell Douglas, имеющей большой опыт сотрудничества с ВМС.
Нелирическое отступление: Контракт был какой-то мутный.
Вначале обе команды дружно принялись за дело, потом решили, что McDonnell Douglas будет делать палубный вариант, а Northrop займётся модификацией для наземного базирования. Через некоторое время оказалось, что узлы и детали, разработанные Northrop для наземной модификации целиком и полностью внедрены на палубной. Дело дошло до суда, после чего Northrop уступил всю документацию на новый самолет McDonnell Douglas, за 50 миллионов долларов.
F/A-18 Hornet.
Начало разработки нового самолета на основе опытного "Нортроп" YF-17 было положено в 1975 г. Постройку первого прототипа F/А-18 завершили в сентябре 1978-го, а его первый полет состоялся 18 ноября. Сперва отрабатывали вариант истребителя для замены "Фантома", выпускавшийся с 1983 г. Затем в 1984 г. появился F/A-18A, пришедший на смену корабельному штурмовику А-7 "Корсар". Испытания нового самолета также показали, что он вполне мог бы заменить и более тяжелый F-14 "Томкэт" особенно по части выполнения штурмовых задач. Вскоре был отработан еще один вариант - двухместный морской разведчик-штурмовик F/A-18В.
По своей конструкции самолет F/A-18 - моноплан нормальной схемы со среднерасположенным свободнонесущим крылом, с двумя двигателями в хвостовой части и двухкилевым оперением. Фюзеляж полумонококовой конструкции. Сверху, в хвостовой части, между килями - расположен воздушный тормоз. Там же, в хвостовой части, под фюзеляжем, предусмотрен тормозной крюк. Одной из важных особенностей "Хорнета" являются удлиненные наплывы (наделки), идущие от передней кромки крыла вдоль фюзеляжа в направлении воздухозаборников. Наплывы, имеющие значительную площадь - 5,5 м2, намного увеличивают подъемную силу при больших углах атаки.
Самолет выполнен по нормальной аэродинамической схеме со среднерасположенным трапециевидным крылом. Планер рассчитан на ресурс 6000 ч с 2000 взлетов с использованием катапульты и 2000 посадок с использованием задерживающего крюка. Конфигурация системы крыло-фюзеляж выбрана в соответствии с дифференциальным правилом площадей, предусматривающим уменьшение площади поперечных сечений фюзеляжа над крылом и увеличение площади под крылом.
Крыло многолонжеронное, складывается по линиям, проходящим через внутренние хорды элеронов с поворотом консолей на 90 град. Угол обратного поперечного V крыла 3 град., удлинение 3,5, профиль симметричный серии NACA 65-А с относительной толщиной 5% (линия максимальной толщины проходит по серединам хорд), корневая/ концевая хорда 4,04/1,68 м. На крыле установлены отклоняемые носки по всему размаху (максимальный угол отклонения 30 град, площадь 4,50 м2, относительная хорда 18%), однощелевые закрылки (45 град., 5,75 м2, 28%) и зависающие элероны (45 град., 2,27 м2). Носки и закрылки отклоняются автоматически в зависимости от угла атаки и числа М для повышения маневренности самолета в бою и аэродинамического качества в крейсерском полете. Механизация разрабатывалась из условия получения требуемых подъемной силы и углового положения самолета при заходе на посадку (угол атаки около 8 град.) и посадке (14 град, в момент касания палубы). Крыло первых самолетов имело уступы по передней кромке, от которых позднее было решено отказаться.
Одной из отличительных особенностей самолета является наличие наплывов большой площади (5,55 м2) и сложной формы в плане перед корневыми частями крыла. Наплывы создают вихревую подъемную силу и обеспечивают полет самолета на больших углах атаки. Между наплывами и фюзеляжем имеется щель для отвода пограничного слоя фюзеляжа от воздухозаборников. В ходе эксплуатации отмечались повышенные напряжения в хвостовой части фюзеляжа и корневой части килей вследствие воздействия на них вихрей, и с 1988 г. на F/A-18С флота США сверху наплывов устанавливаются небольшие вертикальные гребни, которые служат для модификации сходящих с наплывов вихрей с соответствующим уменьшением усталости конструкции и улучшением путевого управления на углах атаки выше 45 град.
Два стреловидных киля имеют незначительный угол внешнего развала и небольшие по площади рули поворота. В верхней части правого киля расположена антенна станции предупреждения об облучении РЛС. Крыло, хвостовое оперение, закрылки, элероны, крышки смотровых люков выполнены с применением композиционных материалов, общая масса которых составляет 590 кг. Шасси "Хорнета" - трехопорное. Основные стойки имеют по одному колесу, после поворота колес на 90град. они убираются назад в ниши, расположенные под каналами воздухозаборников двигателей. Носовая стойка с двумя колесами убирается вперед и имеет кронштейн для крепления к челноку катапульты. Пневматики основных стоек имеют размер 25x69 см, а носовые - 20x50 см. Интересно отметить, что при эксплуатации самолета с авианосца давление в пневматиках стоек - 24 кг/см2, а с наземной ВПП - всего порядка 12 кг/см2. "Гидравлика" самолета состоит из двух независимых систем с рабочим давлением 210 кг/см2 и предназначена для питания приводов поверхностей управления, тормозов, тормозного крюка, пушки и других агрегатов.
Кабина пилота - герметизированная, оснащена системами кондиционирования и кислородного питания. Фонарь открывается вверх - назад, а лобовое стекло при необходимости откидывается вверх - вперед. В кабине установлено катапультируемое кресло типа Мартин-Бейкер US10S, обеспечивающее аварийное покидание самолета экипажем даже на стоянке. Система управления самолетом - цифровая, электродистанционная, с резервной электрической проводкой ко всем поверхностям управления и резервной механической проводкой управления стабилизатором.
Силовая установка включает в себя два двухконтурных двигателя F-404 модульной конструкции. Двигатель двухвальный с нерегулируемым воздухозаборником соответственно с трех - и семиступенчатым компрессорами низкого и высокого давления, кольцевой камерой сгорания и регулируемым соплом. Расчетный ресурс планера - 6000 летных часов, или 2000 взлетов с помощью катапульты и 2000 посадок с аэрофинишером.
Внутренние баки топливной системы расположены в фюзеляже между кабиной пилота и двигателями, а также в центроплане крыла. Запас топлива в них - 5000 кг. Вместе с заполненными подвесными баками максимальное количество авиакеросина достигает 7990 кг, что позволяет достигать максимальной перегоночной дальности 3800 км. С правого борта в носовой части фюзеляжа установлена выдвижная штанга для заправки топливом в полете. Баки и пространство вокруг них заполняются пламегасящей пеной.
"Хорнет" оснащен первоклассным электронным оборудованием, позволяющим выполнять боевые задачи ночью и в сложных метеоусловиях. Он имеет две 16-разрядные БЦВМ Контрол Дейта AN/AYK-14, инерциальную навигационную систему Коллинз AN/ARN-118 TACAN, систему посадки по приборам, радиокомпас, систему опознавания "свой-чужой", радиовысотомер, две УКВ радиостанции, систему предупреждения о радиолокационном облучении Магнавокс AN/ALR-50, систему РЭБ, устройство для разбрасывания дипольных отражателей, ИК-трассеры и постановщик радиопомех.
В кабине пилота расположены три индикатора: многофункциональный дисплей, дисплей состояния систем самолета и индикатор наблюдения обстановки. Все дисплеи взаимозаменяемы. В целом радиоэлектронное оборудование "Хорнета" включает в себя систему управления оружием, навигационную аппаратуру, аппаратуру радиосвязи и опознавания, а также средства РЭБ. Многорежимная цифровая импульсно-доплеровская РЛС "Хьюз" обеспечивает слежение одновременно за десятью целями и вывод на дисплеи информации о восьми из них. Эта РЛС работает в режимах воздух-воздух и воздух-поверхность и обеспечивает прицеливание при стрельбе из пушки, пуск управляемых ракет (УР) и бомбометании. У "Хорнета" применена еще одна новинка в оборудовании РЛ системы. При выполнении операций по наземным целям под воздухозаборниками устанавливаются контейнеры с ИК системой фирмы Форд и контейнер с лазерной системой целеуказания и панорамной фотокамерой фирмы Мартин.
Арсенал вооружения F/A-18 весьма разнообразен. Встроенная пушка М-61-А1 "Вулкан" калибром 20 мм. Боезапас - 570 снарядов, скорострельной 4000 или 6000 выстрелов/мин. Ракетно-бомбовое вооружение размещается на девяти внешних узлах подвески - по одному на законцовках крыла, по два под каждой консолью и три подфюзеляжных. Максимальная нагрузка: концевые крыльевые подвески - по 136 кг, наружные и внутренние подкрыльевые - по 1100 кг, подфюзеляжные - 1090 кг и на воздухозаборнике - по 230 кг.
В состав вооружения класса "воздух-воздух" на "Хорнете" входят УР "Сайдуиндер" и "Спэрроу". На самолете можно одновременно установить 8 таких ракет. По классу "воздух-поверхность" на F/A-18 могут быть использованы УР "Мейврик", противокорабельные УР "Гарпун", противорадиолокационные УР "Харм", а также управляемые бомбы "Уоллай" и обычные бомбы Мк.82, -83 -84. Кроме того, кассетные бомбы "Рокай" и ядерные - UAB-2000.
· Экипаж: 1 (F/A-18C) 2 (F/A-18D)
· Длина 17,1 м
· Размах крыла 12,3 м
· Высота 4,7 м
· Площадь крыла 38 м²
· Вес пустого 10 400 кг
· Вес снаряженный 16 770 кг
· Вес максимальный взлетный 23 500 кг
· Максимальная скорость на высоте 12190 метров — 1,8 Маха (1915 км/ч)
· Максимальная скорость у земли — 1,2 Маха (1473 км/ч)
· Эксплуатационная перегрузка — 7,5 (ограничена электроникой)
· Крейсерская скорость 1060 км/ч
· Практический потолок 15240 м
· Перегоночная дальность на большой высоте с тремя ПТБ — 3200 км
· Боевой радиус 720 км
· Скороподъёмность у земли: 254 метров в секунду
· Нагрузка на крыло 454 кг/м²
· Тяговооружённость — 1,13 (пустого, на полном форсаже с 50 % топлива)
F/A-18E/F Super Hornet
Исследования путей модернизации F/A-18 проводились управлением перспективных исследований министерства обороны DARPA совместно с ВМС и фирмой Макдоннелл-Дуглас (эта программа получила обозначение "Хорнит"2000), а также DARPA в рамках параллельной программы "Супер Хорнет". Последняя предусматривала анализ таких экзотических новаций, как система управления вектором тяги двигателей, цельноповоротное близкорасположенное к крылу переднее горизонтальное оперение, дополнительные цельноповоротные управляющие поверхности под задней кромкой крыла и "прыжковое" шасси (т.е. шасси, сообщающее самолету при взлете дополнительный вертикальный импульс).
В 1992 г. началось эскизное проектирование самолета F/A-18E/F, вскоре получившего имя "Cупер Хорнет". Новый самолет должен был отличаться от своего предшественника - F/A-18C/D крылом с увеличенной на 25% площадью и на 25 мм большей строительной высотой в корневой части. Кроме того, вносились изменения в конструкцию воздухозаборника, в состав БРЭО и вооружение. Для самолета предполагалось создать новую модификацию двигателя с тягой, увеличенной до 10000 кгс .
Предполагалось увеличить массу боевой нагрузки, расширить ее номенклатуру, на 38% увеличить радиус действия самолета по наземным целям, сделать истребитель при взлете и посадке менее зависимым от скорости и курса корабля, а также силы ветра.
Торжественная выкатка опытного истребителя состоялась 18 сентября 1995 г. на заводе в г.Cент-Луис, а первый полет "Cупер Хорнета" состоялся 29 ноября 1995 г.
По сравнению с самолетом F/A-18C/D многоцелевой истребитель F/A-18E/F имеет усиленный планер, удлиненный фюзеляж, крыло, крыльевые наплывы и горизонтальное оперение увеличенной площади, а также новый воздухозаборник четырехугольного сечения с уменьшенной радиолокационной заметностью, обеспечивающий больший расход воздуха. Каналы воздухозаборника несколько искривлены вниз и вбок, что способствует отражению электромагнитного излучения в сторону от оси полета самолета. В воздушном канале, перед лопатками компрессора двигателя размещены радиальные пластины, также уменьшающие радиолокационное излучение, отраженное от ТРДДФ. Другие усовершенствования, направленные на уменьшение заметности, включают пилообразные края створок основного шасси и технологических панелей двигателей, ромбоидальные металлические экраны с перфорацией, выполненной методом лазерной обработки, покрывающие все наружные отверстия, а также специальные радиопоглощающие покрытия (в частности, золотое напыление на фонарь кабины). Ряд технических решений по уменьшению заметности реализован в конструкции отсека радиолокационной станции. На самолете использованы специальные коррозионностойкие радиопоглощающие материалы.
В отличие от специализированных самолетов "Стелс", характеристики малой заметности истребителя F/A-18E/F гармонически сочетаются с высокими ЛТХ самолета.
В систему боевой живучести "Супер Хорнета" входит новый губчатый заполнитель крыльевых топливных баков, имеющий пониженную плотность. В нижней части фюзеляжа размещена аппаратура пожаротушения с использованием "пассивной" пены, предназначенная для защиты гидравлических коммуникаций и проводки системы управления, проходящих в этой части планера. В состав противопожарной системы входят также активные датчики, включающие систему инертного газа.
Площадь незащищенной поверхности планера F/A-18E/F уменьшилась до 13% по сравнению с 25% у F/A-18C/D, хотя новый самолет на 25% крупнее и объем топлива во внутренних баках у него на 33% больше.
Силовая установка. Самолет оснащен двумя ТРДДФ "Дженерал Электрик" F414-GE-400 (2х10000 кгс).
Во внутренних топливных баках размещается 8063 л топлива. При использовании пяти ПТБ запас топлива возрастает до 17148 л. Имеется система дозаправки в полете (штанга-топливоприемник в нерабочем положении убирается в фюзеляж).
Бортовое оборудование. Самолет оснащен полностью цифровой системой дистанционного управления, контролирующей работу элеронов, рулей направления, цельноповоротного горизонтального оперения, предкрылков и закрылков.
Состав БРЭО на 90% аналогичен БРЭО истребителя F/A-18C/D. Инерциальная навигационная система с 1999 г дополнена приемником спутниковой навигации. С 2001 г. истребитель комплектуется электронной картой "Смитс/Харрис".
ЛТХ:
Модификация - F/A-18E
Размах крыла, м нормальный - 11.62; со сложенными крыльями - 9.32
Длина, м - 18.31
Высота, м - 4.88
Площадь крыла, м2 - 46.45
Масса самолета, кг пустого - 13387; максимальная взлетная - 29937
Топливо, кг во внутренних баках - 6531; ПТБ - 4436 (5х1816)
Тип двигателя - 2 ТРДДФ General Electric F414-GE-400
Тяга, кН - 2 х 97.90
Максимальная скорость на высоте км/ч - 1915 (М=1.80)
Практическая дальность с ПТБ, км - 1280
Боевой радиус действия, км -760
Продолжительность патрулирования, ч - 2.25
Практический потолок, м - 15240
Экипаж, чел - 1
Вооружение: одна 20-мм шестиствольная пушка М61А1 Вулкан с 570 патронами.
Боевая нагрузка 8051 кг. размещается на 11 узлах подвески:
2 УР воздух-воздух AIM-9 Sidewinder на концах крыльев,
Возможна подвеска:
УР воздух-воздух AIM-7,AIM-120 AMRAAM
УР воздух-поверхность AGM-65E Maverick, AGM-88 HARM, AGM-84H SLAM-ER, AGM-154 JSOW,
AGM-62 Walleye ER/DL and Walleye-1.
Обычных бомб и бомб с лазерным наведением -
450-кг GBU-32 JDAM и 907 кг GBU-31 JDAM,
УАБ GBU-12, GBU-24 и GBU-15,
кластерных бомб CBU-72 and CBU-59,
бомбы Mk.84, Mk.82LD, Mk.82HD, Mk.63, Mk.62, Mk.65, Mk.20 и Mk.83 ,
напалмовые бомб типа BLU,
ядерные бомб В-57(В-61) 100/500 килотонн.
ПУ НУР 70-мм типа LAU-58.
От N-156 до F/A-18Е Super Hornet с точки зрения аэродинамики это одна машина, как птица из гадкого утёнка превращается в прекрасного лебедя, так и самолет, в который вложена душа создателя, растет и развивается, становясь от этапа к этапу всё совершеннее.
Глава 8. Последний аккорд.
Ничто не вечно под луной. Ресурс учебного ТАЛОНа заканчивается, сколько его не продлевай.
Встал вопрос о новой машине. И здесь на сцену вышел внук и прямой наследник проекта N-156T с легко узнаваемыми чертами.
Самолет Т-7А двухкилевой и внешне похож на своего рода однодвигательный вариант истребителя Boeing F/A-18E/F Super Hornet. Самолет оснащен одним двигателем серии General Electric F404. В соответствии с требованиями программы Т-Х самолет должен обеспечить реалистичную летную подготовку повышенного этапа для летчиков, соответствующую характеристикам истребителей "4+" и пятого поколений.
Boeing-Saab T-7A Red Hawk — американо-шведский усовершенствованный учебно-тренировочный самолёт, разработан для замены Northrop T-38 Talon.
Серийное производство самолетов Т-7А будет осуществляться на предприятии Boeing в Сент-Луисе.
Серийное производство T-7A запланировано на февраль 2025 г., а достижение начальной оперативной готовности на 2027 г.,