Разведчики "Локхид" A-12, SR-71 и истребитель YF-12, самые быстрые самолёты в мире.
Следующий необычный самолёт – американский разведчик SR-71 «Blackbird» («Чёрный дрозд»).
Соревнование производителей военных самолётов и средств противовоздушной обороны в 1950-х – 1960-х годах проходило в попытках повысить высоту полёта и скорость летательных аппаратов. На мой взгляд зенитчики находились в более выигрышном положении, потому что зенитная ракета, в отличие от самолёта, не несёт экипаж, имеет меньшую дальность и может энергично маневрировать.
Соревнование меча и щита велось с переменным успехом. В этот период времени, до появления спутников-шпионов, авиационная разведка являлась важным средством получения информации. Чтобы что-то сфотографировать или применить радиотехнические средства, разведчику необходимо пролететь в относительной близости от объекта. Близость относительная, так как зависит от применяемых средств, если полёт проходит на высоте 1000 м, это несколько километров от цели, если на высоте 21000 м, то горизонт виден далеко. После появления первых зенитных ракет полёт на высоте 20 км перестал быть безопасным для разведчика. Ранее американские самолёты-разведчики U-2 безнаказанно летали над СССР. Имевшиеся истребители-перехватчики не могли подняться выше 18 км. Но 1 мая 1960 года U-2 был сбит зенитной ракетой и полёты над территорией СССР прекратились. Ещё один U-2 через некоторое время сбили над Кубой.
Разведывательные миссии курировались Центральным разведывательным управлением (ЦРУ), которое не только собирало информацию, но и являлось заказчиком, через контракты государства, самолётов-разведчиков.
Если вы обратили внимание, читая мои статьи о необычных самолётах, их создателями всегда были люди неординарные, способные оригинально решить задачу. Понятно, что они работают не одни, но подбор коллектива – тоже задача его главы.
Одним из талантливых авиаконструкторов являлся Кларенс Джонсон (1910-1990) (https://ru.wikipedia.org/wiki/Джонсон,_Кларенс ), автор многих самолётов, вошедших в историю и необычных по характеристикам, внешнему виду, значимых по достижениям, связанным с их применением.
При непосредственном участии Кларенса Джонсона были созданы истребители P-38 (один из основных истребителей США во время Второй мировой войны), P-80 (первый реактивный истребитель, эксплуатировавшийся ВВС США, P-59 использовался только как тренировочный), F-104 (имевший скорость 2459 км/ч), разведчик U-2 (высота полёта 21300 м).
Всю свою конструкторскую деятельность на протяжении почти 40 лет Джонсон провёл на одной фирме, куда пришёл работать после института. Этой фирмой была «Локхид» («Lockheed»). Учитывая, что с 1938 года он был ведущим инженером, коллектив сотрудников и единомышленников им был подобран хороший. Организация работы, применявшаяся Джонсоном, наверное, вошла в учебники, по крайней мере, широко известна и эффективна.
Самолёт-разведчик U-2, созданный под его руководством, совершил первый полёт 1 августа 1955 года, с 1956 года эти самолёты начали применяться для разведки над странами Варшавского договора. Понятно, что преимущество не могло быть долгим, прогресс в развитии зенитных ракет, истребителей-перехватчиков должны были в ближайшей перспективе сделать разведчик досягаемым. Надо было развиваться.
По просьбе ЦРУ Джонсон с коллегами провели анализ характеристик самолёта-разведчика, который мог бы в ближайшее время решать задачи над территорией противника. По их оценке, самолёт должен был летать выше, чем U-2, иметь высокую скорость и обладать возможно меньшей заметностью для радиолокаторов.
В конце 1957 года двум компаниям, «Локхид» и отделению «Конвэр дивижн» «Дженерал Дайнэмикс», было предложено принять участие в предварительной разработке нового самолёта. К концу 1958 года были представлены эскизные проекты, причём компании работали без государственного финансирования.
В ноябре 1958 года на совещании с участием президента США принято решение о продолжении работ и, в целях секретности, выделении средств из бюджета ЦРУ. На протяжении прошедшего времени конструкторы, взаимодействуя с военными и разведчиками, постепенно двигались к формированию облика самолёта, иногда показывая заказчикам нереализуемость их идей. Видение машины менялось существенно, у «Локхида» отдельные варианты имели обозначение: букву A и номер, вариант, над которым работали в конце 1958 года, имел номер 12.
Проект «Конвэр» тоже отличался оригинальностью и предполагал достижение крейсерской скорости в 5-6 раз превышающей скорость звука.
В ходе совершенствования проекта Джонсон отказался от применения прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД), которые эффективны на высоких сверхзвуковых скоростях, но низких не работают, поэтому дополнительно к ним надо было использовать турбореактивные. Решение сэкономило вес и удешевило машину.
Был проведён большой объём аэродинамических исследований, изучение радиолокационной заметности конструкции самолёта. В марте 1959 года представители ВВС обратились к Джонсону с запросом о возможности создания на основе разведчика самолёта-перехватчика, предоставив документацию по предлагаемой к установке радиолокационной станции (РЛС) и ракете. Джонсон разъяснил, что истребитель может быть создан в течение нескольких лет.
30 января 1960 года «Локхид» получила заказ на постройку 12 разведчиков А-12. Именно такое обозначение получила машина. Несомненно, секретность имела большое значение, так как обычно букву A в обозначении получали штурмовики. Компания «Пратт-Уитни» заключила контракт на разработку и производство двигателей на основе своего J58. Джонсон называл J58 турбопрямоточным, так как в нём использовался перепуск воздуха по специальным трубопроводам от четвёртой ступени компрессора. Конструкция мотогондолы, в которой размещался двигатель, способствовала созданию тяги.
Любой серьёзный прогресс в авиастроении, характеристиках летательных аппаратов достигается благодаря развитию двигателестроения, материаловедения, аэродинамики. Поставленная задача создания самолёта влечёт развитие смежных отраслей науки.
Поскольку A-12 должен был иметь крейсерскую скорость, равную 3 числам Маха (скорость звука), он в ходе полёта нагревался бы. Если тело летит даже в разреженном воздухе быстро, атомы воздуха сталкиваются с телом, возникает трение, кинетический нагрев. Поверхность фюзеляжа А-12 рассчитывалась на температуру + 260 градусов Цельсия, с кратковременным нагревом до + 315 ºС. Не так много материалов способны длительное время выдерживать такой нагрев, сохраняя прочностные свойства. Выбор конструкторов «Локхид» остановился на титане, из которого изготовлено около 85 процентов элементов, оставшиеся 15 процентов сделаны из композиционных материалов. Материал хороший, но дорогой и очень сложный в обработке. Большое количество усилий было затрачено на разработку и внедрение технологии обработки титана. Советские конструкторы столкнулись с этой проблемой при создании ОКБ Сухого самолёта Т-4, и тоже её успешно решили, однако, щитом от будущего американского разведчика стал сделанный из стали МиГ-25.
Кроме фюзеляжа в самолёте нагревается и то, что внутри фюзеляжа, в разной степени. При нагревании материалы расширяются и делают это каждый по своему, неодинаково. Определённые усилия были затрачены на подбор жидкости для гидросистемы. Целое состояние ушло на разработку остекления фонаря кабины. Аппаратура, применяемая на самолёте, тоже должна была работать при повышенной температуре, это касалось и электропроводки.
Поочерёдно задачи решались. Дискуссионным моментом был выбор системы спасения экипажа. Военные предлагали применить спасаемую капсулу, то есть спасать кабину с экипажем, этот подход успешно применили на бомбардировщике B-58, но Джонсон настоял на катапультируемых креслах, это было технически проще. Но экипажу пришлось находиться во время полёта в скафандрах, настоящих, аналогичных применяемым в американской космической программе. Отбор пилотов для испытаний нового самолёта проводился также в соответствии с критериями отбора кандидатов для космических полётов, дополнительным условием было наличие лётного опыта, кроме лётчиков «Локхид», остальные были офицерами ВВС на момент отбора, для участия в испытаниях самолёта, используемого гражданской организацией ЦРУ, им пришлось оставить военную службу.
Поскольку поставка штатных двигателей задерживалась, было принято решение для начала испытаний установить доработанные J75. A-12 получался неустойчивым самолётом, то есть склонным к резким, неожиданным движениям, автоколебаниям, размещение двигателей на большом расстоянии от фюзеляжа создавало асимметрию тяги при выходе одного из строя или разницы в работе двигателей. Это потребовало установки автоматической системы, которая должна была компенсировать неустойчивость.
25 апреля 1962 года состоялся первый полёт. Скорее это была пробежка с кратковременным отрывом от земли. Система повышения устойчивости была отключена. После взлёта самолёт начал раскачиваться, Джонсон пережил неприятные эмоции. Благодаря навыкам пилота «Локхида», а именно ему Джонсон доверил первые испытания, всё закончилось благополучно. Полёт проходил в испытательном центре Грум-Лэйк, созданном на высохшем озере в пустыне, что способствовало секретности и повышало шанс на удачную посадку при аварии. 26 апреля 1962 года, при использовании системы повышения устойчивости, следующий полёт прошёл нормально.
К концу 1962 года в программе испытаний было задействовано несколько машин, в том числе одна, построенная в учебно-тренировочном варианте, двухместная. В одном полёте место курсанта на ней занял Джонсон, пилота – Шальк, лётчик фирмы «Локхид». В ходе полёта машину разогнали до скорости М=1,4 (М – число Маха, скорость звука), провели дозаправку в воздухе, Шальк впоследствии написал воспоминания. Все были довольны. Наверное, чудесные ощущения, когда можешь оценить результаты своего труда лично, во всей полноте.
В настоящее время двухместный A-12 хранится на заводе «Локхид», периодически выставляется в различных музеях.
После поступления двигателей J58 ими постепенно переоснастили A-12, удалось достичь больших скоростей полёта. Максимальная скорость, полученная в ходе испытаний, составила 3,3 числа Маха.
Соревнование между СССР и США проходило во всём, любое достижение повышало престиж страны. Ставший в ноябре 1963 года президентом США Линдон Джонсон, узнав о существовании A-12, решил частично обнародовать информацию. 9 февраля 1964 года Линдон Джонсон заявил о проведении в США испытаний самолёта, способного достигать скорости 2000 миль в час, чего больше в мире не мог сделать никто. Также он сообщил о возможном применении самолёта в качестве истребителя.
9 июля 1964 года на самолёте удалось набрать высоту 28963 м. Правда, при снижении самолёт был потерян, лётчик успешно катапультировался.
Несмотря на продолжающиеся испытания, в целом самолёт был готов к применению. Политическая воля опробовать разведчик отсутствовала, возможно, были сомнения в его эффективности, терять разрекламированный и дорогой самолёт не хотелось. Возникли планы консервации произведённых машин. В это время шла война во Вьетнаме. Усиление системы противовоздушной обороны Демократической Республики Вьетнам (ДРВ) доставляло проблемы. Неожиданно президент США принял решение о применении A-12. На следующий день группа специалистов прибыла на авиабазу на острове Окинава. Именно с неё решили проводить полёты. 31 мая 1967 года был совершён первый боевой вылет, принёсший много ценных сведений. Полёты проводились с двумя дозаправками. Вылеты организовывались по мере необходимости.
30 октября 1967 года при полёте над ДРВ по самолёту выпустили 6 зенитных ракет комплекса С-75, три из которых взорвались рядом с летательным аппаратом. При осмотре после посадки были обнаружены небольшие пробоины в крыле и элементы боевой части ракеты. Это был единственный случай нанесения боевых повреждений самолёту. Одинарные пуски ракет при выполнении заданий фиксировались часто.
В 1968 году начались полёты над Корейской Народной Демократической Республикой (КНДР).
Характеристики A-12: максимальная скорость 3300 км/ч, высота полёта 25000 м, дальность 4000 км.
После поступления в ВВС SR-71 A-12, находившиеся в эксплуатации в ЦРУ, решили передать на консервацию. Последний полёт A-12 состоялся 21 июня 1968 года. Несомненно, участникам программы и Джонсону в особенности, было жаль, что хорошие самолёты из-за борьбы ЦРУ и ВВС завершили лётную карьеру.
Построено 15 A-12, из них один двухместный. Шесть потеряны в катастрофах. Остальные самолёты находятся в различных музеях США.
История не исчерпывается судьбой A-12.
В 1959 году, как рассказывалось выше, ВВС запросили о перспективах разработки на основе A-12 истребителя. Джонсон положительно ответил на запрос, поскольку возможности самолёта были впечатляющими. В 1960 году в ходе консультаций, было предложено использовать при разработке систему управления огнём (СУО) на основе радиолокационной станции (РЛС) ASG-18 и управляемой ракеты GAR-9. РЛС и ракета к тому моменту остались без носителя, так как разработку истребителя F-108 прекратили. Тем не менее отработка комплекса продолжалась на основе бомбардировщика B-58.
В полном соответствии с принципами работы, применяемыми Джонсоном, параллельно с доводкой и испытаниями A-12, был создан истребитель, впоследствии получивший обозначение YF-12. В носу самолёта установили РЛС, боковые наплывы фюзеляжа пришлось частично срезать из-за монтажа элементов СУО, ввели второго члена экипажа, ставшего оператором вооружения-штурманом, вооружение из 4 ракет GAR-9, имевших длину 3,85 м, разместили в 4 отсеках в боковых наплывах фюзеляжа, поскольку боковые наплывы частично срезали, чтобы компенсировать ухудшение устойчивости, дополнительно установили 3 подфюзеляжных киля, центральный был складывающимся.
Первый полёт состоялся 7 августа 1963 года. После обнародования президентом США Линдоном Джонсоном некоторых сведений о самолётах, YF-12 стали первыми показанными машинами семейства.
В ходе испытаний устранялись неожиданные особенности работы агрегатов, ракеты стали не сбрасываемыми, а отстреливаемыми, их количество уменьшилось до 3, один отсек вооружения заняла СУО, обозначение ракет стало XAIM-47.
В ходе показа первых YF-12 в общественном мнении закрепилось название «Чёрная птица» («Blackbird»), связанное с окраской машин. В английском языке оно ещё обозначает дрозда. Наименование перешло и к похожему самолёту SR-71.
При испытаниях были достигнуты интересные результаты: с YF-12, летящего на высоте 24500 м со скоростью М=3,2 с дальности 200 км сбили ракетой беспилотную мишень, переделанную из бомбардировщика B-47, летевшую на высоте 450 м. Даже сегодня это достойное достижение. На тот момент поражение околозвуковой цели, летящей на небольшой высоте, с такой дальности было очень эффективно.
В США неоднократно возникали ситуации, когда система вооружения, на разработку и доведение которой до рабочего состояния были затрачены большие средства и огромные усилия, оставалась невостребованной из-за конкурентной, не всегда честной борьбы различных кругов. Возможности YF-12 значительно превосходили характеристики истребителей F-102, F-106, состоявших на вооружении. Тем не менее, министр обороны Макнамара отказался финансировать производство серийных YF-12, которые были нужны ВВС. Несмотря на кампанию в средствах массовой информации и рекордные полёты, самолёт на вооружение не поступил.
Рекордные полёты также проводились всеми, кто мог сделать летательные аппараты, способные установить мировой рекорд. С 1950-х годов это были, в основном, СССР и США. Не всегда показатели, достигнутые в ходе испытаний, регистрировались как рекорды. Для того, чтобы зарегистрировать мировой рекорд необходимо соблюсти определённые требования к маршруту, измерительным приборам, определению веса летательного аппарата и пригласить уполномоченных лиц.
1 мая 1965 года на YF-12 установили несколько мировых рекордов, в том числе: скорости полёта – 3331 км/ч, высоты горизонтального полёта – 24462 м.
Построено 3 YF-12, 1 YF-12C. YF-12C достроен в качестве прототипа разведчика SR-71, в дальнейшем он был передан NASA, участвовал в исследовательской программе, совершил последний полёт 28.09.1978 и был поставлен на консервацию. В 1993-1994 он вновь использовался в исследованиях.
В 1966 году самолёты YF-12 вывели из эксплуатации. Первый построенный переделали в разведчик SR-71C, заменив носовую часть фюзеляжа. Два других после консервации передали NASA для проведения испытаний. Один из них разбился. Второй в настоящее время в музее.
Учитывая прекрасные характеристики A-12 Джонсон продвигал идею самолёта, способного решать разнообразные задачи, в том числе ударные. В декабре 1962 года «Локхид» получила от ЦРУ заказ на постройку нескольких экземпляров универсального A-12. Возможно, это был просто механизм финансирования через ЦРУ заказа для ВВС, поскольку ЦРУ не собиралось наносить само удары по противнику. В ходе разделения сфер влияния было достигнуто согласие, что самолёты-разведчики, которыми пользовалось ЦРУ, переходили в ведение ВВС. У ЦРУ оставались разведывательные спутники.
В 1963 году согласование требований к самолёту проводилось с ВВС. После того, как в 1964 году президент США Линдон Джонсон назвал в своей речи новый самолёт SR, за ним закрепилось обозначение SR-71.
22 декабря 1964 года состоялся первый полёт SR-71. Отличался SR-71 от A-12 наличием второго члена экипажа, выполнявшего функции оператора разведывательных систем. Также были изменены боковые наплывы фюзеляжа.
Испытания, проводившиеся в 1965 году, подтвердили хорошие характеристики машины. В январе 1966 года начались испытания учебно-тренировочной модификации, получившей обозначение SR-71B, почти не отличавшейся от двухместного A-12.
Когда самолёты пилотировали всего несколько лётчиков, уровень отказов техники не приводил к частым катастрофам, и то надо вспомнить уровень потерь A-12. После начала полётов на SR-71 строевых пилотов уровень аварийности возрос, несмотря на очень высокие требования к квалификации и лётчиков и обслуживающего персонала. Часто ремонтопригодные машины, пострадавшие в авариях, не восстанавливались из-за высокой стоимости ремонта.
В декабре 1964 года было сформировано авиационное подразделение, вооружённое SR-71.
В конце 1967 года «Локхид» поставила последний из 31 SR-71, законсервировав линию по их производству.
В эксплуатации машина была сложной, требовавшей высокого уровня навыков. Подготовка к полёту и послеполётный осмотр были длительными. Капитальный ремонт двигателей производился после 600 часов налёта.
Сам взлёт и посадка производились по выверенной программе, минимизировавшей выход на опасные режимы полёта, всё происходило при включенном после взлёта автопилоте до выхода на крейсерский эшелон, снижение осуществлялось тоже на автопилоте.
С апреля 1968 года, базируясь на острове Окинава, SR-71A совершали регулярные полёты над Вьетнамом. В 1976 году несколько SR-71Aначали базироваться в Великобритании, совершая полёты в Арктике, над Балтийским и Средиземным морями. При полётах рядом с границами СССР в советское воздушное пространство не заходили. Проведённые моделирования перехвата SR-71A истребителями F-15 показали неспособность последних эффективно сбить высокоскоростную высотную цель. Тем не менее, опробовать советскую противовоздушную оборону не стали. При нанесении в 1986 году ударов США по Ливии SR-71A проводили контроль их результатов.
Конечно, на самолёте устанавливали рекорды и показывали миру его характеристики. 1 сентября 1974 года, взлетев с авиабазы и пройдя контрольную точку над Нью-Йорком, SR-71A, трижды проведя дозаправку в воздухе, а она проводится на дозвуковой скорости, преодолел 5617 км со средней скоростью 2924 км/ч и приземлился в Великобритании в Фарнборо для участия в авиасалоне.
27 и 28 июля 1976 года, в честь празднования юбилея авиакрыла, где они служили, SR-71A установили рекорд скорости на замкнутом 1000 километровом маршруте – 3367 км/ч, рекорд высоты горизонтального полёта – 25929 м, рекорд скорости на базе 15/25 км – 3529 км/ч (не побит до настоящего времени). В 1990 году SR-71Aпролетел 3702 км между Лос-Анджелесом и Вашингтоном за 1 час 4 минуты 5 секунд со скоростью 3466 км/ч. Это просто удивительные результаты, совершить перелёт через Северную Америку за час. Самолёты семейства A-12/YF-12/SR-71 стали одними из немногих, в которых человек летит быстрее пули. Скорость пули, вылетающей из автомата Калашникова АК-74, составляет 900 м/с (3240 км/ч).
SR-71A сняли с вооружения в 1990 году. Дважды конгресс пытался, выделяя средства, вернуть их в эксплуатацию, в первый раз не хватило средств, во второй раз 3 самолёта возобновили полёты в 1997 году. В 1998 году ВВС США с ними расстались. Благодаря таланту Кларенса Джонсона и его сотрудников, а также труду лётчиков-испытателей эти уникальные самолёты созданы и летали.
Построено: 29 SR-71A (1 первоначально обозначался YF-12C), 2 SR-71B, 1 SR-71C (перестроен из YF-12).
В катастрофах потеряно 11 SR-71A, 1 SR-71B.
17 SR-71A находятся в музеях и на консервации (информация по состоянию на 1994 год), в музеях находятся 1 SR-71B, 1 SR-71C.
Видео (при использовании youtube.com надо иметь ввиду, что по данным Роскомнадзора иностранный владелец ресурса нарушает закон РФ, ссылки на Youtube продублированы другими источниками):
A-12:
SR-71:
Литература:
- Баргатинов В.А. «Выше, дальше, быстрее». Москва: 2010. ISBN978-5-9901964-2-1. С. 399- с. 408.
- «Энциклопедия авиации». М.: ООО «Издательство АСТ», 2010. ISBN 978-5-17-044472-4. С. 314- с. 315.